df7型内燃机车电子恒功

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1、一、概述电传动内燃机在运行中随着速度的提高，牵引电动机的反电势E增高，电枢电流ID遂渐降低，而同步牵引发电机的自然外特性为一条凸起的下降曲线。在ID遂渐降低的同时，而牵引发电机的端电压UF却变化很小，牵引发电机的输出功率下降。柴油机的功率不能得到充分利用，机车牵引力也不能充分发挥。因此励磁系统的任务就是在运行功况电流要求下，自动调节牵引发电机的输出电压，在柴油机转速不变的情况下，使牵引发电机输出功率恒定，具有理想的外特性。DF7C型内燃机车电传动系统中有两套励磁装置，即：电子恒功系统和原励磁装置。电子恒功装置的特点是：1、功率调节范围宽，柴油机转速在400转

2、/分~1000转/分之间，都能使牵引发电机具有恒功率特性。2、调节动态性能好，供油波动小，使柴油机燃烧工作状态得到改善。不足的是在高转速时，不能实现辅助功率转移。柴油机恒功的调节范围小，在-20-柴油机转速700转/分以上时，才能对牵引发电机功率进行调节。动态性能差，致使柴油机燃烧工作状态差，但在柴油机高转速时能实现辅助功率转移，可以充分利用柴油机功率。故DF7C型内燃机励磁系统在柴油机转速700转/分以上时，将柴油机恒功接入，实现辅助功率转移，完善电子恒功性能，以充分利用柴油机功率。电子恒功率调节器通过自动控制牵引发电机励磁机的励磁电流，自动控制牵引发电机

3、功率，同时间接控制柴油机功率，确保在柴油机转速恒定时，牵引发电机功率恒定，在充分利用柴油机功率的基础上，充分发挥机车牵引力。电子恒功率调节器采用闭环特性控制牵引发电机功率来控制柴油机功率，也就是对应于柴油机每一转速(供油量)有一个牵引发电机应该发出的牵引功率Prcf值。通过不间断的调节励磁电流，使主发电机的实际直流输出功率P永远跟踪Prcf值来改变。只要实际直流输出功率P值恒定，柴油机功率就恒定，这就是电子恒功的基本原理。另外再加上限流、限压环节进行调节控制，就可以得到比较完整的牵引发电机的理想外特性。二、主要技术性能1、工作电源：110V。-20-2、控制

4、功率：柴油机2000~2700马力，测功器测功比例300KW/V3、电压范围：整流柜输出最高电压770V，测压比为100V/V。4、电流范围：整流柜输出最大6000A，测流器比例200A/V。5、恒功调节精度：満功率时误差不大于4%。6、控制最大励磁电流：5A7、柴油机转速脉冲：60个/转，幅值不低于300mV。8、柴油机控制功率：(表1)柴油机转速(r/min)4004305006007008009001000直流控制信号En(V)－3.6－3.87－4.5－5.4－6.3－7.2－8.1－9.0DF7C1型功率给信号Pref(V)／－0.28－0.68－

5、1.234－1.80－2.50－3.333－4.167DF7C1型功率给定号Pref(V)／－0.34－0.753－1.347－2.11－2.95－4.06－4.1679、机车限压值：1000r/min时770V。10、机车限流值：856~1000r/min时6000A。三、基本工作原理（一）电子恒功率调节及限流、限压原理-20-电子恒功率调节及限流、限压原理方框图如图1所示，它是采用闭环特性控制牵引发电机功率来控制柴油机功率，确保在柴油机在恒定转速时牵引发电机工率恒定。1、功率调节及限流、限压给定图中：柴油机转速传感器为磁电式传感器，将柴油机转速转变成电脉

6、冲信号F，柴油机每转产生60个电脉冲信号，要求其幅值不低于300mV。此信号送入6号组件，它是一切控制的根源。F/V变换器将柴油机的转速脉冲信号变换成与转速相应的模拟直流电压信号FCV。经比例放大器得到En信号，送入函数发生器。函数发生器向比较器A提供三组我曲线：a、提供主发电机与柴油机转速的关系控制特性曲Pref=f(n)，即功率基准信号。b、提供机车限流特性曲线Iref=f(n)，即限流基准信号。C、提供机车限压特性曲线Uref=f(n)，即限限压基准信号。霍尔测功器是把主发电机输出的直流电压Usi和电流Isi乘起来，得到实测的主发电机输出功率P，送入比

7、较器A。-20-恒功率控制原理方框图比较器A在无限流、限压信号输入的情况下将函数发生器送来的功率基准信号Pref与霍尔测功器送来的功率检测信号P进行比较，若Pref值与P值相等时，比较器A输出的功率控制信号Vp为恒定值。若Pref值与P值不等时，比较器A输出变化的功率控制信号Vp，经比例积分器、功率放大器调节励磁机励磁电流以调整主发电机功率使其达到Pref值与P值相等，Vp又为恒定值，功率调节完成。功率放大电路直接控制励磁机励磁电流，其基本原理如下图：-20-+110VPVBG1励磁机励磁绕组BG2－110V功率控制信号PV作为BG1的控制电压，经两级放大后

8、控制励磁机励磁电流。2、限流、限压保护图中：比较器C