Определение требуемой мощности тягового электродвигателя и выбор его типа. Расчет и построение электротяговых характеристик передачи

Содержание

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ВЫБОР ЕГО ТИПА………………………………………...
2 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЭЛЕКТРОТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕДАЧИ………………………………………………………………………………...
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВХОДНОГО ФИЛЬТРА ТИРИСТОРНОГО ПРЕРЫВАТЕЛЯ…………………………………………………………………………...
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПУЛЬСАЦИЙ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА ВО ВХОДНОМ ФИЛЬТРЕ………………………………….
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО РАЗМАХА ПУЛЬСАЦИИ ТОКА В ТЭД...
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОММУТИРУЮЩЕГО КОНТУРА…………….
7 ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ ТИРИСТРНОГО ПРЕРЫВАТЕЛЯ……………………………………
8 ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СИЛОВОЙ ЧАСТИ СХЕМЫ ТИР ТРОЛЛЕЙБУСА 201 МОДЕЛИ…………………………………………………………………………………..
9 ВЫБОР И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ, СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ, ДРУХ ЭЛЕМЕНТОВ И КАБЕЛЕЙ СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ……………………
10 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА РАБОТЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЭД………………………………………………………………………
ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в Республике Беларусь происходит обновление парка ПС ГЭТ. В эксплуатацию поступают разработанные заводом “Белкоммунмаш” троллейбусы 101, 201 моделей, а в перспективе – троллейбус 333 модели. Наряду с устаревшими контакторно-релейными системами управления внедряются более совершенные тиристорно-импульсные системы управления.

Тиристорно-импульсные системы управления позволяют значительно улучшить эксплуатационные показатели ПС, такие как: уменьшение на          25-30 %  расхода электроэнергии, повышение ускорений и замедлений, увеличение скорости сообщения, улучшение плавности движения и комфортабельности перевозок.

В данном курсовом проекте произведен расчет электромагнитных процессов в тиристорно-импульсной системе управления троллейбуса 201 модели. На основании этого расчета произведен выбор элементов для силового канала электропривода троллейбуса.

В графической части работы представлена электрическая схема троллейбуса 201 модели.

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ВЫБОР ЕГО ТИПА

Касательная сила F, Н на ободе колеса

,

где (1+g) – коэффициент инерции вращающихся частей; (1+g) = 1,1;

        а_{у ср} – среднее установившееся ускорение, 1,2 м/с²;

          – удельное сопротивление движению, 140 Н/кН

        т_сн   – снаряженная масса троллейбуса, т_сн = 16 т;

           z   – число ТЭД; z = 1;

23360 Н.

Предварительная пусковая P, Вт мощность двигателя троллейбуса

,

где      v_x – скорость выхода двигателя на естественную скоростную

                   характеристику, м/с; v_x = 17 м/с;

            η – общее КПД передачи троллейбуса.

η = η_м η_кп η_эл,

где      η_м – КПД карданного шарнира, η_м = 0,95;

         η_кп   – КПД редуктора, η_кп = 0,93;

    η_эл – КПД электрической передачи, η_эл = 0,995

η = 0,95·0,93·0,995 = 0,88;

125355 Вт.

Реальная мощность двигателя Р_д, Вт

,

где      k   – поправочный коэффициент, учитывающий условия пуска принимаем k = 1,2;

Вт.

Принимаем:

Тип двигателя: ЭК-211

U_п = 550 B;

I_ч = 250 А;

Передаточное отношение редуктора m =12;

Диаметр колеса D_к = 1070 мм;

Р_н = 160 Вт;

n_н = 1700 об/мин.

2 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЭЛЕКТРОТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕДАЧИ

Электромеханические характеристики на валу двигателя приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Электромеханические характеристики на валу двигателя

Ток, А	Частота вращения якоря, об/мин			Момент на валу, Н·м			КПД, %
	n1	n2	n3	M1	M2	M3	η1	η2	η3
	β = 1,0	β = 0,5	β = 0,31	β = 1,0	β = 0,5	β = 0,31	β = 1,0	β = 0,5	β = 0,31
100	2570	3730	–	300	180	100	89,2	87,0	85,5
140	1920	2840	4460	420	280	170	90,2	88,5	87,2
190	1490	2200	3310	610	467	280	90,7	89,5	89,3
230	1360	1940	2750	790	580	410	90,7	90,1	90,5
280	1260	1740	2340	1040	790	570	90,2	90,2	91,3
330	1180	1600	2060	1300	1020	750	89,2	90,0	91,5
370	1120	1520	1940	1510	1210	900	88,2	89,8	91,4
410	1060	1440	1820	1720	1420	1080	87,1	89,5	90,9
460	1024	1400	1720	1990	1670	1290	85,9	89,1	90,5
500	1006	1360	1640	2189	1892	1459	85,0	89,0	90,0

По заданным электромеханическим характеристикам, приведенных в таблице 2.1, строим электромеханические характеристики выбранного двигателя       ЭК-211.

%

А

I

η

М,    n, Н·м  об/мин

у

Рисунок 2.1 – Электромеханические характеристики двигателя ЭК-211

Для пересчёта электромеханических характеристик ТЭД на обод колеса используем следующие формулы для пересчета линейной скорости и силы тяги и КПД соответственно:

;

;

;

где  D_к – диаметр ведущих колёс, м;

m– передаточное число редукторов;

P_з – потери в передаче, Вт;

F  – сила тяги на ободе колеса, Н;

h  – коэффициент полезного действия двигателя на ободе.

Потери в передаче определяются по формуле

,

где Р_зo – относительные потери в передаче;

U – напряжение на двигателе, 550 В;

I– ток двигателя, А.

Относительные потери в передаче определяются в соответствии с таблицей 2.2.

В соответствии с источником [1] принимаем тип передачи двухступенчатую с муфтой, часовой ток I_ч = 250А.

Таблица 2.2 – Относительные потери в передаче в зависимости от нагрузки

Тип передачи	Относительная величина тока якоря двигателя,  I/Iч , %
	200	150	125	100	75	60	50	40	30	25
Двухступенчатая с муфтой	6,6	6,3	6,1	6,0	6,1	6,4	6,9	7,6	10,0	11,6

Зависимость потерь в передаче от тока нагрузки приведена на рисунке 2.2.

РЗ0

I

А

у

Рисунок 2.2 – Зависимость потерь в передаче от тока нагрузки

Зависимость потерь в передаче от тока нагрузки сводим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 – Зависимость потерь в передаче от тока нагрузки

Потери в передаче, РЗ0, %	7,6	6,6	6,1	6	6	6,2	6,3	6,4	6,5	6,6
Ток нагрузки, I, А	100	140	190	230	280	330	370	410	460	500

Результаты пересчета заданных электромеханических характеристик представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Результаты пересчета электромеханических характеристик