3.Полный антиплагиат_Аболмасов (1236049), страница 6
Текст из файла (страница 6)
На рисунке 3.4 представлен график зависимости частоты коммутации отскорости для диаметра бандажа 1050 мм.Рисунок 3.4 – График зависимости частоты коммутацииПри буксовании колёсной пары происходит резкое увеличение частоты.Наиболее простым измерением частоты является косвенный способ,основанный на зависимости сопротивления реактивных элементов от частотыпротекающего по ним тока. А для практических целей наиболее удобныпрямопоказывающие емкостные или цифровые частотомеры, позволяющиевести непрерывные наблюдения за частотой.4 ПОСТРОЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГРАММЫ ДЛЯ УЧАСТКА46СИЛОВОЙ ЦЕПИПотенциальная диаграмма – это графическое изображение распределенияэлектрического потенциала вдоль замкнутого контура в зависимости отсопротивления участков, входящих в выбранный контур. 73 Распределениепотенциалов вдоль контура электрической цепи можно изобразить графическина потенциальной диаграмме.Для 91 построения диаграммы по оси абсцисс в масштабе откладываютсопротивления участков в последовательности их обхода, а по оси ординат – 91значение потенциалов.
Выше оси абсцисс откладываются положительныепотенциалы, а ниже отрицательные. [6]Изменение потенциала на участке зависит от состава цепи между точками.Если на участке 73 имеется потребитель энергии, то изменение потенциалачисленно равно падению напряжения на 73 потребителе.
[7]Для построение потенциальной диаграммы возьмём участок цепи генераторТЭД-шунтирующие обмотки тепловоза ТЭ10М.Для упрощения расчётов силовой цепи формально можно заменить еёэлектрической схемой, по которой возможно определение величин токов,сопротивлений, мощностей и т.д. Такую электрическую схему называют схемойзамещения.На рисунке 4.1 представлена эквивалентная схема замещения дляпостроения потенциальной диаграммы. На схеме в качестве потребителяиспользуется тяговый электродвигатель, последовательно к которомуподключена обмотка возбуждения, а также активное сопротивлениесоединительных проводов.
Сопротивление соединительных проводов зависит отдлины провода.47Рисунок 4.1 - Схема замещения одной ветви тягового электродвигателя силовой цепитепловоза ТЭ10МВ таблице 4.1 представлены характеристики сопротивлений элементов,входящих в участок силовой цепи тепловоза ТЭ10М.48Таблица 4.1 – Сопротивление участков цепи схемы замещенияЭлемент R*10^-4 Ом- якорь генератора6,66- дополнительный полюс генератора8,55- соединительный провод 5312,45– соединительный провод 5381,51– соединительный провод 5441,75– соединительный провод 6341,68– соединительный провод 6241,57– якорь и дополнительный полюс212,1– обмотка возбуждения105– соединительный провод 6040,95Для построения потенциальной диаграммы зададимся значениями ЭДСгенератора В, ток генератора I = 720 А.Зная ток, ЭДС и сопротивлений рассчитаем значения для построенияпотенциальной диаграммы.
Потенциал в точке a равен 0, . Используяформулы 4.1 – 4.10 рассчитаем значения для построения потенциальнойдиаграммы.(4.1)(4.2),(4.3)49,(4.4),(4.5)(4.6)(4.7)(4.8)(4.9)(4.10)На рисунке 4.2 представлена потенциальна диаграмма для цепи первогоэлектродвигателя построенная по результатам расчёта форму 4.1 – 4.10.50Рисунок 4.2 – Потенциальная диаграмма силовой цепи первого электродвигателяВ зависимости от длины проводов будут манятся эквивалентныесопротивления участков цепи. В таблице 4.2 представлены эквивалентныесопротивления в цепях ТЭД тепловоза ТЭ10М.51Таблица 4.2 – Эквивалентные сопротивления соединительных проводовТЭД 1 ТЭД 2 ТЭД 3 ТЭД 4 ТЭД 5 ТЭД 62,45 2,36 2,33 2,49 2,39 2,631,51 2,19 3,75 7,97 10,38 10,641,75 2,28 3,62 7,98 10,35 10,221,68 2,06 3,55 8,00 10,30 10,291,58 2,21 3,58 8,09 10,21 10,430,96 1,02 1,11 1,50 1,57 1,68Для того, чтобы проследить влияние увеличения длин соединительныхпроводов построим схему замещения для цепей ТЭД тепловоза ТЭ10М.На рисунке 4.3 представлена схема замещения для цепей ТЭД.52Рисунок 4.3 – Схема замещения силовой цепиДля расчёта потенциалов на участках цепей ТЭД используем формулы 4.14.10.
Расчёты сведены в таблицу 4.3.Таблица 4.3 – Расчёты потенциалов цепей ТЭД53Участок ТЭД 1 ТЭД 2 ТЭД 3 ТЭД 4 ТЭД 5 ТЭД 6φa 0 0 0 0 0 0φ(a-b) 458,91 458,91 458,91 458,91 458,91 458,91φ(b-c) 458,73 458,74 458,74 458,73 458,74 458,72φ(c-d) 458,6 458,58 458,47 458,16 457,99 457,96φ(d-e) 443,3 443,3 443,2 442,89 442,72 442,68φ(e-f) 443,2 443,15 442,94 442,3 441,97 441,95φ(f-g) 443,1 442,99 442,7 441,74 441,23 441,21φ(g-k) 435,5 435,44 435,13 434,18 433,67 433,65φ(k-t) 435,4 435,28 434,9 433,6 432,94 432,9φ(t-q) 435,3 435,21 434,79 433,49 432,82 432,78Из таблицы можно заметить, что с увеличением длины соединительныхпроводов увеличивается сопротивление этих проводов, а, следовательно, иуменьшается ЭДС генератора.Одним из факторов снижения ЭДС генератора является увеличениясопротивления якоря и дополнительного полюса ТЭД от температуры.
Таксогласно расчётам по формуле 1.2 можно заметить, что сумма сопротивленийякоря и дополнительного полюса при температуре 100 составит 0,0268 Ом.Используя формулы 4.1-4.10 рассмотрим, как изменится потенциал цепипервого ТЭД за счёт увеличения температуры тягового электродвигателя.Результаты расчёта сведём в таблицу 4.4.Таблица 4.4 – Расчёт потенциала цепи первого ТЭД при температуре 10054Участок ТЭД 1φa 0φ(a-b) 458,91φ(b-c) 458,73φ(c-d) 458,6φ(d-e) 438,7φ(e-f) 438,6φ(f-g) 438,5φ(g-k) 430,9φ(k-t) 430,8φ(t-q) 430,75Как можно заметить из таблицы 4.4 потенциал за счёт увеличениятемпературы уменьшается на 4,55 В, что составляет 1,05 %.Используя формулы 4.1-4.10 рассчитаем потенциал участка силовой цепи сучётом противо-ЭДС тягового электродвигателя для скоростей от 25 до 35 км/чи диаметром бандажа 1050 мм.
На рисунке 4.4 представлена схема замещениясхемы силовой цепи тепловоза ТЭ10М с учётом противо-ЭДС ТЭД. Расчётысведены в таблицу 4.5.55Рисунок 4.4 – Схема замещения силовой цепи ТЭД с учётом противо-ЭДСТаблица 4.5 – Расчёт потенциалов с учётом противо-ЭДС ТЭДУчасток 25 км/ч 30 км/ч 35 км/чφa 0 0 0φ(a-b) 458,91 459,04 459,18φ(b-c) 458,73 458,89 459,05φ(c-d) 458,6 458,79 458,97Окончание таблицы 4.556Участок 25 км/ч 30 км/ч 35 км/чφ(d-e) 373,33 360,43 347,52φ(e-f) 373,2 360,32 347,42φ(f-g) 373,08 360,21 347,33φ(g-k) 365,52 353,6 341,66φ(k-t) 365,41 353,5 341,58φ(t-q) 365,34 353,44 341,53Как можно заметить из таблицы 4.5 увеличение противо-ЭДС ТЭД ведёт куменьшению потенциала генератора.
В зависимости от увеличения скоростилокомотива у тягового электродвигателя увеличивается противо-ЭДС.575 КОММУТАЦИЯ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА5.1 Основные понятия о коммутации и её зависимостиПод коммутацией понимается процесс изменения направления тока в секцииво время замыкания её щеткой при переходе секции из одной параллельнойветви в другую. 17Прямолинейная коммутация показана на рисунке 5.1, 1. В этом случаеплотность тока под щеткой всюду одинакова. 17Значение направления тока зависят от величины и знака алгебраическойсуммы реактивной ЭДС и коммутирующей ЭДС . Согласно правилу Ленцабудет задерживать изменение тока, 17 как это показано на рисунке 4.1, 2.Вследствие этого при больше чем он пройдет через нулевое значениепозже, чем при 17 прямо- линейной коммутации.
Такая коммутация называетсязамедленной. 17 Плотность тока в этом случае неодинакова. [8]Обычно индукция внешнего поля в зоне коммутации устанавливается такой,что ЭДС превышает . Процесс изменения тока ускоряется, как этопоказано на рисунке 4.1, 3. Поэтому такая коммутация называется ускоренной.58Рисунок 5.1 – Характеристики прямолинейной, замедленной и ускоренной коммутации5.2 Оценки и критерии коммутационного процессаКоммутация с искрением приводит к износу щеток, 113 потерям мощности,повышению температуры 113 щеточно-коллекторного узла, порче рабочейповерхности коллектора и пр. Поэтому коммутация с интенсивным искрениемне допускается.
Согласно государственному стандарту искрение под сбегающимкраем щетки оценивают согласно таблице 5.1.Таблица 5.1 - Искрение под сбегающим краем щетки59СтепеньискренияХарактеристика 17 искрения Состояние коллектора и щеток1Отсутствие искрения (темнаякоммутация)Нет почернения 17 коллектора инагара на щеткахСлабое точечное искрение поднебольшой частью щетки 17То жеСлабое искрение под большей частьющеткиСледы почернения на коллекторе,легко устраняемые протираниемповерхности коллектора бензином,а также следы нагара на щеткахИскрение под всем краем щетки.Допускается только при кратковременныхтолчках нагрузки и 17 перегрузках 13Следы почернения на коллекторе,не устраняемые протираниемповерхности коллектора бензином,а также следы нагара на щеткахЗначительное искрение под всем краемщетки с наличием крупных ивылетающих искр. Допускается толькодля 17 момента прямого (без реостатныхступеней) включения или реверсированиямашин, если при этом коллектор и щеткиостаются в состоянии, пригодном длядальнейшей работыЗначительное почернение наколлекторе, не устраняемоепротиранием поверхностиколлектора бензином, а такжеподгар и 70 разрушение щетокА.Б.