7.5 Время задержки на позиции
Рассчитаем время задержки на позициях реостатного регулирования:
,
(24)
где
– приращение скорости за время движения
на позиции (из графика скоростных
характеристик), км/ч.
На второй позиции задержка
с.
Расчёты задержек на последующих позициях реостатного регулирования занесем в таблицу 6.
Таблица 6 - Времена задержек на реостатных позициях
позиция |
, км/ч |
|
2 |
0,7 |
0,255 |
3 |
3 |
1,095 |
4 |
1 |
0,365 |
5 |
0,5 |
0,182 |
6 |
1 |
0,365 |
7 |
0,6 |
0,219 |
8 |
0,5 |
0,182 |
9 |
0,5 |
0,182 |
14 |
3 |
1,095 |
15 |
2,2 |
0,803 |
16 |
2,6 |
0,949 |
, с
8 Анализ работы системы при регулировании возбуждения
8.1 Приращение скорости за время срабатывания аппаратов
Приращение скорости за время срабатывания аппаратов определяется как и в предыдущем разделе, по формуле (21):
где 0,42 с – время срабатывания аппаратов при переходе с 9-й на 10-ю позиции, (время до включения Ш1-2), c.
км/ч.
8.2 Ток начала переходного процесса
Ток начала переходного процесса определяется из графика скоростных характеристик при полученном приращении скорости за время срабатывания аппаратов.
А.
8.3 Расчет времени перехода
Определим временя перехода по формуле (23)
с.
где τв1 – постоянная времени переходного процесса при регулировании возбуждения, вычисленная в разделе 4.3.
8.4 Расчет приращения скорости за время перехода
Определим приращение скорости за время перехода по формуле (21):
км/ч.
8.5 Ток окончания переходного процесса
Ток окончания переходного процесса определим из графика скоростных характеристик при полученном приращении скорости за время перехода.
А.
8.6 Промежуточные значения тока
Определим промежуточные значения тока по следующим формулам:
,
(25)
А.
,
(26)
А.
Аналогичный расчет проведем и для переходов 10 – 11, 16 – 17, 17 – 18, и результаты представим в виде таблице 7.
Таблица 7 - Расчётная таблица приращений скорости за время перехода
Переход |
|
|
|
|
|
|
|
9-10 |
0,0848 |
0,254 |
0,696 |
158 |
189 |
200 |
207 |
10-11 |
0,1197 |
0,359 |
0,984 |
200 |
219 |
226 |
230 |
16-17 |
0,0848 |
0,254 |
0,696 |
164 |
- |
- |
222 |
17-18 |
0,1197 |
0,359 |
0,984 |
216 |
- |
- |
276 |
9 Анализ работы системы при перегруппировке двигателей и
выключении шунтирующих цепей. Реализуемая пусковая диаграмма
Для анализа работы системы при перегруппировке двигателей и выключении шунтирующих цепей построим график зависимости тока от времени, совмещенный с графиком алгоритма срабатывания аппаратов. Построим его в продолжение графика, построенного в предыдущем разделе.
Для этого произведем расчеты, аналогичные выполненным ранее.
9.1 Определение тока начала переходного процесса
Ток начала переходного процесса определяется из графика скоростных характеристик при полученном приращении скорости за время срабатывания аппаратов.
А,
А.
9.2 Определение постоянной времени
Рассчитаем постоянные времени переходов 11 - 12 и 12 - 13 по формуле:
,
где
–
скорость начала перехода.
с,
c.
9.3 Расчет времени перехода
Рассчитаем длительность перехода по формуле:
,
c,
c.
9.4 Определение приращения скорости за время перехода
Приращение скорости за время перехода определяется по формуле:
км/ч,
км/ч.
9.5 Значение тока при окончании переходного процесса
Ток окончания переходного процесса определяется из графика скоростных характеристик при полученном приращении скорости за время срабатывания
аппаратов.
А,
А.
Расчетные данные сводим в таблицу 8.
Таблица 8 – Расчетная таблица приращений скорости за время перехода
-
Переход
, c
,
с
,км/ч
11-12
0,00464
0,0139
0,0381
161
171
12-13
0,00706
0,0212
0,0581
169
183
Таблица 9 - Последовательность работы системы управления электропоездом во времени
Характеристика |
Такт |
Срабатывание аппаратов или процесс изменения тока в силовой цепи |
Длительность, с |
Наименование выходного элемента аппарата |
Δv, км/ч |
v, км/ч |
I, A |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
0 |
Исходное состояние |
– |
– |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
1 |
1 |
Включение ЛК1–2 |
0,08 |
ЛК1–2 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
2 |
Включение М |
0,08 |
М |
0,0 |
0,0 |
157 |
|
3 |
Переключение РК |
0,35 |
РК1 |
0,958 |
0,958 |
151 |
1–2 |
4 |
Переход |
0,024 |
– |
0,066 |
1,024 |
186 |
2
|
5 6 7 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
0,0255 0,04 0,35 |
– РУ–С РК11 |
0,7
1,067 |
1,724
2,791 |
178
168 |
2–3 |
8 |
Переход |
0,0303 |
– |
0,083 |
2,874 |
215 |
3
|
9 10 11 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
1,095
0,39 |
– РУ–С РК1 |
3
1,067 |
5,874
6,941 |
178
167 |
3–4 |
12 |
Переход |
0,033 |
– |
0,089 |
7,03 |
191 |
4
|
13 14 15 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
0,365
0,39 |
– РУ–С РК11 |
1
1,067 |
8,03
9,097 |
178
164 |
4–5 |
16 |
Переход |
0,04 |
– |
0,109 |
9,206 |
184 |
5
|
17 18 19 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
0,182
0,39 |
– РУ–С РК1 |
0,5
1,067 |
9,706
10,773 |
178
165 |
5–6 |
20 |
Переход |
0,041 |
– |
0,113 |
10,886 |
191 |
6
|
21 22 23 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
0,365
0,39 |
– РУ–С РК11 |
1
1,067 |
11,886
12,953 |
178
161 |
6–7 |
24 |
Переход |
0,048 |
– |
0,128 |
13,081 |
190 |
7
|
25 26 27 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
0,219
0,39 |
– РУ–С РК1 |
0,6
1,067 |
13,681
14,748 |
178
160 |
7–8 |
28 |
Переход |
0,048 |
– |
0,13 |
14,878 |
188 |
8
|
29 30 31 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
0,182
0,39 |
– РУ–С РК11 |
0,5
1,067 |
15,378
16,445 |
178
158 |
Продолжение таблицы № 9
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8–9 |
32 |
Переход |
0,066 |
– |
0,18 |
16,625 |
189 |
9
|
33 34 35
36 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК 9–––––10 Включение Ш1–2 |
0,182
0,42
|
– РУ–С РК1
Ш1–2 |
0,5
1,1
|
17,125
18,225
|
178
158
|
9–10
|
37
|
Переход и переключение РК 10––––11 |
0,254 |
РК11 |
0,696 |
18,921 |
207 |
10
|
38
|
Переключение РК 10––––11 |
0,11 |
РК11 |
0,3 |
19,221 |
200 |
10–11 |
39 |
Переход |
0,359 |
– |
0,984 |
20,2 |
230 |
11
|
40 41 42
43 44
|
Задержка Отпускание РУ Переключение РК 11––––12 Выключение П1–2 Выключение М и начало переключения РК 12––––13 |
1,095
0,474
|
– РУ–С РК1
П1–2 М
РК11 |
3
1,3
|
23,2
24,5
|
178
161
|
11–12
|
45
|
Переход и переключение РК 12––––13 |
0,0139 |
РК11 |
0,0381 |
24,54 |
168 |
12
|
46
|
Переключение РК 12––––13 и выключение Ш1–2 |
0,3 |
РК11
Ш1–2 |
0,822 |
25,36 |
183 |
12–13 |
47 |
Переход |
0,0212 |
– |
0,0581 |
25,42 |
207 |
13
|
48 49 50 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
0,0219
0,39 |
– РУ–С РК1 |
0,6
1,067 |
26,02
27,087 |
178
168 |
13–14 |
51 |
Переход |
0,017 |
– |
0,047 |
27,134 |
205 |
14
|
52 53 54 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
1,095
0,39 |
– РУ–С РК11 |
3
1,067 |
30,134
31,2 |
178
167 |
14–15 |
55 |
Переход |
0,0193 |
– |
0,053 |
31,25 |
204 |
15
|
56 57 58 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК |
0,803
0,39 |
– РУ–С РК1 |
2,2
1,067 |
33,45
34,52 |
178
167 |
15–16 |
59 |
Переход |
0,027 |
– |
0,071 |
34,59 |
214 |
16
|
60 61 62
63 |
Задержка Отпускание РУ Переключение РК 16––––17 Выключение Ш1–2 |
0,949
0,42
|
– РУ–С
РК11 Ш1–2 |
2,6
1,1
|
37,2
38,3
|
178
164
|
16–17
|
64
|
Переход и переключение РК 17––––18 |
0,254 |
РК1 |
0,696 |
39 |
222 |
17
|
65
|
Переключение РК 17––––18 |
0,182 |
РК1 |
0,5 |
39,5 |
216 |
17–18 |
66 |
Переход |
0,359 |
– |
0,984 |
40,48 |
276 |
18 |
67 |
Разгон закончен |
|
|
|
|
|
Заключение
В данной курсовой работе была рассмотрена система автоматического управления электропоездом постоянного тока ЭР2. В начале работы была рассмотрена упрощенная силовая схема и схема цепей управления моторного вагона и разобран алгоритм переключения контакторов для обеспечения автоматического пуска электропоезда.
В
ходе последующего исследования были
построены скоростные характеристики
электропоезда и идеальная пусковая
диаграмма, также было определено
сопротивление обмоток двигателя, которое
составило
Ом и сопротивление всех ступеней
пускового реостата. Далее были определены
динамические характеристике цепи
тяговых двигателей и электрических
аппаратов системы, а так же рассчитан
коэффициент линеаризации
и
ускорение движения электропоезда на
прямом горизонтальном участке пути
=2,74
.
Важнейшей частью курсовой работы стал расчет и построение реализуемой пусковой диаграммы электропоезда во время которого подвергались глубочайшему анализу все режимы работы данной системы, а именно: при реостатном регулировании, при регулировании возбуждения, а так же при перегруппировке двигателей и включения шунтирующих цепей. В заключении были построены график зависимости i(t) и график алгоритма срабатывания аппаратов.
По результатам анализа видно, что из вариантов последовательности переключения 1,2 и Ш1-2 предпочтительней выключение Ш1-2 на 40 мс раньше контактов 1,2.
С увеличением числа моторных вагонов, а следовательно, и числа тяговых двигателей, в системе электропоезда снизятся пусковые токи на ТЭД, а ускоряющие усилия возрастут, т.е. уменьшится время на разгон поезда на реостатных позициях, что приведет к повышению КПД системы в целом за счет того, что в работе не участвуют пусковые реостаты.
Список использованных источников
1 Захарченко Д.Д. Автоматизация электрического подвижного состава / Д.Д. Захарченко, А.В. Плакс [и др.]. – М. : Транспорт, 1978.
2 Рубчинский, З.М. Электропоезда / З.М. Рубчинский, [и др.]. – М. : Транспорт, 1983.
3 Электропоезд ЭР2. – М. : Транспорт, 1966.
4 Плакс А.В. Системы управления электрическим подвижным составом : учебник для вузов ж.-д. транспорта / А.В. Плакс. – М. : Маршрут, 2005. – 360 с.
5 Аватков А.А. Автоматизация ЭПС. Программированное задание на курсовую работу / А.А. Аватков, А.П. Кун. - М. : ВЗИИТ, 1989. - 37 с.
6 Осипов С.И. Основы тяги поездов/ С.И. Осипов, С.С. Осипов. – М. : Маршрут, 2005. – 592 с.
7 Автоматизация ЭПС.- Всесоюзный заочный институт инженеров железнодоржного транспорта.: Москва, 1989.