Электровоз ЧС2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Расчёт и построение электротяговых характеристик

2. Расчёт ступеней пускового реостата

3. Расчёт маневровых ступеней пусковых реостатов

4. Расчёт цепей регулирования возбуждения тяговых электродвигателей

5. Компоновка пусковых реостатов

6. Разработка силовой цепи электровоза

7. Разработка узла цепи управления

8. Выбор электрооборудования и тяговых аппаратов

Выводы

Список использованных источников

электрооборудование пусковой реостат тяговой

Введение

В отличие от грузовых поездов, вес которых достигает 5000-6000 т, а максимальная скорость не превышает 90 км/ч, пассажирские поезда с локомотивной тягой обычно имеют вес состава не более 1100 т, но обращаются они с максимальными скоростями до 120 км/ч; на некоторых направлениях пассажирские поезда развивают скорость 140-160 км/ч. Локомотивы, обслуживающие грузовые поезда, обладают значительными тяговыми усилиями при относительно невысоких скоростях. Локомотивы, обслуживающие пассажирские поезда, имеют меньшее тяговое усилие, но более высокие скорости движения при реализации этих усилий. Пассажирские локомотив должен обладать плавным ходом и лучшими динамическими качествами с тем, чтобы при высоких скоростях движения его воздействие на путь не превышало допустимых пределов. Поэтому в отличие от грузовых электровозов пассажирские строят с меньшими нагрузками от колесных пар на рельсы и тяговыми двигателями, установленными на раме тележек. Весь вес от двигателей на оси колесных пар при этом передается через рессоры, уменьшает динамические нагрузки на путь и благоприятно влияет на работу самих двигателей. Пассажирские электровозы должны иметь более совершенные тормозные устройства, позволяющие обеспечить полную безопасность движения и при необходимости быструю остановку.

Целью данной работы является расчет и построение электротяговых характеристик, ступеней пускового реостата, маневровых ступеней пусковых реостатов, а также компановка пусковых реостатов. После расчетов мы выбираем электрооборудование и тяговые аппараты для своего прототипа.



1. Расчёт и построение электротяговых характеристик

Электротяговыми характеристиками называются следующие зависимости:

- зависимость скорости электровоза от тока тягового электродвигателя, скоростная характеристика;

- зависимость силы тяги двигателя от тока двигателя, электромеханическая характеристика.

Введём расчётные обозначения.

- сила тяги одного двигателя. Она рассчитывается по следующей формуле.

,(1.1)

где - сила тяги одного тягового двигателя приведённая в прототипе;

- диаметр бандажа приведённый в прототипе, =1250 (мм);

- передаточное отношение приведённое в прототипе, 1,42;

- диаметр бандажа, =1320 (мм);

- передаточное отношение, =1,75.

(кгс).

Сила тяги для всех электродвигателей рассчитывается по следующей формуле.

,(1.2)

где - сила тяги одного тягового электродвигателя, = 431 (кгс);

- число тяговых электродвигателей, = 6.

(кгс).

Рассчитаем напряжение на тяговых электродвигателях при последовательном (С) соединении, последовательно-параллельном (СП) соединении и параллельном (П) соединении. Расчётная формула выглядит следующим образом.

,(1.3)

где - напряжение контактной сети (В), = (В);

- количество тяговых электродвигателей. При последовательном соединении (С) = 6, при последовательно-параллельном соединении (СП) =3, при параллельном соединении (П) =2.

Подставим значения в формулу (1.3).

При последовательном соединении (С).

(В).

При последовательно-параллельном соединении (СП).

(В).

При параллельном соединении (П).

(В).

Рассчитаем скорость электровоза при параллельном соединении тяговых двигателей. Расчётная формула будет выглядеть следующим образом.

,(1.4)

где - скорость электровоза на параллельном соединении двигателей (км/ч);

- скорость электровоза приведённая в прототипе, =166 (км/ч);

- диаметр бандажа, =1320 (мм);

- передаточное отношение, =1,75;

- диаметр бандажа приведённый в прототипе, =1250 (мм);

- передаточное отношение приведённое в прототипе, =1,42.

Подставим в формулу (1.4) значения.

(км/ч)

Остальные полученные значения сведены в таблицу 1.1.

Электротяговая характеристика приведена в приложении А.

Таблица 1.1 - Результаты расчёта электротяговых характеристик

, А	, км/ч	, кгс	, км/ч	, км/ч	, км/ч	, кгс	, кгс
185	166	560	216,1	144,1	72	431	2584
200	156	650	202,5	135	67,5	500	2999
215	147	740	191,5	127,6	63,8	569	3418
250	133	960	172,5	115	57,5	738	4429
270	125	1080	162,7	108,5	54,2	831	4983
300	116	1280	151,4	101,9	50,5	984	5906
327	110	1480	143,2	95,5	47,7	1138	6829
345	107	1600	138,7	92,5	46,2	1230	7382
387	101	1930	130,9	87,3	43,6	1484	8905
402	99	2030	128,9	86,9	42,9	1561	9367
450	95	2400	123,7	82,5	41,2	1846	11128
490	92	2680	120,2	80,1	40,1	2061	12365
517	90	2900	117,2	78,1	39,1	2230	13381
583	87	3370	113,2	75,5	37,8	2592	15549
600	86	3500	112	74,7	37,3	2692	16149
650	84	3880	109,4	72,9	36,5	2984	17902
700	81,6	4240	106,2	70,8	35,4	3261	19564
750	79,6	4600	103,6	69,1	34,5	3537	21224

2. Ограничение тяговых режимов

На тяговые характеристики наносят ограничения режимов работы тяговых электродвигателей по конструкционной скорости, силе тяги по сцеплению колес с рельсами и максимально допустимому току тяговых электродвигателей.

Для построения ограничения режимов работы тяговых электродвигателей по сцеплению колес с рельсами необходимо определить силу сцепления электровоза согласно формуле (2.1):

,(2.1)

где - осевая нагрузка проектируемого электровоза, тс;

- расчетный коэффициент сцепления колес с рельсами.

Расчетный коэффициент сцепления определяется по эмпирическим формулам, приведенным в правилах тяговых расчетов. Расчет осуществляют на основании (2.2) для скоростей в интервале 0…170 км/ч:

.(2.2)

,

(кгс).

Результаты расчетов приведены в таблице 2.1.

По полученным значениям строят зависимость и на этом же графике строят ограничение по сцеплению. Тяговая характеристика приведена в приложении А. Кривую ограничения по сцеплению переносят на электромеханическую характеристику. Точка пересечения этой кривой с кривой скорости на параллельном соединении при полном возбуждении тяговых двигателей определит максимальное значение тока по

Таблица 2.1 - Значения ограничения силы тяги по сцеплению

v, км/ч		, кгс
0	0,266	31122
5	0,241	28197
10	0,221	25857
20	0,19	22230
30	0,166	19422
40	0,146	17082
50	0,128	15035
60	0,113	13182
70	0,098	11466
80	0,084	9849
90	0,071	8307
100	0,058	6822
110	0,046	5382
120	0,034	3978
130	0,022	2603
140	0,011	1253

сцеплению. Для проектируемого электровоза максимальный ток по сцеплению отсутствует.

Рассчитаем максимальный ток двигателя по следующей формуле.



,(2.2)

где - максимально допустимый ток установленный заводом изготовителем, превышать который нельзя;

- коэффициент эксплуатационной перегрузки - это величина которая показывает во сколько раз может максимальный ток превысить часовой ток. Он задаётся при проектировании и лежит в пределах (1,2-1,5). =1,48;

- часовой ток - это ток, с которым тяговый электродвигатель может работать на стенде с нормально работающей вентиляцией, при закрытых коллекторных люках, в течение часа, при этом температура обмоток не будет превышать допустимую для применяемого класса изоляции. =495 (А).

Подставим данные значения в формулу (2.2).

(А).

3. Расчёт ступеней пускового реостата

Для поддержания постоянства пускового тока необходимо с ростом скорости непрерывно уменьшать величину пускового реостата. Осуществить плавное изменение сопротивления при больших токах невозможно, поэтому на практике применяют ступенчатое изменение пускового сопротивления путем переключений его отдельных секций.

Ступени пускового реостата рассчитывают исходя из наибольшего допустимого тока тяговых двигателей. Ток, при котором выключается очередная секция пускового реостата, определяют исходя из коэффициента неравномерности пускового тока, который в свою очередь зависит от заданного ускорения. Таким образом, пусковой ток не постоянен, а колеблется в пределах от максимального до минимального значения.

Минимальный ток найдём по формуле (3.1)

,(3.1)

где - коэффициент неравномерности пуска по току - ток, характеризующий допустимые изменения тока при переходе с одной реостатной позиции на другую, =0,067;

- максимальный ток, =732,6 (А).

Подставим значение в формулу (2.1)

(А).

При постоянном значении токов и изменение сопротивлений пускового реостата линейно зависит от разгонной скорости электровоза. Для определения количества реостатных позиций и их сопротивления необходимо составить пусковую характеристику. Характеристика осью ординат разделена на две части. По оси ординат откладывают скорость, по оси абсцисс вправо - ток, влево - сопротивление. На характеристике приводят зависимости скорости от тока двигателя для всех группировок тяговых двигателей, так же прямые от максимального до минимального токов.

Определим число позиций пуска и сопротивление на каждой из них по формулам (3.2)-(3.7).

,(3.2)

,(3.3)

,(3.4)

,(3.5)

,(3.6)

,(3.7)

где - напряжение при параллельном соединении тягового двигателя, =500 (В);

- напряжение при последовательно-параллельном соединении тяговых двигателей, =1000 (В);

- напряжение при параллельном соединении тяговых двигателей, =1500 (В);

- внутреннее сопротивление обмоток тягового электродвигателя,

=0,16 (Ом).

Подставим значения в формулы (3.2)-(3.7).

(Ом),

(Ом),

(Ом),

(Ом),

(Ом),

(Ом).

По полученным данным строят пусковую диаграмму. Для обеспечения более или менее плавного пуска и тем самым уменьшения колебаний тока двигателя (силы тяги) следует сопротивление пускового реостата изменять небольшими ступенями. Однако при этом необходимо иметь большое число контакторов, что усложняет силовую цепь. Поэтому при проектировании электровозов выбирают компромиссное решение, которое позволит осуществить как можно более плавный пуск при использовании минимально возможного количества контакторов.

Пусковая характеристика приведена в приложении Б.

4. Расчёт маневровых ступеней пусковых реостатов

Маневровые позиции предшествуют разгонным и служат для плавного увеличения силы тяги и движение одиночного локомотива на манёврах. Ток двигателя и сила тяги, на маневровых позициях, будут меньше, чем на основных. Первую маневровую ступень подбирают из условия, чтобы начальное ускорение при маневрах не превышало 0,3-0,4 м/с2 . Значение силы тока для первой ступени определяют из тяговой характеристики, путем нахождения значения силы тяги . Её находят по формуле (4.1).

,(4.1)



где - осевая нагрузка, =19,5 (т);

- основное удельное сопротивление движению электровоза,

=1,9;

- ускорение свободного падения, =9,81( м/с2);

- коэффициент инерции вращающихся масс. Для электровоза ЧС2 он принимает значение =1,25;

- ускорение локомотива. =0,62 (м/с2).

(кН)

По электротяговой характеристике определяют ток на первой маневровой позиции , соответствующей силе тяги . Данному значению силы тяги соответствует ток =400 (А).

Рассчитаем в первом приближении, число маневровых позиций по формуле (4.2).

,(4.2)

.

Полученную величину округляют до целого числа в большую сторону. Таким образом . По полученным данным наносим на пусковую диаграмму маневровые позиции вдоль оси токов.

Рассчитаем по формуле (4.3).

,(4.3)

(А)

После округления числа позиций, изменилась, и её нужно пересчитать по формуле (4.4).

,(4.4)

(А).

Рассчитаем значение силы тока для каждой маневровой позиции по формуле (4.5).

,(4.5)

(А),

(А).

Рассчитаем сопротивления на каждой маневровой позиции, при этом будем руководствоваться тем, что движение может не начаться вплоть до первой маневровой позиции. Расчёт будем проводить по формуле (4.6).

,(4.6)

(Ом),

(Ом),

(Ом).

5. Расчёт цепей регулирования возбуждения тяговых электродвигателей

Для расчета электротяговых характеристик в режимах ослабления возбуждения необходимо рассчитать коэффициенты ослабления возбуждения для всех ступеней регулирования.

Коэффициент регулирования возбуждения на первой ступени определяют по формуле (5.1).

.(5.1)

Минимальное значение тока рассчитываем по формуле (5.2).

.(5.2)

Коэффициент неравномерности тока при регулировании возбуждения рассчитаем по формуле (5.3)

.(5.3)

Подставим значения в формулы (5.1)-(5.3)

,

(А),

.

На основании заданного коэффициента ослабления возбуждения на первой ступени рассчитываем остальные ступени ослабления возбуждения. Расчёт выполняется по формуле (5.4).

.(5.4)

Расчёт производят до тех пор пока значение не будет ниже либо будет равняться заданному минимальному значению . Для данного типа электровоза . В таком случае, за последнюю ступень ослабления возбуждения принимаем значение Подставим значения в формулу (5.4).

,

,

,

.

Для расчёта и построения электротяговых характеристик для ступеней ослабления возбуждения составим расчётную таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Характеристики ослабления возбуждения

, км/ч
	, А	, кгс	, А	, кгс	, А	, кгс	, А	, кгс	, А	, кгс
216,1	185	431	215,12	501,16	250,14	582,75	290,83	677,57	338,2	787,93
202,5	200	500	232,56	581,4	270,42	676,04	314,42	786,04	365,6	914,08
191,5	215	569	250	661,63	290,7	769,33	338	894,51	393	1040,2
172,5	250	738	290,7	858,14	338,02	997,84	393,02	1160,19	457	1349,2
162,7	270	831	313,95	966,28	365,06	1123,58	424,46	1306,4	493,6	1519,2
151,4	300	984	348,84	1144,19	405,62	1330,45	471,62	1546,93	548,5	1798,9
143,2	327	1138	380,23	1323,26	442,13	1538,67	514,07	1789,03	597,8	2080,4
138,7	345	1230	401,16	1430,23	166,47	1663,06	542,37	1933,66	630,7	2248,6
130,9	387	1484	450	1725,58	523,26	2006,49	608,39	2332,97	707,5	2713
128,9	402	1561	467,44	1815,12	543,54	2110,6	631,98	2454,02	734,9	2853,8
123,7	450	1846	523,26	2146,51	608,44	2495,94	707,44	2902,06	822,7	3374,8
120,2	490	2061	569,77	2396,51	662,52	2786,64	770,32	3240,06	895,8	3767,8
117,2	517	2230	601,16	2593,02	699,03	3015,14	812,77	3505,74	945,2	4076,8
113,3	583	2592	677,91	3013,95	788,26	3504,6	916,52	4074,83	1065	4738,6
112	600	2692	697,67	3130,23	811,25	3639,81	943,25	4232,04	1097	4921,4
109,4	650	2984	755,81	3469,77	878,85	4034,61	1021,85	4691,09	1188	5455,2
106,2	700	3261	813,95	3791,86	946,46	4409,14	1100,46	5126,55	1280	5961,6
103,6	750	3537	872,09	4112,79	1014,06	4782,31	1179,06	5560,45	1371	6466,2

Сопротивление резистора на каждой -ой ступени регулирования возбуждения определяем по формуле (5.5).

,(5.5)

где - сопротивление обмоток возбуждения тяговых двигателей,

=0,07 (Ом);

- сопротивление индуктивного шунта. =0,03 (Ом).

Индуктивный шунт необходим для предотвращения прохождения через якоря больших токов при кратковременных перерывах тока как в режиме тяги, так и в режиме электрического торможения. Таким образом, сопротивление резисторов регулирование возбуждения примут следующие значения.

(Ом),

(Ом),

(Ом),

(Ом).

Рассчитаем шунтирующий ток по формуле (5.6).

,(5.6)

(А),

(А),

(А),

(А).

Для определения мощности потерь на резисторах воспользуемся формулой (5.7).

,(5.7)

(Вт),

(Вт),

(Вт),

(Вт).

6. Компоновка пусковых реостатов

Целью компоновки пусковых реостатов является разработка принципиальной электрической схемы соединения секций реостатов и контакторов, удовлетворяющей следующим требованиям:

1 Реализация расчетных значений сопротивления пускового реостата для всех ступеней регулирования с учетом соединения двигателей;

2 Применение наименьшего числа контакторов и более простое управление ими;

3 Возможно более полное использование по нагреву всех секций пускового реостата.

Для выполнения всех перечисленных требований на отечественных электровозах реостаты соединяют в группы, каждую их которых подсоединяют к паре тяговых двигателей. При этом группы пусковых реостатов переключают одновременно с изменением группировки тяговых двигателей, что значительно упрощает схему.

Компоновку пусковых реостатов производим с помощью пусковой диаграммы. Поскольку на прототипе электровоза количество позиций 42, а на проектируемом - 28, для упрощения схемы необходимо уменьшить количество контакторов на 14. После этого составляем таблицу замыканий оставшихся линейных контакторов и групповых переключателей

Таблица 6.1 - Таблица замыкания контакторов

Соединение

Позиция

Контакторные элементы

Сопротивление реостатов, Ом

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

С

0

0

1

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

6,54

2

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

4,38

3

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

3,72

4

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,312

5

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,264

6

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,222

7

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,186

8

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,15

9

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,12

10

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,096

11

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,072

12

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,048

13

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,036

14

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,0018

15

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0

СП

16

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,174

17

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,159

18

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,126

19

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,096

20

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,069

21

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,045

22

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,0021

23

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0

П

24

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,114

25

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,096

26

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,07

27

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,044

28

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0,022

29

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

Ч

0

7. Разработка силовой цепи электровоза

Силовая схема разработана на основе схемы прототипа электровоза ЧС2 и приведена в приложении В.

Прохождение электрического тока по силовой цепи будет протекать следующим образом.

На 1-й позиции главного переключателя замыкаются дополнительно контакторные элементы 01, 07, 16 и 27. При поднятом токоприемнике, включенном БВ 021 на тяговом (моторном) режиме образуется следующая цепь тока: токоприемник 001 (или 002), разделитель 003 (или 004) быстродействующий выключатель 021, провод 004, катушка 1-2 дифференциального 015, провод 006, контакторный элемент 01, секции А-В, В-С, С-D, D-Е, Е-F первой группы резисторов, контакторный элемент 07 секции А-В, В-С, D-В, D-Е, Е-F второй группы резисторов, провод 0185, реле перегрузки 031, контакты АА1-ВВ2 реверсора 07, якоря тяговых двигателей 3 (063), 2 (062), контакты СС1-DD1 реверсора 07, обмотки возбуждения тяговых двигателей 3 (063), 2 (062), контакты ЕЕ2-FF2 реверсора 07, провод 032, контакторный элемент 0416, ножевой контакт D-Е разъединителя аварийного режима, провод 0251, контакты АА2-ВВ2 реверсора 07, якорь тягового двигателя 1 (061), контакты СС2-DD2 реверсора 07, обмотка возбуждения тягового двигателя 1 (061), контакты ЕЕ2-FF2 реверсора 07, секции G-H, Н-I, I-К резисторов, контакторный элемент 0420, контакторный элемент 0422, секции G-Н, Н-I, I-К резисторов, контакты АА2-ВВ2 реверсора 08, якорь тягового двигателя 6 (066), контакты СС2-DD2 реверсора 08, обмотка возбуждения тягового двигателя 6 (066), контакты ЕЕ2-FF2 реверсора 08, провод 0571, контакты В-А разъединителя 170, провод 023, контакторный элемент 0427, контакты АА1-ВВ1 реверсора 08, якоря тяговых двигателей 5 (065), 4 (064), контакты СС1-DD1 реверсора 08, обмотки возбуждения тяговых двигателей 5 (065), 4 (064), контакты ЕЕ1-FF1 реверсора 08, шунт 120-3 амперметром 865 и 866, провод 197, катушка 3-4 дифференциального реле 015, провод 198, токовая обмотка счетчика электроэнергии 870, провод 199, устройство для отвода тока 130, колесные пары, рельсы.

При дальнейшем передвижении кулачкового вала главного переключателя на 2-ю, 3-ю и последующие позиции происходит закорачивание и параллельное включение отдельных секций пусковых резисторов, т. е. постепенное уменьшение величины сопротивлений, включенных в цепь тяговых двигателей.

На 20-й позиции главного переключателя, являющейся ходовой, шесть последовательно включенных тяговых двигателей работают с полностью выведенными из их цепи резисторами.

На переходной позиции I переключателя размыкаются контакторные элементы 04, 06, 07, 11, 13 и замыкаются контакторные элементы 28, 29. При этом в цепь тяговых двигателей вводятся последовательно включенные секции В-С, С-D, D-Е. Е-F первой группы реостатов и параллельно им последовательно включенные секции А-В, В-С, С-D, D-Е, Е-F второй группы реостатов, а также последовательно включенные секции G-Н, Н-I, I-K обеих дополнительных групп. Контакторным элементом 28 (0428) последовательно включенные тяговые двигатели 3, 2, 1 через шунт 120, 2 амперметров 863, 864 соединяются с проводом 197; контакторным элементом 29 (0429) последовательно включенные тяговые двигатели 6, 5, 4 через дополнительную группу резисторов 051 и катушку реле перегрузки 032 соединяются с проводом 0182. Тяговые двигатели оказываются включенными на переходной позиции I по мостовой схеме.

8. Разработка узла цепи управления

Вспомогательные цепи электровоза ЧС2 можно разделить на две группы. Одна из них получает питание от контактной сети; она содержит цепи двигателей вентилятора тяговых двигателей, двигателей компрессоров и цепи электроотопления кабин машиниста. В другую группу входят двигатели вентиляторов пускотормозных резисторов, подключенные к части этих резисторов.

Для питания вспомогательных цепей первой группы напряжение контактной сети при включенном быстродействующем выключателе через разъединитель 7 на панели 200, предназначенной для аварийных переключений, катушку А1-А7 дифференциального реле 201 вспомогательных цепей подводится к проводу 201, к которому подключены все цепи первой группы. Со стороны земли общим является провод 297.

Цепи двух двигателей 221 и 222 компрессоров на электровозах ЧС2 и ЧС2т принципиально одинаковы. Двигатели выполнены на полное напряжение сети; для ограничения пускового тока в их цепях предусмотрены демпферные резисторы 216, 217, часть которых под воздействием реле времени шунтируется контакторами 207, 209, а другая часть - включена постоянно. Включение мотор-компрессоров производится после замыкания электромагнитных контакторов 206 и 208. Электродвигатели компрессоров от коротких замыканий и перегрузок в сочетании с общим дифференциальным реле 201 защищены индивидуальными плавкими предохранителями 202 и 203 , а так же тепловыми реле 230 и 231.

Цепь управления компрессорами приведена в приложении Г.

9. Выбор электрооборудования и тяговых аппаратов

Оборудование и тяговые аппараты выбираются из стандартного ряда используемых электрических аппаратов. Выбираемые аппараты должны быть устойчивы к работе в условиях постоянной вибрации, резких изменениях скоростей и ускорений, большому перепаду температур и запыленности. Так же при выборе аппаратов необходимо учитывать номинальные токи и напряжения силовых цепей.

Перечень электрооборудования и тяговых аппаратов приведен в таблице 9.1.

Таблица 9.1 - Перечень электрооборудования и тяговых аппаратов

Обозначение	Наименование тяговых аппаратов и электрооборудования	Количество	Примечание
1, 2	Токоприёмник	2	10РР5
003,004,170	Разъединитель	3	7FS
21	Быстродействующий выключатель БВ	1	12НС
305	Главный переключатель	1	18КН
15	Дифференциальное реле	1	15СВ
32	Переключатель ослабления возбуждения	1	5KS
031,032,033	Реле перегрузки (РП)	3	14СМ1
07, 08	Реверсор	1	-
061,062,063,064,065,066	Тяговый электродвигатель	6	AL-4846eT
1(061), 2(062), 3(063), 4(064), 5(065), 6(066)	Якорь тягового двигателя	6	-
061,062,063,064,065,066	Обмотка возбуждения тягового электродвигателя ОВ1, ОВ2, ОВ3, ОВ4, ОВ5,ОВ6	6	-
160,161,162,163,164,165	Шунтирующий резистор	6	1RSL
140,141	Индуктивный шунт	2	AL-CV34/4837
01,02,03,04, 05,06,07,08, 09,10,11,12, 13,14,15,16, 0429,0430, 0416,0417, 0418,0419, 0420,0421, 0428,0432, 0431,0422, 0426,0423, 0424,0425	Линейный контактор	49	31SM



Выводы

В курсовой работе разработан прототип электровоза ЧС2.

Для разработанного прототипа рассчитаны характеристики сил тяги в зависимости от скорости движения с учётом ограничения по сцеплению.

Также были рассчитаны ступени пускового реостата, маневровых ступеней пусковых реостатов. Была осуществлена компоновка пусковых реостатов.

В индивидуальном задании были рассмотрены цепи управления мотор-компрессорами электровоза.

Также было выбрано электрооборудования и тяговые аппараты для электровоза-прототипа.



Список использованных источников

1. Осипов С.И. Основы электрической и тепловозной тяги - М.: Транспорт, 1985.

2. Правила тяговых расчетов для поездной работы. - М.: Транспорт, 1985.

3. Чуматов А.И. Володин С.В. Оформление курсовых и дипломных проектов. Методические указания - М.: МИИТ, 2014.

4. Электроподвижной состав постоянного тока. Методические указания - М.: МИИТ, 1993.

5. Электровоз ЧС2. Руководство по эксплуатации - М.: Транспорт, 1971.

6. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Электроподвижной состав постоянного тока» В. И. Озеров; М. И. Озеров; А. И. Чумоватов - М.: МИИТ, 19 .

Размещено на Allbest.ru

...