Пояснительная записка (1222534)
Текст из файла
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….. | 7 |
| 1 АНАЛИЗ СИЛОВЫХ СХЕМ РОССИЙСКИХ ЭЛЕКТРО-ВОЗОВ С АСИНХРОННЫМ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ………….... | 8 |
| 1.1 Анализ силовых цепей электровоза 2ЭС7………........................... | 8 |
| 1.2 Анализ силовых цепей электровоза 2ЭС5..………………………. | 12 |
| 1.3 Анализ силовых цепей электровоза 2ЭС10………..…..…………. | 17 |
| 2 СОЗДАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ СИЛОВОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОВОЗА………………………………………………. | 25 |
| 2.1 Компьютерное моделирование в Matlab Simulink........................... | 25 |
| 2.2 Проектирование асинхронного двигателя в программе Matlab… | 29 |
| 2.3 Проектирование силовой цепи электровоза 2ЭС5….…………… | 40 |
| 3 СОЗДАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ………..…………………………… | 42 |
| 3.1 Анализ системы управления асинхронным приводом………… | 42 |
| 3.2 Векторное управление асинхронным приводом с широтно-импульсной модуляцией..……………………………………………….. | 44 |
| 4 ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЯХ…………..……………………………………………………... | 58 |
| 4.1 Теоретические основы процессов, происходящих при движении подвижного состава………………………………………………………. | 58 |
| 4.2 Моделирование процессов разгона электровоза 2ЭС5...………… | 61 |
| 4.3 Моделирование процессов торможения электровоза…………… | 65 |
5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЭВМ………………….. | 69 |
| 5.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов при работе с ЭВМ…….………………………………….................................. | 69 |
| 5.2 Требования к рабочему месту..………........................................ | 74 |
| 5.3 Обеспечение микроклимата в помещении с ЭВМ………..……. | 75 |
5.4 Шум и вибрация на рабочем месте……………………………… | 76 |
| 5.5 Электромагнитное излучение при работе на рабочем месте с ЭВМ ……………….………………………………………………………. | 77 |
| 5.6 Требования к освещению помещения........................................... | 78 |
| 6 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ С АСИНХРОННЫМ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ………………………………………………. | 80 |
| 6.1 Расчёт объёма работы эксплуатационного депо………………. | 80 |
| 6.2 Расчет качественных показателей работы локомотивов……….. | 84 |
| 6.3 Расчет эксплуатационных расходов на 1000 тонно-километров и себестоимость перевозок……………………………………………….. | 89 |
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………….. | 97 |
| Список использованных источников………………………………… | 98 |
| Уменьшенные копии демонстрационных листов…………………… | 99 |
ВВЕДЕНИЕ.
С учетом тяжелых эксплуатационных условий на железных дорогах сибирского и дальневосточного регионов и продолжающегося ежегодного увеличения грузопотока наиболее перспективным видом локомотивов для этих условий могут стать электровозы с асинхронным тяговым приводом. В мировом опыте железнодорожного машиностроения развитию электровозов с асинхронными тяговыми двигателями (АТД) давно придается приоритетное значение.
Благодаря малому удельному расходу активных материалов АТД, по сравнению с коллекторными двигателями, имеют лучшие массогабаритные показатели, требуют меньших затрат на их обслуживание, а высокая жесткость электромеханических характеристик позволяет реализовать большие значения коэффициента сцепления. Совокупность этих факторов позволяет повысить осевую мощность электровоза, обеспечивает лучшие тяговые характеристики, дает возможность снизить затраты на обслуживание и получить ряд других важнейших эксплуатационных преимуществ.
Дипломный проект посвящен изучению электровозов переменного тока с асинхронным тяговым приводом. А также подробно подлежит изучению силовая схема и система управления тяговыми двигателями электровоза 2ЭС5, схемы которого должны быть разработаны и промоделированы в программе Matlab. В качестве экспериментов будут рассмотрены процессы разгона и торможения.
1 АНАЛИЗ СИЛОВЫХ СХЕМ РОССИЙСКИХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ С АСИНХРОННЫМ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ
1.1 Анализ силовых цепей электровоза 2ЭС7
Магистральный 8-осный грузовой электровоз 2ЭС7 спроектирован и создан для эксплуатации на железных дорогах Российской Федерации, странах Балтии и СНГ с шириной колеи 1520 мм, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты с номинальным напряжением 25 кВ. Электровоз рассчитан на эксплуатацию на существующих и подлежащих реконструкции железнодорожных магистралях с установленными на них скоростями движения [1].
Электровоз рассчитан на работу при напряжении на токоприемнике в пределах от 19 кВ до 29 кВ.
Электровоз 2ЭС7 обладает следующими технико-экономические преимуществами:
-
увеличен уровень безопасности движения за счет использования современных систем улучшения условий работы локомотивной бригады (машиниста и помощника машиниста);
-
снижены эксплуатационные расходы за счет улучшения тяговых свойств локомотива, а также за счет снижения простоев на всех видах обслуживания и ремонта;
-
повышена общая надежность локомотива за счет применения микропроцессорной системы управления, безопасности и диагностики, а также за счет использования управляемых статических преобразователей (снижение количества контактных элементов) и асинхронных тяговых двигателей.
Конструкция электровоза предусматривает монтаж и демонтаж оборудования и приборов, свободный доступ к ним, удобство при обслуживании в эксплуатации и при ремонте, а также безопасность. Обеспечена взаимозаменяемость оборудования, аппаратов, приборов отдельных деталей для электровозов без подстройки и регулировки на линии. Смена отдельного оборудования, приборов, аппаратов не вызывает необходимости демонтажа соседних агрегатов.
Электровоз 2ЭС7 производится в двухсекционном исполнении, представляет собой 8-осный локомотив с четырьмя тележками и двумя кабинами управления. Все оси электровоза снабжены опорно-осевыми асинхронными тяговыми двигателями, оборудованными моторно-осевыми подшипниками качения. Осевая формула электровоза 2(2о-2о). Электровоз 2ЭС7 оборудован системой рекуперативного торможения.
На локомотиве 2ЭС7 предусмотрена возможность сцепления и соединения по цепям управления двух электровозов (2ЭС7 + 2ЭС7) или одного 8-осного электровоза 2ЭС7 и одной 4-осной секции электровоза 2ЭС7 по системе многих единиц с синхронным управлением сцепа из любой кабины машиниста.
Максимальная конструкционная скорость электровоза 2ЭС7 120 км/ч. Конструкция электровоза предусматривает возможность движения в одиночном следовании при испытаниях на неизношенных колесах со скоростью на 10 % превышающей конструкционную.
Служебная масса электровоза с запасом песка 0,67 от полной загрузки составляет 200 ± 2 т. Статическая нагрузка от оси колесной пары на рельс полностью экипированного электровоза составляет 249 кН.
Электрические цепи электровоза 2ЭС7 обеспечивают синхронную
работу оборудования всех секций, а также автономную работу каждой секции
и резервирование тягового и вспомогательного оборудования при
неисправностях.
Электрическая принципиальная схема силовых цепей одной секции электровоза 2ЭС7 показана на рисунке 1.1.
| | Рисунок 1.1 – Силовая схема электровоза 2ЭС7 |
Каждая секция электровоза получает питание от высоковольтной сети напряжением 25 кВ раздельно с помощью одного токоприемника, установленного на крыше. Эксплуатация 2-х секционного электровоза может осуществляться с одним поднятым токоприемником любой секции. Также предусмотрена работа с двумя поднятыми токоприемниками.
Тяговый асинхронный электропривод электровоза обеспечивает на каждой колесной паре равномерное регулирование силы тяги и торможения, а также частоты вращения при юзе и боксовании. В каждой секции четыре трехфазных асинхронных тяговых двигателя получают высоковольтное раздельное питание от инверторов, которые объединены в двух тяговых преобразователях (А1 и А2).
Вспомогательное оборудование получает питание по трехфазным цепям переменного напряжения 380 В, которые гальванически отделены от высоковольтного напряжения 25 кВ с помощью блока вспомогательных трансформаторов (A3). Первичные обмотки трансформаторов запитаны от модулей преобразователя собственных нужд, которые интегрированы в тяговые преобразователи. По секциям электровоза цепи вспомогательного оборудования разделены.
Бортовая сеть постоянного тока напряжением 110 В каждой
секции формируется после преобразователя питания цепей управления (А4),
вход которого подключен к трехфазной цепи вспомогательного оборудования
напряжением 380 В. Цепи выполнены по двухпроводной системе и
изолированы от «корпуса» электровоза. Для бортовой сети постоянного тока
напряжением 110 В существует электрическая связь между секциями через
межсекционное соединение.
1.2 Анализ силовых цепей электровоза 2ЭС5
Магистральный грузовой двухсекционный электровоз пятого поколения 2ЭС5 (по согласованию с ОАО «Российские железные дороги» его назвали «Скиф») выпущен на Новочеркасском электровозостроительном заводе (НЭВЗ, входит в состав ЗАО «Трансмашхолдинг»), Локомотив предназначен для вождения грузовых поездов на железных дорогах колеи 1520 мм, электрифицированных на переменном токе напряжением 25 кВ промышленной частоты 50 Гц. Асинхронный тяговый привод с индивидуальными инверторами напряжения и поосным регулированием позволяет улучшить тяговые характеристики, снизить энергопотребление и затраты на техническое обслуживание. Электровоз 2ЭС5 разработан совместно ЗАО «Трансмашхолдинг» и французским машиностроительным концерном «Alstom» на базе совместного инжинирингового центра «ТРТранс», расположенного в России. Центр создан на паритетных началах Трансмашхолдингом и «Alstom Transport». Электровоз 2ЭС5 отличается высокими технико-экономическими показателями. Параметры, указанные в техническом задании на разработку локомотива, были сформулированы заказчиком электровоза ОАО «РЖД» на основании планов Компании по реализации грузоперевозок на ближайшую перспективу с учетом тенденций ежегодного роста грузооборота. По некоторым комплектующим, например, таким как система управления электровоза 2ЭС5, в техническое задание на локомотив включены требования по его оснащению новейшими устройствами с учетом последних мировых достижений в области электроники, машиностроения и других высокотехнологических отраслей. В конструкцию заложены существенно увеличенные по сравнению с локомотивами предыдущих поколений межремонтные пробеги. Это позволяет значительно сократить затраты на обслуживание локомотивов и существенно повысить эффективность управления парком. Механическая тяговая передача первого класса подвески обеспечивает снижение динамических воздействий на путь и все узлы и детали электровоза. Противогазная защита позволяет сократить тормозной путь при неблагоприятных погодных условиях и высокой скорости движения, снижает интенсивность износа колес. Безбандажные (цельнокатаные) колеса с ресурсом не менее 1 млн. км также дают возможность увеличить пробег электровоза между крупными видами ремонтов. Модульная кабина управления с автоматическим климат-контролем, соответствующая всем современным нормам, включая санитарные, эргономические и нормы безопасности, позволяет обеспечить локомотивной бригаде комфортные и безопасные условия труда и сократить цикл сборки электровоза. Используется новая, полностью интегрированная микропроцессорная система управления и диагностики [1].
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.















