Анализ воздействия отклонения напряжения на процесс теплового износа изоляции электродвигателя АНЭ-225L4УХЛ2

Страницы работы

31 страница (Word-файл)

Содержание работы

3 Анализ воздействия отклонения напряжения на процесс теплового износа изоляции электродвигателя АНЭ-225L4УХЛ2.

3.1 Расчет напряжения вспомогательных машин в зависимости от напряжения на токоприемнике.

     Напряжение вспомогательных электродвигателей электровозов переменного тока зависит от напряжения трансформатора, нагрузок тяговых и вспомогательных электродвигателей, асинхронных или коллекторных, условий их эксплуатации и т.д. Вначале определим номинальное эффективное напряжение вспомогательной обмотки тягового трансформатора, т.е. его значение при номинальном напряжение на токоприемнике и холостом ходе трансформатора.

     Для асинхронных машин обычно это напряжение принимают примерно на 5% выше номинального, т.е. оно составляет в относительных единицах 1,05 (например, на электровозе ВЛ60), однако может отличаться от этого значения (на электровозах ВЛ80т оно равно 1,043).

     Номинально напряжение вспомогательных машин должно соответствовать длительному наибольшему напряжению на токоприемнике, т.е. Uэ нб=27,5 кВ.

     Напряжение Uэ нб может возникнуть при работе электровоза на станции, поблизости от тяговой подстанции при преимущественном движение на выбеге. В этом случае вспомогательные машины выключены. Тогда потеря напряжения в вспомогательной обмотке составляет 3-4%. Этот результат получен на основе приближенных расчетов. Кроме того, учтено, что вспомогательные электродвигатели постоянного тока должны обеспечивать расчетную подачу вспомогательных механизмов в режиме длительного наименьшего напряжения, а при длительном наибольшем напряжении развивать мощность примерно 1,75 раза большую, и принято, что в цепи нет невыключаемых балластных резисторов. Тогда напряжение на коллекторах, равно в данном случае номинальному значению, связано с номинальным напряжение вспомогательной обмотки следующим образом:

eном+De=(sномU)(Uэ нб/Uэ ном),                 (38)

откуда номинальное эффективное напряжение вспомогательной обмотки

sномU(Uэ ном/Uэ нб)(eном+De),                   (39)

где eном=1 – номинальное напряжение вспомогательных машин;

De=0,03..0,04 – потеря напряжения в выпрямительной установке;

Uэ ном=25 кВ

Uэ нб=27,5 кВ

     При Uэ ном=27,5 кВ коэффициент КU=1,195. Подставив указанные значения в выражение получим sном=1,13, т.е. в относительных единицах то же значение, что и для асинхронных машин.

     Эффективное напряжение машин при максимальном токе тяговых двигателей, всех включенных вспомогательных машинах и пуске моторо-компрессоров, будет равно:

s=sномUэ/Uэ ном-Dso-Ds,                    (40)

где Dso – потеря э.д.с. холостого хода от тяговой нагрузки при максимальном токе тяговых двигателей. Примем Dso=0,05 ;

Ds – потеря напряжения от тока нагрузки вспомогательных цепей.

     Величина Ds зависит от нагрузки вспомогательной обмотки трансформатора, т.е. от нагрузки и параметров работающих электродвигателей, расщепителей фаз и симетрирующих конденсаторов и свойств пускаемых электродвигателей компрессоров. Можно принять в среднем Ds≈0,07

Рисунок 3.1- Зависимости коэффициентов формы кривой напряжение КU и первой гармоники КU1 от действующего напряжения на токоприемнике.  

  Тогда, подставив численное значение в выражение, учитывая что Uэ=19 кВ, получим:

s=1,13*19/25-0,05-0,07=0,75

     В соответствии с рис. 3.1 первая гармоника

s1=sКU1=0,75*0,94=0,7.

 Таким образом, при номинальном напряжении 380В первая гармоника напряжения вспомогательных машин

U1=380*0,7=266В.

Для остальных значений Uэ расчет сведем в таблицу 3.1


Таблица 3.1 Расчет напряжения питания вспомогательных машин при различном напряжение на токоприемнике, максимальном токе тяговых двигателей, всех включенных вспомогательных машинах и пуске

мотор-компрессоров.

Dso =

0,04

потеря ЭДС хол хода от тяговой нагрузки при максимальном токе ТД

Ds =

0,07

потеря напряжения от тока нагрузки вспом цепей

eном =

1

номинальное напряжение вспом машин

De =

0,04

потеря напр в выпрямительной установке

Uэ ном

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

 

Uэ нб

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

27,5

 

КU

1,270

1,250

1,240

1,222

1,210

1,195

1,180

1,166

1,156

1,148

1,135

1,128

1,120

1,113

1,11

1,11

 

КU1

0,877

0,890

0,900

0,911

0,922

0,936

0,948

0,959

0,967

0,975

0,982

0,990

0,995

0,997

1

1

 

sном=KU(Uэ ном/Uэ нб)(eном+Ds)

1,2

1,18

1,17

1,16

1,14

1,13

1,12

1,1

1,09

1,09

1,07

1,07

1,06

1,05

1,05

1,05

 

Uэ

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

 
 

s = sном*Uэ/Uэ ном-Dso-Ds

0,56

0,6

0,64

0,68

0,71

0,75

0,78

0,82

0,85

0,89

0,92

0,96

0,99

1,03

1,07

1,11

 

s1 = s*KU1

0,49

0,53

0,58

0,62

0,66

0,7

0,74

0,78

0,82

0,87

0,9

0,95

0,99

1,02

1,07

1,11

 

U1 = Uн*s1

187

203

219

234

250

266

282

297

313

329

343

360

375

389

405

421

 

Uэ ном

 номинальное действующие значение напряжения на токоприемнике

Uэ нб

 наибольшие действующие значение напряжения на токоприемнике

КU

 коэффициент формы кривой напряжения

КU1

 коэффициент формы кривой напряжения первой гармоники

sном

 номинальное напряжение вспомогательной обмотки

 действующие значения напряжения на токоприемнике

s

 эффективное напряжение

s1

 напряжение вспомогательной обмотки первой гармоники

U1

 первая гармоника напряжения вспомогательных машин

 

Похожие материалы

Информация о работе