[其他]調節柴油機恒功的電子恒功裝置

無效

• 申請號: 86106466
• 申請日: 1986-09-24
• 公開（公告）號: CN86106466A
• 公開（公告）日: 1987-03-25
• 發明（設計）人: 盛新民
• 申請（專利權）人: 鐵道部戚墅堰機車車輛工廠
• 主分類號: F02D45/00
• 分類號: F02D45/00
• 代理公司: 鐵道部科學技術情報研究所鐵路專利咨詢服務中心
• 代理人: 卜曾賢

本裝置是一種屬于內燃機驅動發電機組的控制調節裝置，特別適用于解決鐵道電傳動內燃機車的柴油機和牽引發電機組及其輔助傳動裝置的配合，控制柴油機功率為恒定目標的電子恒功勵磁調節，以保證柴油機始終在經濟工況下工作。

根據鐵道電傳動內燃機車的運用特點，在不同工況時柴油機均需在經濟區域內工作，因此設置了各種轉速與功率的聯合調節裝置，現今有機械式調節與電子式調節兩大類。機械式調節裝置由于機械傳動結構的限制，在低檔位時功率偏離經濟工況，且不能進行恒功調節。傳統的電子恒功調節裝置如《內燃機車》1984年第2期中“內燃機車的電子恒功勵磁”中介紹的那樣，它是檢測牽引發電機的電流、電壓，通過乘法器乘得牽引發電機的輸出功率與給定功率值比較，通過閉環調節，從而控制牽引發電機輸出功率恒定，這樣的閉環調節只恒定牽引發電機輸出功率，不能恒定柴油機功率。

本發明與傳統的電子恒功裝置的根本區別在于以柴油機原噴油拉桿裝置的動作，推動位移傳感器活動桿的相對位移而得到的電信號變化值作為反映柴油機噴油量的檢測信號，該檢測信號能直接反映柴油機的功率，這樣的柴油機實際功率信號與希望的給定功率值比較，通過包括柴油機在內的閉環調節，以調節牽引發電機功率的方法來達到柴油機功率恒定的目的。這一方法的改進，根本上解決了柴油機恒功的問題，而無需再借助于其它輔助裝置進行功率修正。

圖1為本裝置裝設在電傳動內燃機車上的部位與作用系統示意圖。（1）為位移傳感器;（2）為電子恒功裝置控制箱;（3）為調節勵磁電流控制信號;其余為電傳動內燃機車上原有部件。（1）位移傳感器接受柴油機噴油拉桿裝置推動的活動桿位移量，其相應電位變量作為柴油機噴油量信號f（h）輸出。（2）電子恒功裝置控制箱接受柴油機噴油量信號f（h）和機車上原有的柴油轉速信號n，經處理后其輸出（3）即為調節勵磁電流控制信號。

圖2為（2）電子恒功裝置控制箱原理框圖。（4）為柴油機功率給定環節;（5）柴油機功率給定信號;（6）為柴油機功率檢測環節;（7）為柴油機功率檢測信號;（8）為比較積分環節。電子恒功裝置控制箱的輸入分別來自柴油機轉速信號n和柴油機噴油信號f（h）;輸出（3）為調節勵磁電流控制信號。

圖3為柴油機功率給定環節（4）的原理圖，其輸入來自柴油機轉速信號n;其輸出（5）為柴油機功率給定信號，通向圖2的比較積分環節（8）。（9）、（10）為三極管、（11）、（12）、（13）、（14）為電位器。（15）為運算放大器。

圖4為圖2柴油機功率檢測環節（6）的原理圖，其輸入來自件（1）位移傳感器反映柴油機噴油量的電位變量f（h）。（16）為調整電位器。（17）為運算放大器。其輸出（7）為柴油機功率檢測信號，通向圖2的比較積分環節（8）。

圖5為圖2比較積分環節（8）的原理圖，這是一只比例積分器，接受處理來自柴油機功率給定信號（5）和柴油機功率檢測信號（7）。（18）為運算放大器。（19）為電位器。其輸出為調節勵磁電流控制信號（3）。

本裝置裝設在電傳動內燃機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的噴油拉桿裝置位置變動而得到的電信號變化值作為柴油機噴油量的檢測信號f（h）和機車上原有的柴油機轉速信號n，二者經過電子恒功裝置控制箱（2）調整、比較積分后，其輸出就作為調節勵磁電流控制信號（3）。如果對應柴油機某一轉速下測到的柴油機噴油量信號f（h）不符合原定的柴油機經濟工況的噴油量信號，電子恒功裝置就不斷改變勵磁電流控制信號，使得牽引發電機功率也不斷改變，柴油機功率也隨負載功率的改變而改變，直到檢測的柴油機噴油量信號f（h）符合事先確定的該柴油機轉速下的經濟工況噴油量信號，調節作用停止，此時包括柴油機在內的閉環調節系統處于相對平衡狀態。這樣，無論機車運行狀態改變、還是柴油機輔助功率的變化，自動調節系統將立即起作用，最終保證柴油機恒定在經濟工況工作。

電子恒功裝置控制箱（2）內部原理如圖2所示，主要有柴油機功率給定環節（4），其輸出（5）為柴油機功率給定信號;柴油機功率檢測環節（6），其輸出（7）為柴油機功率檢測信號;以及比較積分環節（5）等三部分組成。其輸出經放大后作為調節控制牽引發電機的勵磁電流控制信號（3）。