Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Реферат
• 1. Общие сведения об электрооборудовании вагона
• 1.1 Потребители электрической энергии
• 1.2 Источники электрической энергии
• 1.3 Размещение электрооборудования в вагоне
• 2. Расчет и выбор основного электрооборудования вагона
• 2.1 Расчет электрического освещения
• 2.2 Расчет электродвигателей приводов
• 2.3 Расчет электронагревателей
• 2.4 Определение мощности источника энергии
• 2.5 Расчет и выбор проводов
• 2.6 Выбор аппаратов защиты
• 3. Электрическая схема электроснабжения вагона
• 3.1 Схемы включения электропотребителей, управления и автоматики
• 3.2 Схема защиты и блокировок
• 3.3 Схемы сигнализации
• 3.3.1 Вызывная сигнализация
• 3.3.2 Система контроля нагрева букс
• 3.3.3 Сигнализация заполнения баков водой
• 3.3.4 Сигнализация контроля состояния изоляции проводов
• 3.3.5 Противоюзное устройство
• Список литературы

Реферат

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка включает в себя 28 листов, 3 раздела, 2 рисунка, 4 таблицы.

В первом разделе в соответствии с заданием выбираются потребители и источники электрической энергии мягкого вагона без кондиционирования воздуха со смешанной системой электроснабжения, приводится их размещение в данном вагоне.

Во втором разделе производится расчет электрического освещения вагона, расчет мощности и выбор электродвигателя вентилятора, расчет и выбор нагревателей, расчет мощности источника энергии, расчет и выбор проводов, выбор аппаратов защиты.

В третьем разделе описываются схемы включения электропотребителей, управления и автоматики, схемы защиты и блокировки, схемы сигнализации. Описание схем приведено в соответствии с графической частью.

В графической части (1 лист формата А1) приведена упрощенная схема смешанной системы электроснабжения мягкого вагона без кондиционирования воздуха.

оборудование вагон мягкий энергия

1. Общие сведения об электрооборудовании вагона

1.1 Потребители электрической энергии

Электропотребители вагона делятся на высоковольтные (электропечи и калориферы) и низковольтные (преобразователь люминесцентного освещения, сигнальные фонари, электродвигатель вентилятора, электрокипятильник, обогреватели наливных и сливных труб, охладитель питьевой воды, электробытовые приборы, цепи сигнализации и управления).

В вагоне используется освещение люминесцентными лампами. В каждом купе, служебном отделении, коридорах, туалетах установлено по одному светильнику, в проходе - четыре светильника, в хозяйственном помещении установлен один светильник, в тамбурах - по два светильника с люминесцентными лампами. Люминесцентные лампы более надежно и экономично работают на переменном токе напряжением 220В. Поэтому для их питания устанавливаются специальный преобразователь. Аварийное освещение вагона осуществляется лампами накаливания расположенными в тех же светильниках, что и лампы основного освещения. Это освещение автоматически включается при прекращении подачи напряжения на лампы основного освещения.

На торцевых стенах вагона установлены сигнальные фонари - по 3 штуки с каждой стороны вагона.

В начале вентиляционного канала над потолком тамбура смонтирован вентиляционный агрегат. Далее в вентиляционном канале располагается электрический калорифер.

Электрические печи и калорифер получают питание от высоковольтной подвагонной магистрали напряжением 3000 В. Род тока для этих потребителей значения не имеет. Поэтому высоковольтная магистраль может быть подключена к локомотиву любого типа, имеющему специальное оборудование для электроснабжения вагонов. Электрические печи располагаются вдоль боковых стен вагона. Все печи закрываются декоративным металлическим кожухом для ограждения от соприкосновения с токоведущими частями печей. Управление электрическим отоплением осуществляется с распределительного щита в служебном помещении.

1.2 Источники электрической энергии

В смешанной системе электроснабжения вагона высоковольтные потребители питаются от локомотива, а низковольтные - от собственного источника энергии (подвагонного генератора и аккумуляторной батареи).

Основным источником энергии в вагоне является генератор переменного тока типа 2ГВ-003. Генератор должен иметь систему автоматического регулирования, обеспечивающую получение электрической энергии необходимого качества.

Для выпрямления переменного тока, вырабатываемого генератором, применены два выпрямителя. Основной выпрямитель состоит из шести кремниевых диодов В2-200, собранных по трехфазной мостовой схеме, номинальное выходное напряжение выпрямителя 50 В, выпрямленный длительный ток при обдуве радиаторов диодов воздухом со скоростью 4,5 м/с составляет 160 А. Они обдуваются потоком встречного воздуха при движении поезда, для чего в кожухе выпрямителя предусмотрены вентиляционные отверстия. Вольтодобавочный выпрямитель состоит из двух диодов В2-200, рассчитанных на номинальный длительный ток без обдува 50А и номинальное напряжение 100 В. Диоды смонтированы на изоляционной панели, установленной в металлическом кожухе.

Как резервный и аварийный источник энергии используется аккумуляторная батарея, которая питает основные потребители поезда при неработающем генераторе. Кроме того, аккумуляторная батарея воспринимает пики нагрузки, возникающие при одновременном включении нескольких потребителей большой мощности, пуске электрических двигателей, кратковременных перегрузках и пр. Принимаем аккумуляторную батарею 40ВНЖ-400.

Вагон оборудован подвагонной электрической магистралью и междувагонными соединениями, которые позволяют при выходе из строя генератора на каком-либо вагоне осуществить питание части потребителей, находящихся в нем, от источников электрической энергии соседних вагонов.

Электрическая система отопления питается от высоковольтной подвагонной магистрали.

1.3 Размещение электрооборудования в вагоне

Электрические машины, аппараты и приборы на вагоне устанавливаются так, чтобы облегчить их проверку, монтаж, демонтаж и ремонт в пути следования и на кратковременных стоянках. Для этого электрооборудование размещается в легкодоступных для ремонта местах: в шкафах и нишах со съёмными передними и задними крышками, на откидных панелях и щитах, в специальных ящиках и съёмных контейнерах, устанавливаемых под вагоном. При монтаже электрическую аппаратуру и радиоаппаратуру выполняют в виде легко сменяемых блоков, имеющих штепсельные разъёмы.

Расположение электрооборудования на вагоне показано на рисунке 1.

1 - электродвигатель вентилятора; 2 - электрокалорифер; 3 - распределительный шкаф; 4 - светильники с люминесцентными лампами; 5 - электропечи; 6 - сигнальные фонари; 7 - электроподогреватели сливных труб; 8 - ящик с силовыми выпрямителями; 9 - высоковольтный ящик; 10 - генератор; 11 - преобразователь люминесцентного освещения; 12 - ящик с аккумуляторной батарей; 13 - электрокипятильник; 14 - охладитель питьевой воды; 15 - электроподогреватели наливных труб

Рисунок 1 - Размещение электрооборудования в мягком вагоне без кондиционирования воздуха

2. Расчет и выбор основного электрооборудования вагона

2.1 Расчет электрического освещения

Планировка мягкого вагона представлена на рисунке 2.

Высота потолка в коридоре - 2100; высота потолка в купе - 2600

1 - купе; 2 - служебное помещение; 3 - проход; 4 - туалет; 5 - коридор большой; 6 - коридор малый; 7 - тамбур; 8 - хозяйственное помещение

Рисунок 2 - Планировка мягкого вагона

Необходимый световой поток светильника, лм, определяется по формуле:

, (1)

где - заданная норма освещенности для купе, служебных отделений составляет 150 лк на уровне диванов, для туалетов и проходов - 100 лк, коридоров и тамбуров 75 лк, вспомогательных помещений - 50 лк;

- коэффициент запаса, учитывает старение и запыленность ламп и принимается для люминесцентных ламп 1,5;

- освещаемая площадь, м². Размеры помещений приведены на рисунке 1;

- коэффициент, характеризующий равномерность освещения омещения и равен для люминесцентных ламп 1,1;

- число светильников в помещении;

- коэффициент использования светового потока, зависящий от типа светильника, коэффициентов отражения стен , потолка , пола или рабочей поверхности и от характеристики (индекса) помещения .

Индекс помещения определяется по формуле:

, (2)

- длина помещения, м;

- ширина помещения, м;

- расчетная высота подвески светильника, м.

Значение коэффициентов отражения принимаются равными: для чистых белых потолков - 0,7, темных матовых потолков - 0,5, белых стен с незашторенными окнами - 0,5, темных стен с незашторенными окнами - 0,3, светлой нижней рабочей поверхности - 0,3, темной нижней рабочей поверхности или пола - 0,1.

В соответствии с выбранными , подбирается значение . Потребный световой поток ламп в светильнике определяется по формуле:

, (3)

где - часть светового потока, приходящаяся на нижнюю полусферу (для вагонных светильников, расположенных на поверхности потолка, =0,8.)

Производим расчет освещения для купе.

В купе принимаем люминесцентное освещение. Количество светильников шт.

Определяем освещаемую площадь:

м².

Для купе принимаем:

лк, , , , ,

.

Исходя из выбранных коэффициентов ,,, принимаем значение равным 0,2.

Тогда световой поток для купе:

лм.

Потребный световой поток, лм

лм.

Исходя из потребного светового потока подбираем 1 светильник с двумя лампами ЛХБ-40 со световым потоком 2600 лм, мощностью 40 Вт.

Определим расхождение между потребным и фактическим световыми потоками:

(4)

.

Расхождения между потребным световым и фактическим потоками не превышает 5%. Окончательно принимаем светильник с двумя лампами ЛХБ-40.

Ввиду аналогичности расчета освещения для всех помещений вагона, для остальных помещений результаты расчета заносим в таблицу 1.

Таблица 1 - Результаты расчета электрического освещения

Помещение вагона	E, лк	S, м2	N	i		FСВ, лм	FЛ, лм	Тип лампы	Световой поток одной лампы	Количество ламп в светильнике	FФ, лм	%
Купе	150	3,4	1	0,35	0,2	4170	5213	ЛХБ-40	2600	2	5200	-0,25
Служеб- ное помещение	150	3,2	1	0,34	0,2	3990	4987	ЛХБ-40	2600	2	5200	4,08
Проход	100	14,9	4	0,46	0,23	1749	2186	ЛД-40	2340	1	2340	-1,45
Туалет 1	100	1,7	1	0,25	0,23	1185	1480	ЛДЦ-30	1450	1	1450	-2,07
Туалет 2	100	1,3	1	0,22	0,2	1097	1372	ЛХБ-15	675	2	1350	-1,6
Коридор большой	75	1,8	1	0,29	0,2	1093	1366	ЛХБ-15	675	2	1350	-1,2
Коридор малый	75	1,6	1	0,29	0,2	965	1206	ЛД-15	590	2	1180	-2.2
Тамбур	75	2,5	2	0,33	0,12	1289	1611	ЛДЦ-20	820	2	1640	1,75
Хозяйственное помещение	50	1,1	1	0,21	0,22	413	516	ЛДЦ-20	500	1	500	3,2

По результатам расчетов определяем мощность, потребляемую преобразователем для питания люминесцентных ламп.

(5)

где - КПД электромашинного преобразователя, ;

- суммарная мощность люминесцентных ламп, Вт.

Вт;

кВт.

Принимаем электромашинный преобразователь FV-120 с номинальной мощностью генератора 1,2 кВт и мощностью двигателя 2 кВт.

2.2 Расчет электродвигателей приводов

На вагоне установлен электродвигатель вентилятора системы вентиляции. Мощность электродвигателя вентилятора определяется по формуле:

, (6)

где k - коэффициент запаса, k = 1,1…13. Принимаю k = 1,3;

Q - максимальная производительность вентилятора, ;

Н - напор, Па,

- полный КПД вентилятора, = 0,5…0,6. Принимаю =0,6;

- КПД передачи, = 0,85…1,0. Принимаю =0,95.

кВт.

В соответствии с потребной мощностью выбираем электродвигатель П-22 номинальной мощностью кВт, коэффициентом полезного действия при частоте вращения об/мин.

Номинальный ток определим по формуле:

, (7)

где - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

- номинальное напряжение, В;

- номинальный КПД двигателя.

Получаем:

.

Результаты расчета и выбора электродвигателя заносим в таблицу 2.

Таблица 2 - Выбор электродвигателей приводов

Наименование привода	Мощность по расчету, кВт	Тип двигателя	Номинальная мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	Номинальный ток, А
Электродвигатель вентилятора	2,07	П-22	2,2	3000	55

2.3 Расчет электронагревателей

Электрические нагреватели используются в системе отопления, электрокипятильнике, в обогревателях сливных и наливных труб.

Мощность электронагревательных приборов определяется по формуле:

, (8)

где k - коэффициент запаса, учитывающий падение напряжения и "старение" нагревателей, k = 1,1…1,3;

Q - потребная теплопроизводительность, Вт;

_{Э -} КПД нагревательного прибора, принимается равным: для кипятильников - 0,85…0,95, для электропечей и калориферов - 0,65…0,85, для нагревателей наливных и сливных труб - 0,6…0,8.

Мощность калорифера:

кВт.

Для калорифера выбираем ТЭНы SK1A123 на напряжение 500 В и мощностью 0,75 кВт.

Тогда, количество ТЭНов:

, (9)

где Р_т - мощность одного ТЭНа.

.

Принимаем количество ТЭНов кратное 6 и равное 42 штуки.

Следовательно, фактическая мощность калорифера:

кВт.

Мощность электропечей:

кВт.

Для электропечей выбираем ТЭНы SK1A123 на напряжение 500 В и мощностью 0,75 кВт.

Тогда, количество ТЭНов:

.

Принимаем количество ТЭНов кратное 12 и равное 72 штукам.

Следовательно, фактическая мощность:

кВт.

Мощность электрокипятильника:

кВт.

Для электрокипятильника выбираем 3 ТЭНа ТЭН-78 на напряжение 55В мощностью 0,8 кВт.

Тогда, фактическая мощность:

кВт.

Мощность нагревателей наливных и сливных труб:

кВт.

Для нагревателей наливных и сливных труб выбираем 2 ТЭНа 10.30.33 на напряжение 60В и мощностью 0,25 кВт.

Следовательно, фактическая мощность:

кВт.

Результаты расчета и выбора ТЭНов заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Выбор электронагревателей

Нагревательные приборы	Расчетная мощность, кВт	Нагревательный элемент	Количество ТЭНов	Фактическая мощность, кВт	Расхождение, %
		Тип	UT, В	PТ, кВт
Калорифер	31,57	SK1A123	500	0,75	42	31,5	-0,2
Электропечи	54,32	SK1A123	500	0,75	72	54	-0,6
Кипятильник	2,4	ТЭН-78	55	0,8	3	2,4	0
Нагреватель наливных труб	0,5	10.30.33	60	0,25	2	0,5	0
Нагреватель сливных труб	0,5	10.30.33	60	0,25	2	0,5	0

2.4 Определение мощности источника энергии

Для расчета потребной мощности электрической энергии вагона необходимо выбрать расчетный режим работы и определить расчетный и пиковый токи для этого режима.

Рассматриваю летний и зимний периоды эксплуатации. Поскольку установить период, в котором потребление электроэнергии, будет максимальным в большинстве случаев сложно, то нахожу расчетные нагрузки для летнего и зимнего режимов работы и для последующих расчетов принимаю большие.

В таблицу 4 заносим потребители электрической энергии, вырабатываемой генератором вагона.

Таблица 4 - Потребители электрической энергии в вагоне

Электропотребители	РН, кВт	Коэффициент использования ки
		летом	зимой	летом	зимой
Преобразователь люминесцентного освещения	2	0,7	0,85	1,4	1,7
Сигнальные фонари	0,12	0,3	0,6	0,036	0,072
Электродвигатель вентилятора	2,2	0,9	0,7	1,98	1,54
Электрокипятильник	2,4	0,25	0,35	0,6	0,84
Обогрев наливных и сливных труб	1,0	-	0,1	0	0,1
Электробытовые приборы	0,5	0,25	0,3	0,13	0,15
Цепи сигнализации и управления	0,5	0,5	0,5	0,25	0,25
Охладитель питьевой воды	0,25	0,9	-	0,23	0
Итого	8,97			4,626	4,652

Расчетная максимальная мощность группы потребителей с различным режимом работы определяется по формуле

, (10)

где - расчетная, активная мощность, кВт;

- коэффициент максимума;

- коэффициент использования i-го потребителя;

- номинальная мощность i-го потребителя, кВт.

Эффективное число потребителей определяется по формуле:

; (11)

;

.

Групповой коэффициент использования определяется по формуле:

; (12)

;

.

Исходя из эффективного числа и группового коэффициента, определяем коэффициент максимума , .

Расчетная мощность:

кВт;

кВт.

Дальнейший расчет ведем по большей мощности, т.е. мощности кВт.

Определяем расчетный ток по формуле:

. (13)

где - номинальное напряжение, В.

А.

Пиковая нагрузка возникает при пуске электродвигателя наибольшей мощности при работающих остальных потребителей, поэтому дальнейший расчет ведем для электродвигателя постоянного тока вентилятора воздуховода, т.к. он имеет наибольшую номинальную мощность при максимальной активной мощности в зимних условиях

, (14)

где

- ток двигателя, имеющего наибольший пусковой ток, А;

- коэффициент использования двигателя ;

- пусковой ток электродвигателя.

, (15)

где - номинальный ток, А;

- кратность пускового тока по отношению к номинальному, Принимаю .

Тогда:

А;

А.

По найденным значениям расчетного и пикового токов определяем мощность источника электроэнергии по формуле:

, (16)

где - емкость аккумуляторной батареи, . Выбираю аккумуляторную батарею типа 40ВНЖ-400 с емкостью .

Тогда

кВт.

По условиям нагрузки источника энергии пиковым током:

, (17)

где - коэффициент кратковременной перегрузки генераторов, .

Тогда:

кВт.

Из двух мощностей выбираем большую P=9,17 кВт.

Исходя из потребной мощности выбираем генератор 2ГВ-003 (номинальная мощность 9,45 кВт, диапазон рабочей частоты вращения: 950-4000 об/мин, рабочее напряжение 45/24 В, масса 260 кг).

2.5 Расчет и выбор проводов

Произведем расчет и выбор проводов, передающих электрическую энергию от источника к распределительному устройству. Для этого, прежде всего, необходимо определить длину проводов, исходя из конструктивного размещения распределительного щита и источника энергии, выбрать марку провода и способ его прокладки.

Выбор проводов электрических схем выполняется по четырем условиям: допустимому нагреву, допустимой потере напряжения, защите от токов короткого замыкания, механической прочности.

По первому условию допустимый нагрев проводов не должен превышать допустимого значения 55С.

Величина тока, при которой установившееся значение температуры соответствует норме, называется допустимой токовой нагрузкой провода .

Если температура среды, в которой работает провод, отличается от расчетной (25С), то допустимая токовая нагрузка провода определяется с учетом поправочного коэффициента

, (18)

Для вагонного электрооборудования работающего в интервале температур от +40 до - 50С поправочный коэффициент , принимается равным 0,71

А.

Исходя из значения допускаемого тока выбираем три одножильных провода с сечением токопроводящей жилы 70 мм² и токовой нагрузкой 210 А.

Потери в проводах не должны превышать допустимого значения

, (19)

Для силовых цепей допустимое снижение напряжения по отношению к номинальному не должно превышать 2,5 %

В.

Величина потерь напряжения в линии определяется по формуле:

, (20)

где - активное сопротивление линии.

, (21)

где - длина линии, 5 м;

- сечение провода, 70 мм²;

- удельная проводимость провода, (медный провод).

Ом;

В.

Сравниваем потери напряжения в проводах с допустимым снижением напряжения

В (условие выполняется).

Электрические силовые цепи вагона имеют защиту от перегрева и перегрузок по току, поэтому допустимый ток провода должен превышать номинальный ток защитного аппарата (плавкой вставки предохранителя, автоматического выключателя) не менее чем на 25 %

, (22)

Выбираем плавкую вставку с номинальным током А.

А.

Условие выполняется, следовательно, безопасность и надежность работы проводов обеспечена.

2.6 Выбор аппаратов защиты

В качестве аппаратов защиты электрических сетей от токов короткого замыкания и значительных по величине и продолжительности перегрузок применяются плавкие предохранители и автоматические выключатели.

При выборе плавких предохранителей должны соблюдаться следующие условия:

номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или больше номинального напряжения сети

. (23)

Выбираем предохранитель НПН-250 (неразборный) с номинальным током плавкой вставки А, номинальным током 250 А, номинальным напряжением 600 В.

Тогда

В (условие выполняется).

, (24)

А (условие выполняется).

плавкая вставка не должна расплавляться при пиковых токах

, (25)

где - коэффициент зависящий от числа потребителей, защищаемых предохранителем, . Принимаю .

Тогда

А (условие выполняется).

Все условия выполняются, следовательно, безопасность и надежность работы аппаратов защиты обеспечена.

3. Электрическая схема электроснабжения вагона

3.1 Схемы включения электропотребителей, управления и автоматики

Источником питания потребителей в вагоне является генератор переменного тока 2ГВ-003 мощностью 9,45 кВт. Генератор имеет два выходных напряжения: стабилизированное 50 В для питания нагрузок и дополнительное 10-20 В, которое в сумме с основным обеспечивает повышенное напряжение, необходимое для заряда аккумуляторной батареи GB. От генератора через выпрямитель V1 питаются потребители вагона. К выходу выпрямителя V2 через регулятор заряда аккумуляторной батареи (РЗАБ) подключена аккумуляторная батарея. Оба выпрямителя выполнены на полупроводниковых диодах; так как они соединены последовательно, то их выходные напряжения складываются, и на батарею подается суммарное напряжение. Регулируется зарядный ток при помощи РЗАБ, выполненным в виде магнитного усилителя, включенного последовательно с вольтодобавочной обмоткой генератора. Регулятор заряда батареи в зависимости от времени года (температуры) и характера движения поезда поддерживает необходимый уровень зарядного напряжения путем изменения подмагничивания магнитного усилителя. При неработающем генераторе и при скорости движения поезда ниже 30 км/ч питание потребителей осуществляется от аккумуляторной батареи. При более высокой скорости движения они с помощью переключающего устройства Q1 переводятся на питание от генератора, а батарея подключается на заряд к суммарному выходному напряжению выпрямителей V1 и V2. Генератор имеет две обмотки возбуждения: параллельную LG1.1 и последовательную LG1.2 Параллельная обмотка возбуждения подключена через часть выпрямителя V1 к основной обмотке якоря G1. В цепь обмотки LG1.1 включен тиристорный регулятор напряжения РНГ, который, изменяя ток возбуждения, обеспечивает стабилизацию напряжения на нагрузках при изменении частоты вращения генератора и его тока нагрузки. Последовательная обмотка LG1.2, через которую проходит ток нагрузки, компенсирует размагничивающее действие реакции якоря генератора, облегчая этим работу РНГ.

Освещение вагона производится люминесцентными лампами, которые получают питание от электромашинного преобразователя тока. Светильники разделены на три группы: первая группа светильников с лампами EL1-EL16 расположена в купе; светильники второй группы расположены:

служебное помещение (светильник с лампами EL17,EL18);

туалет с рабочей стороны (светильник с лампами EL19, EL20);

туалет с нерабочей стороны (светильник с лампами EL21,EL22);

коридоры (светильники с лампами EL23 - EL26);

проход (светильники с лампами EL27 - EL30);

хозяйственное помещение (светильник с лампой EL31).

Светильники третьей группы с лампами EL32-EL35 расположены в тамбурах.

Выключатель Q2 включает и отключает подачу напряжения на сеть люминесцентного освещения. Сеть ламп первой группы включаются выключателем Q3, второй - Q12, третьей - Q15, находящимся на пульте управления в служебном помещении. Выключатели Q4 - Q11 предназначены для независимого отключения ламп в каждом купе, а выключатель Q13 - в служебном помещении.

В цепи люминесцентного освещения подключены выпрямители V3-V5 для питания контакторов К1-K3, которые после включения люминесцентных ламп размыкают контакты К1.1-K3.1, выключая лампы накаливания EL36-EL43, EL44-EL53 и EL54-EL57 соответственно. Лампы аварийного освещения EL36-EL57 расположены внутри светильников люминесцентного освещения и предназначены для освещения вагона в ночное время и в аварийных ситуациях. Лампы накаливания включаются выключателями Q16, Q25 и Q28. Лампы в каждом купе также можно включать и выключать выключателями Q17-Q24, лампу в служебном помещении - выключателем Q26.

Лампы EL31 и EL53 хозяйственного помещения, отключаются выключателями Q14 и Q27. Сигнальные лампы HL1-HL6 управляются переключателем Q29.

Двигатель системы вентиляции включается в работу выключателем Q30 одновременно с цепью управления, которая включается выключателем SA1. Двигатель имеет три ступени регулирования частоты вращения, для изменения подачи воздуха в зависимости от температуры внутри вагона. Частота вращения двигателя изменяется путем изменения сопротивления якоря и обмотки возбуждения двигателя.

При достижении t=20?C замыкаются контакты термодатчиков, расположенных по краям и в середине салона вагона, что приводит к возбуждению катушки К5, при этом замыкается контакт К5.1 цепи катушки К7, которая контактом К7.1 шунтирует сопротивление R4 якоря двигателя. Частота вращения двигателя возрастает. При достижении температуры в салоне t=22°C замыкается вторая цепь термодатчиков, пропуская ток через катушку К6, которая замыкает контакт К6.1 в цепи катушки К8. Катушка К8 размыкает контакт К8.1 и ток возбуждения проходит через сопротивление R5. Магнитный поток уменьшается, а частота вращения ротора увеличивается. При снижении температуры воздуха в вагоне последовательно обесточиваются катушки контакторов К6 и К5, размыкаются контакты К6.1 и К5.1, что приводит к возврату контакторов К8 и К9 в исходное положение. Контакт К8.1 замыкается, а К7.1 размыкается. Двигатель переходит на низкую частоту вращения. При включении вентилятора, загорается сигнальная лампа HL7.

В вагоне предусмотрено охлаждение питьевой воды. Двигатель охладителя включается в сеть автоматическим выключателем QF1. В случае увеличения температуры воды срабатывает тепловой датчик ВК1 и замыкается цепь катушки К4, которая контактом К4.1 включает электродвигатель охладителя питьевой воды.

Электропечи вагона собранны в три группы - EK4, EK5, EK6. Электрокалорифер имеет две секции EK7 и EK8. Электропечи и калорифер включаются выключателем QS1 одновременно с цепью управления, которая включается выключателем SA3. При температуре в вагоне ниже 18°С все термодатчики находятся в разомкнутом состоянии, ток проходит через катушку К12, которая замыкает контакты К12.1 и К12.2 Подаётся напряжение на электропечи и калорифер, загорается сигнальная лампочка HL9. При достижении в салоне температуры 18°С замыкаются термодатчики в цепи катушки К11. При повышении температуры до 22°С замыкается вторая цепь термодатчиков (t=22°С), пропуская ток через катушку К10, которая замыкает контакт К10.1. Подаётся напряжение на катушку К11, в результате чего размыкается контакт К11.1, обесточивается катушка К12. Размыкаются контакты К12.1 и К12.2 Печи отключаются, перестаёт гореть лампочка. При падении температуры ниже 22°С размыкается цепь термодатчиков t=22°C, катушка К11 остаётся под напряжением (ток проходит через цепь термодатчиков t=18°C).

При падении температуры ниже 18°C размыкаются термодатчики t=18°C, снимая напряжение с катушки К10 и К11. Размыкается контакт К10.1 и замыкается К11.1 В результате этого катушка К12 попадает под напряжение, замыкаются контакты К12.1 и К12.2 приводя систему отопления в работу.

Включение нагревателя кипятильника ЕК1 осуществляется при помощи выключателя SA2. При его включении возбуждается катушка К9. Замыкаются контакты К9.1 и К9.2 Загорается сигнальная лампа HL8 и включается кипятильник.

В наливной и сливной трубах расположены нагреватели ЕК2 и ЕК3, включающиеся автоматическим выключателем QF2.

В вагоне предусмотрено наличие технологических розеток, которые включаются при помощи выключателя Q31.

3.2 Схема защиты и блокировок

Защита от коротких замыканий и перегрузок производится предохранителями с плавкими вставками и автоматическими выключателями. Плавкая вставка предохранителя включается последовательно в защищаемую цепь. При протекании номинального тока плавкая вставка нагревается. Если ток увеличился больше определенной величины, то происходит расплавление плавкой вставки и защищаемая цепь разрывается, предохраняя оборудование от выхода из строя.

Автоматические выключатели предназначены для автоматического размыкания цепей при аварийных режимах. Автоматические выключатели, применяемые на вагоне, обеспечивают одновременно как тепловую защиту от перегрузок, так и максимальную токовую защиту мгновенного действия от коротких замыканий.

Блокировки применяются с целью экономии электроэнергии. Например, в данной системе электроснабжения на стоянке отключается нагреватель кипятильника, и двигатель вентилятора переводится на низкую частоту вращения, при включении люминесцентных ламп отключаются лампы аварийного освещения, находящиеся в люминесцентных светильниках.

3.3 Схемы сигнализации

3.3.1 Вызывная сигнализация

Сигнализация служит для вызова проводника в тамбур, или в купе. Сигнализация действует следующим образом. Для вызова проводника в тамбур необходимо нажать кнопку SB9 или SB10, расположенную с каждой стороны вагона у торцевой двери. При этом замыкается, соответственно, цепь лампы HL23 или HL24, указывающие, с какой стороны вагона вызывают проводника. Одновременно с лампами питание, через диоды VD1 или VD2, получает звонок HA2. Диоды позволяют исключить загорание обеих ламп одновременно. При отпускании кнопки цепь размыкается.

Для вызова проводника в купе необходимо нажать одну из кнопок SB1-SB8, находящихся в каждом купе, вследствие чего питание получит один из контакторов К16-К23 соответственно и замкнется один из контактов К16.1-К23.1 Эти контакты ставят свой контактор под напряжение. Это приводит к тому, что сигнализация работает после отпускания кнопки. Через одну из кнопок SB1-SB8, или контакт К16.1-К23.1 при отпущенной кнопке, ток подается на сигнальную лампу HL15-HL22, каждая из которых соответствует своей кнопке и показывает, в каком купе была нажата кнопка. Одновременно с подачей напряжения на лампу, один из контактов К16.2-К23.2 подает ток на звонок HA2.

3.3.2 Система контроля нагрева букс

В вагоне установлена система контроля нагрева букс с расплавляемыми датчиками. Если температура одной из букс увеличивается до 90-110?С, то плавкая вставка ВК2-ВК9 датчика расплавляется, размыкая электрическую цепь. Катушка К13 обесточивается и замыкает контакты К13.1 и К13.2, что приводит к включению сигнальной лампы HL10 и звонка НА1.

3.3.3 Сигнализация заполнения баков водой

Система включается включателем SA7. На время заливки воды замыкается один из датчиков Е1 или Е2, расположенных в патрубках наливных труб с обеих сторон вагона. Катушка К14 попадает под напряжение и замыкает контакт К14.1.

При заполнении бока до определенного уровня замыкается датчик Е3 и подает напряжение на контактор К15. Контактор К15 замыкает контакт К15.1 и пропускает ток на сигнальные лампы HL13 и HL14, расположенные с обеих сторон вагона у патрубков наливных труб.

3.3.4 Сигнализация контроля состояния изоляции проводов

Система контроля состояния изоляции проводов предназначена для проверки состояния изоляции между проводом и корпусом вагона. При одновременном включении выключателей SA5 и SA6 сигнальные лампы HL11 и HL12 горят в полнакала. При замыкании одного из проводов на корпус вагона одна из ламп гаснет, а вторая начинает гореть полным накалом.

3.3.5 Противоюзное устройство

Противоюзное устройство предназначено для обнаружения и прекращения юза колесной пары, вызванного чрезмерным нажатием тормозных колодок. С началом торможения замыкается контакт реле давления ВР1, связанного с полостью тормозного цилиндра. При возникновении юза кратковременно замыкается один из контактов осевых датчиков Е4-Е7 и получает питание катушка К24, которая контактом К24.1 становится на самоподпитку, а контактом К24.2 подает питание на катушку К25 электровоздухораспределителя. Катушка К25 выпускает воздух из тормозного цилиндра. Юз прекращается и размыкается реле давления ВР1, обесточивая контакторы К24 и К25. Прекращается выпуск воздуха из тормозного цилиндра. Процесс торможения возобновляется, замыкается контакт реле давления ВР1 и схема снова готова к работе.

Список литературы

1. Лисичкин Э.А. Электрооборудование вагонов: учеб. - метод. пособие по курсовому проектированию для студентов специализации "Вагоны" / Э.А. Лисичкин; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель: БелГУТ, 2006. - 48 с.

2. Зорохович А.Е., Либман А.З. Электро - и радиооборудование пассажирских вагонов.: Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1985. - 343 с.

3. Электрооборудование вагонов: Учебник для вузов ж. - д. трансп. / А.Е. Зорохович, А.А. Реморов, Ю.Н. Кадуба, Я.И. Гаврилов; Под ред.А.Е. Зороховича. - М.: Транспорт, 1982. - 367 с.

4. Цырлин М.И. Основные требования к оформлению пояснительных записок курсовых и дипломных проектов (работ): учеб. - метод. пособие / М.И. Цырлин. - 2-е изд., доп. - Гомель: БелГУТ, 2007. - 31 с.

Размещено на Allbest.ru