Анализ работы системы управления электровозом постоянного тока при разгоне грузового поезда

    Дисциплина: Технические
    Тип работы: Курсовая
    Тема: Анализ работы системы управления электровозом постоянного тока при разгоне грузового поезда

    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
    Номинальная скорость движения электровоза
    км/ч
    48,4
    Руководящий подъём
    iр,
    Номинальное напряжение тягового электрического двигателя (ТЭД)
    Uдн
    , В
    1500
    Номинальный КПД ТЭД
    0,94
    Коэффициент потерь силы тяги в процессе реализации тягового усилия
    0,95
    Сопротивление обмоток ТЭД
    , Ом .
    0,12
    Напряжение в контактной сети постоянного
    тока
    3000
    Коэффициент 1-й ступени регулирования возбуждения ТЭД
    0,62
    Коэффициент 2-й ступени регулирования возбуждения ТЭД
    0,40
    РАСЧЕТ:
    Рассчитаем номинальный ток ТЭД
    , А.
    Рдн
    1000
    Uдн
    , где Рдн
    - мощность ТЭД
    Uдн
    - напряжение ТЭД
    - номинальный КПД ТЭД
    670000
    1500*0,94
    = 475 , А
    Номинальный ток ТЭД равен 475 А.
    Для расчёта удельной ЭДС возьмём три значения тока от 150 А до 475 А
    и три значения от 475 А до 1,75*
    . Расчеты представим в виде табл. 1.1
    1,75*
    =1,75*475=831 А
    =35,5(1-
    где
    удельная ЭДС
    - конструкционная постоянная
    Ф - магнитный поток
    - ток ТЭД
    =35,5(1-е
    )=15,56 , В/(км/ч)
    Значения, полученные при расчёте, представим в виде таблицы:
    Ток якоря
    , А
    Удельная ЭДС, В/(км/ч)
    15,6
    24,7
    29,8
    33,2
    Рассчитаем силу тяги ТЭД, соответствующую принятым
    токам с точностью до целых чисел, результат занесём в
    табл. 1.2
    Fкд
    =3,6 С
    Фн
    *0,001 , где
    Fкд
    - сила тяги электровоза, кН
    Фн
    ЭДС, В/(км/ч)
    - ток двигателя, А
    - 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
    15,6
    24,7
    26,2
    29,8
    48,4
    33,2
    81,2
    96,6
    Построим по данным таблицам графики С
    ) и
    Fкд
    ( приложение 1).
    Силовая электрическая цепь электровоза
    постоянного тока.
    2.1.1
    Приведём чертёж схемы силовой цепи электровоза:
    ЛК
    2.2.1
    Рассчитаем сопротивление секций реостата с точностью до двух знаков после запятой.
    =0,18
    Rтр
    =0,17
    Rтр
    =0,15
    Rтр
    , где
    Rтр
    - сопротивление
    троганья,
    Ом
    Rтр
    Iтр
    , где
    Iтр
    - ток трогания, равен току
    , А
    - сопротивление обмоток ТЭД, Ом
    - напряжение в контактной сети, В
    3000
    Rтр
    - 4 * 0.12 = 5,84
    Ом
    =0,18 * 5,84 = 1,05 Ом
    = 0,17 * 5,84 = 0,99 Ом
    = 0,15 * 5,84 = 0,88 Ом
    2.2.2
    Рассчитаем сопротивление шунтирующих резисторов
    с точностью до 2-х знаков
    где
    - сопротивление
    шунтирующих резисторов
    - коэффициент возбуждения
    - сопротивление обмотки
    возбуждения,
    = 0,3 *
    , где
    сопротивление обмоток
    ТЭД,
    =0,036 Ом
    1 - 0,4
    2 * 0,036
    0,6 Ом
    0,62
    Ш2+
    1 -0,62
    * 2 * 0,036 =
    0,12 Ом
    Ш1=
    0,12 - 0,6 = 0,6 Ом
    2.2.3
    Запишем значения в схему.
    2.3.1
    Приведём таблицу замыкания контакторов.
    2.3.2
    Запишем в таблицу замыкания контакторов значения сопротивления реостата на каждой позиции.
    Семейство скоростных характеристик электровоза и пусковая диаграмма. Электротяговая характеристика электровоза
    3.1.1
    Рассчитаем сопротивление силовой цепи, Ом , отнесённое к одному двигателю:
    ’ +
    где
    ’ - сопротивление реостата на
    -ой позиции, отнесённое к ТЭД
    - сопротивление ТЭД
    - число последовательно
    соединёных
    двигателей.
    - сопротивление реостата на
    -ой позиции
    ’ -
    ’ +
    где С
    - магнитный поток
    на позиции
    ’ - напряжение
    питания
    ТЭД
    ’ + 0,12
    = 1,46 + 0,12
    Ом
    750- 150 (1,58)
    15,6
    =32,9
    км/ч
    3.1.2
    Заполним расчётную таблицу.
    3.1.3
    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
    при
    , заполним таблицу 3.2
    Fкд
    = 3,6 |
    * 0,0001
    , где
    Fкд
    - сила тяги ТЭД, кН
    - ЭДС при
    ступени регулирования
    - коэффициент потерь
    силы тяги = 0,95
    Fкд
    где
    8 - число ТЭД
    ’ -
    где
    ’- напряжение питания
    ТЭД
    табл. 3.2
    Ток ТЭД, А
    Коэффициент регулировки
    =0,62
    Ток возбуждения
    , А
    Удельная ЭДС
    ,В/км/ч
    18,4
    24,1
    26,9
    29,2
    30,7
    Сила тяги ТЭД
    Fкд
    , кН
    19,5
    39,2
    Сила тяги эл-за
    ,кН
    Скорость движения км/ч
    80,3
    60,8
    54,1
    Коэффициент регулировки
    =0,4
    Ток возбуждения
    , А
    Удельная ЭДС
    ,В/км/ч
    18,4
    21,2
    23,6
    25,5
    Сила тяги ТЭД
    Fкд
    , кН
    Сила тяги эл-за
    ,кН
    Скорость движения км/ч
    80,2
    57,2
    возьмём из рис. 1
    Fкд
    , = 3,6 *18,4 *192 * 0,95 * 0,0001 = 12,1 кН
    = 12,1 * 8 = 96,8 кН
    1500 - 192(0,12)
    18,4
    80,3
    км/ч
    Построение пусковой диаграммы электровоза
    постоянного тока.
    3.3.1
    На рис. 2
    построим пусковую диаграмму электровоза
    постоянного тока, при условии что ток переключения
    = 475 А.
    3.3.2
    Рассчитаем средний ток ТЭД на последовательном
    соединении
    Iср1
    и на параллельном соединении
    Iср2
    , А.
    Iср1
    = 1,15
    =1,15* 475 = 546 А
    Iср2
    = 1,25
    =1,25 * 475 = 594 А
    Токи
    Iср1
    Iср2
    показаны на графике рис. 2 вертикальными
    13 ), результаты занесём в таблицу 3.3
    таблица 3.3
    Средний ток , А
    позиция
    Скорость
    км/ч
    Сила тяги ТЭД
    Fкд
    , кН
    Сила тяги эл-за
    ,кН
    Расчёт
    массы поезда.
    4.1 Выберем и обоснуем
    , исходя из полного использования силы тяги электровоза, расчётное значение силы тяги
    Fкр
    и соответсвующую ей расчётную скорость
    . Из табл. 3.3 выберем наибольшее значение
    Fкр
    потому, что наибольшая сила , реализуемая электровозом, необходима для преодоления сил сопротивления движению
    кН, которая складывается из основного сопротивления
    , кН и сопротивления движению от кривых и подъёмов
    , кН . Силе тяги
    = 525 кН соответствует скорость 44 кмч.
    Рассчитаем основное удельное сопротивление движению
    w0р
    , кН.
    = 1,08 + 0,01
    + 1,52 * 0,0001 * (
    ) , где
    - расчётная
    скорость движения
    = 1,08 + 0,01 * 44 + 1,52 * 0,0001 * ( 44 * 44 ) = 1,8 кН
    Рассчитаем массу поезда с округлением до 50 т.
    Fкр
    w0р
    ) * 9,81 * 0,0001 , где
    - масса поезда
    - руководящий подъём
    Fкр
    - расчётная сила тяги
    = 4200 т
    Анализ работы системы управления
    электровозом при разгоне.
    5.1.1
    Построим тяговые характеристики
    13 позиции на рис. 2
    5.1.2
    Рассчитаем и построим характеристики основного сопротивления
    движения для
    100 км/ч, результаты занесём в таблицу 5.1
    9,81
    0,001
    = 1,08 * 4200 * 9,81 * 0,001 = 44,5 кН
    табл. 5.1
    Скорость движения
    , км/ч
    0,25
    Основное удельное сопротивление движению
    , н/(кН)
    1,08
    1,96
    2,69
    Основное сопротивление движению
    , кН
    44,5
    Построим по данным таблицы кривую на рис.2
    5.1.3
    Графически
    определим конечную скорость разгона поезда. Пересечение графиков
    ) и
    ) для 13-ой позиции даст численное значение конечной скорости разгона поезда
    км/ч.
    =97 км/ч.
    5.1.4
    Заполним таблицу расчёта времени и пути разгона поезда
    таблица 5.3 .
    5.1.5
    Построим графики скорости и времени в период разгона поезда на рис. 3 .
    5.1.6
    Вывод :
    Время разщгона изменяется пропорционально при увеличении или уменьшении среднего значения пусковой силы тяги. Во сколько раз увеличится сила тяги, во столько раз...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены