Анализ работы системы управления электровозом постоянного тока при разгоне грузового поезда (4)

Посмотреть архив целиком







Задание на курсовую работу :




Предлагается выполнить анализ работы системы управления электровозом постоянного тока при разгоне грузового поезда.

Задачей анализа является изучение принципов управления работой тяговых электрических двигателей и технической реализации этих принципов на электровозах

постоянного тока.

















Исходные данные:


Номинальная мощность на валу тягового двигателя Рдн,

кВт . . . . . . . . . . . . . . . . . 670


Номинальная скорость движения электровоза Vn,

км/ч . . . . . . . . . . . . . 48,4


Руководящий подъём iр, %0 . . . . . . . 11


Номинальное напряжение тягового электрического двигателя (ТЭД) Uдн, В . . . . . . . . . . . . 1500


Номинальный КПД ТЭД hд . . . . . . 0,94


Коэффициент потерь силы тяги в процессе реализации тягового усилия hF . . . . . . . . 0,95


Сопротивление обмоток ТЭД rд, Ом . . . . . 0,12


Напряжение в контактной сети постоянного

тока Uс, В . . . . . . . . . . 3000


Коэффициент 1-й ступени регулирования возбуждения ТЭД

b1, . . . . . . . . . . . . 0,62


Коэффициент 2-й ступени регулирования возбуждения ТЭД

b1, . . . . . . . . . . . 0,40




РАСЧЕТ:

  1. Рассчитаем номинальный ток ТЭД Iн, А.

Рдн 1000

Iн= Uдн hд , где Рдн - мощность ТЭД

Uдн - напряжение ТЭД

hд - номинальный КПД ТЭД

670000

Iн= 1500*0,94 = 475 , А

Номинальный ток ТЭД равен 475 А.


  1. Для расчёта удельной ЭДС возьмём три значения тока от 150 А до 475 А и три значения от 475 А до 1,75*Iн. Расчеты представим в виде табл. 1.1

1,75*Iн=1,75*475=831 А

CVФ=35,5(1-е ) , где СvФ= Е удельная ЭДС

V

Cv - конструкционная постоянная

Ф - магнитный поток

IВ - ток ТЭД

СvФ=35,5(1-е )=15,56 , В/(км/ч)

Значения, полученные при расчёте, представим в виде таблицы:

Ток якоря I, А

Удельная ЭДС, В/(км/ч)

150

15,6

310

24,7

475

29,8

595

32

715

33,2

831

34


  1. Рассчитаем силу тяги ТЭД, соответствующую принятым токам с точностью до целых чисел, результат занесём в

табл. 1.2

Fкд=3,6 СvФнIhF*0,001 , где Fкд - сила тяги электровоза, кН

СvФн - ЭДС, В/(км/ч)

I - ток двигателя, А

hF - коэффициент потерь силы тяги

Fкд= 3,6*15,6*150*0,95*0,001=8 , кН


табл. 1.2

Ток ТЭД, А

Номинальная ЭДС , В/(км/ч)

Сила тяги, кН

150

15,6

8

310

24,7

26,2

475

29,8

48,4

595

32

65

715

33,2

81,2

831

34

96,6



  1. Построим по данным таблицам графики СvФ(I) и Fкд(I)

( приложение 1).



  1. Силовая электрическая цепь электровоза

постоянного тока.


  1. Приведём чертёж схемы силовой цепи электровоза:








ш3

ЛК Ш1 Rш1 Rш2

8

1 2 1 2

П1 А Б В М 6 4 2


В Б А

1 3 5


7 3 4 П2

3 4 Rш1 Rш2

Ш2


Ш4

  1. Рассчитаем сопротивление секций реостата с точностью до двух знаков после запятой.


Ra=0,18Rтр ; Rб=0,17Rтр ; Rв=0,15Rтр, где Rтр - сопротивление

троганья, Ом

Uc

Rтр= Iтр -4rд , где Iтр - ток трогания, равен току Iн , А

rд - сопротивление обмоток ТЭД, Ом

Uc - напряжение в контактной сети, В


3000

Rтр= 475 - 4 * 0.12 = 5,84 Ом



Ra=0,18 * 5,84 = 1,05 Ом

Rб = 0,17 * 5,84 = 0,99 Ом

Rв = 0,15 * 5,84 = 0,88 Ом

2.2.2 Рассчитаем сопротивление шунтирующих резисторов RШ1 и RШ2 с точностью до 2-х знаков

b2

RШ2 = 1- b2 * 2 * rв , где RШ - сопротивление

шунтирующих резисторов

b2 - коэффициент возбуждения

rв - сопротивление обмотки

возбуждения, rв= 0,3 * rд, где

rд - сопротивление обмоток

ТЭД, rв =0,036 Ом


0,4

RШ2 = 1 - 0,4 * 2 * 0,036 = 0,6 Ом


0,62

RШ2+ RШ1= 1 -0,62 * 2 * 0,036 = 0,12 Ом

RШ1= 0,12 - 0,6 = 0,6 Ом


2.2.3 Запишем значения в схему.

  1. Приведём таблицу замыкания контакторов.

  2. Запишем в таблицу замыкания контакторов значения сопротивления реостата на каждой позиции.



  1. Семейство скоростных характеристик электровоза и пусковая диаграмма. Электротяговая характеристика электровоза


  1. Рассчитаем сопротивление силовой цепи, Ом , отнесённое к одному двигателю:


Rn

Rn + rд = m + rд , где Rn - сопротивление реостата на

n-ой позиции, отнесённое к ТЭД

rд - сопротивление ТЭД

m - число последовательно

соединёных двигателей.

Rn - сопротивление реостата на

n-ой позиции


Uc’ - Ii(Rn’ + rд )

Vni = СvФi , где СvФi - магнитный поток

на позиции

Uc- напряжение

питания ТЭД


Rn + 0,12 = 1,46 + 0,12 Ом


750- 150 (1,58)

Vni = 15,6 =32,9 км/ч

  1. Заполним расчётную таблицу.

  2. Начертим семейство скоростных характеристик с 1 по 11 позицию и электротяговую характеристику.

Расчёт и построение характеристик ТЭД при

регулировке возбуждения .


3.2.1 Рассчитаем Fкд; Fк ; V при b1 и b2, заполним таблицу 3.2


Fкд = 3,6 | CVФ |b IдhF * 0,0001 , где Fкд - сила тяги ТЭД, кН

| CVФ |b - ЭДС при

ступени регулирования

hF - коэффициент потерь

силы тяги = 0,95

Fк = Fкд * 8 , где 8 - число ТЭД


Uc - Irд

V = | CVФ |b , где Uc- напряжение питания

ТЭД


табл. 3.2

Ток ТЭД, А

310

475

595

715

831

Коэффициент регулировки b=0,62

Ток возбуждения Iв , А

192

295

369

443

515

Удельная ЭДС | CVФ |b,В/км/ч

18,4

24,1

26,9

29,2

30,7

Сила тяги ТЭД Fкд, кН

19,5

39,2

55

71

87

Сила тяги эл-за Fк ,кН

156

313

438

568

696

Скорость движения км/ч

80,3

60,8

54,1

50

47

Коэффициент регулировки b=0,4

Ток возбуждения Iв , А

124

190

238

286

332

Удельная ЭДС | CVФ |b,В/км/ч

14

18,4

21,2

23,6

25,5

Сила тяги ТЭД Fкд, кН

15

30

43

58

72

Сила тяги эл-за Fк ,кН

119

240

345

462

580

Скорость движения км/ч

106

80,2

69

62

57,2






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.