|
Crow indian
Регистрация: 21.02.2009
Возраст: 40
Сообщений: 30,037
Поблагодарил: 398 раз(а)
Поблагодарили 5987 раз(а)
Репутация: 126089
|
Тема: Проектування системи керування електровозу подвійного живлення (укр.)
Проектування системи керування електровозу подвійного живлення
Курсовая набота
на укр. языке
Скачать
Цитата:
Вступ
Різні умови на електрифікованих залізницях привело до розвитку елект-рифікації по двох напрямках: постійного струму з напругою 3 кВ і змінного си-нусоїдального струму частотою 50 Гц і напругою 25 кВ.
Часто виникає необхідність стикування цих систем і в ряді випадків еко-номічно вигідно не будівництво спеціальних станцій стикування, а створення електровозів, що здатних працювати на постійному і на змінному струмах – електровозів подвійного живлення.
Ціллю даного курсового проекту є розробка силової схеми електровоза подвійного живлення. Слід зазначити, що перемикання електровоза з постійно-го на змінний струм і навпаки виконується автоматично за допомогою переми-кача роду струму.
У даний час силові схеми електровозів подвійного живлення виконують-ся у різноманітних варіантах. В електровозі подвійного живлення, що проекту-ється пропонується застосовувати схему аналогічну схемі електровоза ВЛ82 . У даному випадку устаткування постійного струму ( пускові опори і пов’язані з ними апарати) використовуються також і для регулювання швидкості при робо-ті на змінному струмі, а випрямляюча установка при цьому забезпечує постійну напругу. Це помітно зменшує масу і вартість трансформатора.
Проектований мною електровоз повинен бути подвійного живлення, і водночас повинен забезпечувати автоматичний перехід з постійної напруги на змінну напругу і навпаки. Забезпечувати роботу при аварійному режимі і режим електричного гальмування. В цьому проекті я розраховуватиму чотирьохвісний електровоз, який матиме два з’єднання ТЕД: послідовне та паралельне з’єднання.
|
Цитата:
4.1 Розробка силової схеми електровоза
За основу силової схеми приймаю схему типового електровозу, що рекомендується в завданні.
Електрична схема, повинна відповідати наступним вимогам: стабільно виконувати всі основні функції системи управління при найменшій кількості з’єднувальних дротів, контактів, апаратів; забезпечувати високій ступінь надійності всіх машин і апаратів при скороченні до мінімуму кількості апаратів з дугогасінням, тобто при найменшій кількості переключень з розривом кола силового струму; надійно синхронізувати спрацювання однакових апаратів на різних локомотивах при роботі по системі багатьох одиниць; ефективність захисту (попередження виникнення несправності або обмеження її поширення) всіх основних елементів та вузлів; недопущення роботи окремих елементів обладнання в різних режимах (наприклад, тягових двигунів частково в моторному, а частково в гальмівному режимі); виключення виникнення ненормальних режимів роботи основного обладнання ЕРС (коротке замикання обмоток трансформатора, реверсування увімкнених тягових двигунів тощо) при відмові будь якого апарата.
При проектуванні силової схеми передбачають можливість виконання наступних операцій управління локомотивом: під’єднання силового кола до дотикової мережі і рейки; пуск і регулювання швидкості тягових двигунів; змінення напрямку руху локомотива; забезпечення високої експлуатаційної надійності роботи силової схеми, тобто забезпечення захисту електроустаткування від перевантаження, коротких замикань, перенапруг і інших аварійних режимів; переключення силових кіл на аварійний режим при пошкодженні окремих тягових двигунів або апаратів; поліпшення комутаційної напруженості тягових дви-
гунів при роботі електровоза від дотикової мережі змінного струму.
Силова схема електровоза, передбачає роботу тягових двигунів у тяговому режимі при напрузі на струмоприймачі 25 кВ змінного струму промислової частоти 50 Гц і 3 кВ постійного струму, і в режимі реостатного гальмування.
На першій позиції тягового режиму в коло тягових двигунів вводяться всі секції опорів пускового реостату. При розгоні електровоза відбувається почергове виведення секцій опорів до виходу на ходову позицію. Для подальшого розгону електровоза відбувається перегрупування ТЕД з послідовного «С» на паралельне з’єднання «П». На кожній ходовій позиції можна застосувати три ступені послаблення поля з допомогою контакторів 23,24,25,26,27 і 28.
При реостатному гальмуванні всі двигуни перегруповуються на паралельне з’єднання і підключаються до пускового реостату, на якому буде спалюватися енергія яку виробляють двигуни. В режимі реостатного гальмування коло ТЕД повністю від’єднується від контактної мережі. В даній схемі передбачено захист проти юзу з допомогою реле буксування, а також захист проти короткого замикання на землю завдяки реле землі.
На проектуємому електровозі на послідовному з’єднанні передбачається
6 маневрових позицій, 10 реостатних позицій і ходова «С». На паралельному
з’єднанні передбачається 2 додаткових позиції, 5 реостатних і ходова «П».
Силова схема кіл постійного струму захищена від короткого замикання швидкодіючим вимикачем 81. Від замикань на землю кола постійного струму захищені диференційним реле 83, яке при спрацюванні своїми блок-контактами розриває коло утримуючої котушки БВ і він відключається. В режимі змінного струму вся силова схема захищена від КЗ, включаючи первинну обмотку трансформатора, головним повітряним вимикачем 4. На ділянці змінного струму здійснюється захист від замикань на землю за допомогою реле заземлення 88, підключеного зі сторони вторинної обмотки трансформатора. При спрацюванні реле 88 відключається ГВ. Захист ТЕД від перевантажень і кругових вогнів виконано за допомогою реле перевантажень РПІ і РПІІ. При їх спрацюванні в тяговому режимі відключається ГВ і БВ, а в режимі реостатного гальмування – лінійні контактори ЛК1-2 і ЛК3-4. Для захисту від боксування застосовані реле боксування РБ, які своїми котушками підключені по мостовій схемі з колом якорів ТЕД. ВУ захищена від перевантажень і КЗ швидкодіючим вимикачем 81 і диференційним реле 83, а від атмосферних і комутаційних перенапружень зі сторони вторинної обмотки трансформатора – за допомогою розрядника 9 і R-C кола. Захист від підвищеної напруги в колі ТЕД в режимі електричного гальмування здійснюється за допомогою реле контролю напруги РМН, при спрацюванні яких відключаються лінійні контактори ЛК1-2 і ЛК3-4.
Після підйому струмоприймача під контактною мережею постійного струму по колу - струмоприймач 1, дросель завадо зниження ДП, даховий роз’єднувач 2, високовольтний плавкий запобіжник 11, первинна обмотка силового трансформатора напруги 10 і додаткові резистори 13 – отримують живлення і спрацьовують реле 1Рпост, 2Рпост, що включають вентиль приводу перемикача роду струму 7, рухомий ніж якого підключає кола ТЕД безпосередньо до контактної мережі.
Робота силового кола при живленні електровоза від контактної мережі
постійного струму 3000 В здійснюється наступним чином. Струм проходить по колу: струмоприймач 1, дросель завадо зниження ДП, даховий роз’єднувач 2, перемикач роду струму 7, роз’єднувач аварійної роботи 46, швидкодіючий вимикач 81, диференційне реле 83, контакти гальмівного перемикача ПТ1 замкнені в положенні «моторний», контакти лінійного контактора ЛК1-2, згладжуючий реактор 55, обмотки якорів першого і другого двигуна, контакти реверсора Вп, замкнені в положенні «вперед», обмотки збудження першого і другого двигуна М1, М2, контакти реверсора Вп, замкнені в положенні «вперед», контакти гальмівного перемикача ПТ3 замкнені в положенні «моторний», секцію а2 додаткового реостата Rдод1, контактор електропневматичний 20, секцію а1* додаткового реостата Rдод1 , групу пускових реостатів Rпуск1, контакти групового перемикача С1, секцію б додаткового реостата Rдод11, контактор електропневматичний 17, секцію а1 додаткового реостата Rдод11 , групу пускових реостатів Rпуск11, реле перевантаження РПІІ, контакти лінійного контактора ЛК3-4, згладжуючий реактор 55, обмотки якорів третього і четвертого двигуна, контакти гальмівного перемикача ПТ5 замкнені в положенні «моторний», контакти
реверсора Вп, замкнені в положенні «вперед», обмотки збудження третього і четвертого двигуна М3, М4, контакти реверсора Вп, замкнені в положенні «вперед», контакти гальмівного перемикача ПТ7 замкнені в положенні «моторний», диференційне реле 83, роз’єднувач аварійної роботи 46, лічильник електроенергії Wh, перемикач ВУ 48, земля.
При переході електровоза з ділянки постійного струму з напругою 3 кВ на ділянку змінного синусоїдального струму частотою 50 Гц і напругою 25 кВ, розділених нейтральною вставкою, відбуваються наступні переключення:
- на нейтральній вставці втрачають живлення реле 1Рпост, 2Рпост пристрою контролю роду струму, внаслідок чого перемикач роду струму 7 переходить в нейтральне положення і коло ТЕД відключається від струмоприймача;
- на ділянці змінного струму від вторинної обмотки трансформатора 10 одержують живлення реле 1Рзм, 2Рзм, які, включаючись, приводять в дію перемикач 48. Перемикач 48 відключає контактором 48Б коло ТЕД від «землі» і підключає його контактором 48А до зажимів випрямної установки 61;
- після включення реле 1Рзм, 2Рзм перемикач роду струму 7 переходить в положення, що відповідає змінному струму, і підключає до контактної мережі первинну обмотку силового трансформатора 3 (при включеному вимикачі 4).
При роботі на змінному струмі силові кола електровоза одержують живлення по колу: струмоприймач 1, дросель завадо зниження ДП, даховий
роз’єднувач 2, перемикач роду струму 7, силові контакти головного повітряного вимикача 4, первинна обмотка силового трансформатора 3, земля. ТЕД одержують живлення від вторинної обмотки трансформатора 3 через ВУ 61, контакторний елемент перемикача 48, роз’єднувач аварійної роботи 46, швидкодіючий вимикач 81, а далі так само як на постійному струмі.
В колі кожної групи ТЕД передбачені згладжуючи реактори 55. Обмотки збудження двигунів шунтуються резисторами для відводу змінної складової пульсуючого струму.
При реостатному гальмуванні (на «П») дві групи двигунів під’єднюються на реостат, в якості якого використовуються дві вітки пускового реостата та два додаткових реостата. Реостати підключені в дві паралельні вітки, кожна вітка має по одному пусковому та одному додатковому реостату. Напрям струму в обмотках збудження для запобігання роз магнічення машини збережено таким же як і в тяговому режимі. Шлях струму наступний:
- перше коло: обмотки збудження першого і другого двигуна М1, М2, контакти реверсора Вп, замкнені в положенні «вперед», контакти гальмівного перемикача ПТ6 замкнені в положенні «гальмування», обмотки якорів третього і четвертого двигуна, згладжуючий реактор 55, контакти лінійного контактора ЛК3-4, дві паралельні вітки: 1-ша: реле перевантажень РПІІ, друга група пускових реостатів, додатковий реостат Rдод11 , контакти гальмівного перемикача ПТ8 замкнені в положенні «гальмування»; 2-га: контакти гальмівного перемикача ПТ9 замкнені в положені
«гальмування», перша група пускових реостатів, додатковий реостат Rдод1. Далі струм йде через контакти гальмівного перемикача ПТ4 замкнені в положенні «гальмування», контакти реверсора Вп, замкнені в положенні «вперед», обмотки збудження першого і другого двигуна М1, М2;
- друге коло: обмотки якорів другого і першого двигуна, згладжуючий реактор 55, контакти лінійного контактора ЛК1-2, контакти гальмівного перемикача ПТ2 замкнені в положенні «гальмування», контакти реверсора Вп, замкнені в положенні «вперед», обмотки збудження третього і четвертого двигуна М3, М4, контакти реверсора Вп, замкнені в положенні «вперед», контакти гальмівного перемикача ПТ10 замкнені в положенні «гальмування», дві паралельні вітки: 1-ша: реле перевантажень РПІІ, друга група пускових реостатів, додатковий реостат Rдод11 , контакти гальмівного перемикача ПТ8 замкнені в положенні «гальмування»; 2-га: контакти гальмівного перемикача ПТ9 замкнені в положенні «гальмування», перша група пускових реостатів, додатковий реостат Rдод1. Далі струм йде через контакти гальмівного перемикача ПТ4 замкнені в положенні «гальмування», обмотки якорів другого і першого двигуна М1, М2.
Силова схема електровоза приведена на рисунку 10.
4.2 Розробка вузла кола управління
Повітряний та швидкодіючий вимикачі.
Повітряні та швидкодіючі вимикачі 4 та 81 обох секцій включаються кнопками ,,Включение аппаратов защиты“ та ,,Возврат аппаратов защиты” при умові , якщо реверсивна рукоятка КМЭ знаходяться у положенні ,,вперед” та ,,назад“, а головна рукоятка КМЭ – на нульовій позиції .
Утримуючі котушки вимикачів 4 та 81 і котушка реле диференційного захисту 83 отримують живлення після включення кнопки ,, Включение аппаратов защиты ” на всіх робочих позиціях головної рукоятки КМЭ.При піднятому струмоприймачеві – через замкнені контакти реле РВ2 чи РВ4 пристрій роду струму 50, а при опущеному – через блок-контакти заземлення 5.
Короткочасне включення кнопки з поверненням ,,Возврат аппаратов защиты “ після переміщення перемикача 7 у положення ,,переменный ток“ або ,, постоянный ток ” забезпечує подачу напруги на включення котушки 4 та 81 , а також на проміжне реле 207 .
Контактами реле 207 вмикається реле 83 і розмикається коло живлення вмираючої котушки 4 , що дозволяє попередити повторне включення вимикача 4 при КЗ у силовому колі .
Вимкнення апарату захисту 4 та 81 відбувається виключенням кнопки ,,Включение аппаратов защиты ” , а також при знятті напруги в контактній мережі (розмикаються контакти реле РВ2,РВ4) і спрацюванні захисних апаратів. При цьому на відключення швидкодіючого вимикача 81 діють: спрацювання
реле перевантаження РП1, РП2 і реле диференційного захисту 83 ; а на відключення повітряного вимикача 4 – реле заземлення 88, реле максимальної напруги 122, струмове реле 113, вбудоване у вимикач реле максимального струму РП, зниження тиску повітря в резервуарі вимикача нижче 4,6 ат.
|
|
18.08.2012, 09:56
Похожие темы
Почта
