Саков П.Е пояснительная записка (1219422), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Регулировочная характеристика получается графическим методом четырехквадрантной диаграммы, как это показано на рисунке 2.6.

За исходные данные принимаются нагрузочные характеристики и заданная характеристика . д. с. вычи­сляется по

, . (2.15)

Номинальный ток возбуждения следует принимать для гене­раторов мощностью < 1000 квт — = 60 - 70 а; для > 1 000 квт — = 100 - 150 а.

На основании принятого , имея градуируется шкала для оси .

Расчет обмоток возбуждения.

Число витков обмотки возбуждения

. (2.16)

Для тягового электродвигателя с последовательным возбуждением Обмотка возбуждения может разделяться на параллельные ветви (обычно две).

Сечение провода опреде­ляется по допустимой плот­ности тока с учетом разделе­ния на параллельные ветви как

. (2.17)

Плотность тока = 2,5 ~ 3,0 а/мм².

Длина витка провода об­мотки возбуждения (на один полюс)

, (2.18)

где = 4,0 ч - 8,0 см — ширина катушки.

Рисунок 2.6 – Расчет регулировочной характеристики генератора методом четырехквадратной диаграммы

Сопротивление всей обмотки возбуждения при 15° С , Ом

. (2.19)

При 100°С .

Вес обмотки , кг

. (2.20)

После определения размеров сердечника полюса и числа витков обмотки возбуждения приступают к размещению катушек обмотки.

При этом следует стремиться к получению наименьших радиальных разме-ров машины. Нужно учитывать также габариты приближения катушек и удобство сборки машины.

В таблице 2.4 приведены численные значения размеров (в миллиметрах), в зависимости от напряжения машины.

При размещении катушек главных полюсов необходимо учитывать размеры катушек дополнительных полюсов. Для предварительного подсчета числа витков катушек дополнительных полюсов можно поль­зоваться зависимостью

(2.21)

Если под сердечником дополнительного полюса устанавливаются немагнитные дрокладки, то

(2.22)

Ширина сердечника , мм

. (2.23)

После подсчета сечения проводников катушки дополнительного полюса ее габариты наносятся на эскиз. В генераторе необходимо преду­смотреть место для пусковой обмотки, размеры которой предварительно могут быть взяты по уже построенным машинам.

Таблица 2.4 – Численные значения в размерах

Напряжение машины, В	e0	e1	e2		e3		e4		e5		a		b
			Главный полюс	Добавочный полюс
500—800 800—1500	2,5 3,0	3 4	5 6	4 5		10 12		5 6		12 15		5 5		5 5

2.4 Характеристики системы регулирования напряжения тягового генератора при пониженной мощности дизеля

Для того чтобы дизель при пониженной мощности работал с наименьшим расходом топлива, необходима определенная зависимость момента тягового генератора от частоты вращения вала дизельгенератора. Для экономичной работы дизеля необходимо подбирать требуемую зависимость .

Требуемые характеристики образуют семейство кривых, как это показано на рисунке 2.7. Для разных дизелей форма и крутизна характеристики наибольшей экономичности существенно различны, однако во всех случаях магнитный поток тягового ге­нератора должен увеличиваться при увеличении частоты вращения вала дизельгенератора. От крутизны кривой зависит степень использования свободной мощности дизеля и устойчивость системы регулирования частоты вращения вала дизель-генератора.

Таким образом, требуемые зависимости определяют при проектировании с учетом особенностей характеристик и параметров дизеля и передачи мощности. По этим характеристикам могут быть построены семейства кривых и , как это показано на рисунке 2.8 при разных частотах вращения вала дизельгенератора.

Рисунок 2.7 – Зависимости магнитного тока генератора от частоты вращения вала дизель генератора при разных токах:

2.5 Характеристики системы регулирования напряжения тягового генератора при увеличении частоты вращения вала дизеля

Сила тяги тепловоза при трогании поезда с места должна устанавливаться в зависимости от требуемого ускорения, массы его и условий сцепления.

Рисунок 2.8 – Зависимости магнитного потока (а) и э. д. с. тягового генератора (б) от тока при разных частотах вращения вала дизельгенератора

Минимальная сила тяги при разгоне не должна превышать значения, определяемого максимальным допустимым ускорением (0,4—0,6 м/с²) при трогании тепловоза без поезда на горизонтальном пути. Максимальная сила тяги ограничивается условиями сцепления колес тепловоза с рельсами. Должна быть также обеспечена возможность реализации промежуточных значений силы тяги при разгоне поезда путем плавного непрерывного или ступенчатого изменения ее. Число ступеней должно быть таким (обычно 8 или 15), чтобы при их переключении толчки силы тяги и тока не были слишком большими. Значение силы тяги при разгоне выбирается машинистом (или автоматической системой) в зависимости от вышеуказанных условий.

Сила тяги тепловоза определяется токами электродвигателей. Следовательно, плавный управляемый разгон поезда может быть обеспечен путем поддержания тока тягового генератора постоянным при данном положении рукоятки контроллера машиниста и изменения его при изменении положения рукоятки в соответствии с линиями А₁В₁ А₂В₂, как это показано на рисунке 2.8. Изменение тока тягового генератора по заданному закону осуществляется путем регулирования напряжения по этому току. В принципе возможно раздельное управление изменением мощности и тока генератора при разгоне поезда. Преимуществом раздельного регулирования является воз­можность произвольного выбора любой силы тяги при разгоне и любой мощности в конце разгона, что делает управление более гибким. Практически наиболее часто применяется управление с помощью одной рукоятки контроллера таким образом, что каждому ее положению соответствует определенная частота вращения вала дизельгенератора и определенный ток генератора при разгоне поезда. При уменьшении частоты вращения и мощности целесообразно также уменьшать максимальный магнитный поток тягового генератора для того, чтобы уменьшать мощность его системы возбуждения.

Семейство характеристик ABCD, A₁B₁C₁D₁ в сочетании с характеристиками наиболее желательны для тепловоза, причем расположение характеристик должно быть по возможности равномерным в диапазоне полного изменения .

2.6 Блок тепловозной автоматики УСТА

В нашем случае для регулирования напряжения тягового генератора применяется микропроцессорная система тепловозной автоматики УСТА или как еще ее называют БУМВ (блок микропроцессорного управления возбуждения), которая является более прогрессивной и более компактной по сравнению с предыдущими системами контроля БА – 520, и т. д.

Микропроцессорная система тепловозной автоматики УСТА показана на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 – Унифицированная Система Тепловозной Автоматики (УСТА)

Блок регулирования обеспечивает прием и преобразование от схемы тепловоза дискретных сигналов по входам ДВХ1...ДВХ16 с уровнем 75 В или 110 В при входном сопротивлении каждого канала не менее 10 кОм.

Прием и преобразование от измерительных преобразователей аналоговых сигналов по входам АВХ1...АВХ15 с уровнем от минус 5 мА до плюс 5 мА при входном сопротивлении каждого канала 1 кОм.

Обеспечивает прием и преобразование от схемы тепловоза по входам частотных сигналов по двум независимым каналам (от датчиков частоты, скорости).

Блок регулирования обеспечивает выдачу сигналов управления ДВЫХ1 ДВЫХ10 с параметрами: напряжение 75 В или 110 В, ток до 1А по каждому каналу, нагрузка активно-индуктивная.

Имеет программное изменение тока в активно-индуктивной нагрузке в пре-делах от 0 до 20 А по двум каналам.

Позволяет обеспечить связь с отладочным оборудованием и другими устройствами по последовательному каналу по протоколу RS-232 со скоростью до 12800 бод - число каналов 1.

Имеет встроенную память SEEPROM с интерфейсом IIC 8К х 8.

Формирует питание индуктивного датчика гидромеханического регулятора дизеля с параметрами:

- напряжение питания - 5 В;

- частота питающего напряжения задается программно;

- ток потребления - 100 мА.

Принимает и обрабатывает сигналы о положении индуктивного датчика.

Блок регулирования сохраняет работоспособность после пребывания в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 70°С.

Питание блока регулирования осуществляется от сети с уровнем напряжения 110В или 75В постоянного тока с отклонением напряжения плюс 20 минус 30 % с сохранением работоспособности и выходных параметров блока регулирова-ния на тепловозе при кратковременных (2-3 сек.) просадках напряжения питания до 50% от номинального. Потребляемая мощность блока регулирования не более 50 Вт.

Характеристики

Список файлов ВКР