4 (728830)
Текст из файла
Задание на курсовую работу :
Предлагается выполнить анализ работы системы управления электровозом постоянного тока при разгоне грузового поезда.
Задачей анализа является изучение принципов управления работой тяговых электрических двигателей и технической реализации этих принципов на электровозах
постоянного тока.
Исходные данные:
Номинальная мощность на валу тягового двигателя Рдн,
кВт . . . . . . . . . . . . . . . . . 670
Номинальная скорость движения электровоза Vn,
км/ч . . . . . . . . . . . . . 48,4
Руководящий подъём iр, %0 . . . . . . . 11
Номинальное напряжение тягового электрического двигателя (ТЭД) Uдн, В . . . . . . . . . . . . 1500
Номинальный КПД ТЭД hд . . . . . . 0,94
Коэффициент потерь силы тяги в процессе реализации тягового усилия hF . . . . . . . . 0,95
Сопротивление обмоток ТЭД rд, Ом . . . . . 0,12
Напряжение в контактной сети постоянного
тока Uс, В . . . . . . . . . . 3000
Коэффициент 1-й ступени регулирования возбуждения ТЭД
b1, . . . . . . . . . . . . 0,62
Коэффициент 2-й ступени регулирования возбуждения ТЭД
b1, . . . . . . . . . . . 0,40
РАСЧЕТ:
-
Рассчитаем номинальный ток ТЭД Iн, А.
Рдн 1000
Iн= Uдн hд , где Рдн - мощность ТЭД
Uдн - напряжение ТЭД
hд - номинальный КПД ТЭД
670000
Iн= 1500*0,94 = 475 , А
Номинальный ток ТЭД равен 475 А.
-
Для расчёта удельной ЭДС возьмём три значения тока от 150 А до 475 А и три значения от 475 А до 1,75*Iн. Расчеты представим в виде табл. 1.1
1,75*Iн=1,75*475=831 А
CVФ=35,5(1-е ) , где СvФ= Е удельная ЭДС
V
Cv - конструкционная постоянная
Ф - магнитный поток
IВ - ток ТЭД
СvФ=35,5(1-е )=15,56 , В/(км/ч)
Значения, полученные при расчёте, представим в виде таблицы:
Ток якоря I, А | Удельная ЭДС, В/(км/ч) |
150 | 15,6 |
310 | 24,7 |
475 | 29,8 |
595 | 32 |
715 | 33,2 |
831 | 34 |
-
Рассчитаем силу тяги ТЭД, соответствующую принятым токам с точностью до целых чисел, результат занесём в
табл. 1.2
Fкд=3,6 СvФнIhF*0,001 , где Fкд - сила тяги электровоза, кН
СvФн - ЭДС, В/(км/ч)
I - ток двигателя, А
hF - коэффициент потерь силы тяги
Fкд= 3,6*15,6*150*0,95*0,001=8 , кН
табл. 1.2
Ток ТЭД, А | Номинальная ЭДС , В/(км/ч) | Сила тяги, кН |
150 | 15,6 | 8 |
310 | 24,7 | 26,2 |
475 | 29,8 | 48,4 |
595 | 32 | 65 |
715 | 33,2 | 81,2 |
831 | 34 | 96,6 |
-
Построим по данным таблицам графики СvФ(I) и Fкд(I)
( приложение 1).
-
Силовая электрическая цепь электровоза
постоянного тока.
-
Приведём чертёж схемы силовой цепи электровоза:
ш3
ЛК Ш1 Rш1 Rш2
8
1 2 1 2
П 1 А Б В М 6 4 2
В Б А
1 3 5
7 3 4 П2
3 4 Rш1 Rш2
Ш2
Ш4
-
Рассчитаем сопротивление секций реостата с точностью до двух знаков после запятой.
Ra=0,18Rтр ; Rб=0,17Rтр ; Rв=0,15Rтр, где Rтр - сопротивление
троганья, Ом
Uc
Rтр= Iтр -4rд , где Iтр - ток трогания, равен току Iн , А
rд - сопротивление обмоток ТЭД, Ом
Uc - напряжение в контактной сети, В
3000
Rтр= 475 - 4 * 0.12 = 5,84 Ом
Ra=0,18 * 5,84 = 1,05 Ом
Rб = 0,17 * 5,84 = 0,99 Ом
Rв = 0,15 * 5,84 = 0,88 Ом
2.2.2 Рассчитаем сопротивление шунтирующих резисторов RШ1 и RШ2 с точностью до 2-х знаков
b2
RШ2 = 1- b2 * 2 * rв , где RШ - сопротивление
шунтирующих резисторов
b2 - коэффициент возбуждения
rв - сопротивление обмотки
возбуждения, rв= 0,3 * rд, где
rд - сопротивление обмоток
ТЭД, rв =0,036 Ом
0,4
RШ2 = 1 - 0,4 * 2 * 0,036 = 0,6 Ом
0,62
RШ2+ RШ1= 1 -0,62 * 2 * 0,036 = 0,12 Ом
RШ1= 0,12 - 0,6 = 0,6 Ом
2.2.3 Запишем значения в схему.
-
Приведём таблицу замыкания контакторов.
-
Запишем в таблицу замыкания контакторов значения сопротивления реостата на каждой позиции.
-
Семейство скоростных характеристик электровоза и пусковая диаграмма. Электротяговая характеристика электровоза
-
Рассчитаем сопротивление силовой цепи, Ом , отнесённое к одному двигателю:
Rn
Rn’ + rд = m + rд , где Rn’ - сопротивление реостата на
n-ой позиции, отнесённое к ТЭД
rд - сопротивление ТЭД
m - число последовательно
соединёных двигателей.
Rn - сопротивление реостата на
n-ой позиции
Uc’ - Ii(Rn’ + rд )
Vni = СvФi , где СvФi - магнитный поток
на позиции
Uc’ - напряжение
питания ТЭД
Rn’ + 0,12 = 1,46 + 0,12 Ом
750- 150 (1,58)
Vni = 15,6 =32,9 км/ч
-
Заполним расчётную таблицу.
-
Начертим семейство скоростных характеристик с 1 по 11 позицию и электротяговую характеристику.
Расчёт и построение характеристик ТЭД при
регулировке возбуждения .
3.2.1 Рассчитаем Fкд; Fк ; V при b1 и b2, заполним таблицу 3.2
Fкд = 3,6 | CVФ |b IдhF * 0,0001 , где Fкд - сила тяги ТЭД, кН
| CVФ |b - ЭДС при
ступени регулирования
hF - коэффициент потерь
силы тяги = 0,95
Fк = Fкд * 8 , где 8 - число ТЭД
Uc’ - Irд
V = | CVФ |b , где Uc’- напряжение питания
ТЭД
табл. 3.2
Ток ТЭД, А | 310 | 475 | 595 | 715 | 831 |
Коэффициент регулировки b=0,62 | |||||
Ток возбуждения Iв , А | 192 | 295 | 369 | 443 | 515 |
Удельная ЭДС | CVФ |b,В/км/ч | 18,4 | 24,1 | 26,9 | 29,2 | 30,7 |
Сила тяги ТЭД Fкд, кН | 19,5 | 39,2 | 55 | 71 | 87 |
Сила тяги эл-за Fк ,кН | 156 | 313 | 438 | 568 | 696 |
Скорость движения км/ч | 80,3 | 60,8 | 54,1 | 50 | 47 |
Коэффициент регулировки b=0,4 | |||||
Ток возбуждения Iв , А | 124 | 190 | 238 | 286 | 332 |
Удельная ЭДС | CVФ |b,В/км/ч | 14 | 18,4 | 21,2 | 23,6 | 25,5 |
Сила тяги ТЭД Fкд, кН | 15 | 30 | 43 | 58 | 72 |
Сила тяги эл-за Fк ,кН | 119 | 240 | 345 | 462 | 580 |
Скорость движения км/ч | 106 | 80,2 | 69 | 62 | 57,2 |
| CVФ |b возьмём из рис. 1
Fкд, = 3,6 *18,4 *192 * 0,95 * 0,0001 = 12,1 кН
Fк = 12,1 * 8 = 96,8 кН
1500 - 192(0,12)
V = 18,4 = 80,3 км/ч
3.3 Построение пусковой диаграммы электровоза
постоянного тока.
3.3.1 На рис. 2 построим пусковую диаграмму электровоза
постоянного тока, при условии что ток переключения
Iп = Iн = 475 А.
-
Рассчитаем средний ток ТЭД на последовательном соединении Iср1 и на параллельном соединении Iср2, А.
Iср1 = 1,15 Iн=1,15* 475 = 546 А
Iср2 = 1,25 Iн=1,25 * 475 = 594 А
Токи Iср1 и Iср2 показаны на графике рис. 2 вертикальными
линиями. Графически определим скорость движения на безреостатных позициях ( 7; 11; 12; 13 ), результаты занесём в таблицу 3.3
таблица 3.3
Средний ток , А | 546 | 594 | ||
позиция | 7 | 11 | 12 | 13 |
Скорость V, км/ч | 22 | 44 | 54 | 69 |
Сила тяги ТЭД Fкд, кН | 58 | 65 | 55 | 43 |
Сила тяги эл-за Fк ,кН | 470 | 525 | 440 | 345 |
-
Расчёт массы поезда.
4.1 Выберем и обоснуем , исходя из полного использования силы тяги электровоза, расчётное значение силы тяги Fкр и соответсвующую ей расчётную скорость Vр. Из табл. 3.3 выберем наибольшее значение Fкр потому, что наибольшая сила , реализуемая электровозом, необходима для преодоления сил сопротивления движению W , кН, которая складывается из основного сопротивления W0 , кН и сопротивления движению от кривых и подъёмов Wд , кН . Силе тяги Fк = 525 кН соответствует скорость 44 км\ч.
-
Рассчитаем основное удельное сопротивление движению w0р , кН.
2
w0р = 1,08 + 0,01Vр+ 1,52 * 0,0001 * (Vр ) , где Vр - расчётная
скорость движения
w0р = 1,08 + 0,01 * 44 + 1,52 * 0,0001 * ( 44 * 44 ) = 1,8 кН
-
Рассчитаем массу поезда с округлением до 50 т.
Fкр
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.