Расчет системы автоматического управления тяговыми электродвигателями электровозов переменного тока: Учебное пособие, страница 6

2.Напишите формулу главной передаточной функции проектируемой САУ.

3.Напишите формулу общего коэффициента усиления проектируемой САУ.

4.Напишите формулу для расчета коэффициента усиления регулятора проектируемой САУ.

5.Расчёт динамических параметров элементов

контура регулирования тока ТЭД

5.1.Расчёт параметров исполнительного устройства

На электровозах 2ЭС5К установлены тяговые трансформаторы ОНДЦЭ 5000/25, на электровозах ЭП1 - тяговые трансформаторы ОНДЦЭ 5700/25.  Паспортные данные трансформаторов приведены в табл.1.

               Схема обмоток трансформатора показана на рис 8.

Рис 8.Схема обмоток тягового трансформатора.


5.1.1.Расчет параметров обмоток  тягового трансформатора

Полное сопротивление короткого замыкания обмоток:

                                            .                               (48)

Сопротивление обмоток, приведенное к сетевой обмотке трансформатора:

                                            .                                        (49)

Индуктивное сопротивление обмоток, приведенное к сетевой обмотке трансформатора:

                              .                                               (50)

Индуктивность обмоток, приведенная к сетевой обмотке трансформатора:

                                                           .                                            (51)

Индуктивность сетевой обмотки трансформатора:

                                                           .                                                        (52)

Индуктивность тяговой обмотки трансформатора (полной):

                                            .                                 (53)

Активное сопротивление сетевой обмотки трансформатора:

                                            .                                             (51)

Активное сопротивление тяговой обмотки трансформатора (полной):

                                            .                                    (52)

Индуктивность секций тяговой обмотки трансформатора надо вычислить по величине индуктивности полной обмотки пропорционально квадрату напряжения соответствующей секции:

;        .                (53)

. Активное сопротивление секций тяговой обмотки трансформатора надо вычислить по сопротивления  полной обмотки пропорционально напряжению соответствующей секции:

;.                 (54)


Таблица 1

Паспортные данные тяговых трансформаторов.

Параметр

Обозначение

2ЭС5К ОНЦДЭ 5000/25

ЭП1

ОНЦДЭ 5700/25

1

Напряжение сетевой обмотки,  В

U

25000

25000

2

Напряжение тяговой обмотки,  В

- полная обмотка

- 1/2 тяговой обмотки

- 1/4 тяговой обмотки

U

U21

U22

1260

630

315

1260

630

315

3

Номинальный ток сетевой

обмотки, А

I1н

200

230

4

Номинальный ток тяговой

обмотки, А

I2н

1980

1970

5

Коэффициент трансформации:

Kт

19,84

19,84

6

Напряжение короткого замыкания

uк

10,0

9,6

7

Мощность короткого замыкания тяговой обмотки, кВт

Pк

60

63

5.1.2.Расчет  эквивалентного сопротивления и

 коэффициента усиления ВИП

Эквивалентное сопротивление ВИП Rэ надо рассчитать по формуле (3) для 4-й зоны регулирования, используя величину индуктивности обмоток трансформатора Lт (51) и заданную величину индуктивности контактной сети Lкс.

Расчет коэффициентов усиления ВИП Kв, Kс надо выполнить для 4-й зоны регулирования аналитическим способом по формулам (4), (19), приняв фазовые углы отпирания тиристорных плеч буферного контура ВИП α0=90, углы фазового регулирования αр=900.

5.2.Расчёт динамических параметров  объекта регулирования

На электровозах 2ЭС5К установлены тяговые электродвигатели НБ514В, на электровозах ЭП1- тяговые электродвигатели НБ520В. Номинальные данные и конструкционные параметры ТЭД приведены в табл.2. Характеристики намагничивания тяговых электродвигателей СvФ(Iв) приведены в табл.3.

Для расчета коэффициента усиления и постоянной времени цепи якорей ТЭД по формулам (18), (19) величины сопротивлений обмоток ТЭД rя,rв надо взять из табл.2, принять коэффициент постоянного шунтирования обмоток возбуждения β0=0,96.


Таблица 2

Номинальные данные и конструкционные параметры ТЭД

Параметр

Обозна-чение

2ЭС5К

НБ514

ЭП1

НБ520

1

Напряжение на коллекторе, В

Uдн

980

1000

2

Ток якоря, А

Iян

905

845

3

Частота вращения, об/мин

nн

915

1030

4

Число полюсов

2Pв

6

6

5

Число витков полюсной катушки

w

9

9

6

Число проводников обмотки якоря

N

696

774

7

Число параллельных ветвей якоря

2а

6

6

8

Сопротивление якоря, доп. полюсов, компенсационной обмотки, Ом

rя

0,024

0,022

10

Сопротивление главных полюсов,Ом

rв

0,007

0,007

11

Коэффициент рассеяния

σ

1,25

1,25

12

Конструкционный коэффициент

C

110,8

123,2

13

Приведенный конструкционный коэффициент,1/с(км/ч)

Cv

206,3

188,4

14

Геометрические размеры остова, м:

- осевая длина,

- толщина по радиусу,

- длина полюсной дуги.

hо

sо

lm

0,53

0,07

0,52

0,48

0,07

0,55

15

Геометрические размеры полюсов, м:

- длина,

- ширина,

- высота.

lп

bп

hп

0,38

0,20

0,13

0,36

0,20

0,14