Антиплагиат (1228697), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Частота импульсной последовательности составляет 100 Гц и задаетсяпрограммно. ШИМсигналы OUT3 (ШИМ1) и OUT4 (ШИМ2) формируются на плате АЦП на выходах каналов 0 и 1 таймера 2DD10. С платы АЦП э ти сигналы поступают на плату управления ШИМ и после преобразования на плату ключи ШИМ.Микроконтроллеруправляет шириной импульсов, тем самым изменяя средний ток, протекающий через обмотки возбуждения.[48]Структурная схема регулирования показана на рисунке 2.13.Рисунок 2.13 – Обобщ енная схема контура регулирования мощ ности генератора:1,2 – сравнивающ ее устройство; 3 – релейный э лемент; 4 – блок интегрирования;5 – блок интегрально-ц ифровогомасштабирования;6 – блок регулирования напряж ение генератора; 7 – математическая структурная единиц аобеспечивающ ая соотношение в верху; 8 – математическая структура возбуж дения ТГ и формирования регулировочнойхарактеристики (возбудитель с независимым возбуж дением); 9 – блок формирования параметров выходных параметров;10 – математическая структура сопротивления якоря э л.
машин; 11,12 – блок формирования параметров напряж ениягенератора по обратной связи; 13,14 – блоки контроля параметров частоты вращ ения и тока; 15,16,17 – блокиформирования сигнала обратной связи на сравнивающ ее устройство.Структурная схема блока регулирования показана на рисунке 2.14.Рисунок 2.14 – Структурная схема блока регулирования2.10 Объединенное регулирование дизеля и тягового генератораВ данной системе контур регулирования полож ения реек топливных насосов перенесен из гидромеханическогорегулятора в микропроц ессорную систему регулирования, при э том датчик полож ения реек топливных насосовустановлен непосредственно на валу подачи, что исключает влияние на работу системы состояния передаточныхмеханизмов топливной аппаратуры.Контур регулирования полож ения реек топливных насосов высокого давления (ТНВД) выполнен интегральным, и еговыходной сигнал, пройдя через ограничитель, дополняет сигнал минимального задания по мощ ности, определяемогопозиц ией контроллера машиниста.
Структура контура регулирования полож ения реек топливных насосов высокогодавления (ТНВД) вместе с основными узлами регулятора дизеля показана на рисунке 2.15.Рисунок 2.15 – Структурная схема контура объединенного регулирования мощ ностидизель–генератора (УСТА):– фактическое значение частоты вращ ения; – заданное полож ение реек ТНВД; – фактическое полож ение реек ТНВД;РЧВ – регулятор частоты вращ ения; ДПР – датчик полож ения реек ТНВД; ТД – тепловой двигатель (дизель); – давлениенаддувочного воздуха; – момент сопротивления тягового генератора; – момент сопротивления от регулируемыхвспомогательных нагрузок дизеля; – момент сопротивления от неотключаемых вспомогательных нагрузок дизеля(включая собственные нуж ды).Структура системы регулирования скорости движ ения, при котором одновременно с функц иональной простотой ихорошими динамическими качествами достигается высокая точность поддерж ания скорости показана на рисунке 2.16.Рисунок 2.16 – Структура системы регулирования скорости движ ения (УСТА):МУ – множ ительное устройство; БК – блок коррекц ии; Кл – Ключ; ЗИ – задатчик интенсивности; ДНГ – датчикнапряж ения тягового генератора; ПУ – пороговое устройство; И – интегратор; – расчетноезначение напряжения генератора; – измеренное значение напряжения генератора;[24]РНГ – регулятор напряж ения тягового генератора.Закон регулирования будет иметь следующ ий вид(2.24)Использование такой структуры регулирования скорости движ ения позволило совместить хорошие динамическиекачества разомкнутой системы регулирования с нулевой статической ошибкой интегрального регулирования скоростилокомотива.
Кроме того, простота и наглядность предлож енного способа позволяет легко реализовать его прииспользовании микропроц ессорных систем управления.3 СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ГГ И ТЭД3.1 Общ ие сведенияК рабочим характеристикам ТЭД обычно относят его э лектромеханические характеристики (скоростную и моментную) иэ лектротяговые характеристики (тяговую и скоростную), а такж е зависимость КПД ТЭД от тока якоря .Электромеханические характеристики и отраж ают зависимости механических параметров, отнесенных к валу ТЭД, –частоты вращ ения ТЭД и его выходного (э лектромагнитного) момента от силы тока .
Электротяговые характеристики иотраж ают зависимости механических параметров, отнесенных к ободу колеса локомотива, – тягового усилия ,создаваемого ТЭД на ободе колеса, и скорости локомотива от тока якоря .Тяговой характеристикой локомотива называют зависимость касательной силы тяги от скорости движения приустановившихся режимах на разных позициях регулирования (позициях контроллера машиниста).В [44]таблиц е 3.1 приведены некоторые параметры генератора ГП – 311Б.Таблиц а 3.1 – Параметры генератора ГП – 311БПараметр, ед.
измеренияЗначениеМощ ность, кВт1800Минимальное напряж ение, В305Номинальное напряж ение, В465Номинальный ток, А4320Максимальное напряж ение, В700Минимальный ток, А2870Максимальный ток, А6600В таблиц е 3.2 приведены некоторые параметры э лектродвигателя ЭД – 118А.Таблиц а 3.2 – Параметры э лектродвигателя ЭД – 118АПараметр, ед. измеренияЗначениеНоминальная мощ ность, кВт305Номинальное напряж ение, В463Номинальный ток, А720Номинальная частота вращ ения, об/мин585Номинальное значение КПД, %91,5Максимальный ток, А1100Минимальный ток, А476Максимальное напряж ение, В7003.2 Принц ип расчета э лектромеханических характеристик ТЭДСумма сопротивлений всех участков ц епи якоря , Ом, (3.1)где rЯ – обмотки якоря;– обмотки добавочных полюсов;– обмотки главных полюсов.Определяем паспортное сопротивление обмотки якоря, дополнительных и главных полюсов при 20: = 0,013 Ом, =0,00821 Ом, = 0,0105 Ом.Сопротивление прогретой обмотки якоря и дополнительных полюсов при , Ом, (3.2)где – паспортное сопротивление конкретной обмотки тэ д при температуре ;–температурный коэ ффиц иент э лектрического сопротивления меди,=0,0033 Ом/;–температура прогретой обмотки.....Моментную характеристику ТЭД рассчитывают по выраж ению , кГм(3.3)Скоростная характеристика определяется из уравнений, характеризующ их состояние э лектрической ц епи ТЭД(3.4)Принимаем .
Тогда частота оборотов , об/мин(3.5)Значение постоянного коэ ффиц иента в соответствии с исходными номинальными данными ТЭД(3.6)где – число пар главных полюсов двигателя;– количество э ффективных проводников якорной обмотки;– количество витков в каж дой секц ии (катушке) якорной обмотки;– количество секц ий (катушек) якорной обмотки;– число пар параллельных ветвей якорной обмотки.Значение постоянного коэ ффиц иента в соответствии с исходными номинальными данными ТЭД(3.7).В окончательном виде имеем уравнение скоростной характеристики ТЭД пД, об/мин:(3.8)Значение магнитного потока возбуж дения ТЭД для заданного реж има определяется по соотношению 3.8 при известныхзначениях и .3.3 Расчет универсальной и в реж име возбуж дения ПП характеристик намагничивания ТЭДДля определения характеристики намагничивания определим номинальные значения тока и магнитного потока ТЭД,используя для э того исходные данные.Ток ТЭД, для заданного реж има работы , А(3.9)где мТД – число параллельно соединенных двигателей (см.
исходные данные и технические данные ТЭД ЭД118А)..Значение магнитного потока возбуж дения ТЭД , Вб, (3.10)Координаты характеристик намагничивания тягового э лектродвигателя приведены в таблиц ах 3.3 и 3.4.Таблиц а 3.3 – Универсальная характеристика намагничивания ТЭДТок Iв, А018036054072090010801260Магнитный поток Фд, Вб00,05360,07930,09480,1030,10610,10920,1123Таблиц а 3.4 – Характеристика намагничивания ТЭД в реж име возбуж дения ППIд A018036054072090010801260ППIв, A0185,2370,4555,5740,7925,911111296,3α=1,00Фд, Вб00,0540,0810,0950,1030,1060,1080,11Графики характеристик намагничивания тягового э лектродвигателя ЭД-118А в именованных единиц ах показаны нарисунке 3.1.Рисунок 3.1 – Характеристики намагничивания тяговогоуниверсальная; 2 – в реж име возбуж дения ППэ лектродвигателя ЭД118А зависимости ФД=f(IД): 1–Характеристика холостого хода, т.
е при , и нагрузочные характеристики при разных величинах тока якоря показаны нарисунке 3.2.Рисунок 3.2 – Нагрузочные характеристики тягового э лектродвигателя ЭД – 118 А зависимости Е/n=f(Aw)3.4 Расчет и построение скоростной и моментной характеристик ТЭД в реж име возбуж дения ППВ таблиц е 3.5 приведены координаты э лектромеханических характеристик.Таблиц а 3.5 – Координаты э лектромеханических характеристик ТЭД в реж име возбуж дения ППIд, A476538,759966072081591010051100Uд, В700641582523465425385345305ППα =1,00Фд, Вб0,090,0940,0970,10,1030,1050,10580,1070,109Мд,кГм301,9355407,5462,5520600675754840,8пд,об/мин1011886,8780,7680,9587526473419363,8V, км/ч4539,734,930,42623,52118,716По данным таблиц ы 3.5 строим искомые графики скоростных пД=f(IД) и моментных МД=f(IД) характеристик ТЭД в реж имевозбуж дения ПП.Электромеханические характеристики ТЭД в реж име возбуж дения ПП типа ЭД-118А зависимости МД=f(IД), пД=f(IД)показаны на рисунке 3.3.Рисунок 3.3 – Электромеханические характеристики ТЭД в реж име возбуж дения ПП типа ЭД–118А зависимости 1 –пД=f(IД); 2– МД=f(IД)Расчетная скорость тепловоза VP, км/ч(3.11)где DK – диаметр колеса (принимаем 1,05);пя – число оборотов, об/мин;µ – передаточное отношение (принимаем 4,41) .При ПП V=25-45 км/ч.Электротяговая характеристика ТЭД в реж име возбуж дения ПП типа ЭД – 118А зависимости V=f(I) показана на рисунке3.4.Рисунок 3.4 – Электротяговая характеристика ТЭД в реж име возбуж дения ППтипа ЭД - 118А зависимости V=f(I)Произведем расчет изменения частоты оборотов и противо-ЭДС двигателя в зависимости от диаметра колеса в реж имевозбуж дения ПП.Частота оборотов якоря пя, об/мин, (3.12)Противо-ЭДС двигателя Епр, В(3.13)где Се – постоянный для машины данного типа коэ ффиц иент, зависящ ий от ее конструктивных параметров и единицизмерения величин, входящ их в определение значения ЭДС;Ф – магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуж дения;пя – частота оборотов якоря э лектрической машины..Результаты расчета изменения частоты оборотов и противо-ЭДС двигателя в зависимости от диаметра колеса в реж имевозбуж дения ПП приведены в таблиц е 3.6.Таблиц а 3.6 – Изменение противо-ЭДС и частоты оборотов в зависимости от диаметра колеса в реж име возбуж дения ППпри 20 км/чпри 20 км/чпри 25 км/чпри 25 км/чпри 30 км/чпри 30 км/чпри 35 км/чпри 35 км/при 40 км/чпри 40 км/чпри 45 км/чпри 45 км/ч1,05445,2342,7556,5414,7667,8483,2779,1546,4890,46021001,7652,71,044447,8344,4559,7416,6671,6485,6783,6548,9895,5604,51007,5655,21,04449,5345,6561,9417,8674,2487786,6550,38996061011,3656,41,035451,7>347564,6419,3677,5488,9790,4552,3903,36081016,2658,31,03453,8348,5567,3420,9680,8490,8794,2554,3907,7610,11021,2660,21,025456,1350570,1422,5684,1492,7798,1556,4912,1612,11026,1662,11,02458,3351,5572,9424687,4494,7802558,4916,6614,21031,26641,015460,6353575,7425,7690,8496,7806560,5921,1616,31036,26661,01462,8354,6578,5427,3694,2498,7810562,6925,7618,41041,4667,91,005465,1356,1581,4428,9697,7500,7814564,7930,3620,61046,6669,91467,5357,7584,3430,6701,2502,7818,1566,9934,9622,81051,8671,90,995469,8359,3587,3432,3704,7504,8822,2569,1939,66251057,16740,99472,2360,9590,2434708,3506,9826,3571,2944,4627,21062,46760,985474,6362,5593,2435,7711,9509830,5573,5949,2629,41067,8678,1Кривая зависимости Епр=f(n) при скорости движ ения тепловоза 25 км/ч показана на рисунке 3.5.Рисунок 3.5 – График изменения противо-ЭДС и частоты оборотов в зависимости от диаметра колеса при скоростидвиж ения тепловоза 25 км/ч3.5 Расчет и построение тяговой характеристики тепловозаРасчет тяговых характеристик тепловоза произведен для 6 тяговых э лектродвигателей ЭД – 118А.Падение напряж ения в двигателе ΔU, В, (3.14)где ΔU – падение напряж ение в щ еточно-коллекторном контакте, ΔU=2-3В.Скорость тепловоза υ, км/ч(3.15)где E/n - отношение ЭДС двигателя к скорости вращ ения (находится по графику нагрузочных характеристик двигателяЭД – 118 А).Частота оборотов якоря пя, об/мин(3.16)В таблиц е 3.7 приведены некоторые результаты расчетов тяговой характеристики.Таблиц а 3.7 – Некоторые результаты расчетов тяговой характеристикиIТЭД, А476538,7599659,5772081591010051100UТЭД, В700641582523465425385345305ПП=0,0401 ОмI∙w90881023511383125321368015485172901909520900E/n,В/ об мин0,670,6960,7130,7270,740,7640,7760,7790,78421,223,6026,0228,4730,8734,6838,4942,3046,11n, об/мин1011886,8780,7680,9584526473419363,8V, км/ч4539,734,930,42623,52118,7160,950,9410,9320,9250,910,8970,8780,8570,84ОП1=0,0348 ОмI∙w5453614168307519820892911037411457–E/n,В/ об мин0,490,5200,5510,5850,6060,6310,6430,647–18,620,7522,8524,9727,0630,3633,6736,97–n, об/мин137411941015853,2719626547,6478,7–V, км/ч61,553,545,438,232,22824,521,4–0,950,9480,9410,9320,9210,9030,8830,862–ОП2=0,0316 ОмI∙w32723685409845114925557562246874–E/n,В/ об мин0,340,3640,3860,4050,4220,4450,4650,488–17,119,0220,9322,8624,7527,7530,7633,76–n, об/мин20221708145612381037,8894763640–V, км/ч90,576,5655546,5403428,7–0,950,9510,9430,9370,930,9190,9070,896–Произведем расчет изменения момента на валу двигателя и частоты оборотов в зависимости от диаметра колеса вреж име возбуж дения ПП.Момент вращ ения на валу двигателя , кГм(3.17)Такж е момент вращ ения на валу двигателя мож но определить по э лектромеханическим характеристикам ТЭД.Результаты расчета изменения момента вращ ения на валу двигателя и противо-ЭДС в зависимости от диаметра колеса вреж име возбуж дения ПП приведены в таблиц е 3.8.Таблиц а 3.8 – Изменение момента вращ ения на валу двигателя и противо-ЭДС в зависимости от диаметра колеса вреж име возбуж дения ППпри 20 км/чпри 20 км/чпри 25 км/чпри 25 км/чпри 30 км/чпри 30 км/чпри 35 км/чпри 35 км/чпри 40 км/чпри 40 км/чпри 45 км/чпри 45 км/ч123456789101112131,05342,7715414,7555483,2470546,4408,5602352,6652,73051,044344,4711,7416,6551,9485,6468,1548,9406,5604,5350,7655,2302,91,04345,6708,5417,8548,8487466,2550,3404,5606348,7656,4300,81,035347705,2419,3545,8488,9464,2552,3402,4608346,8658,3298,71,03348,5702,0420,9542,7490,8462,3554,3400,4610,1344,9660,2296,51,025350698,7422,5539,6492,7460,4556,4398,4612,1342,9662,1294,41,02351,5695,4424,0536,5494,7458,5558,4396,4614,2341664292,31,015353692,2425,7533,5496,7456,5560,5394,3616,3339,1666290,21,01354,6688,9427,3530,4498,7454,6562,6392,3618,4337,2667,9288,11,005356,1685,6428,9527,3500,7452,7564,7390,3620,6335,2669,92861357,7682,4430,6524,2502,7450,8566,9388,3622,8333,3671,9283,80,995359,3679,1432,3521,2504,8448,8569,1386,2625331,4674281,7Окончание таблиц ы 3.8123456789101112130,99360,9675,9434518,1506,9446,9571,2384,2627,2329,4676279,60,985362,5672,6435,7515509445573,5382,2629,4327,5678,1277,5Кривая зависимости М=f(Епр) при скорости движ ения тепловоза 25 км/ч показана на рисунке 3.6.Рисунок 3.6 – График изменения момента вращ ения на валу двигателя и противо-ЭДС в зависимости от диаметра колесапри скорости движ ения тепловоза 25 км/чПроизведем расчет изменения силы тяги в зависимости от диаметра колеса в реж име возбуж дения ПП.Радиус колеса по кругу катания Rб, м:(3.18)Согласно мнению П.И.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
