Характеристика амплистата АВ-3А, подмагничивающие обмотки, цепи их питания

Цепь стабилизирующей обмотки.

Стабилизирующая обмотка амплис­тата НС — КС соединена непосредст­венно с вторичной обмоткой Н2 — К2 стабилизирующего трансформатора СТр. Первичная обмотка HI — К1 трансформатора через резистор СТС подключена на напряжение возбудителя.

Цепь размагничивающей обмотки возбудителя. В связи с большим током холостого хода амплистата (см. рис. 19), даже при отсутствии подмагничивания амплистата на ну­левой позиции, ток возбуждения воз­будителя и его напряжение могут до­стигнуть больших значений. Для размагничивания возбудителя, а сле­довательно, для надежного ограниче­ния тока генератора при трогании тепловоза с места применяется раз­магничивающая обмотка.

При установке аварийного пере­ключателя возбуждения АР в поло­жение «Нормальный режим» замкну­ты его нечетные контакты, и раз­магничивающая обмотка получает питание от вспомогательного генера­тора по цепи: включенные главные контакты контактора ВВ, провод 405 (511), контакт / переключателя АР, провод 460 (512), шунт 115, провод 467 (513), обмотка возбуди­теля Н22—Н21, провод 466 (514), резистор СВВ, провод 458 (515), контакт 3 переключателя, провода 434, 439 (521, 522), минусовый ШР. Если переключатель АР установ­лен в Положение «Аварийный ре­жим», замыкаются четные контакты и в обмотке возбудителя Н21 — Н22 ток течет в обратном направлении по цепи: включенные главные кон­такты контактора ВВ, провод 405 (511), контакт 2 переключателя, провод 1135 (517), первый столбик резистора СВВ, провод 668 (516), два столбика резистора СВВ, провод 466 (514), обмотка Н21—Н22, про­вод 467 (513), шунт 115, провод 460 (512), перемычка 457 (510) в переключателе, контакт 4 переключа­теля, провода 434, 439 (521, 522), минусовый ШР.

В аварийном режиме при помощи контактов реле РУ8 и РУ10, шунти­рующих часть резистора СВВ, обес­печивается снижение мощности тяго­вого генератора для плавного трогания тепловоза с места, а при помощи контакта реле РУ17 — сни­жение мощности тягового генерато­ра при боксовании (примерно на 40-50%).

Амплистат возбуждения возбу­дителя АВ марки АВ-ЗА или АВ-ЗАМ в системе автоматического управле­ния тяговым генератором теплово­зов типа ТЭ10 является, как уже говорилось, основным узлом. Он сум­мирует сигналы по току нагрузки, напряжению и частоте вращения тя­гового генератора, по мощности ди­зель-генератора и подает резуль­тирующий и усиленный сигнал на обмотку возбуждения возбудителя.

Рабочие обмотки амплистата ОР1 и ОР2 (см. рис. 27) включены после­довательно с диодами так, что в каж­дой из них ток протекает только одну половину периода и только в одном направлении (этим, как указы­валось выше, за счет самоподмагничивания обеспечивается внутрен­няя обратная связь в амплистате). Кроме рабочих обмоток, амплистат имеет четыре обмотки управления: задающую 03, управляющую ОУ, регулировочную ОР, стабилизирую­щую ОС.

Задающая обмотка 03 создает основную положительную м. д. с. F₀₃ и получает питание через бесконтактный тахометрический блок БТ. Таким образом, м. д. с. задающей обмотки пропорциональна частоте вращения вала дизель-генератора, благодаря чему осуществляется ав­томатическое управление генерато­ром по частоте вращения.

Управляющая обмотка ОУ смон­тирована на сердечнике амплистата так, что ее м. д. с. F_oy направлена встречно м. д. с. F_O3 задающей об­мотки. Управляющая обмотка по­лучает питание через селективный узел от цепей рабочих обмоток трансформаторов ТПТ и ТПН, т. е. ток в ней зависит от тока и напря­жения генератора. С помощью этой обмотки, как будет показано ниже, осуществляется автоматическое уп­равление генератором по току нагрузки.

Регулировочная обмотка ОР слу­жит для дополнительного автомати­ческого управления дизель-генера­тором по мощности. М. д. с. регули­ровочной обмотки F_op направлена согласно м. д. с. задающей обмотки. В цепь регулировочной обмотки включен индуктивный датчик ИД объединенного регулятора. Ток в ре­гулировочной обмотке обратно про­порционален превышению мощности дизеля относительно уставки его мощности, задаваемой регулятором на каждой позиции контроллера.

В стабилизирующей обмотке ОС ток протекает от стабилизирующего трансформатора СТр только при пе­реходных процессах, например, при изменении позиций контроллера. М. д. с. этой обмотки Foe может как увеличивать, так и уменьшать подмагничивание амплистата, осущест­вляя гибкую обратную связь по на­пряжению возбудителя. Такая обрат­ная связь приводит к сглаживанию переходных процессов, чем обеспе­чивает устойчивость работы системы.

Таким образом, результирующая м. д. с. обмоток управления ампли­стата имеет положительную, примерно посто­янную на данной позиции контрол­лера м. д. с, создаваемую двумя об­мотками — задающей и регулиро­вочной, назовем м. д. с. уставки (задания):

F_ycT=F_o3 + Fo_P. (12)

М. д. с. задающей обмотки F₀₃ за­висит от позиции контроллера. При работе на 15-й позиции ток в задаю­щей обмотке, имеющей 500 витков, равен 1,1 А, следовательно, Р^ГЦ'^Х = = 1,1- 500 = 550 А. В регулировоч­ной обмотке при работе дизеля без перегрузки (относительно уставки мощности) ток будет наибольшим и равным 0,75 А. Тогда при 200 витках в обмотке наибольшая м. д. с. /?_р^ах = 0,75 -200 =150 А.

Таким образом, при работе на 15-й позиции наибольшая м. д. с.

уставки ^ = 550 -f 150 = 700 А.

М. д. с. управляющей обмотки F_oy направлена встречно м. д. с. уставки, а м. д. с. стабилизирующей обмотки Foe при установившемся режиме равна нулю.

Тогда результирующая м. д. с. об­моток управления

2f_y = f_ycT_fi,_y. (13)

Значения 2F_y откладывают по оси абсцисс характеристики управления амплистата (рис. 28). По оси орди­нат откладывают рабочий ток /_р или ток возбуждения возбудителя /_в, который равен удвоенному значению тока рабочих обмоток амплистата. Объясняется это тем, что рабочие обмотки и четыре диода включены по схеме моста, а ток на выходе моста, как известно, равен удвоен­ному значению тока, протекающего через плечо моста или (в рассмат­риваемом случае) через рабочую об­мотку амплистата.

При отсутствии тока в управляю­щей обмотке (Foy = 0) результирую­щая м. д. с. обмоток управления EF_y и рабочий ток амплистата будут наибольшими (точка Е). При уве­личении тока в управляющей обмот­ке результирующая м. д. с. обмоток управления будет уменьшаться. При этом вначале рабочий ток изме­няться почти не будет (линия Е — Г — режим максимальной отдачи), затем станет резко снижаться. При F_oy = — Fyст (точка В на характеристике) результирующая м. д. с. обмоток

управления 2F_y равна нулю. При этом рабочий ток будет равен току холостого хода /_хх (амплистат на­магничен за счет самоподмагничивания). При /^г_Оу> ^уст результирую­щая м. д. с. обмоток управления SF_y станет отрицательной, на­правленной навстречу м. д. с. само-подмагничивания от рабочих обмо­ток. Увеличение отрицательного зна­чения EF_y приведет к дальнейшему снижению рабочего тока.

В пределах рабочей части харак­теристики, т. е. при изменении ра­бочего тока от 0,2 до 11 А, резуль­тирующая м. д. с. 2F_y изменяется от —30 до 90 А. Значит, на 15-й позиции при F_yCT = 700 А м. д. с. управляющей обмотки F_oy изменяет­ся соответственно от 730 до 610 А. Так как управляющая обмотка имеет 500 витков, ток в ней в процессе управления изменяется от 1,46 до 1,22 А. Если же взять лишь ту часть характеристики, где поддер­живается неизменная мощность ге­нератора (линия Б —Г), то пределы изменения тока в управляющей об­мотке будут еще меньше (1,22— 1,42 А).

По характеристике амплистата видно, что значительное изменение рабочего тока (от 0,2 до 11 А, т. е в 55 раз) происходит при сравни­тельно небольшом изменении м. д. с. обмоток управления (на 120 А, т. е. на 15—20%). Это свидетельствует о высоком коэффициенте усиления амплистата и о том, что ток в уп­равляющей обмотке в процессе уп­равления изменяется в весьма ма­лых пределах. Чем круче характе­ристика амплистата (т. е. чем боль­ше его коэффициент усиления), тем меньше изменяется ток в управляю­щей обмотке. При очень крутой ха­рактеристике амплистата можно считать, что ток в управляющей об­мотке в процессе управления оста­ется неизменным.

Как видно из приведенных значе­ний параметров обмоток управле­ния, м. д. с. уставки F_yct и управ­ляющей обмотки F_oy намного больше их результирующего значения !F_y. Это обеспечивает высокую точность автоматического управления генера­тором, поскольку возможные откло­нения от требуемых значений F_yCT и F_oy оказывают небольшое влия­ние на £F_y.

Дата добавления: 2014-11-29