Analiza i badania laboratoryjnego układu przekładni elektrycznej typu "prąd przemienny - prąd stały"

ggSgYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ S e r ia : EIBKTRYKA ^z. 27

________ 1970 Nr k o l . 274

EUGENIUSZ KAŁOŻA

K ated ra E l e k t r o t e c h n i k i P r z e n y s ło w e j

ANALIZA I BADANIA LABORATORYJNEGO UKŁADU PRZEKŁADNI ELEKTRYCZNEJ TYPU "PRĄD PRZEMIENNY - PRĄD STAŁY"

S t r e s z c z e n i e . A k tu a ln e t e n d e n c j e w ro z w o ju l o ­ komotyw sp a lin o w y c h z p r z e k ła d n ią e l e k t r y c z n ą id ą w k ie ru n k u c o r a z s z e r s z e g o s to s o w a n ia p r z e ­ k ła d n i ty p u "prąd p rzem ien n y - prąd s t a ł y " . Po­

w y ż sz y c z y n n ik zd ecy d o w a ł o w yborze k ie ru n k u ba­

dań p row adzonych w K a ted rz e E l e k t r o t e c h n i k i P r z e ­ m ysłow ej P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j w G liw ic a c h na la b o r a to r y jn y m u k ła d z i e p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j z e s t a w io n e j z s i l n i k a w y so k o p r ężn eg o p r ą d n ic y 3 f a z o w e j s y n c h r o n ic z n e j wraz ze w zbudnicam i, most­

kowego u k ła d u p ro sto w n ik o w eg o i s z e r e g o w e g o s i l ­ n ik a t r a k c y j n e g o . Moc p r z e n o s z o n a p r z e z p r z e ­ k ła d n ię m oże^ d o ch o d zić do 40 KM p rzy z a k r e s ie r e g u l a c j i — x- i 2 . W ramach d o ty c h c z a s p rze­

miń

prow adzonych p rac u zy sk a n o u p r o s z c z o n y o p is ma­

te m a ty c z n y z a m k n ię te g o u k ła d u p r z e k ła d n i typ u

"prąd p rzem ien n y - prąd s t a ł y " o ra z w y n ik i p o­

rów naw cze pomiarów la b o r a t o r y j n y c h c h a r a k te r y ­ s t y k s t a t y c z n y c h i d ynam iczn ych u k ła d u o tw a r te ­ go i k ilk u wybranych w arian tów u k ła d u zam knię­

t e g o . S form ułow ano w n io s k i o d n o śn ie programu d al­

s z y c h b ad ań .

1 . W stęp

W y stę p u ją cy od s z e r e g u l a t s t a ł y w z r o s t mocy lokom otyw tr a k ­ c j i k o le j o w e j z w ią z a n y j e s t z k o n ie c z n o ś c ią p r z e w o ż e n ia c i ę ż ­

k ic h p o ciągów z c o r a z w ięk szy m i p r ę d k o ś c ia m i ja z d y .

312 E . K a łu ż a

P ow yższa o k o li c z n o ś ć s k ł o n i ł a k o n str u k to r ó w lokom otyw s p a ­ lin o w y c h do s to s o w a n ia w ysok oob rotow ych s i l n i k ó w sp a lin o w y c h d u ż e j mocy p r z y jed n o o zesn y m u n o w o c z e ś n ie n iu p r z e k ła d n i e l e k ­

t r y c z n e j , p o le g a ją c y m na z a s t ą p i e n i u p r ą d n ic y g łó w n e j prądu s t a ł e g o w ie lo fa z o w ą p r ą d n ic ą prądu p rze m ien n e g o z a s i l a j ą c ą po­

p r z e z u k ła d p rosto w n ik o w y sz e r e g o w e s i l n i k i t r a k c y j n e prądu s t a ł e g o . C ały s z e r e g z a l e t w yżej w y m ien io n ej p r z e k ła d n i e l e k ­ t r y c z n e j typ u "prąd p rzem ien n y - prąd s t a ł y " (V| powoduje pow­

s ta w a n ie t e n d e n c j i do z a s t o s o w a n ia j e j r ó w n ie ż w lokom otyw ach sp a lin o w y c h m n ie jsz y c h mocy. Można s i ę s p o d z ie w a ć , że w d a l ­ s z e j p r z y s z ł o ś c i z n a j d z i e ta k ż e s z e r s z e z a s t o s o w a n ie p r z e k ła d ­ n ia e l e k t r y c z n a prądu p rzem ien n eg o z tr a k c y jn y m i s i l n i k a m i a s y n ­ c h r o n ic z n y m i i s t a t y c z n y m i p r z e tw o r n ic a m i c z ę s t o t l i w o ś c i . Do­

t y c z y t o p r z e d e w s z y stk im r o z w ią z a ń , w k tó r y c h s i l n i k a m i n a p ę­

dowymi b ęd ą t u r b in y s p a lin o w e . Z a sto so w a n ie p r z e k ła d n i e l e k ­ t r y c z n e j prądu p rzem ien n eg o w a k t u a ln i e zbudowanych lo k o m o ty ­ wach o g r a n ic z a s i ę do n i e l i c z n y c h przypadków , m ających r a c z e j c h a r a k te r e k s p e r y m e n ta ln y . Można by t o w y tłu m a czy ć;

- po p ie r w s z e n i e c h ę c i ą do w prow adzania sk om plikow anych p r z e ­ tw o r n ic c z ę s t o t l i w o ś c i z obwodem p o śr e d n ic z ą c y m prądu s t a ­ ł e g o , dopasow anych do i s t n i e j ą c y c h s y n c h r o n ic z n y c h p r ą d n ic tr a k c y jn y c h n i s k i c h c z ę s t o t l i w o ś c i ,

- po d r u g ie d ą ż n o ś ć , w y n ik a ją c a ze w zględów ek o n o m iczn y ch do u j e d n o l i c e n i a wózków wraz z szereg o w y m i s i l n i k a m i t r a k c y j n y ­ mi prądu s t a ł e g o w lokom otyw ach s ie c i o w y c h i s p a lin o w y c h z p r z e k ła d n ią e l e k t r y c z n ą .

Na p o d sta w ie p ow yższych o k o l i c z n o ś c i można w ysunąć t e z ę , że n a j b a r d z ie j a k t u a ln e b a d a n ia na obecnym e t a p i e ro z w o ju p r z e ­ k ła d n i e l e k t r y c z n y c h powinna i ś ć w k ie ru n k u k o n str u o w a n ia i do­

s k o n a le n ia p r z e k ła d n i ty p u "prąd p rzem ien n y - prąd s t a ł y " .

A j ^ l l z a l b a d a n ia l a b o r a t o r y j n e u k ła d u 313

Badania prow adzone w K a ted rz e E l e k t r o t e c h n i k i P rz em y sło w ej P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j w G liw ic a c h nad p r z e k ła d n ią e le k t r y c z n ą ty p u "prąd p rzem ien n y - prąd s t a ł y " p o sta n o w io n o r e a li z o w a ć w o p a r c iu o sto su n k o w o d uży model la b o r a t o r y j n y , na którym można u z y sk iw a ć p r z e n o s z e n ie mocy r z ę d u 40 KM p r z y z a k r e s ie r e g u l a ­ c j i prądu 1 ■ 2 . N a le ż y p r z y p u s z c z a ć , ż e w y n ik i badań

min

sk o n fr o n to w a n e z d o ś w ia d c z e n ia m i p rzeprow ad zan ym i na modelu t e j mocy będ ą m ia ro d a jn e w o d n i e s i e n i u do r o z w ią z a ń s to so w a n y c h w r e a ln y c h lokom otyw ach sp a lin o w y ch * B adan ia na m odelu la b o r a ­

to r y jn y m u m o ż liw ią r ó w n ie ż s p o r z ą d z e n ie i z w e r y fik o w a n ie u p r o ­ s z c z o n e g o sch em atu a n a lo g o w eg o r o z p a tr y w a n e j p r z e k ła d n i e l e k - t r y c z n e j , c o p o z w o li na zn a cz n e r o z s z e r z e n i e i p r z y s p i e s z e n i e d o ś w ia d c z e ń m ających na c e l u u z y s k a n ie o p ty m a ln eg o u k ła d u r e ­ g u la c y j n e g o .

2 . A n a liz a t e o r e t y c z n a

2 . 1 . Równania o p i s u j ą c e u k ła d p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j typ u

"prąd p r z e m ie n n y — prąd s t a ł y " ze w z b u d n icą w ie lo u z w o j e - n iow ą

R ozp atryw an y sch em a t u k ła d u u w id o c z n io n o na r y s . 1.W rozw a­

ż a n ia c h t e o r e t y c z n y c h z a sto so w a n o l i n e a r y z a c j ę u k ład u d la ma­

ły c h p r z y r o s tó w t j . ro z p a tr y w a n o p r z y r o s t y w i e l k o ś c i w e j ś c i o ­ wych i w y jś c io w y c h w o k ó ł punktów rów now agi u k ład u (w s t a n i e u - s t a lo n y m ) . P a ra m etry u k ła d u o p is u j ą c e badany punkt rów nowagi u k ła d u o z n a c z o n o in d ek sem y n p . I y , nQy » O zn aczen ia w ie lk o ­ ś c i w rów n a n ia o h s ą zgod n e z o z n a c z e n ia m i na r y s . 1 .

¿ l i E . K a łu ż a

m Schemat laboratoryjnegoukładuprzekładni elektrycznej typu"prądprzemien­ ny- prądstały"zewzbudnicą3 uzwójeniową

2 . 1 . 1 . Obwody w zb u d zen ia w zb u d n icy 3 u z w o je n io w e j.

P r z y r o s t s t r u m ie n ia w zbu d nicy

A i. (*, A l, * i2 Ai2 * .3 A l A l .) (1)

P r z y r o s t y prądów w u z w o je n ia c h w zb u d n icy o k r e ś lo n o z równań dA$ -

A U

1

<JA$*

A U 2 - A i g + ^ ^w ®2 Z2 d t

g d z i e :

- s tr u m ie ń w z b u d n icy w s t a n i e p r z e jśo io w y m

$ - jw . l e c z w s t a n i e u sta lo n y m

w y

t o .

» a - n a c h y le n i e s t y c z n e j do c h a r a k t e r y s t y k i m agnesowania

w w

w yznaozone d l a p rzep ły w u ©

Tjj- “ a r “ w s p ó łc z y n n ik u w z g lę d n ia j ą c y r e a k c j ę tw o r n ik a wzbud-

w n i c y .

S- , z - w s p ó łc z y n n ik r o z p r o s z e n ia o r a z i l o ś ć zwojów danego u z w o je n ia p r z y p a d a ją c a na 1 b ie g u n w zbu d nicy

p - l i c z b a p ar b iegu n ów w z b u d n icy .

W sta w ia ją c p r z y r o s t y prądów A i ^ A i2 o k r e ś lo n e z równań ( 2 ) i ( 3 ) do ró w n a n ia ( 1 ) o ra z z a s t ę p u j ą c b ezw zg lęd n e w a r t o ś c i p r z y r o s tó w n i ż e j z e sta w io n y m i p r z y r o s ta m i w zględ n ym i o d n i e s i o ­ nymi do w a r t o ś c i znam ionowych:

A m A U . A U 0

Ąhf^l i z a i b a d a n i a l a b o r a t o r y j n e u k ła d u » .» ____________________ 315

316 E . K a łu ż a

otrzymamy po p r z e j ś c i u na form ę o p era to ro w ą n a s t ę p u j ą c e rów na­

n ie o p is u j ą c e w z b u d zen ie w zb u d n icy 3 u z w o je n io w e j.

( T „ P *

1 ) ₅ ,

2 % p» ff1 z \ 2 2 a , P, S 2 ' ł

Tw . s ; ł ---

a z . U, a z 0 U„ a z . I

w 1 1n k w 2 2n . w 3 n

k 1«» - R, ® ,n ’ ^ w » * R, ® , n ’ “i - '

a a i

k w r wn

4ww $

wn

2 . 1 . 2 . Obwód w zb u d zen ia p r ą d n ic y s y n c h r o n ic z n e j

d A i . At

A 0. ■ R. A l . ♦ L. - d t 1 - \ T T <5)

D. - E. r r r - E. « . <6 >

w tw

E . . c , n a J , ( 7 )

A E . * n 9 , A ® . ł c . ® . y A n 0 g d z i e :

M - p r z e li c z e n i o w a in d u k c y jn o ś ć w zajem na.

A n aliaa i b a d a n ia la b o r a to r y jn e u k ł a d u .. . ³¹⁷

Po u p row ad zen iu w zg lęd n y ch w a r t o ś c i p r z y r o stó w do równań (5) i ( 8 ) i ■ ^ 5 - , Hn « o r a z r o z w ią z a n iu i c h w zględem i

w 1 ~<) n r.

wn <c)n

otrzym an y ró w n a n ie o p is u j ą c e obwód w zb u d zen ia p r ą d n ic y s y n c h r o ­ n i c z n e j z a s i l a j ą c e j p o p r z e z u k ła d p ro sto w n ik o w y s i l n i k t r a k c y j ­

ny

<T.1 » ł 1 >*. ■ kt . ł k2. H® + V ” 1 (9)

gd z i e :

J » 0Cw°w D0 y ^wn ^ w c w ^wy °fln

T. 1 - R , ’ k1 , - R . • 2 ’ ' B. K n

T_

" 2 % *wn 2 . 1 . 3 . Obwód głów n y

W ró w n a n ia ch o p is u j ą c y c h obwód g łów n y tw o r n ik p r ą d n ic y s y n ­ c h r o n i c z n e j tr a k to w a n o ł ą c z n i e z mostkowym układem p r o s to w n ik o ­ wym ja k o je d e n e l e m e n t .

N a p ię c ie b ie g u ja ło w e g o m ierzon e na w y j ś c iu u k ła d u p r o sto w ­ n ik ow ego

QU QU

" o - % ♦ 5 5 ^ 0 A i > ( 1 0 )

Suma n a p ię ć w o b w od zie głównym

Uo " EM + RM 1 + Lg d t +

d l . TT ( 1 1 j

Spadek n a p i ę c i a w u z w o je n ia c h s t o j a n a p r ą d n ic y s y n c h r o n ic z n e j , s o k ła d z i e p rostow nikow ym o r a z r e a k c j ę tw o r n ik a u j ę t o rów n a-

q u, Qu.

A I ł ^ ; A i * (12>

niem

318 E. Kałuża

SEH s i l n i k a t r a k c y j n e g o (II)

B , . ♦ A E , . A a , + C , a ^ , ( 1 3 )

V ró w n a n ia ch ( 1 0 ) do ( 1 3 ) z a sto so w a n o n a s t ę p u j ą c e o z n a c z e n ia !

c l e p r a c y

Rg - o p o r n o ść s i l n i k a t r a k c y j n e g o w raz z przew oda­

mi łą c z e n io w y m i.

W s t a n i e u s ta lo n y m mamys

Po p o d s t a w ie n iu z a l e ż n o ś c i ( 1 0 ) , ( 1 2 ) , ( 1 3 ) i ( 1 4 ) do rów nan ia ( 1 1 ) i p r z e j ś c i u na w z g lę d n e w a r t o ś o i p r z y r o stó w otrzymamy rów­

n a n ie o p e r a to r o w e d la obwodu g łó w n eg o p r z e k ła d n i e l e k t r y o z n e j ty p u "prąd p rzem ien n y - prąd s t a ł y "

g d z i e :

L

2 * 1 .4 . S i l n i k t r a k c y j n y z o b c ią ż e n ie m Równanie momentów

Agaj-iza i b a d a n ia la b o r a to r y jn e u k ła d u » . ³¹⁹

9 ,5 5 d t " “m " Mm Moment o b c ią ż e n i a

(

)

Qm

Mm a Mmy + AMm + AMm1 a Mmy + ^ A n M + AMm1 ( 1 7 ) Moment r o z w ij a n y p r z e z s i l n i k t r a k c y j n y

MMy + AMM " % + W ~ A I ( 1 8 )

g d z i e :

JM - moment b e z w ła d n o ś c i w ir n ik a s i l n i k a t r a k c y jn e g o w raz z o b c ią ż e n ie m m echanicznym

AMm - p r z y r o s t momentu o b c i ą ż e n i a w yzn aczon y d la d a n e g o p r ą ­ du w z b u d z e n ia ( l , H) i oporu o b c ią ż e n ia ham ulca e l e k ­ t r y c z n e g o (R g) (p ozo row an e op ory ja z d y z a le ż n e od pręd­

k o ś c i p o ja z d u )

AMm1 ” Pr »yr o 8 t momentu o b c ią ż e n ia w yw ołany d z ia ła n ie m h am u l- c y m e ch a n icz n e g o (p ozorow ana zm iana p r o f i l u t r a s y ) . W s t a n i e u s ta lo n y m mamy:

M ( 1 9 )

my

Wp r o w a d z a j ą c d o r ó w n a ń ( 1 7 ) i ( 1 6 ) w a r t o ś c i w z g lę d n e przyrostów momentu o b c i ą ż e n i a Mm i p r ę d k o ś c i o b r o t o w e j s i l n i k a t r a k c y j n e -

ń o r a z p o d s t a w i a j ą c z a l e ż n o ś c i ( 1 7 ) , ( 1 8 ) i (1 9) do ( 1 6 ) o-

g ° M

tr z y p a a y . ( t p + 1)

I

320 E . K a łu ż a

g d z i e i 0mm

• J M v W " ^ k

t m " ~’ 1M " QMb * 2M ■ <5m^

9 , 5 5 ^ " ^ M n M n n H n

2 . 1 . 5 . Z e s p ó ł p r ą d o tw ó r c z y ( d i w s e l - p r ą d n i c a ) Równanie w y jś c io w e o p is u j ą c e p r a c ę z e s p o łu

— J £ dnfl u u ( 2 1 )

9 ,5 5 d t * 0 "G '

Moment ob rotow y s i l n i k a d i e s l a

* 0 - V ł - Ę - AB9 * i k A z (2 2 ) Moment o b c ią ż e n ia r o z w ij a n y p r z e z p r ą d n ic ę s y n c h r o n ic z n ą oraz z e s p o łu maszyn p om oon iczych

Qł Oal Om

t - % * v r ~ A I + * ^ A a o ( 2 3 )

W p o w y ższy ch ró w n a n ia ch o z n a c z a ją :

Jg - moment b e z w ła d n o ś c i elem en tów w ir u ją c y c h z e s p o łu p r ą ­ d o tw ó r c z e g o

X - p o ło ż e n i e d ź w ig n i p a liw o w ej s i l n i k a d i e s l a . W s t a n i e u sta lo n y m

“ O y " \ y ( 2 4 )

W w yniku p r z e l i c z e ń otrzymamy o s t a t e c z n ą p o s t a ć ró w n a n ia o p i ­ s u j ą c e g o p r a c ę z e s p o łu p r ą d o tw ó r c z e g o

(T g P ♦ N) n g » kx I - k ^ i - k j g i w ( 2 5 )

A o a liz a i b a d a n i a l a b o r a t o r y j n e u k ł a d u . 321

g d z ie :

i . Jl3 0 9 . 5 5 ( 3 ’

0MO S T

"On

QMG W

ł2Q’

0mg

“f f r

w wn

"On

% ^.

ł-™ 0 •

" K “

N - TJSO

2 . 2 . Równania o p i s u j ą c e u k ła d p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j ty p u nprąd p rze m ien n y - prąd s t a ł y " ze w zb u d n ioą 1 u z w o je n io w ą . W rozpatrywanym u k ła d z i e p rzed sta w io n y m na r y s . 2 s tr u m ie ń w zb u d n icy J e s t f u n k c j ą sumy n a p ię ó w e jś c io w y c h w zm acn iacza o - p e r a o y jn e g o W01. P o z o s t a ł e e le m e n ty u k ład u p o z o s t a j ą b e z i s t o t ­ n ych zm ian w p orów n an iu z układem p r ze d sta w io n y m na r y s . 1 f d la -

r y s. 2 . Schem at l a b o r a t o r y j n e g o u k ła d u p r z e d k ła d n i e l e k t r y c z ­ n ej ty p u "prąd p rzem ien n y - j j j j ,tftł3 r " ** " *b u d n ic * 1

322 E. K a ła ta

t a g o w n in ie j s z y m p u n k c ie wyprowadzono J e d y n ie ró w n a n ie o p i s u ­ j ą c e p r z e b i e g c z a so w y s t r u m ie n ia w zb u d n icy V1

2 . 2 . 1 . Obwody w z b u d zen ia w zb u d n icy 1 uzwo Je n i owej . P r z y r o s t s t r u m ie n ia w z b u d n icy W1

A i w - *5 5 ; A l w> - A l . ) (26)

P r z y r o s t n a p i ę c i a p r z y ło ż o n e g o d o u z w o je n ia w z b u d zen ia wzbud­

n i c y W1

^ * 2 » . 0 . ( i 7 )

N a p ię c ie w e jś c io w e w zm aoniacza o p e r a c y jn e g o W01

» - ku1 » , * kQ2 ° 2 + ku3 ° 3 (28)

Oj - k j I ( 2 9 )

ASO - ka 1 AO, ♦ ku2 A02 . ku3 k j A l (30)

W sp ó łc zy n n ik w z m o c n ie n ia n a p ię o io w e g o w zm aoniaoza WE:

v AUwy

niłE “ A £ U

P o d s t a w ia j ą c A i ^ z ró w n a n ia ( 2 7 ) do ( 2 6 ) , z a s t ę p u j ą c przy­

r o s t n a p i ę c i a w z b u d zen ia A U ^ n a p ię c ia m i w e jś c io w y m i z rów na­

n i a ( 3 0 ) o r a z p r z e c h o d z ą c z p r z y r o s tó w zm ienn ych na w i e l k o ś c i w z g lę d n y c h p r z y r o s tó w ja k

AU AU-

A ggllza 1 badan i a la b o r a to r y jn e u k ła d u « .» 323

°trzyB iany ró w n a n ia o p is u j ą c a zm iany s t r u m ie n ia w zb u d n icy W1 w f u n k c j i n a p ię ć w e jś c io w y c h w zm acn iacza o p a r a o y jn a g o ,p r ą d u wzbu­

d z a n ia p r ą d n ic y i^ o r a z prądu obwodu g łó w n eg o I

Wyprowadzone r ó w n a n ie (3 1) r ó ż n i s i ę od ró w n a n ia ( 4 ) o d n ie ­ s io n e g o do w z b u d n icy w ie lo u z w o j e n io w e j j e d y n i e inn ym i w a r to ­ ś c ia m i w sp ó łc z y n n ik ó w i s t a ł y c h cza sow yoh * Tak w ię o sch em a ty b lok ow e n a rysow an e na p o d s ta w ie otrzym an ych rów nań b ęd ą s i ę w p e ł n i p o k r y w a ły . Schem at blok ow y ro z p a tr y w a n e g o u k ła d u p r z e ­ k ła d n i e l e k t r y c z n e j p r z e d s t a w io n o na r y s . 3» Na p rzed sta w io n y m s c h e m a c ie blokowym w ie lk o ś c i a m i w e jśc io w y m i s ą : p o ło ż e n i e dźwig­

n i p a liw o w e j X, n a p i ę c i e z a s i l a n i a Ug u z w o je n ia z ^ wzbud­

n ic y W2, momenty oporów s t a t y c z n y c h w yw ołane p r z e z ham ulec bębnowy M n a t o m ia s t w i e lk o ś c ia m i w y jśc io w y m i: p r ę d k o ść o -

® ' _

b rotow a z e s p o ł u p r ą d o tw ó r c z e g o n^ o r a z p r ę d k o ść obrotow a s i l ­ n ik a t r a k c y j n e g o n M.

W r o z w a ż a n ia c h d o ty c z ą c y c h p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j i n t e r e ­ s u j e n a s p r z e d e w s z y s tk im p raw id łow a p ra ca s i l n i k a s p a lin o w e g o w zw ią zk u z czym ja k o w i e l k o ś c i w y jś c io w e r e g u lo w a n e b ęd ziem y t r a k to w a ć p r ę d k o ść z e s p o łu p rą d o tw ó rc zeg o n^ i prąd obwodu g łó w n e g o I n a t o m ia s t p r ę d k o ś c i s i l n i k a tr a k c y j n e g o n ie ma

g d z i e :

wn ww

S * 18 k- 2 S . "ID

” 2 ' a w .

324 E . K a łu ż ą

p o tr z e b y w y o d r ę b n ia ć na sc h e m a c ie blokowym . P r z y k ła d sch em at a b lo k o w e g o u p r o s z c z o n e g o w t e n sp o só b p r z e d s ta w io n o na r y s* 4*

n — i ^

J"

n„

1 T„p<-1

R y s. 3 . Z a s tę p c z y sch em a t b lok ow y l a b o r a t o r y j n e g o u k ła d u prze*

k ła d n i e l e k t r y c z n e j ty p u "prąd p rze m ien n y - prąd s t a ł y "

C12

G, —

3G j — {

t --- [ G 7 ] ---

R y s. 4. U p r o s z c z o n y sch em at b lok ow y p r z e d k ła d n i e l e k t r y c z n e j

d jjg .liz a i b a d a n i a l a b o r a t o r y j n e u k ła d u .» 325

jfed a tiia d o ś w ia d c z a ln e

3 . 1 . 0p i 8 u k ła d u la b o r a t o r y j n e g o p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j

Model p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j zbudowany o r a z uru ch om iony w la b o r a to r iu m K ated ry E l e k t r o t e c h n i k i P rzem y sło w ej s k ła d a s i ę z z e s p o łu p rą d o tw ó r c z e g o o ra z z e s p o łu s i l n i k ó w t r a k c y jn y c h ( r y s . 5 ) . Dane znamionowe głów n ych maszyn i u r z ą d z e ń la b o r a t o r y j n e g o m odelu p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j »

- s i l n i k w y so k o p rężn y (D ) fir m y CSEPEL, ty p u D614» moc maksy­

malna 143 KM p r z y p r ę d k o ś c i o b ro to w e j 2 3 0 0 o b r/m in ,m a k sy m a l­

ny moment ob rotow y 50 kGm p r z y p r ę d k o ś o i 1400 o b r / m i n ., i l o ś ć c y lin d r ó w 6 , p o jem n ość skokowa 8275 cm^,

- p r ą d n ic a s y n c h r o n ic z n a 3 fazow a (P ) fir m y "Kornel" typu 0Cd84b pn “ 55 kVA* u n “ 4 0 ° / 231 v » xn ■ 79 *5 A» nQ « 1500 o b r /m in , - s i l n i k i sz e r e g o w e prądu s t a ł e g o (M,H) - tram wajowe ty p u TJSL- 3 3 3 , Pg0 - 60 kW, Dn - 600 V, I g0 - 113 A, ng0 - 830 obr/m in, - u k ła d p r o sto w n ik o w y w łą c z o n y w obwód g łów n y p r z e k ła d n i e l e k ­

t r y c z n e j zbudowany j e s t z d io d krzemowych ty p u B i1 0 0 /3 ł ą c z o ­ n ych sz e r e g o w o po d w ie w k a żd ej g a ł ę z i m ostka 3 -f a z o w e g o .

D io d y zb o cz n ik o w a n o obwodami R i C d la z a b e z p ie c z e n ia i c h p rzed p r z e p i ę c i a m i k o m u tacyjn ym i. Dane znamionowe d io d y BY100/3 I Q a 1 0 0 A, Un - 3 0 0 V, U g j .^ ■ 6 ° ° V, w arunki c h ło d z e n ia r a d i a t o r ty p u P101 - c h ł o d z e n i e wym uszone.

3 . 2 . C e l i z a k r e s pomiarów la b o r a to r y j n y c h

C elem p rzep ro w a d zo n y ch pomiarów la b o r a to r y jn y c h b y ło :

- w y z n a c z e n ie p r z e b ie g u c h a r a k t e r y s t y k w i e l k o ś c i w y jśc io w y c h U=

m f ( I ) p r ą d n ic y s y n c h r o n ic z n e j p o łą c z o n e j z układem p r o s to w ­ nikowym , o d p o w ia d a ją c y c h różnym w a r to śc io m prądu w zbu d zen ia i p r ę d k o ś c i o b r o to w e j,

326 E . K a łu ż a

Ao

>*

Mo

<0

4u» 'Om M

m 'OO.

n0 N

>»

NO

£►

4»

73O d*Vi O.

'Oft a0

ts3

IfN a>»

«

1 I o d

£

• o O o *

3 N

?» 3a

d d

o o o

■H O -H 3 t4 3 73 3 -O

aP ’O Vi 3 Vi f t £> f t M O 1 * X!

o

Ü 1 d

- 04 +»

O & 1 000 ^{« r*}

XI >» O a » En +> O

œ s •*

x> d 3 ©- a

•O XI tf)

d* O

Vi ■H

ft o s o o

0 ^{r l} Vi

% 3 J3 O B o b0 d a

0 J3 >»

Vi 0}

0 ¹

N d

O

Ê

■H N

•rl d Vi•k d

£ S

O r-\

-H GO 3 d

0 O 1 T-» •H

ffi O 3r 73

•» N 3 s 3 XI

•> r - *N

>>

a ffl ¹

■« O

©• -H c"\

Vi s s f t 73

O 3 •k

Jd XI d

O N %

a » o

■H

% 1 3 M•H

|Ha •

•H da> c N

i O

■H

« a

AgfLjj ^ a 1 b a d a n i a l a b o r a t o r y j n e u k ł a d u . 327

u s t a l e n i e wymaganego p r z e b ie g u prądu w zb u d zen ia p r ą d n ic y s y n ­ c h r o n ic z n e j i^ a f ( l ) z a p e w n ia ją c e g o o d b ió r s t a ł e j mocy z w ału s i l n i k a s p a lin o w e g o p rzy u sta lo n y m p o ło ż e n iu j e g o d ź w ig ­ n i p a liw o w ej w za ło żo n y m z a k r e s ie o b c ią ż e ń s i l n i k a t r a k c y j ­ n e g o ,

- o k r e ś l e n i e wpływu param etrów p ra cy u k ła d u z a m k n ięte g o o r a z wpływu p o s z c z e g ó ln y c h je g o obwodów na sp ad ek p r ę d k o ś c i o b ro ­ to w e j s i l n i k a d i e s l a w f u n k c j i prądu o b c ią ż e n ia s i l n i k a t r a k ­ c y j n e g o M,

- w y z n a c z e n ie p r z y b l i ż o n e j t r a n s m i t a n c j i obwodu g łó w n e g o p r z e ­ k ła d n i e l e k t r y c z n e j ty p u "prąd p rzem ien n y - prąd s t a ł y " , - p r a k ty c z n e o k r e ś l e n i e wpływu p ro cesó w p r z e j ś c io w y c h w obwo­

d ach e l e k t r y c z n y c h na p r z e b i e g i w i e l k o ś c i m ech a n iczn y ch i s z y b k ic h zm ian w i e l k o ś c i m e ch a n iczn y ch na p r z e b i e g i w i e l k o ś c i e l e k t r y c z n y c h .

P r z e c h o d z ą c do om ów ien ia z a k r e s u pomiarów l a b o r a t o r y j n y c h n a l e ż y m ieć na uwadze dwa a s p e k t y t e g o z a g a d n ie n ia : z a k r e s w i e l ­ k o ś c i param etrów m ier zo n y ch w ią ż ą c y s i ę d la układów zam kniętych p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n y c h - z tz w . zak resem w y k o r z y sta n ia mocy s i l n i k a s p a lin o w e g o o r a z z a k r e s te m a ty c z n y pom iarów . W każdym r e a ln y m u k ł a d z i e p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j ty p u "prąd p rzem ien n y - prąd s t a ł y " z a k r e s w y k o r z y sta n ia p e ł n e j mocy ora z mocy o z ą s t - kowych s i l n i k a s p a lin o w e g o o g r a n ic z o n e s ą :

a ) Maksymalnym prądem o b c ią ż e n ia s i ln i k ó w t r a k c y jn y c h i p r ą d n i­

c y s y n c h r o n ic z n e j z układem prostow nikow ym , k tó r e g o w a r ­ t o ś ć u s t a l a s i ę na p o d sta w ie p r ą d u jO b c ią ż e n ia c i ą g ł e g o maszyn i p r z y j ę t e g o w s p ó łc z y n n ik a k_ » “a * • 1 < k I < 2 .

c

W artość t e g o w s p ó łc z y n n ik a z a le ż n a j e s t od p rzew idyw anego c h a r a k te r u p r a c y lokom otyw y.

328 E. Kałuża b) Maksymalnym n a p ię c ie m roboczym w/w elem en tów p r z e k ł a d n i . c ) Minimalnym s to p n ie m w z b u d zen ia g?miw s i l n i k ó w tr a k c y j n y c h

uzysk iw anym w danym u k ła d z i e p r z e k ł a d n i .

d ) Maksymalną p r ę d k o ś c ią ob roto w ą s i ln i k ó w t r a k c y jn y c h n M nax o d p o w ia d a ją c ą m aksym alnej p r ę d k o ś c i p o ja z d u 7 ^ ^ .

O s t a t n i e t r z y o g r a n ic z e n ia ( b t c , d ) w y z n a c z a ją m in im alny prąd o b c ią ż e n ia s i l n i k ó w t r a k c y j n y c h .

D la r o z p a tr y w a n e g o u k ła d u la b o r a t o r y j n e g o p r z e k ła d n i e l e k ­ t r y c z n e j u s t a l o n o n a s t ę p u j ą c e p a ra m etry o g r a n i c z a j ą c e z a k r e s w y k o r z y s t a n ia mocy s i l n i k a d i e s l a : ® 525 V, 46*7 A,

I = 115A ( w i e l k o ś c i m ier zo n e na w y j ś c iu u k ła d u p r o s to w n ik o -

m a z

w e g o ) , oa x ■» 1500 o b r /m in .

W ramach p rzep row ad zon ych pomiarów s p o r z ą d z o n o :

a ) c h a r a k t e r y s t y k i s t a t y c z n e w i e l k o ś c i w y jś c io w y c h z e s p o łu p rą­

d o tw ó r c z e g o w u k ł a d z ie otw artym d la s t a ł y c h w a r t o ś c i p r ę d ­ k o ś c i o b rotow ych t e g o z e s p o łu o r a z prądów w z b u d zen ia p rąd ­ n i c y s y n c h r o n ic z n e j ( r y s . 6 ) ,

b ) c h a r a k t e r y s t y k i s t a t y c z n e n a p i ę c ia U i mocy (m ie r z o n y c h na w y j ś c iu u k ła d u p r o sto w n ik o w e g o ) o r a z p r ę d k o ś c i o b r o to ­ wej n g w f u n k c j i prądu o b c i ą ż e n ia s i l n i k a t r a k c y j n e g o I d la k il k u w a r ia n tó w z a m k n ię te g o u k ła d u p r z e k ła d n i e l e k t r y c z ­ n e j ( r y s . 7 , 8 i 9 ) ,

c ) z d j ę c i a o s c y l o g r a f i c zne p r z e b ie g ó w p r z e j ś c i o w y c h , a m iano­

w i c ie ;

- p r z e b ie g u prądu w ob w od zie głównym ( I ) p r z y sk ok ow ej zm ia­

n i e n a p i ę c i a w z b u d zen ia p r ą d n ic y s y n c h r o n ic z n e j i zahamo­

wanym s i l n i k u tr a k c y jn y m M ( r y s . 1 0 ) ,

- p r z e b i e g i w i e l k o ś c i e l e k t r y c z n y c h o r a z p r ę d k o ś c i z e s p o łu p r ą d o tw ó r c z e g o w c z a s i e w łą c z a n ia i w y łą c z a n ia oporu b o c z ­ n ik u j ą c e g o (b e z d ła w ik a ) u z w o je n ie s z e r e g o w e s i l n i k a tr a k ­ c y j n e g o o r a z w t r a k c i e sk okow ych zmian p o ło ż e n i a d ź w i g i i ś l i w o w e j s i l n i k a d i e s l a ( r y p . 1 1 - 1 2 ) .

Ajigliz a j b a d a n ia la b o r a to r y jn e u k ła d u .. _{i i i}

3 » 3 . Omówienie wyników badań d o ś w ia d c z a ln y c h

Na p o d sta w ie c h a r a k t e r y s t y k U m f ( I ) p r z e d s ta w io n y c h na 6» wysnuć można n a s t ę p u j ą c e w n io s k i d o t y c z ą c e układów r e ­ g u l a c j i mocy p r z e k ł a d n i ty p u "prąd p rzem ien n y - prąd s t a ły " »

R y s. 6 . C h a r a k t e r y s t y k i s t a t y c z n e U « f ( l ) p r ą d n ic y s y n c h r o n ic z ­ n e j p o m ie r z o n e na w y j ś c i u u k ła d u p ro sto w n ik o w eg o w otw artym u -

k ł a d z i e p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j

a ) D la o g r a n ic z o n y c h zak resów w y k o r z y s ta n ia p e ł n e j lu b c z ą s t ­ kowej m ocy, w y zn a czo n y ch punktam i B2 “ C2 # - Cy

( r y s . 6 ) zb y te czn y m j e s t s to s o w a n ie d o d a t n ie g o s p r z ę ż e n ia

330 E . K a łu ż a

prądow ego ( ■ 0 ) . Warunkiem w ła ś c iw e g o w y k o r z y s t a n ia za­

ł o ż o n e j mocy s i l n i k a d i e s l a , w p r z y ję ty m z a k r e s ie o b o ią ż e ń p r ą d n ic y , wyznaczonym n p . punktam i B2 - C2 p r z y o k reślo n y m p o ło ż e n iu d ź w ig n i p a liw o w e j s i l n i k a j e s t w p ro w a d zen ie obwo­

du ujem nego s p r z ę ż e n i a p o d łu g p r ę d k o ś c i d i e s l a n^ . W p k ł a - d z i e b e z t e g o s p r z ę ż e n i a d o c h o d z i do n a d m iern eg o d ła w ie n ia p r ę d k o ś c i o b ro to w e j s i l n i k a d i e s l a i z m n ie j s z e n ia j e g o mocy w y j ś c i o w e j .

b ) W c e l u r o z s z e r z e n i a z a k re su w y k o r z y s t a n ia mocy w yzn aczon ego n p . punktam i B1 - Cg k on ieczn ym j e s t j u ż s t o s o w a n ie d o d a t - n ie g o s p r z ę ż e n ia prądow ego i ujem nego p r ę d k o ś c i owego lub sam ego s p r z ę ż e n ia p r ę d k o śc io w e g o z c z ło n e m a s ta ty c z n y m za ­ p ew n iającym h i p e r b o l i c z n y p r z e b ie g c h a r a k t e r y s t y k i U « f ( I ) . c ) W e jś c ie na c h a r a k t e r y s t y k ę p e łn e j lu b c z ą s tk o w e j mocy ( p k t .

Ac - Bc r y s . 6) p r z y zachow aniu s t a ł e j w a r t o ś c i prądu w zbu-

P P

d z e n ia i^ w p r ą d n ic y s y n c h r o n ic z n e j odbywa s i ę p r z y n i e ­ znacznym z m n ie j s z e n iu w a r t o ś c i prądu I obwodu g łó w n e g o , w małym s t o p n iu za leżn y m od p r ę d k o ś c i o b ro to w e j z e s p o łu p rą ­ d o tw ó r c z e g o . Omawiany p r z e b ie g c h a r a k t e r y s t y k i U « f ( I ) ( p k t . Aę - r y s . 6 ) j e s t k o r z y s t n y , zap ew nia bowiem w sp osób m o ż liw ie p r o s t y u z y s k a n ie p o żą d a n eg o k s z t a ł t u c h a r a k te r y ­ s t y k i t r a k c y j n e j p o ja z d u , z b l i ż o n e j c z ę ś c io w o do krzyw ej p r z y c z e p n o ś c i .

B l i ż s z e p orów n an ie w ł a ś c i w o ś c i s z e r e g u w arian tów z a m k n ię te ­ go u k ła d u la b o r a t o r y j n e g o p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j b ę d z ie n a j ­ p r o ś c i e j p r z e p r o w a d z ić na p o d s ta w ie danych z e s ta w io n y c h w z a ­ łą c z o n e j t a b e l i 1 .

4j*«llła 1 badania lab aratary jn a gkładn.«» _¿21

T a b lic a 1

■9W Mm 3

s

O o

S

5K

«K +»s JM«

3

••

a 1

1 iiiT

G>

M

1l_L To

J H a a

I

P i J

>w*

H Ha

Il_Lj

<3>

tt a o

I iii oT*

%

a

PM 0i

a

a

1 i 8

• 4»•

•

a * m ai i

•H•

* i_•*

M Ła

• a 5a +>o

aa

tsa

1a-1 7 1500 2 3 ,0 50 99 ,3 0,123 0 ,23 V2 +1

1a-2 8 1290 21 ,2 48 ,3 115 0,215 0,293 V2 +1

1b-2 - 1290 21 ,2 48 ,3 115 0,101 0,1 9 8 W2 + I_ttQ

1a-3 - 1270 2 1 ,0 48 ,4 130 0,236 0,380 W2 +1

1b-3 - 1270 2 1 ,0 48 ,4 130 0,07 0,167 V2 + I - nQ

2a-4 9 1312 H . 4 48 86 0,084 0,087 W01 +1

2b-4 9 1312 14 ,4 48 86 0,03 0,062 W01 + I -*Q

W2 - w zm a cn ia cz e le k tr o m a sz y n o w y - w zb u d n ica w i e l o u zw ojeniow a W01 - w z a a e n ia e z o p e r a c y jn y

332 E . K a łu ż a

P r z e b i e g i c h a r a k t e r y s t y k U ■ f ( I ) , P , ■ f ( i ) i * ■ f ( I )

i <3

omawianych w arian tów u k ła d u p r z e d s ta w io n o na r y s . 7, 3 i _{9 .} Jak w ynika z z e s ta w io n y c h w t a b e l i 1 w a r to ś ć mocy i p ręd k o ­ ś c i ob rotow ych n ,^ ^ m in)» Pom iary c h a r a k t e r y s t y k r e a liz o w a n o w z a k r e s ie O D ciążeń s i l n i k a d i e s l a o d p o w ia d a ją c y ch w z r a s t a j ą ­ cemu momentowi obrotowenai p rzy w z r o ś c ie p r ę d k o ś c i n Q .T e- mi z a k r e s o w i p r a c y s i l n i k a odpow iada ujem na w a r to ś ć w s p ó łc z y n ­ n ik a li (w zó r 2 5) .

01L “ T j£-

P r z y jm u ją c ,ż e ( ) j « c o n s t ^ otrzymamy: N ■ . U n J

W ro z p a tr y w a n y c h u k ła d a c h w y s z c z e g ó ln io n y c h w t a b e l i 1 u - jemna w a r t o ś ć w sp ó łc z y n n ik a N, c h a r a k t e r y s t y c z n a d la p r a c y u - k ła d u na p o z io m ie mocy c z ą s tk o w y c h , odwraca znak w s p ó łc z y n n i­

ka w zm o cn ien ia f u n k c j i p r z e j ś c i a G ^(p«0) z d o d a t n ie g o na u jem ­ ny ( r y s . 4 ) . W yniki z e s t a w io n e w t a b e l i w s k a z u ją , że z a s a d n i­

c z y wpływ na sp ad ek p r ę d k o ś c i o b r o to w e j s i l n i k a d i e s l a ma u - zy sk a n y z a k r e s * w y k o r z y s t a n ia mocy o k r e ś lo n y s to s u n k ie m I max/^I min z a l e ż n y zarów no od w s p ó łc z y n n ik a w z m o cn ien ia k ^ ^ obwodu s p r z ę ż e n i a prądow ego ja k r ó w n ie ż od wyboru górn ego punk­

tu p r a c y na r o z p a tr y w a n e j c h a r a k t e r y s t y c e c z ą s t k o w e j .Z e w zro­

ste m w a r t o ś c i w s p ó łc z y n n ik a p o w ię k s z a ją sw o ją w a r to ś ć w s p ó ł c z y n n ik i w z m o cn ien ia f u n k c j i p r z e j ś c i a o k r e ś lo n e na s c h e ­ m a cie s tr u k tu r a ln y m ( r y s . 4) b lo c z k a m i G^ i Gg. O k reślen ie w pły­

wu p o s z c z e g ó ln y c h w sp ó łczy n n ik ó w w z m o cn ien ia u k ła d u p r z e d s t a ­ w io n e g o na r y s . 4 na k s z t a ł t o w a n i e s i ę c h a r a k t e r y s t y k i n^ ■

» f ( l ) j e s t u t r u d n io n e , bowiem w a r t o ś c i t y c h w sp ó łczy n n ik ó w z m ie n ia j ą s i ę w g r a n ic a c h k i l k u d z i e s i ę c i u p r o c e n t w z a l e ż n o ­ ś c i od param etrów u k ła d u o r a z r o z p a tr y w a n e g o punktu p r a c y . W prow adzenie obwodu u jem nego s p r z ę ż e n i a p r ę d k o ś ć io w e g o powodu­

j e w każdym wypadku z n a c z n e o g r a n ic z e n ie spadku p r ę d k o ś c i o - b r o to w e j s i l n i k a d i e s l a .

^ ł g l l za i b a d a n ia l a b o r a t o r y j n e u k ł a d u . . . ____________ 333

nĄ [Obr/min]

RyS , 7, C h a r a k t e r y s t y k i s t a t y c z n e U = f ( l ) , - f ( l ) i no =^ ( -0 u k ła d u za m k n ię te g o p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j o sym bolu 1 - a l

( p a t r z t a b . 1)

O z n a c z e n i a: U - n a p i ę c i e , I - p rą d , P « U l - moc. P aram etry p om ierzo n e na w y j ś c iu u k ład u p ro sto w n ik o w eg o

334 E . K a łu ż a

R y s . 8 . C h a r a k t e r y s t y k i s t a t y c z n e U - f ( I ) , P ^ » f ( I ) i n^ » f ( I ) układ ów za m k n ięty c h p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j 1 a - 2 i 1 b -2 (ta b l.1 )

^ L H za i b ad an ia la b o r a to r y jn e u k ł a d a . . . 335

R y s. 9. C h a r a k t e r y s t y k i s t a t y c z n e U « f ( I ) , P ^ - f ( I ) i = f ( I ) układów zam kniętych p r z e k ł a d n i e l e k t r y c z n e j 2a - 4 i 2b - 4

( t a b l . 1)

336 E . K a łu ż a

Wykonane p om iary o s c y l o g r a f i e z n e p o z w o liły

a ) w yzn aczyć p r z y b li ż o n ą t r a n s m it a n c j ę obwodu g łó w n e g o u k ła d u p r z e k ła d n i p r z e d s t a w io n e j na r y s . 1 . Obwód g łów n y p r z e k ła d ­ n i p r z e d s t a w ia so b ą c z ł o n o s c y l a c y j n y o t r a n s m i t a n c j i typu

5--- . B l i ż s z e dane w y z n a c zo n ej t r a n s m i t a n c j i

+ 1 1

n n

o r a z dane d o t y c z ą c e warunków pom iaru podano na r y s . 1 0 .

o,is

1= 74-R

Gfsj ais auw

JŁ lS -

U=37V

■VWVVA

u=o 1 = 0

Uy=2SV

U-U rtj ^ 1126 Oćr/m.^

Almgi _ J JO £ = Q5[3] toó¥ .3

U ^-1 6 V , 120. , T T ^ >T ___

A U „-9V

/?..

R y s. 1 0 . O scylogram p r z e b ie g ó w p r z e j ś c io w y c h i = f ( t ) , U * f ( t ) i i » f ( t ) w yw ołanych skokowym p r z y r o s te m n a p i ę c i a w zb u d zen ia p r ą d n ic y s y n c h r o n ic z n e j , p rzy zahamowanym s i l n i k u tra k cy jn y m

M i s t a ł e j p r ę d k o ś c i o b ro to w e j n^ z e s p o łu p r ą d o tw ó r c z e g o

b ) s t w i e r d z i ć , że p r z e b i e g i p ro cesó w p r z e j ś c io w y c h zw ią z a n e z w łą c z e n ie m oporu b o c z n ik u ją c e g o u z w o je n ie s i l n i k a s z e r e g o w e -

^ S g l i z a i b a d a n ia l a b o r a t o r y j n e u k ła d u « 337

s o " y w o łu ją le k k o z a z n a c z o n e przyham ow anie z e s p o łu p rą d o ­ tw ó r c z e g o ( r y s . 1 1 ) , n a to m ia s t w z g lę d n ie s z y b k ie zm iany p r ę d k o ś c i o b ro to w e j z e s p o łu u zy sk a n e n p . p o p r z e z o g r a n i­

c z e n ie dopływ u p a liw a powodują p r o p o r c jo n a ln e ( b e z d o s t r z e ­ g a ln y c h p r z e r e g u lo w a ń i o p ó ź n ie ń ) zm iany w i e l k o ś c i e l e k ­ tr y c z n y c h obwodu g łó w n eg o ( r y s . 1 2) .

R y s . 1 1 . O scylo gram p r z e b ie g ó w p r z e jś c io w y c h I = f ( t ) , U » f ( t ) , i a f ( t ) i Hg - f ( t ) w ywołanych z a łą c z e n ie m oporu b o c z n ik u ­ j ą c e g o u z w o j e n ie s z e r e g o w e s i l n i k a t r a k c y jn e g o p r z e k ła d n i e -

l e k t r y c z n e j w u k ła d z ie 1 a-1 ( t a b l . 1 )

338 E . K a łu ż a

4 . W n iosk i ¿ońcowe

P rzep row ad zon e b a d a n ia p o z w o lił y o c e n i ć , j a k i e c z y n n i k i ma­

j ą d e c y d u ją c y wpływ na z a k r e s w y k o r z y sta n ia i j a k o ś ć r e g u l a ­ c j i mocy p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j . J a k o ść r e g u l a c j i o d z w ie r ­ c i e d l a b e z p o ś r e d n io w i e l k o ś ć spadku p r ę d k o ś c i o b r o to w e j Auq

s i l n i k a d i e s l a . P o w ię k s z a n ie z a k r e su w y k o r z y s t a n ia mocy w u - k ła d a e h ze s p r z ę ż e n ie m prądowym 1 wewnętrznym s p r z ę ż e n ie m pręd- k ościow ym n i e o d ł ą c z n i e związanym z a u to n o m iczn y m i z e s p o ła m i p rą d o tw ó rczy m i doprow adza do z n a c z n e g o spadku p r ę d k o ś c i o b ro ­ to w e j z e s p o łu c o j e s t je d n o z n a c z n e z o g r a n ic z e n ie m w yk orzy­

s t a n i a p e ł n e j mocy s i l n i k a d i e s l a . Z a m k n ięcie u k ła d u p o p r z e z o d ręb n y obwód u jem nego s p r z ę ż e n ia p o d łu g p r ę d k o ś c i z e s p o łu prą­

d o tw ó r c z e g o p ozw a la z n a c z n ie o g r a n ic z y ć omawiany w y żej s z k o ­ d li w y sp ad ek t e j p r ę d k o ś c i.

. . . . . . . .

n dy = 1 3 2 0 o6t/ n „

... ... ...

r U r , i , . i i i . * i i f i i f i » n i i »i 1! ' '

R y s. 1 2 . O scylogram p r z e b ie g ó w p r z e j ś c io w y c h I - f ( t ) , U - f ( t ) i • f ( t ) i n^ ■ f ( t ) w yw ołanych skokową zm ianą p o ło ż e n ia d ź w ig n i p a liw o w e j s i l n i k a d i e s l a w p r z e k ła d n i e l e k t r y c z n e j wg

u k ła d u 1a-1 ( t a b l . 1 )

d a ls z e b a d a n ia układów r e g u l a c j i mocy p r z e k ła d n i e l e k t r y c z ­ n ych typ u »prąd p rzem ien n y - prąd s t a ł y " powinny b y ć prowadzo­

n e w k ieru n k u m aksym alnego o g r a n ic z e n ia spadku p r ę d k o ś c i obro­

to w e j z e s p o łu p r ą d o tw ó r c z e g o (p r z y s ta ły m p o d an iu p a liw a ) na b a z i e r e g u l a c j i c i ą g ł e j , s t a t y c z n e j lu b a s t a t y c z n e j , p r z y wy­

k o r z y s t a n i u elem en tów mnożących i obwodów k o r y g u ją c y c h w s p ó ł­

c z y n n i k i w zm o cn ien ia w t o r z e głównym u k ła d u o r a z p row a d zen ia a n a l i z y s t a b i l n o ś c i r o z p a try w a n y ch układów w c e l u o k r e ś l e n i a warunków p r z y k tó r y c h g r o z i p ow sta w a n ie d rga ń sam owzbudnych.

^ S g l i za i b a d a n ia l a b o r a t o r y j n e u k ł a d u » .« ____________________ 339

LITERATURA

[ i ] S tie p a n o w A .D .t A w to m a tic z e s k o je r e g u l i r o w a n i e m o s z n o s ti w t ie p ło w o z a o h i g a z c tu r b o w o z a c h , I z d . " M a s z in o s t r o je n ie "

Moskwa 1964»

(X)

[3] P lą s k o w s k i A .: E k sp er y m en ta ln e w y z n a c za n ie w ł a s n o ś c i dy­

n a m iczn y ch o b ie k tó w r e g u l a c j i WWT Warszawa 1965»

340 E . K a łu ż a

AH AJI W 3 M MCCJIEÄÜBAHKH JIAEOPATOPHOÜ CMCTElfcl 3JIE KTPQnEPEÄAHM T H n A "nE PE M E H H üfl TOK - nOCTOHHHblfi TOK"

P e 3 u M e

AxTyaBbHue CTpeMxeHaa ^b p a3BHTaa TenxoBOSOB c axeR Tponepexa^ea HsyT b HanpaBJiehum Bee 6o x ee oapoR oro npaneHeHas n ep exan Tuna

"uepeueHHuit tor - nocToaHHtifl t o r " . &ineyRa3aHHU& $>aKTop pemax o B«6ope Han paBJie hhh accxeAOBaHaa, n p o B O x a« « b Ka$expe D po- MuniJiehhoh 3jieRTpoTexHHKH npa CiuiescROM noxaTexH aqecRoa H h c th - TyTe B rxMBKuax Ha xaöopaTopHott cacT eue sxeR T p on ep exaq x, c o c - TaBxeHHofl H3 xR3exbHoro ABHraTexa 3-x$a3H oro CMHxpoHHoro r e a e - paTopa b ne c Te c B036yAHTexHMa, mocthroboH c a c r e » « BHnpaaxeHBH a TaroBoro x sa r a T e x a c nocxexoBaTexbHbia B0 36yxxeH aeii. MoxHocTb nepeH ocauaa nepeAaqefi uoxeT xoxoxaTb ao 40 x . c . apa xaanasoH e

peryaapoBaH aa = 2 .

B p aaxax npoBOAauux ao H acToaxero BpeaeHa pafioT noxyqeHo y n p o - me HHoe aaTeaaTaqecRoe o n acan as sauRHyToâ cacTeifci ne pe a ana Tana

"nepeaeHHuil t o r - nocToaHHbiii t o r ” a cpaBHHTexbHbie peayxbTaTu XaöopaTopHbix asuepeH aä cT aT aqecaax a AMHauaaecRax xapaxTepacTHR pasoHRHyToä cacT e»« a HecaoxbRO B30paHHHX bapa hhtob sauRHyTofl cacTeMU. npaBeAeao $opMyxapoBRy buboaob o th ocaT exb u o n p o rp a u iu xaxbHeflmax accxexoB aH atf.

A n aliz a i b a d a n ia la b o r a to r y jn e u k ła d a» .» m

A NA K SIS AND RESEARCHES OP LABORATORY SYSTEM OF "A.C. - D .C ." TYPE ELECTRIC TRANSMISSION

S u m m a r y

D evelop m en t o f d i e s e l lo c o m o t iv e s w ith e l e c t r i c t r a n s m i s s i o n t r e n d s to w a r d s broad u s e o f t r a n s m is s i o n s o f ty p e a l t e r n a t i n g C u r r e n t - d i r e c t c u r r e n t " . Above m ention ed f a c t o r d e c id e d t h e s e l e c t i o n o f r e s e a r c h d i r e c t i o n c a r r i e d o u t i n P o l i t e c h ­ n ik a Ś lą s k a - G liw ic e , K atedra E l e k t r o t e c h n i k i P rzem ysło w ej ( I n d u s t r i a l E l e c t r o t e c h n i ć D ep a rtm en t) on la b o r a t o r y s y s te m of e l e c t r i c t r a n s m i s s i o n , c o n s i s t i n g o f d i e s e l e n g in e o f s y n c h r o ­ n o u s 3- p h a s e g e n e r a t o r w ith e x c i t e r s , b r id g e r e c t i f i e r c i r ­ c u i t , and s e r i e s t r a c t i o n e n g i n e . Power t r a n s m it t e d th ro u g h

I max 0

t r a n s m i s s i o n c a n r e a c h 4 0 H .P . a t c o n t r o l r a n g e —=--- = min

W ith in t h e p r e v io u s r e s e a r c h e s t h e s i m p l i f i e d m a th e m a tic a l d e s c r i p t i o n o f c l o s e d - lo o p c o n t r o l sy s te m o f " d i r e c t c u r ­ r e n t - a l t e r n a t i n g c u r r e n t" ty p e t r a n s m i s s i o n was o b ta in e d a s w e l l a s th e c o m p a r a tiv e r e s u l t s o f la b o r a t o r y m easurem ents r e ­ g a r d in g t h e s t a t i c a l and d y n a m ic a l c h a r a c t e r i s t i c s o f unmoni—

te d c o n t r o l s y s te m and some v a r i a n t s o f c l o s e d - lo p p c o n t r o l s y s t e m . The c o n c l u s i o n s f o r a program o f f u r t h e r r e s e a r c h e s w ere f o r m u la t e d .