Розрахунок електрообладнання тролейбуса ЮМЗ-Т2
Електрична схема тролейбуса. Побудова пускової діаграми. Робота силової схеми керування. Рух тролейбуса заднім ходом. Розрахунок кількості ступенів ослаблення поля. Вибір обмеження у режимі гальмування. Високовольтне допоміжне електрообладнання.
Рубрика | Транспорт |
Вид | курсовая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 19.04.2012 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
54
Размещено на http://www.allbest.ru/
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
Курсовий проект
з дисципліни «Електричне обладнання рухомого складу»
Виконав
студент групи ЕТЕР2007-1
Бєлєвцов М.О.
Перевірила
Закурдай С.О.
Харків - 2010р.
1. ВИХІДНІ ДАНІ
Розрахунок електрообладнання рухомого складу виконується за вихідними даними:
Тип рухомого складу: тролейбус ЮМЗ-Т2
Тип тягового електродвигуна: ДК-138А
Вага тари Gт= 100 кН
Прискорення а = 1,4 м/с2
Уповільнення в = 1,2 м/с2
Наповнення М = 80 чоловік
В таблиці 1.1 приведені електромеханічні характеристики тягового двигуна ДК-138А.
Таблиця 1.1 - Дані для побудови робочої характеристики
IД,A |
IШ=2A, б=1 |
IШ=0,715A, б=0,31 |
зД |
|||
Vпп, км/г |
Fпп, кН |
Vоп, км/г |
Fоп, кН |
|||
100 |
27,0 |
8,5 |
65,0 |
3,0 |
0,89 |
|
200 |
23,0 |
18,0 |
45,5 |
9,5 |
0,91 |
|
300 |
21,0 |
30,0 |
39,5 |
17,0 |
0,90 |
|
400 |
19,0 |
42,0 |
35,0 |
24,0 |
0,89 |
|
500 |
18,0 |
54,0 |
33,0 |
30,0 |
0,87 |
2. РОЗРАХУНОК ПУСКОВИХ СТРУМІВ
Завданням розрахунку є визначення опорів пускових реостатів по позиціям регулювання ТЕД складання схеми реостатів та знаходження опору резисторів.
Розрахунок опорів пускового реостату по позиціям виконується згідно зі значенням струму першої позиції та середнього пускового струму який змінюється від Iп min до Iп max.
Сила тяги при зрушенні визначається за формулою:
, (2.1)
де а1- пускове прискорення а1 = 0,4 м/с2
(1+) - коефіцієнт інерції обертаючих мас, приймається:
для двохвісних тролейбусів: (1+) = 115
Gт - вага тари рухомого складу кН
N - кількість двигунів, що встановлено на рухомому складі;
е(0) - питомий опір руху на еквівалентному перегоні при швидкості рівній нулю Н/кн.:
для тролейбусів
(2.2)
величина еквівалентного схилу приймається ie=3 ‰
Н/кН
6072 Н = 6,072 кН
Виходячи з отриманого значення Fпоч по характеристиці сили тяги при повному полі одержуємо струм першої позиції пуску I1 = 70 А. При цьому опір пускового реостату Ом
, (2.3)
де Uдв - напруга на тяговому електродвигуні, яка залежить від схеми підключення ТЕД і визначається як: , де Uм - напруга контактної мережі, Uм=550 В; m=1 - кількість послідовно підключених двигунів;
Rдв - сумарний опір двигуна Ом
, (2.4)
де Ra = 0,0734 Ом - опір якоря
Rгп = 0,057 Ом - опір головних полюсів;
Rдп = 0,0419 Ом - опір додаткових полюсів.
0,0734 + 0,057 + 0,0419 = 0,1723 Ом
Розрахункова вага рухомого складу визначається за формулою:
, (2.5)
де М - наповнення салону;
- вага одного пасажира, кН.
100 + 9,81•80•75•10-3 = 158,56 кН
Середня пускова сила тяги для забезпечення розрахункового прискорення визначається
, (2.6)
кН
Н = 28,509 кН
По графіку сили тяги для повного поля знаходимо величину струму Iсер що забезпечує розрахункове прискорення при розгоні, та перевіряємо її за умовами
Iсер < Iпр,
Iпр = (18...1,9)Iг , (2.7)
де Iпр - припустимий по умовам комутації струм двигуна;
Iг - струм годинного режиму
Iсер = 286,667 А
Iпр = 18260 = 468 А
286,667 А < 468 А
Знаходимо мінімальне та максимальне значення сили тяги
, (2.8)
. (2.9)
де КF коефіцієнт нерівномірності під час пуску, приймаємо КF = 0,14;
Fсер - середня пускова сила тяги, кН.
кН
кН
За цими даним по графіку сили тяги для повного поля знаходимо мінімальне Iп min та максимальне Iп max значення пускового струму.
Максимальний пусковий струм не повинен перевищувати припустимий по комутації струм тягового електродвигуна.
Iп max = 320 А < 468 А
Iп min = 253,333 А
3. РОЗРАХУНОК ОПОРІВ СТУПІНЕЙ ПУСКОВИХ РЕОСТАТІВ
Вихідним рівнянням для розрахунку опорів по позиціям пуску Rпі для двигунів змішаного збудження є:
, (3.1)
де Iі - діапазон зміни струму для даного рухомого складу А;
Rпi значення пускового опору на відповідній реостатній характеристиці Ом;
Rдв - сумарний опір двигунаОм;
сФi - значення намагнічуючої сили для даного розрахункового струму Вс/м
Вихід на автоматичну характеристику виконується за умовами Iп = Iп max, при цьому Rп=0.
Опір на попередній позиції при струмі Imin визначається по формулі:
, (3.2)
де сФ1,2 обчислюються по даним швидкісної характеристики повного поля, Вс/м:
(3.3)
= 24,993 Вс/м
= 23,28 Вс/м
Опір на попередній позиції при струмі Imin визначається по спрощеній формулі, Ом:
, (3.4)
де
, (3.5)
. (3.6)
Прийнявши спочатку i = 0, Ri = 0, знайдемо Ri+1 = R1, яке підставимо в праву частину формули , далі обчислімо Ri+1 = R2, і т.д. Розрахунок припиняється на кроці , для якого:
, (3.7)
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
1,999 1,889 1,546
Отже, розрахунок на 8-му кроці завершуємо
Початковий струм установленого пуску, який є також кінцевим струмом маневрових ступенів, знаходимо за формулою:
(3.8)
А
Кількість маневрових позицій К1 визначається з умови, що збільшення прискорення при переході з позиції на позицію не повинне перевищувати (1,5 2,0) м/с2
, (3.9)
де с час переходу з позиції на позицію групового реостатного контролера.
Приймаємо К1 = 4
Струми маневрових позицій
, (3.10)
Опір на маневрових позиціях визначається по формулі
, (3.11)
А
Ом
А
Ом
А
Ом
А
Ом
Результати розрахунків позицій пуску та величин пускових опорів зводимо до таблиці.
Таблиця 3.1 - Розрахункові значення пускових опорів
Позиція |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Величина пускового опору на відповідній позиції, Ом |
7,685 |
4,441 |
3,093 |
2,355 |
1,889 |
1,456 |
1,103 |
0,815 |
0,58 |
0,388 |
0,232 |
0,104 |
4. РОЗРОБКА СХЕМ ПУСКОВИХ РЕОСТАТІВ
Для рухомого складу, що має реостатний контролер для виведення опорів з ланцюгу ТЕД необхідно застосовувати верн'єрні схеми.
Розробка верн'єрної схеми починається визначення кількості пускових контакторів реостатного контролера:
, (4.1)
де n - кількість позицій контролера при реостатному пуску.
Значення j повинно бути цілим числом.
Приймаємо j = 8
Кількість секцій верн'єрної схеми при парній кількості позицій може бути визначена за формулою:
(4.2)
Величина опору секцій визначається шляхом перемноження опору пускового реостата на першій маневровій позиції на відповідний коефіцієнт KЗi Цій коефіцієнт обирається згідно визначеної кількості позицій реостатного контролера і відповідної секції реостата:
, (4.3)
Далі складається верн'єрна схема, схема включення секцій та таблиця замкнення контакторів.
X1 = 7,685 • 0,462 = 3,55 Ом
X2 = 7,685 • 0,15 = 1,153 Ом
X3 = 7,685 • 0,075 = 0,576 Ом
X4 = 7,685 • 0,044 = 0,338 Ом
X5 = 7,685 • 0,05 = 0,384 Ом
X8 = 7,685 • 0,19 = 1,46 Ом
X9 = 7,685 • 0,03 = 0,231 Ом
Верн'єрна схема має вигляд
Рис. 4.1. Верн'єрна схема пускового реостата
Таблиця 4.1. - Порядок включення секцій
Позиції |
Включення секцій |
Опір по позиціям |
||
розрахунковий |
фактичний |
|||
1 |
7,685 |
7,692 |
||
2 |
4,441 |
4,142 |
||
3 |
3,093 |
2,989 |
||
4 |
2,355 |
2,413 |
||
5 |
1,889 |
1,844 |
||
6 |
1,456 |
1,691 |
||
7 |
1,103 |
1,319 |
||
8 |
0,815 |
1,001 |
||
9 |
0,58 |
0,734 |
||
10 |
0,388 |
0,506 |
||
11 |
0,232 |
0,312 |
||
12 |
0,104 |
0,144 |
Таблиця 4.2 -Таблиця замикання контакторів
Позиції реостатного контролера |
Контактори |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
1 |
¦ |
||||||||
2 |
¦ |
¦ |
|||||||
3 |
¦ |
¦ |
¦ |
||||||
4 |
¦ |
¦ |
¦ |
||||||
5 |
¦ |
¦ |
¦ |
||||||
6 |
¦ |
¦ |
¦ |
||||||
7 |
¦ |
¦ |
|||||||
8 |
¦ |
¦ |
¦ |
||||||
9 |
¦ |
¦ |
¦ |
¦ |
|||||
10 |
¦ |
¦ |
¦ |
¦ |
|||||
11 |
¦ |
¦ |
¦ |
¦ |
|||||
12 |
¦ |
¦ |
¦ |
¦ |
5. РОЗРАХУНОК РЕОСТАТНИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Розрахунок виконується графоаналітичним методом використовуючи електромеханічні характеристики двигуна.
Швидкість рухомого складу при заданому значенні пускового реостату розраховується за допомогою формул:
(5.1)
де Iі - діапазон зміни струму для даного рухомого складу А;
Rпi значення пускового опору на відповідній реостатній характеристиці Ом;
Rдв - сумарний опір двигунаОм;
сФi - значення намагнічуючої сили для даного розрахункового струму розраховується за формулою, Вб:
(5.2)
де Vi швидкість по електромеханічній характеристиці для повного поля для відповідного струму км/г.
При I = 100 А:
Вс/м
км/год
км/год
км/год
км/год
км/год
км/год
км/год
км/год
км/год
км/год
км/год
км/год
Оскільки для швидкість на першій позиції при 100 А виявилася менше нуля, для першої позиції розраховуємо швидкість при 50 А:
Вс/м
км/год
Аналогічно способом прораховуємо швидкості рухомого складу при різних струмах.
Результати розрахунків реостатних характеристик зводимо до таблиці.
Таблиця 5.1 - Розрахунок реостатних характеристик
Ii A |
Vi км/г |
|||||||||||||
сФi,Вб |
R1 = 7,692 Ом |
R2 = 4,142 Ом |
R3 = 2,989 Ом |
R4 = 2,413 Ом |
R5 = 1,844 Ом |
R6 = 1,46 Ом |
R7 = 1,174 Ом |
R8 = 0,915 Ом |
R9 = 0,576 Ом |
R10 = 0,338 Ом |
R11 = 0,231 Ом |
R12 = 0,1155 Ом |
||
100 |
19,732 |
-11,98 |
6,009 |
11,85 |
14,77 |
17,66 |
19,6 |
21,05 |
22,36 |
24,08 |
25,29 |
25,83 |
26,42 |
|
200 |
22,41 |
-13,96 |
-3,67 |
1,47 |
6,55 |
9,97 |
12,52 |
14,84 |
17,86 |
19,98 |
20,94 |
21,97 |
||
300 |
23,73 |
-9,51 |
-2,31 |
2,54 |
6,15 |
9,43 |
13,72 |
16,73 |
18,08 |
19,54 |
||||
400 |
25,32 |
-4,06 |
0,45 |
4,55 |
9,9 |
13,66 |
15,35 |
17,18 |
||||||
500 |
25,769 |
-4,78 |
0,25 |
6,82 |
11,44 |
13,52 |
15,76 |
За даними розрахунків будуються реостатні характеристики Vi=f(Іі)
6. РОЗРАХУНОК КОЕФІЦІЄНТІВ АПРОКСИМАЦІЇ НАВАНТАЖУВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Для тягових двигунів характеристика сФi= f(I) не має точного аналітичного виразу тому за основу нелінійної математичної моделі приймається функція що легко диференціюється яка забезпечує точну апроксимацію
(6.1)
де F намагнічуюча сила головних полюсів, А·вит.;
а і b коефіцієнти апроксимації, які знаходяться по електромеханічним характеристикам. Для цього по двох відомим електромеханічним характеристикам знаходимо 6 значень сФ для обраних струмів:
I1 = 100 A, I2 = 200 A, I3 =300 A.
Далі знаходяться швидкості по електромеханічним характеристикам для заданих струмів:
V11 = 27 км/год, V12 = 23 км/год, V13 = 21 км/год - для повного поля
V21 = 65 км/год, V22 = 45,5 км/год, V23 = 39,5 км/год - для ослабленного поля
Магнітні потоки для даних швидкостей відповідно до обраного струму, знаходяться за формулами, Вб:
(6.2)
(6.3)
(6.4)
(6.5)
(6.6)
(6.7)
Вс/м
Вс/м
Вс/м
Вс/м
Вс/м
Вс/м
Намагнічуючи сили для відповідних струмів знаходяться, Авит :
(6.8)
де коефіцієнт ослаблення поля:
Wс кількість витків серієсної обмотки
Wш кількість витків шунтової обмотки
Iш струм шунтової обмотки (для рухомого складу, що має ТЕД змішаного збудження: для повного поля Iш = 2 А; для ослабленого поля Iш = 0,715 А).
Авит
Авит
Авит
Авит
Авит
Авит
По визначеним параметрам знаходимо коефіцієнти апроксимації:
(6.9)
(6.10)
(6.11)
(6.12)
(6.13)
(6.14)
В результаті розв'язку системи рівнянь о тримається
(6.15)
(6.16)
(6.17)
(6.18)
(6.19)
(6.20)
Отримані значення підставляємо до формули 6.1.
Розрахунки порівнюються зі значеннями сФi , розрахованими за формулами 6.2-6.7 (вони повинні бути однакові).
=19,743 Вс/м
= 22,412 Вс/м
= 23,007 Вс/м
= 8,198 Вс/м
= 11,312 Вс/м
= 12,602 Вс/м
7. РОЗРАХУНОК РЕЖИМА ОСЛАБЛЕННЯ ПОЛЯ ТЕД
7.1 Розрахунок кількості ступіней ослаблення поля ТЕД
Розрахунок мінімального коефіцієнту ослаблення поля виконується з урахуванням того що максимальна межламельна напруга не повинна перевищувати 35В.
ЕРС межламельної напруги
(7.1)
де коефіцієнт полюсного покриття, = 062
еср середня межламельна напруга:
де К = 175 кількість колекторних пластин
р = 2 - кількість пар полюсів;
Fря намагнічувальна сила реакції якоря, Авит
де Na = 350 кількість провідників якірної обмотки
Iпр = 468 А максимальний припустимий струм ТЕД при пуску;
т = 1 - кількість пар паралельних віток обмотки якоря
Fгп намагнічуюча сила головних полюсів
(7.2)
В
Авит
Авит
В
Припустимий коефіцієнт ослаблення поля розраховується за формулами:
- для двигунів змішаного збудження
(7.3)
де ІШ - струм шунтової обмотки, приймається ІШ=2 А
щС - кількість витків обмотки послідовного збудження та щШ - кількість витків обмотки паралельного збудження.
Кількість ступенів ослаблення поля nОП розраховується за формулами:
1) розраховується коефіцієнт регулювання першої ступені ослаблення поля
(7.4)
2) Послідовно возводячи коефіцієнт регулювання першої ступені ослаблення поля в квадрат, куб, і т.д., отримаємо ряд , в якому останнє значення буде найбільш близьким до . Таким чином, визначається кількість ступенів ослаблення поля:
і т.д. , поки (7.5)
Коефіцієнт регулювання намагнічуючої сили серієсної обмотки визначається, враховуючи, що кількість ступіней шунтування послідовної обмотки менш кількості ступіней ослаблення поля на одиницю
(7.6)
7.2 Розрахунок опорів ланцюгу ослаблення поля ТЕД
При двигунах послідовного збудження ослаблення поля виконується підключенням паралельно серієсним обмоткам ланцюга, що містить послідовно з'єднані секції, які вмикаються контакторами (рис. 7.1).
Рис. 7.1 Схема ослаблення поля серієсного двигуна
В двигунах змішаного збудження з перевагою н.с. серієсної обмотки (наприклад, ДК-210А, ДК-138А) перша ступень ослаблення поля починається з відключення шунтової обмотки. Ланцюг шунтової обмотки при цьому рекомендується виконувати наступним чином (рис. 7.2):
Рис 7.2. Схема включення шунтової обмотки
Резистор Rрр необхідний для зменшення перенапруги при вимиканні контактора Ш1: Rрр =4·Rш.
R призначено для полегшення умов дугогасіння при відключенні контактора Ш1: R?1500 Ом (щоб можливо було принебрегти н.с. паралельної обмотки при розмиканні контактора Ш1);
Rд1 і Rд2 необхідні для регулювання намагнічуючої сили при русі на повному полі і режимі гальмування. Вони вибираються при умові, що при номінальному струмі по шунтовій обмотці буде протікати Iном: Rд1= Rд2 (значення опорів визначаються, виходячи із значення струму паралельної обмотки при повному полі і при підгальмуванні).
Друга і наступні позиції ослаблення поля створюються шунтуванням серієсної обмотки. Опори шунтуючих ланцюгів розраховуються за формулою (7.8), в якої i заміняється . Тобто:
(7.7)
де Rс = 0,063 Ом опір серієсної обмотки
m = 1 кількість паралельних гілок серієсної обмотки;
вi - коефіцієнт паралельних гілок серієсної обмотки (згідно розрахункам).
Ом
Ом
Ом
Ом
Значення опорів для шунтування серієсної обмотки знаходимо за допомогою виразу
(7.8)
Ом
Ом
Ом
Ом
8. РОЗРАХУНОК ШВИДКІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА ОСЛАБЛЕНОМУ ПОЛІ
Розрахунок виконується з урахуванням коефіцієнтів апроксимації навантажувальної характеристики та вибраної кількості ступенів ослаблення поля за допомогою формули
(8.1)
де j - індекс позиції ослаблення поля
Rдв” - активний опір ТЕД в режимі ослаблення поля
(8.2)
Ом
Магнітний потік головних полюсів розраховуємо за допомогою виразу (6.1). Необхідні для розрахунку значення н.с. головних полюсів визначаються по позиціям ослаблення поля.
Для ТЕД змішаного збудження з перевагою послідовної обмотки на першій позиції ослаблення поля:
(8.4)
Для другої і наступних позицій:
(8.5)
Авит
Авит
км/год
км/год
Результати розрахунків зводимо у таблицю
Таблиця 8.1 - Дані для розрахунку характеристик режиму ослаблення поля
Iі, A |
в1 |
в2 |
в3 |
в4 |
|||||
сФij Вб |
V км/г |
сФijВб |
V км/г |
сФij Вб |
V км/г |
сФij Вб |
Vкм/г |
||
100 |
11,071 |
48,273 |
9,509 |
56,201 |
8,137 |
65,68 |
6,938 |
77,028 |
|
200 |
17,102 |
30,337 |
15,299 |
33,911 |
13,587 |
38,184 |
11,982 |
43,3 |
|
300 |
18,888 |
26,642 |
17,434 |
28,865 |
15,965 |
31,521 |
14,501 |
34,702 |
|
400 |
18,866 |
25,847 |
17,757 |
27,462 |
16,591 |
29,392 |
15,381 |
31,703 |
|
500 |
18,345 |
25,731 |
17,463 |
27,032 |
16,513 |
28,586 |
15,504 |
30,447 |
За даними таблиці виконуємо побудову швидкісних характеристик на ослабленому полі.
9. ПОБУДОВА ПУСКОВОЇ ДІАГРАМИ
Пускова діаграма уявляє собою сімейство характеристик при пуску для усіх позицій реостатного контролера з побудовою діаграми зміни струму.
За даними розрахунків, що зведені до таблиць 5.1 і 8.1, будуються реостатні характеристики Vi=f(I).
Побудова пускової діаграми заснована на визначенні прирощування швидкостей по позиціям контролера.
Час повороту вала реостатного контролера з позиції на позиціюприймаємо 0,17 с.
Для початкового струму першої позиції І1 по характеристиці сили тяги для повного поля визначається F1, розраховується прискорення а1 і прирощування швидкості Vi.
Значення прискорення на відповідній характеристиці знаходимо по формулі, м/с2
(9.1)
де N - кількість двигунів на рухомому складі
Fі - сила тяги що визначається для струму відповідної позиції по характеристиці F=f(I)
Приріст швидкості визначаємо, км/г
(9.2)
Значення приріст швидкості Vi відкладається на реостатних характеристиках.
Розрахунок приросту швидкості виконується поки струм не почне перевищувати струм спрацювання реле прискорення Іспр.
Якщо бросок струму буде дорівнювати або буде більш Іспр, вважається, що контролер загальмовується. Відпадання реле прискорення відбувається при струмі уставки Іуст, і контролер знову почне обертатися. При цьому витримки часу на позиціях визначаються прийнятим методом регулювання і власним часом переключення реостатного контролера на одну позицію.
м/с2
км/год
м/с2
км/год
м/с2
км/год
м/с2
км/год
м/с2
км/год
м/с2
км/год
10. РОЗРАХУНОК ГАЛЬМІВНОГО РЕЖИМУ
10.1 Вибір обмеження у режимі гальмування
При розрахунку режимів гальмування повинні бути внесені обмеження по швидкості, максимальної напруги та струму якоря
Обмеження по швидкості (максимальна швидкість початку гальмування) для тролейбусів і трамвайних вагонів складає 16,6 м/с.
Обмеження по струму якоря визначається зчепленням коліс з рейками (для трамвайних вагонів) і комутацією тягових двигунів (для тролейбусів). Обмеження по струму якоря визначається комутацією тягових двигунів, величина Вmах не повинна перевищувати межу по зчепленню, а струм Iгmах не повинен перевищувати межу по комутації:
Вmax ? 1000 ш , (10.1)
де ш - коефіцієнт зчеплення коліс з рейками (дорогою), ш=0,2;
з - коефіцієнт використання зчіпної ваги, з=0,85...0,9
(10.2)
Вmax ? 1000 •0,2• = 28277,08 Н
А
Крива обмеження по швидкості розраховується за формулою, км/г:
(10.3)
де: Iі - діапазон зміни струму, А;
Vі - швидкість у двигунному режимі відповідно до визначених струмів, км/г;
Rдв - сумарний опір двигуна,
Umax - максимальна напруга в режимі гальмування, В:
(10.4)
Крива обмеження по напрузі розраховується при повному та ослабленому полі. Результати розрахунку заносимо до таблиці 10.1
Таблиця 10.1 - Данні для побудови обмеження по напрузі
б(в) |
Iі, А |
Vmах, км/г |
Umах, В |
|
б = 1 |
200 |
61,615 |
673,316 |
|
300 |
58,929 |
|||
400 |
55,906 |
|||
500 |
55,6 |
|||
б = 0,835 |
200 |
76,565 |
636,65 |
|
300 |
70,291 |
|||
400 |
71,353 |
|||
500 |
74,397 |
|||
б = 0,697 |
200 |
80,129 |
597,67 |
|
300 |
71,195 |
|||
400 |
70,759 |
|||
500 |
72,823 |
|||
б = 0,582 |
200 |
83,919 |
556,904 |
|
300 |
72,236 |
|||
400 |
70,285 |
|||
500 |
71,383 |
|||
б = 0,486 |
200 |
87,889 |
514,861 |
|
300 |
73,402 |
|||
400 |
69,925 |
|||
500 |
70,071 |
10.2. Розрахунок максимальної гальмівної сили
Розраховується максимальна гальмівна сила Bг max:
, (10.5)
де b - розрахункове уповільнення;
е(V) - питомий опір рухові на еквівалентному перегоні при середній
швидкості гальмування Vср=6 м/с=21,6 км/г;
кВ коефіцієнт нерівномірності під час гальмування, приймаємо
КВ = 013
Н
Отримане значення порівнюються з розрахунковими обмеженнями.
22486,238 Н < 28277,08 Н
10.3. Розрахунок гальмівного опору
Для реостатного гальмування для двигунів змішаного збудження з перевагою намагничувальної сили послідовної обмотки використовується окремий нерегулюємий гальмівний опір, який використовують також при початку пуску для зниження моменту ТЕД при виборі люфтів у механічній передачі.
Величина максимального стабілізуючого опору визначається за формулою, Ом
, (10.6)
де Uм - напруга контактної мережі;
Максимальний гальмівний струм розраховується, А:
, (10.7)
де ;
а0 , b0 - коефіцієнти апроксимації
Ом
А
Отримане значення порівнюємо з розрахунковими обмеженнями.
324,489 А < 481 А
Сумарний опір гальмівного кола визначається , Ом:
, (10.8)
де Vпг швидкість початку гальмування, м/с;
магнітний потік при гальмуванні при максимальному гальмівному струмі
, (10.9)
де (10.10)
Н
Ом
При цьому гальмівний опір дорівнює:
, (10.11)
Ом
10.4 Розрахунок швидкостей для побудови гальмівних характеристик
Розрахунок швидкостей для побудови гальмівних характеристик визначається за формулами
, (10.12)
де діапазон зміни струму при гальмуванні для даного рухомого складу, А
(10.13)
де діапазон зміни гальмівної сили при відповідному струмі:
(10.14)
Магнітні та електричні втрати визначаються з сумарних витрат у двигуні та редукторі через ККД , Дж:
, (10.15)
де - ККД при повному полі.
Магнітні втрати визначаються за формулою, Дж:
, (10.16)
Наступним етапом розрахунків є побудова гальмівної характеристики В=f(Іі). Вона будується на основі формули, Н:
, (10.17)
де Вем - електромагнітна сила, H:
, (10.18)
В-сила гальмування від втрат, H:
, (10.19)
де Vдв швидкість у двигунному режимі при І=Іг, м/с
Розрахунок зводимо таблиці.
Таблиця 10.2 - Дані для побудови гальмівних характеристик
Iі, А |
СФ2і, Вс/м |
, в.о |
P, Вт |
Pм, Дж |
Вем, Н |
В, Н |
В, Н |
Vг, км/г |
|
100 |
25,402 |
0,89 |
6050 |
4327 |
2540,179 |
160,259 |
2700,439 |
15,306 |
|
200 |
23,484 |
0,91 |
9900 |
3008 |
4696,876 |
130,783 |
4827,658 |
33,111 |
|
300 |
21,516 |
0,9 |
16500 |
993 |
6454,886 |
47,286 |
6502,172 |
54,21 |
По таблиці будуємо гальмівну характеристику.
Розрахунок підгальмування
Гальмування виконується при незмінному опорі в гальмівному контурі, тому забезпечується електродинамічне гальмування до швидкості 15 км/г. За досягненням цієї швидкості водій вводе у дію механічне гальмо.
Розрахунок характеристик підгальмування виконується з умови що струм паралельної обмотки зменшений удвічі за рахунок введення у ланцюг додаткового опору і за наступними формулами:
, (10.20)
, (10.21)
, (10.22)
, (10.23)
, (10.24)
, (10.25)
Результати розрахунку зводимо до таблиці 10.3
Таблиця 10.3 - Дані для побудови характеристик під гальмування
Iт, А |
СФ2, Вс/м |
, в.о |
P, Вт |
Pм, Вт |
Вем, Н |
В, Н |
В, Н |
Vт, км/г |
|
100 |
13,711 |
0,89 |
6050 |
4327 |
137,1 |
160,259 |
1531,351 |
28,357 |
|
200 |
12,6 |
0,91 |
9900 |
3008 |
2520,007 |
130,783 |
2650,849 |
61,713 |
|
300 |
11,474 |
0,9 |
16500 |
993 |
3442,2 |
43,286 |
3489,514 |
101,655 |
На підставі отриманих даних будуємо характеристику під гальмування, після чого будуємо гальмову діаграму.
11. ВИБІР ЕЛЕМЕНТІВ ПУСКОВОГО РЕОСТАТА
Для вибору елементів пускового (гальмівного) реостата необхідно знати ефективний струм кожної секції, який визначається за формулою:
, (11.1)
де Nц число циклів пусків і гальмувань за годину. Приймаємо Nц = 110. Для визначення Iср2 t використовуються дані попередніх розрахунків і складається таблиця. Середній струм на позиції Iср визначається по пускової або гальмівної діаграми і вноситься до таблиці для секцій, що задіяні на даної позиції. Час протікання струму через секцію визначається по пускової або гальмівної діаграми за формулою:
, (11.2)
де Vi приріст швидкості на ділянці і, км/г
, (11.3)
ai прискорення на i ділянці, м/с2
, (11.4)
де Fi сила тяги на i ділянці, яка визначається на підставі залежності F(I), Н. Дані розрахунку заносимо в таблицю.
Таблиця 11.1 - Дані для розрахунку ефективних струмів
Позиція |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
?V, км/г |
0,15 |
0,35 |
0,449 |
0,531 |
0,749 |
0,921 |
5,75 |
0,875 |
5,375 |
2,625 |
0,75 |
1,75 |
|
a,м/с2 |
0,25 |
0,573 |
0,734 |
0,848 |
1,204 |
1,385 |
1,518 |
1,468 |
1,635 |
1,464 |
1,332 |
1,413 |
|
F, H |
7000 |
12875 |
15875 |
18000 |
24625 |
28000 |
30500 |
29600 |
32750 |
29625 |
27200 |
28750 |
|
?t, с |
0,167 |
0,170 |
0,170 |
0,174 |
0,173 |
0,185 |
1,052 |
0,166 |
0,913 |
0,498 |
0,156 |
0,344 |
Використовуючи дані таблиці 11.1 визначаємо ефективні струми для секцій реостата.
Таблиця 11.2 - Дані для теплового розрахунку
Позиція |
?t |
Секція |
||||||||||||||
Р1-Р2 |
Р2-Р3 |
Р3-Р4 |
Р4-Р5 |
Р5-Р6 |
Р6-Р7 |
Р7-Р8 |
||||||||||
Ісер |
Ісер2•?t |
Ісер |
Ісер2•?t |
Ісер |
Ісер2•?t |
Ісер |
Ісер2•?t |
Ісер |
Ісер2•?t |
Ісер |
Ісер2•?t |
Ісер |
Ісер2•?t |
|||
1 |
0,167 |
80 |
1068,8 |
80 |
1068,8 |
80 |
1068,8 |
80 |
1068,8 |
80 |
1068,8 |
80 |
1068,8 |
80 |
1068,8 |
|
2 |
0,17 |
- |
150 |
3825 |
150 |
3825 |
150 |
3825 |
150 |
3825 |
150 |
3825 |
150 |
3825 |
||
3 |
0,17 |
- |
- |
180 |
5508 |
180 |
5508 |
180 |
5508 |
180 |
5508 |
180 |
5508 |
|||
4 |
0,174 |
- |
- |
- |
202,67 |
7147,072 |
202,67 |
7147,072 |
202,67 |
7147,072 |
202,67 |
7147,072 |
||||
5 |
0,173 |
- |
- |
- |
- |
258,33 |
11545,049 |
258,33 |
11545,05 |
258,33 |
11545,05 |
|||||
6 |
0,185 |
- |
- |
- |
- |
- |
291,66 |
15737,13 |
291,66 |
15737,13 |
||||||
7 |
1,052 |
68,137 |
4884,069 |
68,137 |
4884,069 |
68,137 |
4884,069 |
68,137 |
4884,069 |
68,137 |
4884,069 |
241,804 |
61509,57 |
241,804 |
61509,57 |
|
8 |
0,166 |
- |
119,799 |
2382,399 |
119,799 |
2382,399 |
119,799 |
2382,399 |
119,799 |
2382,399 |
173,641 |
5005,099 |
173,641 |
5005,099 |
||
9 |
0,913 |
- |
- |
178,505 |
29091,864 |
178,505 |
29091,86 |
178,505 |
29091,864 |
137,02 |
17141,1 |
137,02 |
17141,1 |
|||
10 |
0,498 |
- |
- |
- |
196,233 |
19176,68 |
196,233 |
19176,680 |
83,785 |
3495,923 |
83,785 |
3495,923 |
||||
11 |
0,156 |
- |
- |
- |
- |
227,5 |
8073,975 |
51,662 |
416,358 |
51,662 |
416,358 |
|||||
12 |
0,344 |
- |
- |
- |
- |
109,375 |
4115,234 |
- |
181,818 |
11371,88 |
||||||
I2•?t |
5952,869 |
12160,267 |
46760,131 |
73083,88 |
96818,143 |
132399,1 |
143771 |
Таблиця 11.3 - Визначення ефективних струмів для секцій реостата
Секція |
Р1-Р2 |
Р2-Р3 |
Р3-Р4 |
Р4-Р5 |
Р5-Р6 |
Р6-Р7 |
Р7-Р8 |
|
Iеф,A |
13,486 |
19,276 |
37,799 |
47,256 |
54,391 |
63,604 |
66,604 |
Знаючи значення ефективних струмів, виконується вибір елементів реостатів за умовою Iеф?I?.
Таблиця 11.4 - Вибір реостатів
Позначення елемента |
Секції |
Опір, Ом |
Кількість витків |
I?, A |
|
6ТД.662.004.13 |
Р3-Р4, Р7-Р8 |
0,308 |
29 |
77 |
|
6ТД.662.004.14 |
Р4-Р5, Р5-Р6 |
0,79 |
46 |
62 |
|
6ТД.662.004.17 |
Р2-Р3 |
1,23 |
58 |
39 |
|
6ТД.662.004.18 |
Р6-Р7 |
1,7 |
58 |
33 |
Керуючись величиною опорів резисторів, струмів I? і Iеф викреслюється ланцюг опорів
Рис.11.1 Перший етап компонування ящику опорів
Приймається двохрядкове розподілення елементів. Елементи розташовуються таким чином, щоб виводи від резисторів до клемної рейки мало мінімальну довжину. Забороняється прохід виводів через усю довжину ящика. Кінці з'єднань елементів повинні розташуватися на однієї лицевої стороні.
електрообладнання гальмування тролейбус
Рис.11.2 Компонування резисторів у реостатному ящику
Вибір елементів ланцюга ослаблення поля
Вибір опорів ланцюгів ослаблення поля виконується виходячи з тривалого струму під час руху на останній позиції, при швидкості V=60 км/г.
Далі визначається припустимий тривалий струм, за значенням якого визначаються технічні характеристики резисторів, що складають ланцюг опорів ослаблення поля. Керуючись величиною опорів резисторів, струмів I? і Iеф викреслюється ланцюг опорів, і виконується компонування ящику опорів ослаблення поля.
Таблиця 11.5 - Дані для розрахунку ефективних струмів
№ ділянки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
?V, км/г |
0,875 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
a,м/с2 |
0,778 |
0,584 |
0,444 |
0,249 |
0,173 |
0,096 |
|
F, кH |
17,375 |
13,875 |
11,5 |
8,125 |
7 |
5,875 |
|
?t, с |
0,312 |
2,379 |
3,128 |
5,575 |
8,009 |
14,444 |
|
Iсер, А |
306,667 |
256,667 |
230 |
180 |
163,333 |
145 |
|
I2•?t |
29372,02 |
156733,4 |
165459,5 |
180631,6 |
273669,16 |
303677,5 |
I2•?t = 1049543
А
Вибір елементів гальмівного контуру
Вибір елементів гальмівного контуру виконується наступним чином: гальмівна характеристика V(I) розбивається в межах від найменшої швидкості гальмування до 60 км/г на частини. Знаходимо Vср, V, Bср, Iср .Далі ведеться розрахунок за формулами:
, (11.5)
, (11.6)
, (11.7)
Результати розрахунків заносимо в таблицю 11.6
Таблиця 11.6 - Данні по нагріву секцій
N ділянки |
t, c |
Iср, A |
Iср2t, A |
Bср, H |
Vср, км/г |
V, м/с |
wср, H/кH |
вi, м/с2 |
|
1 |
4,422 |
118,33 |
415882,7 |
3160 |
17,375 |
1,319 |
14,887 |
0,296 |
|
2 |
4,133 |
146,667 |
272290,3 |
3780 |
22,5 |
1,389 |
15,623 |
0,336 |
|
3 |
3,705 |
171,667 |
109197,4 |
4360 |
27,5 |
1,389 |
16,523 |
0,375 |
|
4 |
5,68 |
113,333 |
72960,51 |
1760 |
32,5 |
1,389 |
17,603 |
0,245 |
|
5 |
5,286 |
125 |
82589,553 |
1900 |
37,5 |
1,389 |
18,863 |
0,263 |
|
6 |
4,784 |
148,333 |
105256,4 |
2185 |
42,5 |
1,389 |
20,303 |
0,29 |
|
7 |
4,46 |
163,333 |
118991,292 |
2320 |
47,5 |
1,389 |
21,923 |
0,311 |
|
8 |
4,152 |
178,333 |
132043,8 |
2465 |
52,5 |
1,389 |
23,723 |
0,335 |
|
9 |
3,861 |
191,667 |
88426,45 |
2620 |
57,5 |
1,389 |
25,703 |
0,36 |
Ефективний струм ділянок визначаємо за формулою (11.1), а отримані значення зводимо до таблиці 11.7.
Таблиця 11.7- Визначення ефективних струмів для секцій реостата
№ ділянки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Iеф, A |
112,728 |
91,214 |
57,763 |
47,216 |
50,235 |
56,711 |
60,298 |
63,519 |
51,98 |
Знаючи значення ефективних струмів, виконується вибір елементів реостатів, складається ланцюг елементів, і виконується компонування ящику опорів.
Вибір елементів шунтового реостата
Розрахункові опори шунтового реостата: R = 1500 Ом; Rpp = 380 Ом; Rд1 = 70 Ом; Rд2 = 70 Ом. Для набору опорів секцій вибираються елементи типу СР. Далі складається ланцюг елементів шунтового реостата і виконується компонування ящику резисторів.
12. РОБОТА СИЛОВОЇ СХЕМИ ТА СХЕМИ КЕРУВАННЯ
Високовольтне тягове електрообладнання
Високовольтне тягове електрообладнання забезпечує рух тролейбуса. До тягових ланцюгів відносять силовий ланцюг і ланцюг парлельної обмотки збудження (шунтової).
Силовий ланцюг тягового високовольтного електрообладнання включає:
- струмоприймачі ХА1, ХА2;
- радіореактори L1, L2;
- автоматичний вимикач Q1;
- силові контакти лінійних контакторів ЛК1, ЛК2, ЛКЗ;
- силові контакти реостатного контактора КР;
- силові контакти гальмового контактора КТ;
- силові контакти шунтового контактора КШЗ;
- котушку реле максимального струму РТ;
- контакти реверсора H1, У1, Н2, У2 контролери керування КВП-22Б-М;
- пуско-гальмівні опори R1...R13;
- тяговий електродвигун M1;
- реле прискорення РУ;
- реле мінімального струму РМТ;
- кулачкові елементи РК1...РК12 групового контролера ЕКГ-20Б;
- реле напруги РН.
Ланцюг рівнобіжної обмотки збудження включає:
- обмотку збудження ОВ2;
- шунтові опори КШ2...КШ4;
- шунтові контактори КШ1...КШ4,
- запобіжник F3.
Тяговий електродвигун M1 служить для пуску тролейбуса, його руху під струмом у режимі тяги й електричного гальмування, а також руху без струму в режимі вибігу.
Радіореактори L1, L2, автоматичні вимикачі Q1, Q2 і реле РТ, РМТ і РН виконують захисні функції, їхнє призначення описане нижче.
Пристрій контролю ізоляції (УКИ) підключається між корпусом тролейбуса і ґрунтом, за допомогою рухливого електрода, що дозволяє вимірювати значення струму витоку між корпусом кузова тролейбуса і землею.
Контактори ЛК, КР, КТ, КШ комутують електричні ланцюги під навантаженням.
Пусковий опір R знижує й обмежує пусковий струм у ланцюзі якоря тягового електродвигуна при пуску і розгоні; при електродинамічному гальмуванні тяговий електродвигун переходить у генераторний режим і вироблювана їм електрична енергія гаситься гальмовим опором.
Шунтовий опір RШ регулює струм у рівнобіжній обмотці збудження тягового електродвигуна.
Система керування тяговим електродвигуном
На тролейбусі застосована групова автоматична система керування із серводвигунним приводом реостатного контролера.
Груповий реостатний контролер ЕКГ-20Б виконує наступні функції:
- виводить пускові опори з ланцюгів обмотки якоря й обмотки послідовного порушення тягового двигуна;
- послабляє поле порушення двигуна;
- здійснює переключення в ланцюгах керування серводвигуном, зв'язаних з автоматичним пуском.
Режим роботи тягового електродвигуна (пуск, регулювання чи швидкості гальмування) задаються водієм за допомогою контролера керування КВП-22Б установкою ходової педалі в маневрове чи одне з трьох робочих положень, що відповідають визначеної швидкості руху тролейбуса. При установці педалі в нульове (ненатиснуте) положення тяговий електродвигун відключений від контактної мережі. Положення педалі індикується на пульті керування водія.
Контролер керування КВП-22Б включає:
- контролер ходу, керуючий пуском тролейбуса і маючий нульове, маневрове і три ходові положення;
- гальмовий контролер, керуючий електродинамічним гальмуванням тролейбуса;
- реверсор, що змінює напрямок руху тролейбуса назад за допомогою зміни полярності якоря тягового електродвигуна;
- контакти заднього ходу.
У конструкцію контролера входять обертові кулачкові барабани і кулачкові елементи, включені в силовий ланцюг тягового двигуна. При чи натисканні відпусканні педалі, з'єднаної з валом контролера, контакти кулачкових елементів чи замикаються розмикаються.
Керування двигуном здійснюється за допомогою реле і контакторів. Головні контакти контакторів, що замикають і розмикають силовий ланцюг, включені у високовольтний ланцюг, а блоки-контакти, що здійснюють переключення в ланцюзі керування, і котушки, що втягують, задіяні від низьковольтного ланцюга.
Ланцюг керування тяговим електродвигуном
Ланцюг керування тяговим електродвигуном є низьковольтним ланцюгом і включає:
- котушки, що втягують, лінійних ЛК1, ЛК2, ЛАЗ і шунтових КБ, КШ1, КШ2, КІЗ контакторів;
- блоки-контакти лінійних контакторів ЛК1, ЛК2, ЛАЗ;
- кулачкові елементи контролера ходу 1КВ(М-3), 2КВ(М-3), КВ(М-1), КВ(1-3), КВ(2), КВ(3);
- кулачкові елементи гальмового контролера Т.(0), Т.(1-2)/2, Т.(1-2)/3, Т.(2);
- кулачкові елементи групового реостатного контролера РК1, РК(1-9),
РК(9-11), РК(2-11), РК(10-11), РК11, РКМ, РКП;
- реле часу РВ і РВ1 із замикаючими і контактами, що розмикають;
- котушки реле прискорення РУ3, що замикають і розмикають контакти РУ;
- котушка реле СР, його замикаючі і контакти, що розмикають;
- якір серводвигуна СД і обмотки збудження ВПЕРЕД та НАЗАД;
- контакти, що розмикають, реле максимального струму РТ;
- замикаючі і контакти, що розмикають, реле напруги РН;
- замикаючі контакти реле мінімального струму РМТ;
- резистори в ланцюзі серводвигуна СД: нерегульований R2 і регульований R3;
- вимикач секвенції S26, службовець для перевірки працездатності електротягового устаткування від акумуляторних батарей;
- контрольні лампочки Н13...Н16 фіксованих позицій ходової педалі;
- перемикач зміни режиму руху "ИРД" SA17;
- перемикач полярності контактної мережі SV11 і ін.
Автоматичний пуск і регулювання швидкості
Режим роботи тягового двигуна задається водієм за допомогою контролера керування КВП-22Б, що має нульову, маневрову, три робочі ходові позиції, три позиції електродинамічного гальмування, контакти заднього ходу. У нульовій позиції тяговий двигун відключений від контактної мережі. Рух на маневровій позиції з малою швидкістю і вибір люфту в трансмісії досягається обмеженням струму якоря за рахунок уведення пускових опорів R1...R7 у його ланцюг. Схемою тролейбуса передбачений автоматичний пуск ТЕД під контролем реле прискорення РУ. Пуск і автоматичний розгін ТЕД тролейбуса здійснюється натисканням на ходову (праву) педаль контролера керування з установкою її на одну з чотирьох позицій, що характеризують визначену швидкість руху. При натисканні на ходову (пускову) педаль повертається ходовий важіль контролера, що установлює вал контролера в ту позицію, що задана педаллю. При установці вала контролера ходу в позицію М (маневрова) у ланцюзі керування замикаються його кулачкові елементи 1КВ(М-3), 2КВ(М-3), КВ(М-1).
Замиканням кулачкового елемента 2КВ(М-3) подається живлення на котушки лінійних контакторів ЛК1 і ЛК2 по ланцюзі: У44 - РК1 - У178 - 2КВ(М-3) - У179 - ТК(0) - У217 - КТ - У176 - РТ - У180 - КЗ/2,3 - ВЗ01 - РН/13-14-177 - ЛК1, ЛК2 - У4.
Крім того, по цьому ж ланцюзі, через замкнутий контакт РК(1-9) подається живлення на котушку шунтового контактора КШ1, силовим контактом КШ1/5-6 якого блокується RIII2 у ланцюзі ОВ2.
Включенням лінійних контакторів ЛК1 і ЛК2 збирається силовий ланцюг, що підключає якір, послідовний обмотку ТЕД з пусковими і гальмовими опорами, а також рівнобіжну обмотку збудження, до контактної мережі: ХА1 - L1 - Q1 - ЛК1 /9-10 - РТ - У1 - R8 - R9 - А11 - ДИТ - М1 - А12 - РУ - А70 - РМТ - B2 - PK7 - R1 ...R7 - OB1 - Л ДО2/9-10 - АЗ 8 - L2 - XA2.
Ланцюг струму обмотки ОВ2 замикається через R8 - RIII5 - RIII4 - A35 OB2 - КШ1 /5-6 - А103 - F3 - A38 - L2 - XA2.
У тяговому електродвигуні створюється обертаючий момент (порядку 22-23 кгс*м), необхідний для вибору люфту в трансмісії.
Замиканням кулачкового елемента 1КВ(М-3) подається живлення на обмотку реле часу РВ через У44 - 1КВ(М-3) - У173 - ЛК2 - РВ - У4. Через 0,5...0,6 з через контакт, що замкнувся, РВ/17-18 подається живлення на котушку контактора ЛКЗ. Силовим контактом 9-10 контактора ЛКЗ виводяться з ланцюга двигуна гальмові опори R8 і R9. Відбувається збільшення стискального зусилля до 700...800 кгс, якого досить для пересування тролейбуса на незначні відрізки шляху (рух у чи парку в місцях скупчення транспорту) зі швидкістю 4...5 км/год.
Замиканням кулачкового елемента КВ(М-1) замкнеться ланцюг живлення котушки РУ2 по ланцюзі В44 - КВ(М-1) - У205 - Р5/2-3 - У210 - РУ2 - У207 - Р5/5-6 - У4. Магнітний потік котушки РУ2 підсилює магнітний потік основної котушки РУ, що коштує в силовому ланцюзі.
Для збільшення швидкості тролейбуса необхідно ходову педаль контролера установити на першу ходову позицію. Відповідно до таблиці кулачкові елементи 1КВ(М-3), 2КВ(М-3), КВ(М-1) залишаються замкнутими й у першій ходовій позиції, крім них, замкнеться кулачковий елемент КВ(1-3), завдяки чому подається живлення на обмотку "УПЕРЕД" СД привода реостатного контролера по ланцюзі В44 - КВ(1-3) - У192 - блок-контакт ЛК1/1-2 - У191 - котушка "УПЕРЕД" - У4 і на якір серводвигуна по ланцюзі В44 -КВ(1-3) - блок-контакт ЛКЗ/5-6 - У193 - контакти CP/6-7 - R2 - B196 - замкн. контакт РУ/8-9 - У198 - СД - У4.
Вал СД почне обертатися. Вал реостатного контролера з кулачковими елементами, з'єднаний через редуктор зваленням СД почне свій рух.
Із силового ланцюга ТЕД почнуть виводитися секції пускового реостата R2, R3, R4 і т.д., що перемикнуться блоками-контактами РК. Зменшення загального опору силового ланцюга приведе до збільшення струму в ланцюзі і, як наслідок, до збільшення швидкості тролейбуса.
При досягненні струму в ланцюзі якоря величини струму уставки реле прискорення РУ, рівного 200А, відбудеться зупинка СД при положенні вала контролера на позиції 6. (У залежності від завантаження тролейбуса і рельєфу місцевості зупинка СД може бути трохи раніше, тобто на 5 чи позиції трохи пізніше, тобто на 7 позиції). При цьому контакт РУ/8-9 у ланцюзі В196 - У198 - СД розімкнеться, а в ланцюзі В201 - РКП/13-16 контакт РУ/7-8 замкнеться. Якщо при цьому вал контролера знаходився між позиціями, то СД доведе вал РК до позиції, одержуючи живлення по ланцюжку: У44 - КВ(1-3) - ЛКЗ/5-6 - У193 - СР/6-7 - Р5/8-9 - У208 - РУЗ - Р5/11-12 - У197 - РКМ - У198 - СД - У4.
При підході вала до позиції контакт РКМ розімкнеться, а контакт РКП замкнеться, і обмотка якоря СД виявиться замкнутої накоротко, вал зупиниться.
В міру збільшення швидкості тролейбуса струм у ланцюзі тягового двигуна знижується і при значенні рівному нижньому рівню уставки реле РУ (150А), його контакт РУ/8-9 у ланцюзі R2 - B196 - B198 знову замкнеться, контакт РУ/7-8 у ланцюзі В201 - РКП розімкнеться. Якір серводвигуна одержить знову живлення, і вал ЕКГ повернеться на наступну позицію і т.д. При підході кулачкового вала реостатного контролера до 10 позиції замикається силовий кулачковий елемент РК7 і тим самим вводиться в ланцюг якоря ТЕД, паралельно обмотці збудження ОВ1, реостат R10...R13 і токова котушка реле напруги РН2. Це приводить до ослаблення полючи порушення на 25-28%. На позиції 10 замкнуться блоки-контакти РК(10 -11) у ланцюзі В44 - КВ(М-1) - У205 - РК(10-11) - У202 - СР - У4 і подається живлення на реле СР, що своїми контактами СР/6-7 у ланцюзі В44 - КВ(1-3) - ЛКЗ/5-6 - СР/6-7 - R2 - У196 - РУ/8-9 - У198 - СД - У4 відключить СД, а другою парою контактів СР/12-13 у ланцюзі В201 - РКП - У4 замкне якір СД накоротко для фіксації вала контролера на позиції 10. У результаті в даній позиції ходової педалі і контролера ми маємо:
- цілком виведене пусковий опір і зашунтовано силовим контактом КР/9-10 реостатного контактора КР. Котушка КР була запитана на позиції 9 блоками-контактами РК(9-11) у ланцюзі В180 - РК(9-11) - У182 - КР;
- зменшено струм у рівнобіжній обмотці ОВ2 з а рахунок розмикання контакту КШ1/5-6 при знеструмленні котушки контактора КШ1 блоками-контактами РК(1-9) у ланцюзі: У44 - ЛК1/5-6 - 2КВ(М-3) - У179 - РК(1-9) КШ1 - У4 у позиції 10;
- створилася перша ступінь ослаблення полючи порушення тягового двигуна (до 75%).
Для подальшого збільшення швидкості тролейбуса ходова педаль установлюється на другу ходову позицію. При цьому залишаються замкнутими 1КВ(М-3), 2КВ(М-3), КВ(1-3) і замикається кулачковий елемент КВ(2), розмикається кулачковий елемент КВ(М-1), що розмикає ланцюг живлення котушки СР: У44 - КВ(М-1 )- У20 5- РК(10-11 )- У202 - З Р - У4. У результаті контакт СР/6-7 у ланцюзі В44 - КВ(1-3) - ЛКЗ/5-6 - СР/6-7 - ДО2 - У196 - РУ/8-9 - СД - У4 замкне ланцюг живлення СД, а контакт СР/8-9 у ланцюзі В201 - РКП - У4 розімкне шунтуючу ланцюг якоря СД. СД почне обертатися, вал реостатного контролера повернеться на шістнадцяту позицію.
На 11 позиції замикається силовий кулачковий елемент РК7, шунтуючий секцію опорів R9-R9. Відбувається ослаблення поля двигуна до 47%. Кулачковий елемент РК11 у ланцюзі керування: У44 - КВ(3) - У204 - РК11 - У202 - СР - У4 запитав котушку реле, контактом СР/6-7 у ланцюзі живлення СД знеструмить СД, а контактом СР/8-9 у ланцюзі В201 - РКП - замкне шунтуючу ланцюг СД і кулачковий вал ЕКГ зупиниться.
У залежності від умов руху пуск тролейбуса можна здійснювати з різним прискоренням, найменше прискорення (порядку 1,3 м/с2) одержує тролейбус при русі з першої ходової позиції.
Якщо після маневрової позиції перевести ходову педаль відразу на другу чи третю ходову позицію, минаючи першу, то кулачковий елемент контролера керування КВ(М-1) розімкнеться і відключить регулювальну котушку реле прискорення РУ2, що створювала додатковий магнітний потік, що діяв разом з магнітним потоком силової котушки РУ (відключення якоря серводвигуна СД відбувалося при пусковому струмі 200А).
У випадку руху з положення ходової педалі в другий (третьої) позиції і, як наслідок, при виключеній з роботи котушки реле РУ2, змінюється уставка спрацьовування реле прискорення.
Тік уставки реле прискорення збільшується і реле прискорення РУЗ відключає серводвигун при струмі в силовому ланцюзі (350±10)А і включає при струмі 280А. При цьому пуск тролейбуса буде відбуватися з великим прискоренням.
При поверненні педалі ходу контролера керування у вихідну нульову позицію розмикаються всі кулачкові елементи контролера ходу, знеструмлюються котушки реле часу РВ і лінійного контактора ЛКЗ.
Силові контакти ЛКЗ відключаються і вводять у силовий ланцюг гальмовий опір R8-R9, що викликає зменшення струму в ланцюзі якоря ТЕД. Реле часу РВ відключається з витримкою часу 0,25...0,6 с. Після розмикання контакту РВ/37-38 у ланцюзі В44 - ЛК1/5-6 - У178 - РВ/37-38 - ТК(0) - У217- КТ - У176 - РТ/61-62 - У180 - КЗ - РН/9-10 - ЛК1, ЛК2 - У4 знеструмлюються лінійні контактори ЛК1, ЛК2 і реостатний контактор КР. Силові контакти лінійних контакторів ЛК1 і ЛК2 розривають силовий ланцюг. Таке вимикання силового ланцюга зменшує підгоряння контактів лінійних контакторів, виключає кидки струму і робить більш плавним сповільнення руху тролейбуса при вибігі. Після вимикання ЛК1 і ЛК2 подається живлення на котушку "НАЗАД" по ланцюзі В44 -РК(2-11) - замкн. контакт ЛК1/7-8 - У194 - РВ/25-26 - У195 - "НАЗАД" - У4 і на серводвигун по ланцюзі: У44 - РК(2-18) - ЛК1/7-8 - R2 - У196 - РУ/8-9 - СД - У4. Якір СД починає обертатися в зворотну сторону до приходу в першу позицію, на якій розімкнуться блоки-контакти РК(2-18). Ланцюг привода контролера знеструмиться. Тому що якір СД при обертанні назад не шунтований опором R3, то швидкість повороту вала ЕКГ назад вище, ніж уперед. Це забезпечує прискорене повернення вала у вихідне положення.
При поверненні вала контролера на першу позицію струм у ланцюзі якоря ТЕД відсутній.
Кулачковий елемент РК1 замикається і створює разом із блоком-контактом ЛК2 гальмовий контур для якоря серводвигуна СД, що загальмовує кулачковий барабан групового реостатного контролера на першій позиції. Всі елементи апаратури керування рухом тролейбуса знову готові до пуску. Пуск на вибігі відбувається аналогічно пуску після зупинки тролейбуса.
На тролейбусах введені в низьковольтну схему керування тяговим електрообладнанням перемикач полярності SV11 і вимикач зміни режиму руху "ИРД" SA17.
Перемикач полярності SV11 забезпечує рух тролейбуса по зустрічній контактній мережі зі зворотною полярністю.
Для здійснення руху по зустрічній контактній мережі переносять струмоприймачі з основної мережі на мережу зі зворотною полярністю і включають перемикач SV11, розташований на розподільному щиті. Перемикачем SV11 задіється реле Р5. Контакти реле Р5/2-1 і Р5/4-5 у ланцюзі В44 - КВ(М-1) - У205 - Р5/2-1 - У207 - РУ2/4-3 - Р5/4-5 - У4 змінюють полярність обмотки РУ2, а контакти реле Р5/7-8 і Р5/10-11 у ланцюзі В44 - КВ(1 -3)/7-8 - ЛКЗ/5-6 - У193 - СР/6-7 - Р5/7-8 - РУЗ/6-5 - Р5/10-11 - У 197 - РКМ/11-12 - У198 - ЛК2/2-1 - У199 - RЗ - У4 змінюють полярність обмотки РУЗ, установлюючи їхні магнітні потоки згідно з магнітним потоком основної обмотки РУ, напрямок магнітного потоку якої змінилося при переносі штанг на контактну мережу зі зворотною полярністю.
Перемикач зміни режиму руху "ИРД" SA17 призначений для "фіксації" сталої швидкості шляхом зупинки СД контролера ЕКГ-20Б в кожнім з його положень під час руху тролейбуса.
Початок руху при включеному перемикачі SA17 здійснюється в позиції ходової педалі два (чи три).
Вибір ("фіксація") сталої швидкості виробляється шляхом повернення ходової педалі в першу позицію. При цьому подається живлення на котушку, що втягує, реле по ланцюгу: У44 - КВ(М-1 ) - B205 -S А17/4-8 -У202 - СР/5-16 - У4.
При спрацьовуванні реле СР контактами СР/6-7 розмикається ланцюг якоря електродвигуна привода реостатного контролера і накоротко з'єднується шунтуюча двигун ланцюг контактами СР/8-9. Обертання якоря СД припиняється.
У разі потреби збільшення швидкості (при включеному SA17) повертають ходову педаль у другу (або третю) позицію і при досягненні тролейбусом потрібної швидкості переводять знову ходову педаль у першу позицію.
Електродинамічне гальмування
Електрична схема тролейбуса передбачає три ступіні електродинамічного реостатного гальмування: натискання гальмової педалі на першу позицію і натискання гальмової педалі на другу позицію, і, нарешті, натискання гальмової педалі на третю позицію.
При натисканні гальмової педалі на кожну з трьох позицій розмикається кулачковий елемент гальмового контролера ТК(0).
Якщо гальмування здійснюється на вибігу, то розмикання контактів ТК(0) не вносить у ланцюзі ніяких змін. Якщо ж гальмова педаль була натиснута при наявності ходового режиму, то контакти кулачкового елемента ТК(0), розмикаючи, розривають ланцюг живлення котушок лінійних контакторів ЛК1 і ЛК2 і реостатний контактори КР, вони виключаються. У результаті якір тягового електродвигуна відключається від мережі. Розмикається ланцюг живлення котушки "УПЕРЕД" і насичується ланцюг через блоки-контакти ЛК1 живлення котушки "НАЗАД". Серводвигун починає обертати вал ЕКГ у зворотну сторону до позиції 1.
При натисканні гальмової педалі в перше гальмове положення, крім розмикання кулачкового елемента ТК(0), відбувається замикання кулачкових елементів ТК (1-2)/1 у ланцюзі подачі живлення через У170 на лампочки стоп-сигналів задніх ліхтарів.
Крім замикання ТК(1-2)/1, одночасно відбувається замикання кулачкового елемента ТК(1-2)/2 у ланцюзі: У44 - ТК(1-2)/2 - У163 - ЛК2/3-4 - У186 - ЛКЗ/3-4 - У185 - ЛК1/3-4 - У215 - КШЗ, PB1 - VD106 - B206 - KT - B4, що приводить до спрацьовування контакторів КШЗ, КТ і реле часу РВ1.
Силові контакти КШЗ/5-6 подадуть живлення на обмотку ОВ2 від контактної мережі по ланцюжку: ХА1 - L1 - Q1 -КШЗ/5-6 - R9 - RШ5 - RШ4 - ОВ2 - КШ1 - А103 - FЗ - А38 - L2 - ХА2.
Силові контакти КТ/9-10 замкнуть ланцюг якоря ТЕД на гальмовий опір R8-R9, утворити гальмовий контур.
Контакти КТ/5-6 у ланцюзі керування замкнуть ланцюг живлення котушки контактора КШ1 по ланцюзі: У44 - КТ/5-6 - У183 - КШ1 - У4. Силові контакти КШ1/5-6 зашунтують опір RШ2 у ланцюзі котушки ОВ2, що приведе до збільшення струму порушення в ланцюзі незалежної обмотки ОВ2 і збільшення гальмового струму.
Контакти реле часу РВ1/17-18 із затримкою в 0,6 з відносно спрацьовування реле часу, продублюють ланцюг живлення контактора КТ (при розмикання кулачкового елемента ТК (1-2)/2 котушка контактора КТ залишиться замкнутої на час затримки РВ1).
Тяговий двигун працює в генераторному режимі і створює гальмовий момент на ведучих колесах тролейбуса.
При установці педалі гальмового контролера в друге гальмове положення відбувається замикання кулачкового елемента ТК(1-2)/3, причому кулачкові елементи ТК(1-2)/1 і ТК(1-2)/2 залишаються замкнутими.
Кулачковий елемент замкне в ланцюзі керування ланцюг живлення шунтового контактора КШ4 по ланцюзі: У44 - ТК( 1 -2)/3 - КШ4 - У190 - РМТ/53-54 - У4.
Силові контакти КШ4/5-6 зашунтують опір RШ4 у ланцюзі котушки ОВ2, що приведе до подальшого збільшення гальмового струму і гальмового моменту на ведучих колесах.
При установці педалі гальмового контролера в третє гальмове положення відбувається замикання кулачкового елемента ТК(2), причому кулачкові елементи ТК(1-2)/1, ТК(1:2)/2 і ТК(1-2)/3 залишаються замкнутими.
Кулачковий елемент ТК(2)/2-7 у ланцюзі керування подасть живлення на котушку шунтового контактора КШ2 по ланцюжку: У44 - ТК(2)/2-7 - У189 КШ2 - У190 - РМТ/53-54 - У4. Силовий контакт КШ2/5-6 зашунтує у ланцюзі котушки ОВ2 опір RШ5, що приведе до подальшого збільшення гальмового струму і гальмового моменту на ведучих колесах. Уведення додаткової позиції в гальмовому контролері дозволило забезпечити більш плавне гальмування.
Електричне гальмування дозволяє знизити швидкість тролейбуса до 5...7 км/година.
Спільне використання електричного гальмування з пневматичною системою гальмування, що починається з положення 3, дозволяє погасити швидкість тролейбуса до нуля.
У положенні 3 гальмова педаль пускає в хід одночасно важіль гальмового крана і важіль гальмового контролера.
При скиданні гальмової педалі контролера керування в нульове положення кулачкові елементи ТК(2), ТК(1-2)/3, ТК(1-2)/2 і ТК(1-2)/1 розмикаються, а кулачковий елемент ТК(0) замикається. Гаснуть лампочки стоп-сигналів.
Спочатку знімається напруга з котушок шунтових контакторів КШ2, КШЗ, КШ4 і реле часу РВ, а потім, через 0,3...0,6 сек, розмикається реле часу РВ 1/17-18, знеструмлюючи котушку КТ.
Силовий контакт КШ2/5-6, розмикаючи, вводить у ланцюг обмотки ОВ2 опір RШ5.
Силовий контакт КШ4/5-6, розмикаючи, вводить у ланцюг обмотки ОВ2 опір RIII4.
Силові контакти контактора КШЗ/5-6 розмикають ланцюг живлення обмотки ОВ2 від контактної мережі, магнітне поле тягового двигуна зникає.
Силові контакти контактора КТ/9-10 розімкнуть ланцюг якоря від гальмового опору R8-R9.
При такім вимиканні менше підгоряють контакти контакторів КШЗ і КТ, більш плавно зменшується гальмова сила.
Рух тролейбуса заднім ходом
Електрична схема тролейбуса дозволяє здійснювати рух тролейбуса заднім ходом.
Щоб тролейбус рухався назад, необхідно змінити обертання якоря ТЕД в іншу сторону. Це відбувається при установці рукоятки реверсора контролера у фіксоване положення "Назад".
Поворотом рукоятки здійснюється поворот реверсивного барабана, що здійснює переключення полярності напруги обмотки якоря й обмоток додаткових полюсів. Одночасно з цим, кулачковим елементом КЗХ барабана реверсора здійснюється замикання ланцюга живлення лампочки H17 на пульті водія "ЗХ" і загоряються два задніх ліхтарі HL17 і HL18, що попереджають пішоходи, водіїв транспорту й ін. про рух тролейбуса назад.
Реверсивний барабан з робочого положення "Уперед" чи "Назад" можна перевести в нульове тільки в тому випадку, якщо ходова педаль контролера встановлена в нульову позицію.
Подобные документы
Характеристика електрообладнання автомобіля Nissan-Micra. Розробка принципової електричної схеми електрообладнання. Розрахунок та вибір елементів схеми. Розрахунок (вибір) монтажних елементів. Розробка структурної, принципової та монтажної схеми.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 23.02.2011Вибір і обґрунтування силової схеми тягового електропривода для локомотива; схема автономного інвертора напруги. Розрахунок струму статора для зон регулювання. Визначення пускової і постійної потужності, електромагнітного моменту і фазного струму двигуна.
курсовая работа [198,5 K], добавлен 10.11.2012Загальна схема електрообладнання трактора ЮМЗ-6КЛ. Тип і конструкція акумуляторної батареї. Принцип дії і будова генератора. Контактно-транзисторні регулятори напруги у генераторних пристроях, процеси їх роботи. Система запалювання в двигунах від магнето.
реферат [4,8 M], добавлен 10.09.2010Якість ремонту стартерів і генераторів та технічне оснащення виробництва. Розрахунок режимів роботи і фондів часу, кількості головних і допоміжних робітників дільниці. Планувальне рішення споруди. Технологія ремонту комплектів електрообладнання.
курсовая работа [76,1 K], добавлен 13.06.2014Використання генераторів постійного струму для заряджання акумуляторних батарей та живлення електрообладнання автомобіля. Основні несправності генератора, перевірка наявності замикання або пошкодження обмоток ротора та статора за допомогою мультиметра.
отчет по практике [145,7 K], добавлен 15.09.2015Система технічного обслуговування і ремонту автомобілів. Вибір спецмашин і автомобілів, розрахунок середньодобового пробігу. Розрахунок виробничої програми. Визначення витрат силової та освітлювальної електричної енергії, необхідної кількості робітників.
дипломная работа [62,6 K], добавлен 13.06.2014Системи електропостачання, освітлення, вентиляції, опалення та кондиціонування повітря пасажирського вагона. Визначення потужності основних споживачів електроенергії пасажирського вагона. Комплексне випробування електрообладнання вагона в зібраному стані.
курсовая работа [172,6 K], добавлен 27.04.2014Хімічні реакції при горінні палива. Розрахунок процесів, індикаторних та ефективних показників дійсного циклу двигуна. Параметри циліндра та тепловий баланс пристрою. Кінематичний розрахунок кривошипно-шатуного механізму. Побудова індикаторної діаграми.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2010Розбірка та дефектація агрегатів електрообладнання. Технічна характеристика акумуляторних батарей, їх розборка, несправності. Ремонт та перевірка генераторів. Несправності стартерів та способи їх усунення. Перевірка та регулювання системи освітлення.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 05.05.2010Загальна характеристика та регламент технічного обслуговування електрообладнання. Принципи роботи основних електроприладів автомобіля та їх технічне обслуговування. Охорона праці та техніка безпеки при проведенні технічного обслуговування автомобіля.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.02.2013