Електричне обладнання рухомого складу

 

    За  даними таблиці  виконуємо побудову швидкісних характеристик на ослабленому  полі. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    8. Побудова пускової діаграми.

    Пускова діаграма являє собою сімейство  характеристик при пуску для  усіх позицій реостатного контролера (прискорювача) з побудовою діаграми зміни струму.

    За  даними розрахунків, що зведені до табл. 4.1 і 7.1, будують реостатні характеристики V_i=f(I). Побудова пускової діаграми заснована на визначенні прирощування швидкостей за позиціями контролера.

    Час повороту вала реостатного контролера з позиції на позицію приймається 0,12...0,25 с.

    Для початкового струму першої позиції  І₁ за характеристикою сили тяги для повного поля визначаємо F₁, розраховуємо прискорення а₁ і прирощування швидкості V_i.

    Значення  прискорення на відповідній характеристиці знаходимо по          формулі, м/с²:

 ,                                           (8.1) 

    де    N – кількість двигунів на рухомому складі;

    Fі – сила тяги, що визначається для струму відповідної позиції за

    характеристикою F=f(I) 

 
 
 
 

    Приріст швидкості визначаємо, км/г : 

                                                      (8.2) 

    

    

    

 

    Значення  приріст швидкості  V_i відкладаємо на реостатних характеристиках.

    Розрахунок  приросту швидкості виконуємо поки струм не почне перевищувати струм спрацювання реле прискорення І_спр., який визначаємо за формулою 

     ,                                                   (8.3) 

    де  І_уст – струм уставки реле, приймається І_уст= І_тіп

    К_в – коефіцієнт звороту реле, приймається К_в=0,85...0,92 

    

, 

    Якщо  стрибок струмудорівнюватиме або  буде більше І_спр, вважаємо, що контролер загальмовується. Відпадання реле прискорення відбувається при струмі уставки І_уст, і контролер знову почне обертатися. При цьому витримки часу на позиціях визначають прийнятим методом регулювання і власним часом переключення реостатного контролера на одну позицію.

    При розрахунках час від включення  ланцюгу керування приводом контролера до виведення чергової секції пускового  реостата приймається (0,5...0,8) , тоді додатковий приріст швидкості визначається  як 

     ,                                                (8.4) 

    де    – прискорення при струмі І_тіп 

    

, 

    Коефіцієнт 0,5...0,8 враховує, що час від моменту включення ланцюгу керування приводом реостатного контролера до замкнення силових контакторів контролера менше часу звороту його вала на одну позицію.

    Додатковий  приріст швидкості  відкладаємо на пусковій діаграмі  при І_уст на всіх позиціях, де відбулося спрацювання реле прискорення.

    Побудову  пускової діаграми в зоні ослаблення поля ТЕД виконуємо з урахуванням  перехідних процесів.

    У результаті побудови пускової діаграми визначають середні струми по позиціям пуску і час знаходження на цих позиціях, який необхідний для розрахунків ефективних струмів. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    9.  Розрахунок гальмівного режиму 

    9.1.  Вибір  обмеження  у режимі гальмування 

     При розрахунку режимів гальмування, повинні бути внесені обмеження за швидкістю, максимальною напругою та струмом якоря. Криві обмеження реостатного гальмуванні надані на рис. 9.1.

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Рис. 9.1- Обмеження реостатного гальмування 

    Обмеження за швидкістю (максимальна швидкість  початку гальмування) для тролейбусів  і трамвайних вагонів складає 16,6 м/с. 

    Обмеження за струмом якоря визначаємо зчепленням коліс з рейками (для трамвайних вагонів) і комутацією тягових двигунів (для тролейбусів). Обмеження за струмом  якоря визначаємо комутацією тягових  двигунів, величина В_mах не повинна перевищувати межу за зчепленням, а струм I_гmах не повинен перевищувати межу за комутацією: 

    В_max ≤ 1000 ψ ,       (9.1)  

    де ψ – коефіцієнт зчеплення коліс з рейками (дорогою), ψ=0,2;

    η – коефіцієнт використання зчіпної ваги, η=0,85...0,9 

    В_max ≤ 1000 ψ

 

                                                         (9.2) 

    

 

    Криву обмеження  за швидкістю розраховуємо за формулою, км/г: 

      ,                                       (9.3) 

    де: I_і - діапазон зміни струму, А;

    V_і – швидкість у двигунному режимі відповідно до визначених струмів, км/г;

    R_дв – сумарний опір двигуна,  

    І=100 А

    

    

69,2

    

62,3

    І=200А

    

117,4

    

77,6

    

68,01  

    І=300 А

    

139,6

    

86,7

    

75,7  

    U_max  -  максимальна напруга в режимі гальмування, В: 

        ,                                    (9.4) 

    

    

    

 

    Криву обмеження  за напрузі розраховуємо при повному й ослабленому  полі.

    Результати  розрахунку заносимо до табл. 9.1.1 
 
 
 

    Таблиця 9.1.1 – Дані для побудови обмеження  з напругою

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    9.2.  Розрахунок максимальної  гальмівної сили 

    Розраховуємо  максимальну гальмівну силу B_{г max}: 

,          (9.5) 

    де   b – розрахункове уповільнення;

    w_е(V)  – питомий опір рухові на еквівалентному перегоні при середній

    швидкості гальмування V_ср=6 м/с=21,6 км/год;

    κ_В - коефіцієнт нерівномірності під час гальмування, приймається

    К_В = 0,12...0,15 

    

    Отриманні значення порівнюють з розрахунковими обмеженнями. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    9.3 Розрахунок гальмівного  опору 

    Розрахунок  гальмівного опору прискорювача для двигунів послідовного збудження на початку гальмування визначаємо за формулою: 

                (9.6) 

    де v_пг – швидкість початку гальмування, км/год (приймається 60 км/год);

    I_г – гальмовий струм початку гальмування, А (приймається I_сер=275 А);

    СФ_г – магнітний потік при гальмуванні, В∙г/км. 

    

 

    Магнітній потік при гальмуванні знаходимо за формулою 

          (9.7) 

    

 

    Загальну  кількість елементів прискорювача знаходимо за формулою 

                                      (9.8) 

    

 
 

    Кількість елементів прискорювача на ослабленому  полі визначаємо знаючи, що для пуску  потрібно n елементів прискорювач 

                                                (9.10)