Расчет систем управления электрическим подвижным составом переменного тока: Методические указания к курсовому проекту, страница 8

где δ – угол запаса инвертирования;

      R_прп – приведенное к тяговой обмотке трансформатора ко всем параллельным ветвям

      тяговых электродвигателей эквивалентное сопротивление ВИП.

При работе тиристоров ВИП с максимальными углами регулирования R_прп определяется следующими выражениями:

            - для 1 – ой зоны регулирования:

                                               (3.30)

            - для (2 - 4) – ой зон регулирования:

                                         (3.31)

            Используя выражения (3.29) – (3.31) рассчитывают и строят внешние характеристики инвертора для (1 – 4) – ой зон регулирования для режима работы тиристоров ВИП с максимальными углами регулирования (Рис. 3.5). При расчете внешних характеристик угол запаса инвертирования принять равным δ=(20 - 25)^о.

            Внешняя характеристика ВИП – наклонная прямая. Выходное напряжение инвертора уменьшается при увеличении тормозного тока. Наибольший наклон имеет характеристика 4 – ой зоны регулирования, на которой индуктивное сопротивление обмоток трансформатора наибольшее. При управлении тиристорами ВИП по закону δ=const в процессе торможения при изменении тормозного тока не будут обеспечены условия электрической устойчивости. Для обеспечения электрической устойчивости в цепи двигателей вводят дополнительные резисторы с сопротивлением r_доп, которые также улучшают распределение тормозных токов по параллельно работающим генераторам. Минимальная величина сопротивления этих резисторов должна быть такой, чтобы внешняя характеристика инвертора перестала быть падающей:

,                                      (3.32)

где индуктивные сопротивления обмоток тягового трансформатора берутся для 4 – ой зоны регулирования.

4. Защита силовой цепи ЭПС переменного тока

Разработка электрических схем силовой цепи и цепи управления ЭПС завершается выбором соответствующих защитных устройств.

Данные о системах защиты силовой цепи приводят в сводной табл. 4.1

При этом должна быть обеспечена селективность действия аппаратов защиты.

Основными показателями аппаратов защиты являются разрывная мощность, уставка и время срабатывания. Значения уставок различных аппаратов защиты выбирают с учетом обеспечения селективности их действия.

Таблица 4.1

Наименование повреждения или опасного режима	Контро -  лируемый параметр	Уставка защиты	Номер реле или разрядника	Результат действия защиты
Короткое замыкание в трансформаторе Сквозной пробой плеча выпрямительно-инверторного преобразователя Замыкание на землю силовой цепи тяговых двигателей Перегрузка тяговых двигателей Коммутационные перенапряжения на выпрямительных установках Атмосферные перенапряжения в контактной сети Боксование тяговых двигателей Юз тяговых двигателей

Для защиты от перегрузок тяговых двигателей ; для защиты от перегрузок и сквозного пробоя тиристоров ВИП ; для защиты от коротких замыканий в трансформаторе .

Защита от боксования или юза должна срабатывать при разности напряжений двух последовательно соединенных якорей тяговых двигателей свыше 4% от номинального напряжения или при разности токов в двух параллельно включенных двигателях свыше 6 – 7% от номинального тока.

5. Перечень основного электрооборудования

Сводный перечень всех основных электрических машин и аппаратов ЭПС является основным документом для расчета общего веса электрооборудования и размещения заказов на его изготовление.

Поскольку объем курсового проекта не предусматривает разработки вспомогательных цепей ЭПС, то можно составить только спецификацию на электрооборудование главной силовой цепи  и цепи управления тяговыми двигателями.

Спецификация составляется по форме таблицы 5.1

Таблица 5.1

Обозначение по схеме	Наименование машин и аппаратов	Номинальные данные		Количество	Примечание
		напряжение	ток

В спецификацию включают все машины и аппараты, показанные на схеме силовой цепи и схеме цепей управления. Нумерация (или буквенные обозначения) машин и аппаратов должна соответствовать принятым обозначениям в схемах силовой цепи и управления.

ГОСТ 9219 – 66 устанавливает следующие номинальные напряжения: для аппаратов в цепи первичной обмотки трансформатора номинальное напряжение контактной сети ; для аппаратов в цепи вторичной обмотки трансформатора – ; для аппаратов в цепи тяговых двигателей номинальное выпрямленное напряжение  или ; для аппаратов в цепи управления – 50 В для электровозов, 110 В для электропоездов.

Номинальный ток аппаратов силовой цепи определяется по номинальному току двигателей, получающих питание через данный аппарат. Для аппаратов цепи управления указывается номинальный ток их блокировочных контактов. Предварительно принимают: для реле – 5 А, для кнопочных выключателей – 10 А, для контроллера машиниста – 30 А.

Если какой-либо аппарат, выпускаемый промышленностью, годен для применения в разработанной схеме по своим номинальным данным и по количеству контактов, то в примечании следует указать тип этого аппарата.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ротанов Н. А., Захарченко Д. Д., Плакс А. В., Некрасов В. И., Иньков Ю. М. Проектирование систем управления электроподвижным составом.-М. : Транспорт, 1986.
2. Чебовский О. Г., Моисеев Л. Г., Недошивин Р. П. Силовые полупроводниковые приборы. Справочник, 2-е изд. – М. : Энергоатомиздат, 1985.
3. Плакс А. В. Системы управления электрическим подвижным составом. – М.: Маршрут, 2005. – 360с.
4. Электровоз ВЛ85: Руководство по эксплуатации/ Б.А. Тушканов, Н.Г. Пушкарев, Л.А. Позднякова и др. – М.: Транспорт, 1992.