=Курсовая работа= Системы управления электроподвижным составом

[Admin]

Системы управления электроподвижным составом

Курсовой проект

Содержание

Введение
1. Исходные данные и задание на курсовой проект
2. Анализ исходных данных и выбор расчетного подъема
3. Расчет массы состава и ее проверка
4. Построение диаграммы удельных результирующих сил поезда
5. Тормозная задача
6. Построение кривых движения поезда
7. Построение кривых тока тягового двигателя и электровоза
8. Расчет нагревания тяговых двигателей
9. Расчет полного и удельного расхода электроэнергии
Список использованных источников

1 Исходные данные.

1.1 Индивидуальные исходные данные

1.1.1 Электровоз ВЛ-8. Профиль № 10 (таблица 1.1.).
1.1.2 Вагонный состав поезда
Доля (по массе) восьмиосных ( ) и четырехосных ( ) вагонов в составе поезда:

[топ] 0,02•N, (1.1)

0,02•10 = 0,2
где N – порядковый номер студента по списку.

[топ] 1 - (1.2)

1 – 0,2 = 0,8
Масса в тоннах, приходящихся на ось колесной пары, соответственно:
m08 = 6,5 + 0,5•N, (1.3)
m08 = 6,5 + 0,5•10 = 11,5 т.
m04 = 7,5 + 0,5•N. (1.4)
m04 = 8,5 + 0,5•10 = 13,5 т.
1.1.3 Направление движения –нечетное.

1.2 Общие данные

1.2.1 Участок А-Б-В имеет звеньевой путь.
1.2.2 Расположение осей станционных путей следующее:
– ось станции А расположена в начале первого элемента;
– ось станции Б расположена в середине элемента № 13;
– ось станции В расположена в конце последнего элемента.
1.2.3 Длина станционных путей – 1250 м.
1.2.4 Допустимая скорость движения по состоянию путей:
– по перегонам………..80 км/ч;
– по станциям…………60 км/ч.
1.2.5 Допустимый тормозной путь при экстренном торможении –1200 м.
1.2.6 Расчетный тормозной коэффициент поезда – 0,33.
1.2.7 Тормозные колодки – чугунные.





6.2 Построение кривой скорости движения поезда V(S) способом МПС

Для построения кривой скорости необходима диаграмма f(V), построенная на миллиметровой бумаге. Масштабы пути, скорости движения и силы увязываются между собой.
Для получения очередного отрезка кривой V(S) необходимо выполнить следующее:
а) выбрать режим ведения поезда;
б) при уклоне i≠0 перенести начало координат на диаграмме f(V) в точку на оси, где f=i;
в) определить знак силы f при начальной скорости (при новом положении начала координат). Знак силы определяет знак приращения скорости движения ∆V;
г) определить абсолютную величину приращения скорости ∆V, среднюю скорость движения Vcp и очередное значение скорости движения Vn+1 по выражениям:
Vср =Vn +∆V/2 , (6.3)
Vn+1 =Vn+∆V, (6.4)
д) при определении ∆V необходимо чтобы соблюдались условия:
|∆V|≤∆Vmax, (6.5)
Vn+1 ≤Vдоп, (6.6)
где ∆Vmax — максимально допустимое приращение скорости движения. Согласно ПТР ∆V = 5... 1 0 км/ч
— допустимая скорость движения на рассматриваемом элементе профиля пути.
Кроме того, необходимо следить, чтобы точки излома кривой f(V) и значение установившейся скорости движения не попадали внутрь интервала ∆V
е) на кривой f(V) для выбранного режима ведения поезда находим точку. соответствующую скорости Vср , и из этой точки проводим луч в начало координат;
ж) на графике V(S), ось скорости которого должна быть параллельна оси V на диаграмме f(V) через начальную точку кривой скорости V провести в пределах ∆V отрезок прямой, перпендикулярный полученному лучу на диаграмме f(V). Конец этого отрезка принимаем за начальную точку скорости движения на следующем отрезке пути. При подходе к перелому профиля пути чаще всего последняя точка, построенная для данного элемента, попадает на следующий элемент с другим уклоном. В этом случае отрезок кривой скорости проводят только до границы элемента, и точка пересечения с границей элемента принимается за начальную точку кривой скорости на следующем элементе профиля пути.
Далее необходимо перейти к пункту а) и повторить рассмотренные действия.
На кривой скорости в местах изменения условий ведения поезда делаем отметки необходимые для дальнейшего построения кривых тока.
Кривую скорости строят для двух вариантов движения с остановкой на промежуточной станции и без остановки).

6.3 Выбор режима ведения поезда

Для исключения неопределенности при выборе режима ведения поезда выбираем условия, соблюдение которых дает однозначное решен задачи. Такими условиями могут быть: получение наименьшего времени хода; получение наименьшего расхода электроэнергии при соблюдении данного времени хода; получение наименьших эксплуатационных затрат и многое другое.
Если каждый элемент профиля пути будет проследован с наименьшим временем, то и общее время хода будет минимальным.
Для получения наибольшей средней скорости требуется наибольшая результирующая сила, которая получается в тяговом режиме с наибольшими тяговыми усилиями (с учетом действующих ограничений силы тяги).
При одном и том же ускорении средняя скорость тем больше, чем больше начальная скорость.
Скорость движения поезда ограничена конструкцией пути, вагонов и локомотива и при тяговом режиме может достичь допустимого значения, В этом случае для обеспечения наименьшего времени хода движение поезда до конца элемента должно осуществляться с допустимой скоростью. Режим ведения поезда
с постоянной скоростью определяется из условия равенства нулю результирующей силы при этой скорости. Однако часто ни в одном из режимов это условие не выполняется, и тогда за счет чередования режимов скорость движения поддерживается около допустимого значения.
Движение с возможной наибольшей силой тяги до конца элемента профиля пути, или до точки пути, где скорость достигает максимального значения, дальнейшее движение со скоростью, близкой к допустимой, обеспечивает наибольшую скорость в конце рассматриваемого элемента профиля пути. Тем самым создаётся условие для получения наименьшего времени хода на следующем элементе.

6.4 Построение кривой t(S) способом МПС

Построение кривой t(S) начинаем с выбора масштаба времени mi и полюсного расстояния ∆. При построении кривой скорости были выбраны масштабы скорости движения и пути. Этим масштабам соответствии mi=10 мм/мин и ∆=30 мм. Кривую времени строю на одном графике с кривой скорости.
В результате выполненных построений, получаем время хода поезда с остановкой и без остановки.

7. Построение кривых тока.

Кривые тока строим на графике кривых движения. Для каждой точки кривой скорости по токовым характеристикам находим ток электровоза Iэ(V), ток который потребляется в тяговом режиме или отдается в контактную сеть в режиме рекуперации.
В точках пути, где режим работы электровоза меняется — определяем два значения тока (до и после изменения режима). Также с помощью скоростных характеристик двигателя Iя(V) определяем ток двигателя.

8. Расчет нагревания тяговых двигателей

Целью расчета нагревания тяговых двигателей является определение превышения температуры обмоток двигателя над температурой окружающего воздуха при работе электровоза на участке. При этом максимальное превышение температуры обмоток двигателя не должно быть больше их допустимого значения.
Превышение температуры , 0С, обмоток двигателя определяют по выражению

[топ] • / T + (1 - / T) (8.1)
при соблюдении условия
/ T ≤ 0.1, (8.2)
где - i-й интервал времени;
- превышение температуры двигателя в начале интервала , 0С;
- превышение температуры двигателя в конце интервала , 0С;
- установившееся превышение температуры обмоток двигателя при работе двигателя со средним значением тока в интервале , 0С;
Т - постоянная времени процесса нагревания двигателя, мин.
Расчеты по выражению (8.1) выполняются для всех интервалов времени последовательно от начала участка до его конца, включая интервалы времени работы электровоза без тока (в последнем случае

0).
Для каждого отрезка кривой тока двигателя определяется среднее значение тока и соответствующий ему интервал времени (по кривой времени), затем по тепловой характеристике двигателя для найденного среднего тока определяется соответствующее ему значение , после чего выполняется расчет по формуле (8.1) и т.д.
Результаты расчетов сведем в таблицу 9.1.
Расчет на нагрев ТЭД показал, что превышение температуры обмоток двигателя над температурой окружающего воздуха составило 57,23 0С, что не превышает допустимого значения 120 0С.

Системы управления электроподвижным составом.rtf (1.18 Мб)