Расчет систем автоматического управления электрическим подвижным составом: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию, страница 3

 ,      (1)

     .     (2)

В уравнениях (1), (2) приняты следующие обозначения параметров:

år_я,å L_я –суммарные сопротивление и индуктивность цепи якорей ;

определяются по расчетной  схеме суммой сопротивлений и индуктивностей всех элементов цепи.

m - число последовательно включенных обмоток якорей.

g_вх- проводимость контура вихревых токов(определяется по геометрическим размерам остова ТЭД(см. далее).

          3.1.1 Расчет статических характеристик объекта управления.

Статические характеристики объекта управления - это зависимости тока цепи якорей от тока возбуждения тяговых электродвигателей I_я(I_в) при  постоянной скорости движения.

Дифференциальные уравнения (1),(2) содержат нелинейные зависимости магнитного потока от тока возбуждения C_vФ(i_в), кроме того уравнение (1) содержит произведения переменных: скорости движения vи магнитного потока Ф. Расчет статических характеристик объекта регулирования выполняют графо-аналитическим методом, приняв постоянные значения скорости v₁, v₂ и приравняв нулю производные тока якорей и магнитного потока в уравнениях (1),(2).

Для расчета характеристик  I_я(I_в) надо произвести вычисления магнитного потока при постоянных значениях тока якорей и скорости движения v₁, v₂, В/(км/ч):

  .

Затем, для каждого значения магнитного потока С_vФ надо определить по характеристике намагничивания С_vФ(I_в) величину тока возбуждения I_в.

На электровозах ВЛ-10 и ВЛ-11^м  установлены тяговые электродвигатели ТЛ2К1. Для независимого возбуждения электродвигателей в режимах рекуперативного электрического торможения применяются электромашинные агрегаты генераторы постоянного тока НБ436В.

Номинальные данные и конструктивные параметры тягового электродвигателя, а также генератора возбуждения приведены в табл.1.

                                                                                                                                      Таблица 1

         Номинальные данные и конструкционные параметры электрических машин

N/N	Параметр	Обоз- начение	Тип двигателя          (генератора)
			ТЛ2К1	НБ436В
1	2	3	4	5
1	Напряжение на коллекторе, В	U	1500	38
2	Ток якоря, А	Iя	480	800
3	Частота вращения, об/мин	n	790	1290
4	Число полюсов	2р	6	6
5	Число витков полюсной ка­тушки	w	19	280
6	Число параллельных ветвей обмотки якоря	2а	6	6
7	Число активных проводни­ков обмотки якоря	N	1050	456
8	Сопротивления обмоток, Ом - якоря - добавочных полюсов - компенсационной обмотки - главных полюсов	rя rдп rко rв	0,032 0,011 0,005 0,027	0,003 0,001 - 0,6
9	Коэффициент рассеяния главных полюсов		1,25	1,25
10	Геометрические размеры сердечников полюсов; м : -  длина, -  ширина, -    высота.	lп bп hп	0,44 0,25 0,13	0,12 0,09 0,13
11	Геометрические размеры остова; м : - осевая длина, - толщина по радиусу, - длина полюсной дуги.	hо sо bм	0,62 0,07 0,56	0,3 0,015 0,4
12	Конструкционный коэффициент обмоток	C	167,113	72,611

Характеристики намагничивания тяговых электродвигателей с масштабным конструкционным коэффициентом обмоток  С_vФ(I_в) и генератора  возбуждения С_nФ(I_н)  приведены в табл.2. При выполнении курсового проекта характеристику намагничивания тягового электродвигателя С_vФ(I_в) надо построить на миллиметровой бумаге.

Таблица 2

Характеристики намагничивания ТЭД и генератора возбуждения

ТЛ2К1		НБ436В
Iв, А	СvФ, В/(км/ч)	Iн, А	СnФв10-2 В/(об/мин)
100	11,8	2	0,47
150	16,2	4	0,92
200	20,2	6	1,45
250	22,7	8	1,83
300	24,8	10	2,17
350	26,3	12	2,43
400	27,5	14	2,62
450	28,6	16	2,82
500	29,4	18	2,95
550	30,1	20	3,07
600	30,7	22	3,18

Результаты расчетов статических характеристик объекта управления надо привести в виде табл.3.

Графики статических характеристик I_я(I_в) показаны на рис.4.

Вставить Рисунок 4

Таблица 3

Статические характеристики объекта управления

Скорость Движения	Iя, А	0	100	200	300	400	500
v1, км/ч	СvФ, В/(км/ч)
	Iв, А
v2, км/ч	СvФ, В/(км/ч)
	Iв, А

3.1.2 Расчет динамических параметров объекта управления.

Для аналитического определения динамических параметров объекта управления надо выполнить линеаризацию дифференциальных уравнений (1),(2) заменив в них нелинейные зависимости линейными в ограниченном диапазоне изменения переменных Dv, Du_кс, Du_в, Di_в, D( С_vФ) относительно постоянных величин v, U_кс, U_в, I_в, С_vФ: