Регулятор мощности
Нагрузка тяговых электродвигателей, а следовательно, величина потребляемого ими тока изменяется в зависимости от профиля пути и скорости движения тепловоза. При постоянном напряжении тягового генератора это привело бы к изменению его мощности и мощности дизеля. Для обеспечения постоянства мощности генератора необходимо изменять его напряжение так, чтобы произведение величины тока на напряжение оставалось постоянным. Такое изменение напряжения достигается воздействием индуктивного датчика регулятора мощности на возбуждение генератора; при этом работа генератора поддерживается по характеристике, близкой к характеристике постоянной мощности, что позволяет использовать полную мощность дизеля при различных условиях движения тепловоза.
Регулятор мощности состоит из золотникового устройства (измерительный орган), обратной связи и сервомотора с индуктивным датчиком. Шток 22 (см. рис. 21) сервомотора 23 с помощью коромысла 20 соединен с механизмом управления частотой вращения. С коромыслом 20 тягой соединен золотник 18, установленный в золотниковой втулке 17, которая фиксируется пружинами 16 в среднем положении; золотниковое устройство управляет подачей масла в сервомотор 24, соединенный с индуктивным датчиком 25. Верхняя и нижняя полости золотникового устройства соединены каналами с масляной ванной.
Для обеспечения устойчивости регулирования скорость перемещения поршня сервомотора на увеличение и уменьшение возбуждения генератора регулируется иглами (игольчатыми клапанами) 21.
Установившийся режим. На установившемся режиме золотник 18 своими дисками перекрывает отверстия в золотниковой втулке 17, при этом поршень сервомотора 27 находится в положении, соответствующем определенной нагрузке при данной частоте вращения вала дизеля.
Уменьшение нагрузки. При уменьшении нагрузки на дизель регулятор частоты уменьшает подачу топлива при этом шток 22 опускается вниз. Тем самым будет опускаться левый конец коромысла 20, которое опустит вниз золотник 18, при этом масло перепускается в полость В сервомотора 24 и сливается из полости Г. Поршень сервомотора переместит якорь индуктивного датчика в сторону увеличения возбуждения генератора. Масло из полости Г вытекает через верхний игольчатый клапан в масляную ванну. Давление масла в верхней полости над золотниковой втулкой заставляет ее двигаться вниз, сжимая нижнюю пружину и закрывая перепускное отверстие в золотниковой втулке, через которое масло поступало в полость В сервомотора.
Величина открывания игольчатого клапана определяет скорость движения поршня сервомотора. После того как нагрузка дизеля увеличится (так как нагрузка на генератор увеличится), регулятор скорости увеличивает подачу топлива, золотник и золотниковая втулка 17 возвращаются в среднее положение, прекращая движение сервомотора. В результате поршень сервомотора индуктивного датчика займет новое положение, при котором увеличится нагрузка на генератор, что приведет к восстановлению нагрузки на дизель.
Увеличение нагрузки. При увеличении нагрузки действие элементов регулятора мощности будет противоположно описанному. Увеличение затяжки пружины измерителя (увеличение частоты вращения) вызывает такое же действие регулятора мощности, как и уменьшение нагрузки, и наоборот. Это происходит потому, что при увеличении затяжки пружины измерителя опускается поршень 19 сервомотора 15, что вызывает движение золотника нагрузки вниз.
Дальнейшие процессы, происходящие в регуляторе, аналогичны вышеописанным. Так как на установившемся режиме золотник 18 своими дисками находится в положении перекрыши отверстий золотниковой втулки, то каждому положению правого конца коромысла (заданию частоты) будет соответствовать определенное положение левого конца коромысла (подача топлива). Таким образом, каждому скоростному режиму дизеля будет соответствовать определенная мощность, зависящая от выбора точки подвеса золотника. При смещении точки подвеса золотника в сторону сервомотора 23 мощность увеличивается, а при смещении в сторону пружины измерителя уменьшается. От выбора точки подвеса золотника зависит работа дизеля на экономических режимах, а следовательно, среднеэксплуатационный расход топлива.
Для возможности автоматической установки индуктивного датчика в положение минимального возбуждения при пуске дизеля, а также при трогании тепловоза и при его боксовании в регуляторе мощности имеется выключающее устройство 29. Установка индуктивного датчика в положение минимального возбуждения достигается включением электромагнита МР5. При этом улучшается пуск дизеля и обеспечивается плавное трогание тепловоза и выведение его из режима боксо-вания. После прекращения боксования устройство обеспечивает плавное увеличение возбуждения тягового генератора.
Регулятор частоты вращения тепловоз 2ТЭ10В | Тепловоз 2ТЭ10В | Электрогидравлическое управление частотой вращения вала дизель-генератора тепловоза 2ТЭ10В