Выходным сигналом регулятора модели является числовая переменная Ср, пропорциональная интервальным промежуткам фазового регулирования. Эта переменная передаются в таймер, посредством которого формируется физический фазовый интервалы αр, задержки формирования управляющих импульсов тиристорных плеч ВИП. Запуск таймеров осуществляется синхроимпульсом, сформированным по нулевой фазе первичного напряжения тягового трансформатора.
6.2.Расчет параметров элементов компьютерной модели
контура регулирования тока ТЭД
6.2.1.Расчет параметров тягового трансформатора
Индуктивность и активное сопротивление секций тяговой обмотки трансформатора при вводе в компьютерную модель надо умножить на число тяговых электродвигателей aд, питающихся от одного тягового трансформатора (по заданию).
Напряжение обмоток трансформатора для компьютерной модели соответствует номинальным значениям напряжения, приведенным в табл.1. Вводимые параметры тяговой сети надо привести к цепи одного ТЭД и вычислить удельные параметры на 1 км пути по следующим формулам:
; 
.
Длину участка l в расчетах надо принять равной l =40км.
6.2.2.Расчет параметров тягового электродвигателя
Номинальный магнитный поток надо рассчитать по паспортным величинам, приведенным в табл.2 по следующей формуле:
.
Номинальный значение тока возбуждения надо вычислить по номинальному току ТЭД Iвн=β0 Iян.
Полученные величины являются расчетными для ввода в компьютерную модель аналитической зависимости (9) характеристики намагничивания ТЭД 9см. формулу (57)).
Величины сопротивления rя , индуктивности Lя обмотки якоря , сопротивления rв , индуктивности Lв обмотки возбуждения, постоянную времени контура вихревых токов надо ввести по вычисленным в разд.5 параметрам ТЭД.
Силу инерции, приведенную к валу ТЭД, обусловленную действием массы поезда, надо рассчитать по формуле (9), приняв величину массы поезда по заданию. Коэффициент инерции вращающихся частей экипажной части поезда принять γ=0,05.
Эмпирические коэффициенты a, b, c, в формулах (61)-(63) расчета сил сопротивления движению надо принять в соответствии с правилами тяговых расчетов с учетом сил сопротивления движению электровоза [4]:
- для грузовых поездов:
a=1,0
; b=0,005 
; c=0,00013 
;
- для пассажирских поездов:
a=1,25
; b=0,011 ; c=0,00018 .
Коэффициент, учитывающий механические потери в ТЭД и редукторе тяговой передачи надо приять равным η=0,97.
6.2.3.Расчет параметров элементов обратной связи
Постоянная времени τдт апериодического звена 1-го порядка выходного сглаживающего фильтра датчика тока принимается по заданию. Для масштабирования сигналов переменных компьютерной модели следует принять масштабный коэффициент датчика тока mдт∙Kдт =0,05.
6.2.4.Расчет параметров регуляторов РТЯ тока ТЭД
Коэффициент усиления пропорционального канала Kр ПИ- и ПД-регуляторов для ввода в модель надо принять равным величине, рассчитанной в разд.5.
Коэффициент усиления интегрального канала Kир ПИ-регулятора надо вычислить по формуле (29) для выбранной постоянной времени регулятора Tир .:
Коэффициенты усиления дифференциального каналов Kдр ПД-регулятора надо вычислить по формуле (33) для выбранной постоянной времени регулятора Tдр.
6.3.Расчет переходныхпроцессов в цепи ТЭД
на компьютерной модели САУ
Надо выполнить расчет пуска с заданным током уставки, разгона электровоза с включением двух ступеней ослабления возбуждения. После включения 2-й ступени ослабления возбуждения надо смоделировать наброс напряжения контактной сети на величину ∆Uкс =20% Uкс.
Для регистрации результатов моделирования надо вывести графики переменных величин: напряжения ВИП, тока якоря, тока возбуждения ТЭД, скорости движения электровоза. Кроме того надо вывести развернутые на несколько периодов графики переменных для угла регулирования αр =900 на 4-й зоне регулирования и при набросе напряжения ∆Uкс .
Для оценки адекватности компьютерной модели надо сопоставить скорость движения с величиной, рассчитанной в п.разд. 5.2, а также выполнить расчет времени разгона до этой скорости, вычислив силу тяги и силу сопротивления движения по уравнениям (9) и (61). Кроме того надо выполнить расчет пульсации тока ТЭД на 4-й зоне регулирования при полном возбуждении и максимальных углах регулирования по формуле[2]:
.
В выполняемом разделе курсовой работы надо привести исходные уравнения для функциональных элементов, уравнения с операторными передаточными функциями и формулы расчета динамических параметров звеньев САУ.
Библиографический список
1.В.И.Плис, В.С. Кириллов, Магистральный электровоз ЭП1. Локомотив, 1997, № 7,8.
2. А.В. Плакс, Системы управления электрическим подвижным составом. М., Транспорт, 2006. 400с.
3. Автоматизация электроподвижного состава/ Под ред. А.Н. Савоськина. М., Транспорт, 1990, 311с.
4. Якушев А.Я. Автоматическое управление электрическим подвижным составом, ч.1. С-Пб., ПГУПС 1997, 85 с.
5. Якушев А.Я. Автоматическое управление электрическим подвижным составом, ч.2. С-Пб., ПГУПС 2001, 86 с.
6.. Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. СПб., КОРОНА принт, 2001. - 320с.
РАСЧЕТ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
тяговыми электродвигателями ЭЛЕКТРОВОЗА
Cocтaвитель: Якушев Алексей Яковлевич
Технический редактор
План 2009 г., № ______________________________________________________
Формат 60X841/16. Бумага для множ. апп. Печать офсетная.
Усл.печ.л. 2,125 Уч.-изд.л. 2,125 Тираж.
Заказ Цена
Издательство Петербургского государственного университета путей сообщения. 190031, СПб., Московский пр., 9.
Типография ПГУПС. 190031, СПб., Московский пр., 9.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.