Призначення і технічна характеристика електровозу. Вибір та обґрунтування структури силового ланцюга тягового електропривода локомотива. Вибір форми напруги для живлення автономного інвертора напруги. Розрахунок фазних струмів двофазної системи.
Аннотация к работе
У сучасному житті склалися обставини, за яких використання асинхронних двигунів в якості тягових є напрямок, якому слід приділити значну увагу. Досвід країн зарубіжжя, власні розробки та експерименти вже призвели до виникнення рухомого складу з таким приводом; проте існують і деякі проблеми із використанням асинхронних двигунів. Тягові перетворювачі на основі сучасних компонентів силової електроніки в сполученні із трифазними асинхронними тяговими двигунами забезпечують нові можливості, як у підвищенні сили тяги, так і в зниженні впливу, що заважає, електричної тяги на живленні мережі.Відповідно до трибічної Генеральної угоди про створення нового перспективного електрорухомого складу для українських залізниць, підписаної адміністрацією Державних залізниць України, науково-виробничим обєднанням електровозобудування (НВО "ДЭВЗ") і АТ Сименс (Німеччина), в даний час почато виготовлення чотиривісного грузо-пасажирського електровоза змінного струму типу ДСЗ з асинхронними тяговими електродвигунами. Виробництво електровозів здійснюється НВО "ДЭВЗ", а АТ Сименс поставляє тягові і допоміжні перетворювачі і комплект системи управління. Конструктивне виконання тягового двигуна безкорпусне, з порожнистим валом під опорно-рамне підвішування. Технічні дані: Номінальна напруга контактної мережі, КВ - 25Для регулювання частоти обертів ротора (у широкому діапазоні швидкостей) асинхронних двигунів необхідно їх живити багатофазною (m1?2) зміною напругою регульованої частоти. Вона містить тяговий трансформатор, випрямляч струму, фільтри у проміжній ланці змінного струму, реостатне гальмо, інвертор напруги та асинхронний двигун як навантаження. Характерним є те, що з боку навантаження (вторинна сторона) і з боку контактної мережі (первинна сторона) встановлені однакові перетворювачі, які відрізняються тільки числом фаз: контактна мережа однофазна, а навантаженням є трифазний двигун. Перетворювач на вторинній стороні у режимі тяги робить як інвертор напруги, оскільки у нього добре згладжена вхідна напруга. Перетворювач на первинній стороні діє протилежним чином: в режимі тяги він робить як випрямляч струму, а в режимі гальмування як інвертор напруги.Під оптимальною розуміється така форма кривої фазної напруги, яка має високий зміст першої гармоніки у загальному дійсному значенні, забезпечує умови електромагнітній сумісності АІН-АД у всіх робочих режимах, не приводить к ускладненню схемотехніки АІН. Цим умовам задовольняє такі криві фазної напруги, які формують годограф вектора магнітного поля у повітряному зазорі АД у вигляді правильного вписаного многокутника з числом сторін N. З рисунка 3 видно форму фазної напруги, а гармонійний склад напруги описується наступним рівнянням: Годограф магнітного поля наближається до форми правильного восьмикутника, вписаного в коло, а вміст першої гармоніки у діючому значенні дорівнює 0,955. Струм фази двофазної системи АІД - АД можна подати у вигляді двох складових: струму першої гармоніки , що залежить від частоти обертання ротора АД, і суми струмів усіх вищих гармонік , що практично не залежить від : = (4.1) Струм першої гармоніки на періоді 2? знаходимо за формулою: (4.11)Асинхронний тяговий привід э перспективним тяговим приводом; на це вказують наступні його переваги: відсутність колекторного вузла, а отже, спрощені умови комутації та поточного обслуговування. підвищення надійності та довговічності. більш вища потужність при однакових габаритах. можливість використання у швидкісному транспорті, що особливо актуально для моторвагонного рухомого складу. велику точність регулювання швидкості руху, оптимальні параметри якості регулювання швидкості у складі механізмів, що працюють з постійним моментом навантаження. зниження зносу механічних ланок і збільшенню терміну служби устаткування унаслідок поліпшення динаміки роботи електроприводу. Проведені розрахунки доводять, що використання асинхронних двигунів у якості тягових можливе, і попри те, що потребує значних капітальних затрат, експлуатаційні і ремонтні затрати та загальна кількість проблем з двигуном зменшаться. Ще більш перспективним є застосування двофазних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором, виходячи у першу чергу з поліпшення умов сумісної роботи асинхронного двигуна. Двофазний асинхронний двигун може тривало працювати при будь-якій формі живлячої та дає можливість оптимізувати криву вихідної напруги автономного інвертора напруги по максимальному вмісту основної гармоніки в загальному діючому значенні. Статичні перетворювачі тягового рухомого складу: Навч. посібник /За ред.
План
Зміст
Завдання на курсову роботу
1. Вступ
2. Призначення і технічна характеристика електровозу
3. Вибір та обґрунтування структури силового ланцюга тягового електропривода локомотива
4. Вибір форми напруги для живлення автономного інвертора напруги
Асинхронний тяговий привід э перспективним тяговим приводом; на це вказують наступні його переваги: відсутність колекторного вузла, а отже, спрощені умови комутації та поточного обслуговування. підвищення надійності та довговічності. більш вища потужність при однакових габаритах. можливість використання у швидкісному транспорті, що особливо актуально для моторвагонного рухомого складу. велику точність регулювання швидкості руху, оптимальні параметри якості регулювання швидкості у складі механізмів, що працюють з постійним моментом навантаження. зниження зносу механічних ланок і збільшенню терміну служби устаткування унаслідок поліпшення динаміки роботи електроприводу.
Проведені розрахунки доводять, що використання асинхронних двигунів у якості тягових можливе, і попри те, що потребує значних капітальних затрат, експлуатаційні і ремонтні затрати та загальна кількість проблем з двигуном зменшаться. Ще більш перспективним є застосування двофазних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором, виходячи у першу чергу з поліпшення умов сумісної роботи асинхронного двигуна. Двофазний асинхронний двигун може тривало працювати при будь-якій формі живлячої та дає можливість оптимізувати криву вихідної напруги автономного інвертора напруги по максимальному вмісту основної гармоніки в загальному діючому значенні.
Перелік використаної літератури
1. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебн. для ВУЗОВ ж.-д. трансп.- М.: Транспорт, 1999.- 464 с.
3. Электроподвижной состав с асинхронными тяговыми двигателями. /Н.А. Ротанов, А.С. Курбасов, Ю.Г. Быков, В.В. Литовченко.- М.: Транспорт, 1991.- 336 с.
5. Розробка, макетування та дослідження раціональних структур асинхронного тягового електроприводу для електрорухомого складу // Гусевський Ю.И., Шпіка Н.И. та інш., Звіт про науково-дослідну роботу, ХАРДАЗТ, кафедра СЕТ, 1997. - 35