[其他]調(diào)節(jié)柴油機(jī)恒功的電子恒功裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86106466
• 申請(qǐng)日: 1986-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86106466A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛新民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鐵道部戚墅堰機(jī)車車輛工廠
• 主分類號(hào): F02D45/00
• 分類號(hào): F02D45/00
• 代理公司: 鐵道部科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所鐵路專利咨詢服務(wù)中心
• 代理人: 卜曾賢

本裝置是一種屬于內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組的控制調(diào)節(jié)裝置，特別適用于解決鐵道電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車的柴油機(jī)和牽引發(fā)電機(jī)組及其輔助傳動(dòng)裝置的配合，控制柴油機(jī)功率為恒定目標(biāo)的電子恒功勵(lì)磁調(diào)節(jié)，以保證柴油機(jī)始終在經(jīng)濟(jì)工況下工作。

根據(jù)鐵道電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)用特點(diǎn)，在不同工況時(shí)柴油機(jī)均需在經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)工作，因此設(shè)置了各種轉(zhuǎn)速與功率的聯(lián)合調(diào)節(jié)裝置，現(xiàn)今有機(jī)械式調(diào)節(jié)與電子式調(diào)節(jié)兩大類。機(jī)械式調(diào)節(jié)裝置由于機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的限制，在低檔位時(shí)功率偏離經(jīng)濟(jì)工況，且不能進(jìn)行恒功調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的電子恒功調(diào)節(jié)裝置如《內(nèi)燃機(jī)車》1984年第2期中“內(nèi)燃機(jī)車的電子恒功勵(lì)磁”中介紹的那樣，它是檢測(cè)牽引發(fā)電機(jī)的電流、電壓，通過(guò)乘法器乘得牽引發(fā)電機(jī)的輸出功率與給定功率值比較，通過(guò)閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而控制牽引發(fā)電機(jī)輸出功率恒定，這樣的閉環(huán)調(diào)節(jié)只恒定牽引發(fā)電機(jī)輸出功率，不能恒定柴油機(jī)功率。

本發(fā)明與傳統(tǒng)的電子恒功裝置的根本區(qū)別在于以柴油機(jī)原噴油拉桿裝置的動(dòng)作，推動(dòng)位移傳感器活動(dòng)桿的相對(duì)位移而得到的電信號(hào)變化值作為反映柴油機(jī)噴油量的檢測(cè)信號(hào)，該檢測(cè)信號(hào)能直接反映柴油機(jī)的功率，這樣的柴油機(jī)實(shí)際功率信號(hào)與希望的給定功率值比較，通過(guò)包括柴油機(jī)在內(nèi)的閉環(huán)調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)牽引發(fā)電機(jī)功率的方法來(lái)達(dá)到柴油機(jī)功率恒定的目的。這一方法的改進(jìn)，根本上解決了柴油機(jī)恒功的問(wèn)題，而無(wú)需再借助于其它輔助裝置進(jìn)行功率修正。

圖1為本裝置裝設(shè)在電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車上的部位與作用系統(tǒng)示意圖。（1）為位移傳感器;（2）為電子恒功裝置控制箱;（3）為調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流控制信號(hào);其余為電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車上原有部件。（1）位移傳感器接受柴油機(jī)噴油拉桿裝置推動(dòng)的活動(dòng)桿位移量，其相應(yīng)電位變量作為柴油機(jī)噴油量信號(hào)f（h）輸出。（2）電子恒功裝置控制箱接受柴油機(jī)噴油量信號(hào)f（h）和機(jī)車上原有的柴油轉(zhuǎn)速信號(hào)n，經(jīng)處理后其輸出（3）即為調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流控制信號(hào)。

圖2為（2）電子恒功裝置控制箱原理框圖。（4）為柴油機(jī)功率給定環(huán)節(jié);（5）柴油機(jī)功率給定信號(hào);（6）為柴油機(jī)功率檢測(cè)環(huán)節(jié);（7）為柴油機(jī)功率檢測(cè)信號(hào);（8）為比較積分環(huán)節(jié)。電子恒功裝置控制箱的輸入分別來(lái)自柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)n和柴油機(jī)噴油信號(hào)f（h）;輸出（3）為調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流控制信號(hào)。

圖3為柴油機(jī)功率給定環(huán)節(jié)（4）的原理圖，其輸入來(lái)自柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)n;其輸出（5）為柴油機(jī)功率給定信號(hào)，通向圖2的比較積分環(huán)節(jié)（8）。（9）、（10）為三極管、（11）、（12）、（13）、（14）為電位器。（15）為運(yùn)算放大器。

圖4為圖2柴油機(jī)功率檢測(cè)環(huán)節(jié)（6）的原理圖，其輸入來(lái)自件（1）位移傳感器反映柴油機(jī)噴油量的電位變量f（h）。（16）為調(diào)整電位器。（17）為運(yùn)算放大器。其輸出（7）為柴油機(jī)功率檢測(cè)信號(hào)，通向圖2的比較積分環(huán)節(jié)（8）。

圖5為圖2比較積分環(huán)節(jié)（8）的原理圖，這是一只比例積分器，接受處理來(lái)自柴油機(jī)功率給定信號(hào)（5）和柴油機(jī)功率檢測(cè)信號(hào)（7）。（18）為運(yùn)算放大器。（19）為電位器。其輸出為調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流控制信號(hào)（3）。

本裝置裝設(shè)在電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車上所處部位及作用如圖1所示，它由一只市售的位移傳感器（1）和一只電子恒功裝置控制箱（2）所組成。電子恒功裝置控制箱接受位移傳感器隨柴油機(jī)的噴油拉桿裝置位置變動(dòng)而得到的電信號(hào)變化值作為柴油機(jī)噴油量的檢測(cè)信號(hào)f（h）和機(jī)車上原有的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)n，二者經(jīng)過(guò)電子恒功裝置控制箱（2）調(diào)整、比較積分后，其輸出就作為調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流控制信號(hào)（3）。如果對(duì)應(yīng)柴油機(jī)某一轉(zhuǎn)速下測(cè)到的柴油機(jī)噴油量信號(hào)f（h）不符合原定的柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)工況的噴油量信號(hào)，電子恒功裝置就不斷改變勵(lì)磁電流控制信號(hào)，使得牽引發(fā)電機(jī)功率也不斷改變，柴油機(jī)功率也隨負(fù)載功率的改變而改變，直到檢測(cè)的柴油機(jī)噴油量信號(hào)f（h）符合事先確定的該柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下的經(jīng)濟(jì)工況噴油量信號(hào)，調(diào)節(jié)作用停止，此時(shí)包括柴油機(jī)在內(nèi)的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于相對(duì)平衡狀態(tài)。這樣，無(wú)論機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)改變、還是柴油機(jī)輔助功率的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)將立即起作用，最終保證柴油機(jī)恒定在經(jīng)濟(jì)工況工作。

電子恒功裝置控制箱（2）內(nèi)部原理如圖2所示，主要有柴油機(jī)功率給定環(huán)節(jié)（4），其輸出（5）為柴油機(jī)功率給定信號(hào);柴油機(jī)功率檢測(cè)環(huán)節(jié)（6），其輸出（7）為柴油機(jī)功率檢測(cè)信號(hào);以及比較積分環(huán)節(jié)（5）等三部分組成。其輸出經(jīng)放大后作為調(diào)節(jié)控制牽引發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流控制信號(hào)（3）。