1 Централизованная система электроснабжения с индивидуальным преобразователем
Принципиальная электрическая схема централизованной системы электроснабжения с индивидуальным преобразователем изображена на рисунке
Централизованная система электроснабжения с индивидуальным преобразователем предназначена для питания всех потребителей электроэнергии вагона от локомотива. При этом от локомотива через поездную подвагонную магистраль подается постоянный или переменный однофазный ток высокого напряжения 3000 В.
Ток высокого напряжения используется для электрического или комбинированного отопления. На рисунке показана схема с электрическим отоплением, которое включает три группы электропечей Е1 – Е3 и нагревательные элементы электрокалорифера ЕК1 – ЕК2. Для питания остальных потребителей на каждом вагоне устанавливается индивидуальный преобразователь, который преобразует постоянный или переменный ток высокого напряжения в трехфазный переменный ток промышленной частоты 50 Гц напряжением 380/220 В.
Индивидуальный преобразователь состоит из выпрямителя V1, инвертора А3, преобразующего постоянный ток в 3-фазный переменный, и трансформатора ТР, понижающего напряжение с 3000 до 380/220 В.
Асинхронные электродвигатели приводов компрессора, вентилятора вагона и вентилятора конденсатора М1 – М3 питаются трехфазным переменным током. Электрокипятильник ЕН1, электронагреватели баков горячей воды ЕН2, ЕН3, люминисцентные лампы L и лампы накаливания H равномерно распределены по фазам переменного тока. Для зарядки аккумуляторной батареи имеется зарядное устройство А1. Устройства электроотопления – группы электропечей Е1 – Е3 и нагревательные элементы электрокалорифера ЕК1 – ЕК2 подключены к высоковольтной сети.
В том случае, когда локомотив отцеплен от состава, потребители электроэнергии получают питание от аккумуляторной батареи GB через специальный преобразователь А2, котрый преобразует постоянный ток аккумуляторной батареи в 3-фазный переменный ток напряжением 380/220 В.
2 Определение мощностей потребителей электроэнергии бмз
2.1 Определение мощности электродвигателей приводов вентиляторов и компрессора
На БМЗ установлены вентиляторы системы вентиляции вагона и вентилятор конденсатора. Прежде чем определить необходимую мощность электродвигателя, необходимо правильно выбрать расчетный режим работы вентилятора. Этот режим задан расчетной производительностью и расчетным напором вентилятора. Мощность электродвигателя вентилятора системы вентиляции вагона определяется по формуле:
,
(1)
где
– коэффициент запаса мощности,
;
– производительность
вентилятора, м3/с;
– напор, создаваемый
вентилятором, Па,
;
– КПД вентилятора,
.
Производительность
вентилятора системы вентиляции вагона
определяется с учетом расчетной нормы
подачи свежего наружного воздуха на
одну тонну груза,
:
,
(2)
где
–
расчетная норма подачи наружного воздуха
на тонну груза,
;
– количество
груза,
;
– коэффициент
рециркуляции вентилируемого воздуха,
.
Подставим имеющиеся значения в формулу (2) и получим:
.
Полученное значение подставим в (1) и получим:
.
Мощность электродвигателя привода вентилятора конденсатора воздухоохладительной установки определяется по формуле:
,
(3)
где
– коэффициент запаса мощности,
;
– производительность
вентилятора конденсатора,
;
– напор, создаваемый
вентилятором конденсатора,
;
– КПД вентилятора
конденсатора,
.
Подставим имеющиеся значения в формулу (3) и получим:
.