Курсовая работа по предмету "Технологии, материаловедение, стандартизация"

Узнать цену курсовой по вашей теме


Анализ работы системы управления электровозом постоянного тока при разгоне грузового поезда

Расчёт скоростных характеристик электровоза постоянного тока при реостатном регулировании табл. 3. 1 1 2 3 4 5 6 7 Ток двигателя I , А 150 310 475 595 715 831 Удельная ЭДС, СvФ, В/(км/ч) 15, 6 24, 7 29, 8 32 33, 2 34 Сила тяги эл-за Fкд , кН 122 253 387 485 583 677 Позиция Напряжение питания Uc В
Сопротивление цепи, отнесённое к двигателю, (Rn’ + rд ), Ом Скорость движения V, км/ч 1 750 1, 58 32, 9 10, 6 0, 02 -6 11, 4 16, 6 2 750 1, 32 35, 4 13, 8 4, 12 -1, 1 -5, 8 10, 2 3 750 1, 06 37, 9 17, 1 8, 3 3, 7 -0, 2 -3, 8 4 750 0, 82 40, 3 20, 2 12, 2 8, 4 5, 1 2, 3 5 750 0, 56 42, 7 23, 3 16, 2 13 10, 5 8, 4 6 750 0, 34 44, 8 26, 1 19, 7 17, 1 15, 3 13, 7 7 750 0, 12 47 29 23, 3 21, 2 20 19, 1 8 1500 1, 58 81 40, 9 25, 2 17, 5 11, 2 5, 5 9 1500 1, 06 86 47, 4 33, 4 27, 2 22, 4 18, 2 10 1500 0, 56 91 53, 7 41, 4 36, 5 33, 1 30, 4 11 1500 0, 12 95 59, 2 48, 4 44, 6 42, 6 41, 2 Табл. 5. 3 Численное значение интервала скорости Интервал скорости V, км/ч Vср, км/ч DUср, км/ч Fк ср, км/ч W0, Н/кН W0 ср, кН Fк ср= W0 ср, кН D t, c t, c DS, m S, m 0-10 5 10 470 1, 13 47 423 27, 6 27, 6 38, 3 38, 3 10-20 15 10 470 1, 26 52 418 28, 0 55, 6 117 155, 3 20-21, 5 20-Д 20, 75 1, 5 470 1, 4 56 414 4, 2 59, 8 24 179, 3 21, 5-30 Д-30 25, 75 8, 5 525 1, 44 60 465 21, 3 81, 1 152, 4 331, 7 30-40 35 10 525 1, 62 68 457 25, 6 106, 7 249 580, 7 40-44 40-А 42 4 525 1, 77 72 453 10, 3 117 120, 2 701 44-53, 5 А-В 48, 75 9, 5 476 1, 9 80 396 28 145 379, 2 1080 53, 5-69 В-С 61, 3 15, 5 388 2, 3 92 296 61 206 1040 2120 69-83 76 14 272 2, 7 112 160 102 308 2155 4273 83-97 90 14 186 3, 2 132 54 302 610 7550 11830 Российский Государственный Открытый Технический Университет Путей Сообщения. Курсовая работа по дисциплине “Электрические железные дороги”
на тему: “Анализ работы системы управления электровозом постоянного тока при разгоне грузового поезда. ” 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 П1 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 тягиFкр и соответсвующую ей расчётную скорость Vр. Из табл. 3. 3 выберем наибольшее значение Fкрпотому, что наибольшая сила , реализуемая электровозом, необходима для преодоления сил сопротивления движениюW , 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 М = (w0р + i ) * 9, 81 * 0, 0001 , где М - масса поезда i - руководящий подъём Fкр - расчётная сила тяги М = 4200 т Анализ работы системы управления электровозом при разгоне.
Построим тяговые характеристики для 7; 11; 12; 13 позиции на рис. 2 Рассчитаем и построим характеристики основного сопротивления движения для скоростей 0, 25; 50; 75; 100 км/ч, результаты занесём в таблицу 5. 1 W0 = w0 ґ М ґ9, 81 ґ 0, 001 W0 = 1, 08 * 4200 * 9, 81 * 0, 001 = 44, 5 кН табл. 5. 1 Скорость движения V, км/ч 0, 25 50 75 100 Основное удельное сопротивление движению w0 , н/(кН) 1, 08 1, 96 2, 69 3, 6 Основное сопротивление движению W0 , кН 44, 5 81 111 148 Построим по данным таблицы кривую на рис. 2
Графически определим конечную скорость разгона поезда. Пересечение графиковW0 (V) и Fк (V) для 13-ой позиции даст численное значение конечной скорости разгона поезда Vк км/ч. Vк=97 км/ч.
Заполним таблицу расчёта времени и пути разгона поезда таблица 5. 3 .
Построим графики скорости и времени в период разгона поезда на рис. 3 . Вывод :
Время разщгона изменяется пропорционально при увеличении или уменьшении среднего значения пусковой силы тяги. Во сколько раз увеличится сила тяги, во столько раз уменьшится время разгона поезда и наоборот.
При разгоне сила тяги больше силы сопротивления движению и вследствии этого поезд разгоняется - движение с положительным ускорением. На подъёме возрастает сила сопротивления движению и при равенстве её силе тяги электровоза ускорение будет равно нулю - наступит установившееся движение. Когда сила сопротивления будет больше силы тяги, то поезд начнёт замедляться ( ускорение будет отрицательным). Из-за этого на подъёме время разгона увеличится, а на спуске уменьшится. Управление электровозом при разгоне поезда.
Определим графически максимально возможный ток переключения по пусковой диаграмме ( рис. 2 ) при параллельном соединение двигателей. Для работы уже выбран максимальный ток переключения, равный 475 А. При выборе большего тока на 11-й позиции произойдет бросок тока больше значения максимально допустимого в 831 А, что, в свою очередь, вызовет срабатывание аппаратов защиты.
При возможном увеличении тока переключения увеличатся средние токи для последовательного и параллельного соединения ТЭД, возрастёт сила тяги электровоза и его скорость. Графики V (S), t (S) на рис. 3 будут достигать своих максимальных значении на меньшем расстоянии пройденного пути.
Рациональное ведение поезда - достижение максимальных скоростей за более короткое время, путём реализации максимальной силы тяги на безреостатных позициях при наличии максимальной массы поезда, рассчитанной по руковолящему подъёму. Технико- экономический эффект - снижение себистоимости перевозок грузов, экономия электроэнергии, эффективная эксплуатация ЭПС и вагонов. Литература : Конспект лекций. Задание на курсовую работу с методическими указаниями. Правила тяговых расчётов.
Введение в теорию движения поезда и принцыпы управления электроподвижным составом. Теория электрической тяги. 1. 03. 97 года Таблица замыкания контакторов электровоза постоянного тока Табл. 2. 1 Позиция Контакторы Регулируемые параметры ЛК М П1 П2 1 2 3 4 5 6 7 8 Ш1 Ш2 Ш3 Ш4 Uc’, В R, Ом b 1 + + + + 750 5, 84 1, 0 2 + + + + + 750 4, 79 1, 0 3 + + + + + + 750 3, 74 1, 0 4 + + + + + + + 750 2, 75 1, 0 5 + + + + + + + + 750 1, 76 1, 0 6 + + + + + + + + + 750 0, 88 1, 0 7 + + + + + + + + + + 750 0 1, 0 8 + + + + + 1500 2, 92 1, 0 9 + + + + + + + 1500 1, 87 1, 0 10 + + + + + + + + + 1500 0, 88 1, 0 11 + + + + + + + + + + + 1500 0 1, 0 12 + + + + + + + + + + + + + 1500 0, 12 0, 62 13 + + + + + + + + + + + + + + + 1500 0, 6 0, 4


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данную курсовую работу Вы можете использовать для написания своего курсового проекта.

Доработать Узнать цену работы по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме:

Пишем курсовую работу самостоятельно:
! Как писать курсовую работу Практические советы по написанию семестровых и курсовых работ.
! Схема написания курсовой Из каких частей состоит курсовик. С чего начать и как правильно закончить работу.
! Формулировка проблемы Описываем цель курсовой, что анализируем, разрабатываем, какого результата хотим добиться.
! План курсовой работы Нумерованным списком описывается порядок и структура будующей работы.
! Введение курсовой работы Что пишется в введении, какой объем вводной части?
! Задачи курсовой работы Правильно начинать любую работу с постановки задач, описания того что необходимо сделать.
! Источники информации Какими источниками следует пользоваться. Почему не стоит доверять бесплатно скачанным работа.
! Заключение курсовой работы Подведение итогов проведенных мероприятий, достигнута ли цель, решена ли проблема.
! Оригинальность текстов Каким образом можно повысить оригинальность текстов чтобы пройти проверку антиплагиатом.
! Оформление курсовика Требования и методические рекомендации по оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Разновидности курсовых Какие курсовые бывают в чем их особенности и принципиальные отличия.
Отличие курсового проекта от работы Чем принципиально отличается по структуре и подходу разработка курсового проекта.
Типичные недостатки На что чаще всего обращают внимание преподаватели и какие ошибки допускают студенты.
Защита курсовой работы Как подготовиться к защите курсовой работы и как ее провести.
Доклад на защиту Как подготовить доклад чтобы он был не скучным, интересным и информативным для преподавателя.
Оценка курсовой работы Каким образом преподаватели оценивают качества подготовленного курсовика.

Другие популярные курсовые работы:

Сейчас смотрят :

Курсовая работа Особенности межличностного общения в подростковом возрасте
Курсовая работа Бюджетная система РФ
Курсовая работа Процедура банкротства в целях финансового оздоровления предприятия
Курсовая работа Экономико-статистический анализ производительности труда ОАО "Тепличное"
Курсовая работа Роль федеральных налогов в формировании бюджетов разных уровней
Курсовая работа Анализ труда и заработной платы в учреждениях здравоохранения
Курсовая работа Аудит основных средств на примере ОАО "Дальтрубопроводстрой"
Курсовая работа Организация финансов предприятия дорожного хозяйства, выявление резервов и путей повышения эффективности использования финансовых ресурсов
Курсовая работа Оценка стратегии сбытовой политики ЗАО "Йошкар-Олинский мясокомбинат"
Курсовая работа Особенности оценки кредитоспособности предприятия с точки зрения банка
Курсовая работа Проблема загрязнения водных массивов на территории Барнаула
Курсовая работа Миграция рабочей силы
Курсовая работа Государственный бюджет и проблема его сбалансированности
Курсовая работа Совершенствование внутрифирменного планирования
Курсовая работа Олигополия