Методика расчета основных параметров тягового электродвигателя — КиберПедия 

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...

Методика расчета основных параметров тягового электродвигателя

2017-11-17 611
Методика расчета основных параметров тягового электродвигателя 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(СамГУПС)

 

Кафедра «Электрический железнодорожный транспорт»

 

Курсовая работа

 

По дисциплине: Электрические Железные дороги

 

Вариант 26

 

 

Выполнил: студент 402 группы

Турчанинов А. А.

Проверил: доцент

Попугаева Т. А.

 

 

Самара 2012

Содержание:

Исходные данные 3

 

1. Подготовка исходных характеристик 4

 

2. Силовая электрическая цепь электровоза постоянного тока; 6

 

3. Семейство скоростных характеристик электровоза и пусковая диаграмма. Электротяговая характеристика электровоза; 10

 

4. Расчет массы поезда; 15

 

5. Анализ работы системы управления электровозом при разгоне поезда. 17

 

6. Определение расхода электрической энергии, необходимой для

разгона поезда 20

 

7. Библиографический список 22

Общие исходные данные:

 

 

Номинальное напряжение электрического тягового двигателя (ТЭД) UДН = 1 500 В;

 

Номинальный КПД ТЭД ηД = 0,94;

 

Коэффициент потерь силы тяги в процессе реализации тягового усилия ηF = 0,95;

 

Напряжение в контактной сети постоянного тока UС = 3000 В;

 

Коэффициент регулирования возбуждения ТЭД первой ступени β1 = 0,62;

 

Коэффициент регулирования возбуждения ТЭД второй ступени β2 = 0,40.

 

Номинальная мощность тягового двигателя РДН = 740 кВт

 

Руководящий подъем i = 8 ‰

 

Исходные данные для расчета параметров ТЭД

Ток двигателя I, %              
Удельная ЭДС, 15,2 23,0 27,3 30,3 32,1 33,7 34,9

 

 

, (1.7)

где ηД = 0,94 – номинальный КПД ТЭД.

Пересчитать токи табл. 1.1 из относительных в абсолютные значения и рассчитать силу тяги ТЭД в номинальном режиме с точностью до целых чисел, кН:

 

FКД Н = 3,6 · CV · Ф · I · ηF · 10-3,

 

F кдн(25) = 3,6 *15,2 * 131,25 * 0,95 * 10-3 = 7

 

Аналогично рассчитываем остальные силы тяги ТЭД.

 

где ηF = 0,95 – коэффициент потерь силы тяги в процессе реализации тягового усилия.

 

Расчетная формула записывается один раз для одного вычисления, последующие результаты расчета заносят в расчетную таблицу по форме табл. 1.2.

 

Таблица 1.2

таблица 1.2                
расчёт параметров ТЭД
ток двигателя, I %              
ток двигателя, Iдв А              
удельная ЭДС 15,2   27,3 30,3 32,1 33,7 34,9
сила тяги ТЭД Fкд, кН              

 

Пересчет тока ТЭД ведется по формуле: .

 

I 1 = 25*551 /100 = 137,75 А;

 

Также рассчитываем остальные токи.

 

Результаты заносим в таблицу 1.2

 

 

 

 

Зависимость силы тяги ТЭД от тока(7стр)

Таблица замыкания контакторов

Таблица 2.1

Таблица замыкания контакторов

Позиция Контакторы Регулируемые параметры
ЛК М П1 П2                 Ш1 Ш2 Ш3 Ш4 , В Ri, Ом β
  + + - - - - - - - - + + - - - -   5,16 1,0
  + + - - + - - - - - + + - - - -   4,23 1,0
  + + - - + + - - - - + + - - - -   3,30 1,0
  + + - - + + + - - - + + - - - -   2,42 1,0
  + + - - + + + + - - + + - - - -   1,54 1,0
  + + - - + + + + + - + + - - - -   0,77 1,0
  + + - - + + + + + + + + - - - -   0,00 1,0
  + - + + - - - - + + - - - - - - 1 500 2,58 1,0
  + - + + + + - - + + - - - - - - 1 500 1,65 1,0
  + - + + + + + + + + - - - - - - 1 500 0,77 1,0
  + - + + + + + + + + + + - - - - 1 500 0,00 1,0
  + - + + + + + + + + + + + + - - 1 500 0,03 0,62
  + - + + + + + + + + + + + + + + 1 500 0,01 0,4

 

 

СЕМЕЙСТВО СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОВОЗА

И ПУСКОВАЯ ДИАГРАММА. ЭЛЕКТРОТЯГОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОВОЗА

 

Каждому состоянию силовой цепи (позиции), которое характеризуется определенным набором регулируемых параметров (; RП; β) соответствует своя скоростная характеристика V(I).

В работе нужно рассчитать и построить скоростные характеристики для всех ступеней регулирования, чтобы иметь представление об управлении электровозом в процессе разгона поезда.

 

Расчет и построение скоростных и электротяговых характеристик электровоза постоянного тока при реостатном регулировании на последовательном

РАСЧЕТ МАССЫ ПОЕЗДА

 

 

Масса поезда и скорость его движения определяются, исходя из условия полного использования мощности и тяговых качеств локомотива.

За расчетный режим принято движение поезда с установившейся скоростью = 0 на расчетном подъеме i р (см. задание).

Для решения поставленной задачи рассматривается уравнение движения поезда (1.4), которое для установившейся скорости имеет вид:

 

FК Р – W = 0. (4.1)

Значение FК Р определено в разделе 3. В расчете нужно использовать наибольшее значение.

Силы сопротивления W представлены в виде двух составляющих:

 

W = WО + WД, (4.2)

 

где WО - основное сопротивление движению поезда, кН;

WД - дополнительное сопротивление движению поезда, возникающее на подъемах и кривых участках пути, кН.

Основное сопротивление движению, кН:

 

WО = wо · M · 9,81 · 10-3, (4.3)

 

где М - масса поезда, рассчитываемая на основании полученного опытным путем удельного основного сопротивления движению при расчетной скорости движения, т.

 

wо р = 1,08 + 0,01 · VР + 0,000152 · Vp2, (4.4)

 

где VР - расчетная скорость движения поезда на расчетном подъеме, км/ч.

Удельное сопротивление от подъема численно равно величине подъема, ‰:

 

wi = i. (4.5)

 

Тогда дополнительное сопротивление от подъема, кН:

 

Wi = i · M · 9,81 · 10-3. (4.6)

 

Подставляя выражения формул (4.2) – (4.6) в (4.1), можно определить массу поезда в тоннах, при движении которого на расчетном подъеме будут действовать силы сопротивления, численно равные расчетной силе тяги:

 

. (4.7)

 

FКР = 576;

 

VР = 44

 

Wор = 1,08+0,01*44+0,000152*442 = 1,814

 

М = 4267,000

 

Wi = 335

 

Wо = 76

 

W = 411

 

Количество вагонов – 85.

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

 

1. Электрические железные дороги. Учебник для вузов ж.-д. трансп. / А.В. Плакс, В.Н. Пупынин и др.; Под ред. А.В. Плакса, А.В. Пупынина. – М.: Транспорт, 1993. – 280с.

 

2. Плакс А.В., Привалов В.В. Введение в теорию движения поезда и принципы управления электроподвижным составом. – М.: ВЗИИТ, 1981.

 

3. Электрические железные дороги: Учебное пособие для студентов специальности 180700 «Электрический транспорт (железнодорожный транспорт)» / Под ред. профессора Просвирова Ю.Е. – Самара: СамИИТ, 1997. – 192 с.

 

4. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги. – М.: Транспорт, 1995. – 294с.

 

5. Зохрович А.Е., Крылов С.С. Основы электротехники для локомотивных бригад. – М.: Транспорт, 1983.

 

6. Правила тяговых расчетов для поездной работы. – М.: Транспорт, 1985. – 287с.

 

7. Электрические железные дороги. Методические указания для студентов 2 курса специальности "Электрификация железнодорожного транспорта". – ВЗИИТ, 1988.

 

8. Сидоров Н.И., Сидорова Н.Н. Как устроен и работает электровоз. – М.: Транспорт, 1992. – 196 с.

 

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(СамГУПС)

 

Кафедра «Электрический железнодорожный транспорт»

 

Курсовая работа

 

По дисциплине: Электрические Железные дороги

 

Вариант 26

 

 

Выполнил: студент 402 группы

Турчанинов А. А.

Проверил: доцент

Попугаева Т. А.

 

 

Самара 2012

Содержание:

Исходные данные 3

 

1. Подготовка исходных характеристик 4

 

2. Силовая электрическая цепь электровоза постоянного тока; 6

 

3. Семейство скоростных характеристик электровоза и пусковая диаграмма. Электротяговая характеристика электровоза; 10

 

4. Расчет массы поезда; 15

 

5. Анализ работы системы управления электровозом при разгоне поезда. 17

 

6. Определение расхода электрической энергии, необходимой для

разгона поезда 20

 

7. Библиографический список 22

Общие исходные данные:

 

 

Номинальное напряжение электрического тягового двигателя (ТЭД) UДН = 1 500 В;

 

Номинальный КПД ТЭД ηД = 0,94;

 

Коэффициент потерь силы тяги в процессе реализации тягового усилия ηF = 0,95;

 

Напряжение в контактной сети постоянного тока UС = 3000 В;

 

Коэффициент регулирования возбуждения ТЭД первой ступени β1 = 0,62;

 

Коэффициент регулирования возбуждения ТЭД второй ступени β2 = 0,40.

 

Номинальная мощность тягового двигателя РДН = 740 кВт

 

Руководящий подъем i = 8 ‰

 

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

 

Тяговый электрический двигатель (ТЭД) является электромеханическим преобразователем.

В зависимости от режима работы, который реализуется соответствующим управлением, он преобразует или электрическую энергию в механическую работу (двигательный режим), или механическую энергию в электрическую (генераторный режим).

В основе такого преобразования энергии лежат четыре фундаментальных закона физики - Фарадея, Ампера, Ома, Ньютона.

На основании этих законов можно составить систему уравнений, характеризующих состояние поезда с электровозом в любой момент времени.

 

Е = CV · Ф · V (на основании закона Фарадея); (1.1)

FКД = 3,6 · CV · Ф · I (на основании закона Ампера); (1.2)

U – E = I · Σ r (на основании закона Ома); (1.3)

FК – W = M · (второй закон Ньютона), (1.4)

где Е - электродвижущая сила (ЭДС) обмотки якоря, В;

FКД - тяговое усилие, развиваемое одним ТЭД, Н;

CV - конструктивная постоянная, зависящая от конструкции ТЭД и параметров тяговой передачи электровоза;

V - скорость движения электровоза, км/ч;

I - ток обмотки якоря, А;

Σ r - суммарное сопротивление всех участков силовой цепи, Ом;

U - напряжение питания, В;

FК - сила тяги электровоза, кН;

W - сумма сил сопротивлений, действующих на поезд, кН;

M – масса поезда, т;

- ускорение движения поезда, м/с.

 

Подставив значение Е из уравнения (1.1) в уравнение (1.3) и заменив Σ r через

 

Σ r = rд + RП, (1.5)

 

где rд - суммарное сопротивление обмоток ТЭД;

RП - сопротивление пускового резистора,

 

получим уравнение, характеризующее состояние электрической цепи ТЭД:

 

U – CV · Ф · V = I · (rд + RП) (1.6)

или

U – I · (rд + RП) = CV · Ф · V

 

Заменив U – I · (rд + RП) на Е и разделив на V, получим

E / V = CV · Ф.

 

Это удельная ЭДС, т.е. ЭДС, приходящаяся на единицу скорости движения, измеряемая в .

Исходными характеристиками для последующих расчетов являются характеристика намагничивания Ф (IВ) и электротяговая характеристика ТЭД FКД (I).

Характер их изменения для всех ТЭД идентичен и показан в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Исходные данные для расчета параметров ТЭД

Ток двигателя I, %              
Удельная ЭДС, 15,2 23,0 27,3 30,3 32,1 33,7 34,9

 

 

, (1.7)

где ηД = 0,94 – номинальный КПД ТЭД.

Пересчитать токи табл. 1.1 из относительных в абсолютные значения и рассчитать силу тяги ТЭД в номинальном режиме с точностью до целых чисел, кН:

 

FКД Н = 3,6 · CV · Ф · I · ηF · 10-3,

 

F кдн(25) = 3,6 *15,2 * 131,25 * 0,95 * 10-3 = 7

 

Аналогично рассчитываем остальные силы тяги ТЭД.

 

где ηF = 0,95 – коэффициент потерь силы тяги в процессе реализации тягового усилия.

 

Расчетная формула записывается один раз для одного вычисления, последующие результаты расчета заносят в расчетную таблицу по форме табл. 1.2.

 

Таблица 1.2

таблица 1.2                
расчёт параметров ТЭД
ток двигателя, I %              
ток двигателя, Iдв А              
удельная ЭДС 15,2   27,3 30,3 32,1 33,7 34,9
сила тяги ТЭД Fкд, кН              

 

Пересчет тока ТЭД ведется по формуле: .

 

I 1 = 25*551 /100 = 137,75 А;

 

Также рассчитываем остальные токи.

 

Результаты заносим в таблицу 1.2

 

 

 

 

Зависимость силы тяги ТЭД от тока(7стр)


Поделиться с друзьями:

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.126 с.