ПЗ (1230312), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Эти ступени называются ступенями регулирования. Их число зависит от принятого значения колебания тока при пуске двигателей.В процессе питания тяговых электродвигателей через преобразовательную установку напряжение на двигателях даже на одной ступени регулирования не остается постоянным. Напряжение изменяется от тока нагрузки.Зависимость выпрямленного напряжения от выпрямленного тока на каждойступени регулирования при неизменном напряжении контактной сети называется внешней характеристикой преобразовательной установки. Выпрямленное напряжение U 0 , подведенное к тяговым электродвигателям, определяется по формуле2U 0  U ВО   x I B  I B R ОБ  U B n ,(1.6)где U ВО – среднее значение выпрямленного напряжения при холостом ходетрансформатора;I B – среднее значение выпрямленного тока;x – индуктивное сопротивление трансформатора и первичной сети, при-веденное к вторичной обмотке трансформатора; – коэффициент для учета влияния пульсаций выпрямленного тока нареактивное падение напряжения трансформатора.

При обычно применяемойстепени сглаживания пульсаций с помощью сглаживающих реакторовДП 190301.65.К13-Л-133в.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист19  1,11;RОБ – приведенное к вторичной обмотке трансформатора общее активное сопротивление первичной и вторичной обмоток трансформатора и сглаживающего реактора;U B – падение напряжения в вентиле;n – количество последовательно соединенных вентилей в двух плечахвыпрямительного моста.Выпрямленное напряжение при холостом ходеU BO 2 2U 2  0,9U 2 ,(1.7)где U 2 – напряжение на вторичной обмотке тягового трансформатора дляданной ступени регулирования.Величина2x I B представляет собой индуктивное падение напряженияв процессе коммутации, при котором выпрямленное напряжение равняетсянулю.

Индуктивное сопротивление обмоток тягового трансформатора x ,приведенное к вторичной обмотке, зависит от индуктивности составляющейнапряжения короткого замыкания u КН , выражаемой в процентах от номинального напряжения тягового трансформатора. Индуктивное сопротивлениеxu КН U 2 ,100 I ВН(1.8)где I ВН – номинальный выпрямленный ток.Индуктивные потери напряжения равны2 x I B  0,7 x I B  0,7 u КН U 2 I B .100 I ВНДП 190301.65.К13-Л-133в.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДата(1.9)Лист20Общее активное сопротивление преобразователя Rоб при мостовой схеме выпрямления R1 22R2  k эф  R ср k Вэф ,2 kTR об   (1.10)где  – коэффициент, учитывающий уменьшение активного падения напряжения в цепи выпрямленного тока в период коммутации, для мостовой схемы выпрямления  = 0,7;R1 , R 2 – активное сопротивление первичной и вторичной обмоток тягового трансформатора;k T – коэффициент трансформации тягового трансформатора;k эф , k Вэф –коэффициенты эффективности переменного и выпрямленного тока соответственно;Rср – активное сопротивление обмоток сглаживающего реактора.Коэффициент эффективности выпрямленного тока k Вэф и коэффициентэффективности переменного тока k эф зависят от степени сглаживания выпрямленного тока и при коэффициенте относительной пульсации выпрямленного тока kпо от 0,5 до 0,6 их можно принять: k 2эф от 0,94 до 0,95;k Вэф  1,04 .2Внешние характеристики выпрямительной установки зависят от ступенирегулирования.

На каждой из этих ступеней свои значения x , U ВО , RОБ .Из-за малого числа витков вторичной обмотки трансформатора на ступеняхнизкого напряжения сопротивления x и RОБ значительно уменьшаются.Соответственно, уменьшается наклон внешних характеристик (рисунок 1.6).ДП 190301.65.К13-Л-133в.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист21U, В16-17-18-19151480013121110600987400654320021(М)0100200300400500I, АРисунок 1.6 – Внешние характеристики преобразователей установки электропоездаПостроенные по формуле (1.6) внешние характеристики преобразователясовместно с электромеханическими характеристиками электрических двигателей используют для расчета тяговых, скоростных, энергетических характеристик моторного вагона электропоезда переменного тока и для расчетапараметров электрооборудования цепей тяговых электродвигателей.

В целяхупрощения расчетов внешние характеристики выпрямительных установокмоторных вагонов электропоездов переменного тока строят для номинального напряжения сети 25 тысяч вольт, не учитывая активное и индуктивноесопротивление системы энергоснабжения.1.6 Функциональная схема системы автоматического управленияэлектровоза в режиме тягиРабота системы автоматического управления (САУ) в режиме тяги обеспечивается взаимодействием следующих функциональных блоков [14]:ДП 190301.65.К13-Л-133в.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист22– контроллера машиниста (КМ) с задатчиками тока якоря тяговых двигателей (ЗТ) и скорости движения (ЗС);– блок автоматического управления (БАУ), блока управления выпрямительно-инверторным преобразователем (БУВИП);– выпрямительно-инверторного преобразователя (ВИП);– тягового трансформатора (Т), цепи тяговых двигателей (ТЭД) с датчиками тока якоря (ДТЯ), датчиками скорости (ТГС) и блоками измерения БИ026 и БИ-027.САУ электровоза в режиме тяги двухконтурная, то есть содержит двазамкнутых контура регулирования: контур регулирования тока якорей тяговых двигателей (внутренний) и контур регулирования скорости движения(внешний).Контур регулирования тока якорей тяговых двигателей образован следующими функциональными блоками и элементами [14]:– задатчик тока якоря ЗТ;– логическая схема ИЛИmin1;– задатчик интенсивности ЗИ;– ограничитель максимального тока якоря ОГР, элемент сравнения ЭС2;– регулятор тока якоря РТЯ;– согласующийэлементСЭ,блокуправлениявыпрямительно-инверторным преобразователем БУВИП;– выпрямительно-инверторный преобразователь ВИП, получающий питание от контактной сети через тяговый трансформатор Т;– цепи тяговых двигателей ТЭД; датчики токов якорей тяговых двигателей ДТЯ, блок измерения БИ-027.В контуре регулирования тока якоря для получения информации о фактическом значении тока якоря Iяф имеется цепь обратной связи через элементы ДТЯ – БИ-027 – ЭС2.Контур регулирования скорости движения образован следующими бло-ДП 190301.65.К13-Л-133в.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист23ками и элементами [14]:– задатчик скорости ЗС;– элемент сравнения ЭС1;– регулятор скорости РС;– логическая схема ИЛИmin1;– задатчик интенсивности ЗИ;– ограничитель максимального тока якоря ОГР;– элемент сравнения ЭС2;– регулятор тока якоря РТЯ;– согласующий элемент СЭ;– блок управления выпрямительно-инверторным преобразователемБУВИП;– выпрямительно-инверторный преобразователь ВИП с тяговым трансформатором Т, цепи якорей тяговых двигателей ТЭД;– датчики частоты вращения колесных пар ТГС;– блок измерения БИ-026;– блок датчиков скорости БДС.В контуре регулирования скорости для получения информации о фактическом значении скорости движения Vф также имеется цепь обратной связичерез элементы ТГС – БИ-026 – БДС – ЭС1.При пуске электровоза от задатчика тока ЗТ на один из входов логической схемы ИЛИmin1 поступает сигнал напряжения, пропорциональный заданному значению тока якоря тягового двигателя Iя зад.

От задатчика скорости ЗС сигнал напряжения, пропорциональный заданному значению скорости движения Vзад, поступает на элемент сравнения ЭС1. На этот же элементсравнения ЭС1 поступает сигнал напряжения, пропорциональный фактическому значению скорости движения электровоза Vф, который формируетсяцепью обратной связи контура регулирования скорости: ТГС – БИ-026 –БДС. В режиме тяги формирование сигнала Vф осуществляется следующимДП 190301.65.К13-Л-133в.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист24образом: от датчиков частоты вращения колесных пар ТГС переменныетрехфазные напряжения, пропорциональные частотам вращения соответствующих колесных пар, поступают на блоки измерения БИ-026.

Блоки БИ026 предназначены для преобразования (выпрямления) входных трехфазных напряжений переменного тока в соответствующие выходные напряжения пульсирующего тока, поступающие на вход блока датчиков скоростиБДС. Блок датчиков скорости БДС сглаживает пульсации входных напряжений и из шести входных сигналов, пропорциональных частотам вращениясоответствующих колесных пар, выделяет минимальный по величине сигнал (минимальное напряжение), соответствующий минимальной частотевращения одной из колесных пар электровоза.

Этот сигнал в режиме тягисчитается пропорциональным фактической скорости движения электровозаVф и поступает на элемент сравнения ЭС1. Таким образом САУ в режиме тяги обеспечивает поддержание заданной скорости Vзад по минимальному значению фактической частоты вращения одной из колесных пар электровоза.Элемент сравнения ЭС1 предназначен для определения величины рассогласования (разности) между сигналом от задатчика скорости ЗС, пропорциональным заданной скорости движения Vзад, и сигналом с выхода блокадатчиков скорости БДС, пропорциональным фактической скорости движения Vф.

Сигнал рассогласования по скорости ΔV поступает на вход регулятора скорости РС, который в зависимости от величины рассогласования ΔVформирует задание тока Iз якоря, необходимого для поддержания заданнойскорости электровоза. Сигнал Iз поступает на второй вход логической схемыИЛИmin1 [14].Логическая схема ИЛИmin1 из двух входных сигналов: напряжения от задатчика тока ЗТ, пропорционального заданному току якоря двигателя Iз зад инапряжения с выхода регулятора скорости, пропорционального величине заданного тока Iз для внутреннего контура, выделяет минимальный сигнал.В момент пуска значение фактической скорости движения электровозаДП 190301.65.К13-Л-133в.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист25Vф близко к нулю, величина рассогласования по скорости достаточно великаи положительна и сигнал напряжения заданного тока Iз с выхода регулятораскорости РС больше сигнала напряжения Iз зад от задатчика тока ЗТ (это соотношение сигналов устанавливается при настройке блока БАУ).

В этомслучае на выходе логической схемы ИЛИmin1 будет присутствовать сигналот задатчика тока ЗТ (меньший по величине из двух сигналов), пропорциональный заданному значению тока якоря тягового двигателя, то есть припуске сигнал от ЗТ определяет задание тока якоря тяговых двигателей дляСАУ, поэтому в режиме пуска САУ работает как одноконтурная система стабилизации тока якоря.В процессе разгона электровоза значение фактической скорости движения Vф приближается к значению заданной скорости Vзад, величина рассогласования по скорости ΔV уменьшается и, соответственно, уменьшается величина сигнала заданного тока Iз с выхода регулятора скорости РС.

Характеристики

Список файлов ВКР