Выбор (составление) структуры схемы силовой цепи

Федеральное агентство по железнодорожному транспорту

Уральский государственный университет

Путей сообщения.

 

 

кафедра: локомотивная тяга

 

 

Курсовой проект

по дисциплине “Системы управления ЭПС ”

Выполнил:

Проверил:

 

 

Екатеринбург

2006

Задание на курсовой проект.

 

Общие данные:

Напряжение на пантографе ( ),                                          3000В

Номинальное напряжение на двигателе.( ),....................... 1500В

КПД тягового двигателя в часовом режиме ....................... 0,94

КПД зубчатой передачи ..................................................... 0,975

Давление от оси на рельсы,……………………………………..230

Ускорение одиночного электровоза при трогания с места,

на площадке,…………………………………………………….0,3

Индивидуальные данные:

Ток часового режима ........................................................... 440А

Количество двигателей ........................................................ ……..6

Часовое значение приведённого магнитного потока …………………………………………………………….28,0

Узел схемы цепи управления....................................................... …...БВ

 

Кривая намагничивания в относительных единицах:

	0,3	0,6	0,8	1	1,4	1,8
	0,56	0,83	0,93	1	1,1	1,17

1. Определение номинальных величин.

 

Исходя из приведенных данных, рассчитываем основные номинальные (часовые) параметры тягового двигателя проектируемого электровоза.

Сила тяги на ободе колеса определяется по формуле:

………….

Мощность на валу тягового двигателя:

………………………………

Номинальная скорость при часовом режиме:

……………………………………

где: - сопротивление обмоток тягового двигателя.

……………………………………….

где: 0,04 – коэффициент падения напряжения на обмотках двигателя

Все полученные значения сводим в таблицу 1.1

Таблица 1.1 – Номинальные величины, а также в таблице представлены величины для построения электромеханических характеристик для этапа 3.1.

132	15,68	6,828	40,968	30,925	62,622	94,5
264	23,24	20,243	121,458	19,958	41,472	62,987
352	26,04	30,342	181,452	17,349	36,55	55,751
440	28,0	40,60	243,60	15,704	33,561	51,419
616	30,8	62,598	375,588	13,493	29,727	45,961

Выбор (составление) структуры схемы силовой цепи

 

На основании исходных данных и определенных номинальных величин определяем количество группировок тяговых двигателей и напряжения на ходовых позициях каждой группировки, а также способов перегруппировки.

Опираясь на заданные параметры по количеству двигателей электровоза и напряжению на них, можно выделить три наиболее приемлемых вида соединения ТЭД.

1) Сериесное (последовательное) соединение: все шесть ТЭД включены в цепь последовательно, напряжение на каждом ТЭД составляет:

2) Сериесно-паралельное соединение: ТЭД включены в цепь в две параллельные цепи по три двигателя. Напряжение на ТЭД

3) Параллельное соединение: ТЭД включены в цепь в три параллельные цепи по два тяговых двигателя. Напряжение на ТЭД , что соответствует номинальному заданному значению.

Виды группировок ТЭД представлены на рисунке 2.1.

 

Способ перегруппировки ТЭД (переход с одного соединения на другое) принимаем «вентильный», так как при этом варианте сокращается время перехода и упрощается схема электровоза.

3. Расчёт пускового резистора

 

3.1 Расчёт электромеханических характеристик при номинальном напряжении на двигателях

 

Электромеханическими характеристиками называются зависимости скорости и силы тяги от тока якоря на двигателе. Для того чтобы построить графики этих зависимостей, надо пересчитать заданную характеристику , представленную в таблице в абсолютных значениях, для этого выберем некоторый ряд цифр , где единицы соответствуют отношению: , т.е. .

Из таблице 2 видно что в ряде цифр  единице соответствует отношение  режима.

Пользуясь формулами 1.1; 1.2; 1.3; находим силу тяги на ободе колеса , и скорость движения  при вычисленных значениях  и  для параллельного соединения ТЭД

Далее производим расчеты для скоростных характеристик при пониженном напряжении на двигателях (последовательное и последовательно-паралельное соединение ТЭД)

Все произведенные расчеты заносим в таблицу 1.1

Графические зависимости , , , , представлены на рисунке 3.1.1 ,  на рисунке 3.1.2.

3.2 Расчёт ступеней пускового резистора

 

Целью расчёта является получение значений сопротивлений по ступеням регулирования (позициям контроллера машиниста).

Расчёт ведётся по отношению к одному тяговому двигателю. В конце расчёта в зависимости от количества группировок и схемы соединения тяговых двигателей определяются значения сопротивления по позициям контроллера в целом для электровоза.

Расчёт выполняется графоаналитическим способом по методике [1,с.18-28], который можно представить состоящим из нескольких этапов.