Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Российский государственный профессионально педагогический университет

Факультет электроэнергетики и информатики

Кафедра электрооборудования и энергоснабжения

Контрольная работа по дисциплине

«Электрифицированный транспорт»

Выполнил: студент гр. ЗЭП – 401С Габец Е.Г.

Проверил: Щеклеина И.Л.

Екатеринбург2014

Вариант №9

Задание 1

Рассчитать и построить по исходным данным электромеханические характеристики на валу якоря и ободе колеса единиц подвижного состава городского транспорта (тролейбус ДК-211Б).

Исходные данные:

Номинальное напряжение 550 В,

Мощность часовая 150 кВт,

Ток часовой 300 А,

Частота вращения 1860 об/мин.,

К.П.Д. 91,3%,

Класс изоляции обмоток – Н,

Число витков главного полюса (W) - 25.

Активное сопротивление обмоток при tᵒ=100ᵒC:

якоря Rя=0,044 Ом,

главных полюсов Rв=0,05 Ом,

добавочных полюсов Rдп=0,045 Ом.

Передаточное число редуктора µ=11,4.

Диаметр ведущего колеса Дк=1070 мм.

Магнитные характеристики и характеристики механических и магнитных потерь представлены на рис. 1.

Решение: расчет ведётся в зависимости от тока якоря двигателя, данные расчета сводим в таблицу 1. По значениям М.Д.С. и тока якоря, пользуясь характеристиками рис. 1 находим значение СФ.

Рассчитаем магнитодвижущую силу двигателя в зависимости от тока якоря:

W

Находим потери напряжения на активном сопротивлении обмоток двигателя Ir=I*(Rя+ Rдп+Rв).

Частота вращения якоря рассчитываем по формуле:

Для определения К.П.Д. рассчитаем электрические потери:

По характеристикам рис.1 для определения значений частоты вращения и М.Д.С. находим сумму механических и магнитных потерь 𝜟Рм+ 𝜟Рс.

При I=50А 347,5+9000=9347,5 Вт=9,34 кВт;

При I=70А 681,1+8500=9181,1 Вт=9,2 кВт;

При I=100А 1390+8125=9515 Вт=9,5 кВт;

При I=150А 3127,5+4625=7752,5 Вт=7,8 кВт;

При I=200А 5560+4875=10435 Вт=10,4 кВт;

При I=250А 8687,5+4900=13587,5Вт=13,6 кВт;

При I=300А 12510+5000=17510 Вт=17,5 кВт;

При I=350А 17027+5100=22127,5 Вт=22,12 кВт;

При I=400А 22240+5240=27480 Вт=27,5 кВт.

Такимобразоммы нашли электромеханические характеристики на валу двигателя.

Рассчитаем КПД двигателя в зависимости от тока якоря

Находим момент двигателя по формуле:

Для получения электромеханических характеристик на ободе колеса определяем скорость на ободе колеса. Определяем скорость на ободе колеса на ободе колеса по выражению:

Определяем К.П.Д. по выражению , приняв К.П.Д. редуктора для трамвая КТМ-5 равным 0,95, что соответствует зубчатой передаче с карданным валом.

Силу тяги на ободе колеса определяем по формуле

Данные полученные при расчетах заносим в таблицу 1. Расчетные электромеханические характеристики на валу якоря и ободе колеса отображаем на рис. 2 и 3.

Задание 2

Контактный электровоз К-14

1. Техническая характеристика электровоза К-14

Сцепной вес, кН – 140

Напряжение, В – 250

Электродвигатели тяговые – ДТМ-46

Контроллер типа КС30314

Сопротивления типа – БР1У5

Электродвигатель компрессора – Д12

Компрессор марки – У43102

2. Составные части электровоза

Контактный электровоз состоит из механической, электрической и пневматической части.

Механическая часть электровоза состоит из рамы, кабины, буферов, тормозной и песочной систем, редукторов, колесных пар, рессорного подвешивания рамы, подвески электродвигателей.

Рама - основная несущая часть электровоза служит для размещения на ней всего механического и электрического оборудования, а также для создания необходимого сцепного веса. Рама электровоза К-14 состоит из двух стальных литых буферов, двух боковин толщиной до 110 мм, состоящих из стальных листов, склепанных между собой. Поперечных балок, предназначенных для подвески тяговых электродвигателей, центрально расположенной кабины машиниста, двух сидений, направляющих букс.

Электровоз К-14 оборудован индивидуальными приводами на каждую ось с двухступенчатым цилиндро-коническим редуктором. Крепление электродвигателя к редуктору фланцевое.

Применение двухступенчатых редукторов и более быстроходных тяговых электродвигателей дало возможность увеличить клиренс до 100-120 мм, что значительно улучшило эксплуатационные качества электровоза.

Привод электровоза состоит из тягового электродвигателя, двухступенчатого редуктора, двух букс и полуската.

3. Управление движения электровоза

Локомотив и все вагоны, связанные друг с другом сцепными устройствами, составляют в кинематическом отношении одно целое - состав. Кинематическое единство - здесь следует понимать таким образом, что все вагоны в каждый момент времени имеют одинаковые скорости и ускорение. И поэтому в каждый отрезок времени пробегают одинаковый путь.

Скорость движения поезда по рельсовому пути изменяется от нуля до номинальной скорости, которую обеспечивает локомотив. Изменение скорости обуславливает появление ускорений, которые, в свою очередь, вызывают появление сил, действующих в направление движения поезда.

Движения поезда характеризуется тремя основными режимами:

a) тягой

b) выбегом

c) торможением.

В период трогания с места двигатели локомотива преобразуют элетрическую энергию в механическую, которая затрачивается на повышение скорости и преодоление сопротивлений движению. При свободном выбеге движение локомотива выключена, скорость локомотива падает, т.к. кинематичекая энергия поезда расходуется на преодоление сопротивлений движению.

Торможение поезда производится обычно при выключенных двигателях локомотива, а к сопротивлению движения добавляется тормозная сила.

4. Порядок пуска электровоза:

a) включить автомат (или штепсельное соединение);

b) зажечь фары;

c) установить рукоятку реверсивного барабана (малую рукоятку) контроллера в положение, соответствующее желаемому направлению движения;

d) дать сигнал звонком;

e) повернуть рукоятку главного вала контроллера в первое положение и продолжить его вращение по часовой стрелке, выдерживая в каждом положении 2-3 с.

f) Во время езды машинист должен держать левую руку на рукоятке главного барабана контроллера, а правую тормозном маховике.

5. Схема электропривода электровоза

За счет изменения величины сопротивления на различных позициях пуско-тормозного реостата, включенного в цепь тяговых двигателей, осуществляется пуск электровоза, регулирование скорости его движения и тормозного усилия при динамическом торможении.

Пуск электровоза, регулирование скорости его движения и тормозного усилия при динамическом торможении производится за счет изменения величины сопротивления на различных позициях пуско-тормозного реостата, включенного в цепь тяговых двигателей. Пуск электровоза и регулирование скорости движения производятся при повороте главной рукоятки контроллера на позиции 1,2,3,4,5,Х1, Х2,Х3,6,7,8. При этом контактами 1,2,3,4,5,6,7,8 и ЛК контроллера тяговые двигатели включаются последовательно или параллельно и в цепь питания их включаются соответствующие ступени пускового реостата. Длительная езда допускается лишь на ходовых позициях (5 и 8) контроллера

Динамическое торможение и регулирование тормозного усилия осуществляются при установке главной рукоятки контроллера на позиции I,II,III,IV,V,VI. При этом контактами 1,2,3,4,5,7,Т1,Т2 контроллера тяговые двигатели М1 и М2 включаются параллельно по перекрестно-петлевой схеме, а в цепь двигателей включается соответствующая ступень реостата.

Реверсирование производится за счет изменения направления магнитного потока в обмотках возбуждения ОВ1 и ОВ2. Реверсирование осуществляется при повороте реверсивной рукоятки контроллера из положения "Вперед" в положение "Назад" (или обратно) через нулевое положение.

Для повышения безопасности электровоз К-14 оборудуется системой автоматического отключения тяговых двигателей, наложение тормозных колодок на колеса электровоза. Согласно схеме автоматического отключения тяговых двигателей и наложения тормозов питание тяговых двигателей возможно только в том случае, если машинист электровоза находится в кабине и обе двери закрыты.

Контактная сеть (рис. 3) состоит из питающего кабеля 1, контактного провода 2, рельсового пути 3 и отсасывающего кабеля 4.

Ток от выпрямителя 5 подводится к контактному проводу 2 питающими кабелями 1. Отрицательная шина выпрямительной подстанции соединяется отсасывающим кабелем 4 с рельсами 3, являющимися обратным проводом.

Дата добавления: 2015-09-29