- •1. Алгоритм управления и функциональная схема системы автоматического пуска электропоезда.
- •2. Статические характеристики тягового двигателя и сопротивление пускового реостата.
- •3. Исходная пусковая диаграмма и последовательность работы системы управления электропоездом.
- •4. Динамические характеристики цепи тяговых двигателей.
- •5. Динамические характеристики электрических аппаратов системы.
- •6. Расчет ускорения при разгоне электропоезда на прямом горизонтальном участке пути.
- •9. Анализ работы системы при перегруппировке двигателей и выключении шунтирующих цепей. Реализуемая пусковая диаграмма.
- •10. Анализ влияния технического состояния оборудования на качество регулирования.
3. Исходная пусковая диаграмма и последовательность работы системы управления электропоездом.
Исходную пусковую диаграмму построим исходя из условия перехода на последующую, очередную скоростную характеристику при значении тока двигателя, равном току уставки реле ускорения, величина которого принимается:
3.1. Расчет тока уставки реле ускорения.
Тока уставки реле ускорения рассчитываем по следующей формуле:
= 1,3·137 = 178 (A)
Исходная пусковая диаграмма показана на рисунке 3 тонкими линиями.
Построенная пусковая диаграмма была бы справедлива, если бы аппараты выполняли свои функции без затрат времени и длительность переходных процессов равнялась бы нулю.
Строим исходную пусковую диаграмму.
4. Динамические характеристики цепи тяговых двигателей.
4.1. Расчет коэффициента линеаризации.
= |
3,619 |
= 0,088 |
41,1 |
ΔСvФ= |
0,5·1500 – 1,45·137·0,547 |
– |
(0,5·1500 – 1,15·137·0,547) |
= 3,619 |
0,4·35,4 |
0,45·35,4 |
= 0,3·137 = 41,1 (A)
4.2. Расчет сопротивления шунта.
Расчет выполняется по следующей цепи.
Величина Rшзависит от величины коэффициента регулирования возбуждения наi-той ступени регулирования
Сопротивление шунта рассчитываем по следующей формуле:
где = 0,4·0,547 = 0,219 (Ом) – сопротивление обмотки возбуждения
i– номер ступени возбуждения
i = 1,2;
β = Iв / I
4.2.1. i = 1; β1 = 0,67 замкнут Ш1-2.
= |
2·0,67 |
·0,219 |
= 0,889(Ом) |
1-0,67 |
4.2.2. i = 2;β1= 0,5 замкнут Ш1-2; 11-12.
= |
2·0,5 |
·0,219 |
= 0,438 (Ом) |
1-0,5 |
= 0,438 Ом
= 0,889 – 0,438 = 0,451 (Ом)
4.3. Расчет постоянной времени переходного процесса при регулировании ослабления возбуждения.
Постоянная времени рассчитывается по следующей формуле:
где i– номер ступени возбуждения
i = 1,2;
= 0,5·Lд= 0,5·0,029 = 0,0145 (Гн)
= 0,1 Гн
= 0,6·= 0,6·0,547 = 0,328 (Гн)
4.3.1. i = 1
= |
2·0,0145 + 0,1 |
= 0,083 (сек) = 83,5(мсек) |
2·0,328 + 0,889 |
4.3.2. i = 2
= |
2·0,0145 + 0,1 |
= 0,1179 (сек) = 117,9(мсек) |
2·0,328 + 0,438 |
5. Динамические характеристики электрических аппаратов системы.
5.1. Время срабатывания контактов индивидуальных контакторов.
Каждый электрический аппарат – устройство, имеющее один или несколько входов, на которые подаётся управляющее воздействие, в результате которого изменяется состояние одного или нескольких выходов.
Элементы аппарата, воспринимающие воздействия, будем называть входными, а выходы в зависимости от их назначения – элементами исполнения или связи.
В рассматриваемой системе управления входными элементами являются обмотки электропневматических вентилей, управляющих приводом тяговых аппаратов. Исключением является реле ускорения РУ, имеющее два входных элемента — обмотку в силовой цепи РУ—С и обмотку подъемной катушки РУ—П в цепи управления.
Элементами исполнения тяговых аппаратов являются их силовые контакты, обеспечивающие работу силовых цепей. Исполнительные элементы контроллера машиниста КМ и реле ускорения РУ включены в цепи управления.
К элементам связи относятся блокировки данного аппарата, обеспечивающие требуемый порядок работы аппаратов. Контроллер машиниста имеет механические связи между рукоятками (механические блокировки).
t– время замыкания контактов
– время размыкания контактов
Реле ускорения.
tру= 40 мс
= 20 мс
Индивидуальные контакторы.
ЛК1–2; П1–2; М; Ш1–2
tк = = 80 мс
Реостатный контроллер (групповой контроллер)
ЭПВ
время трогания клапанов tтр= 130 мс
время движения клапанов tтв= 20 мс
время заполнения воздухом цилиндра tзв= 100 мс
время вращения привода Решетова tвр= 100 мс
время набора одной реостатной позиции = 0,35 сек = 350 мс
Диаграмма, отражающая последовательность замыкания и размыкания силовых и блокировочных контактов при переключениях РК с позиции на позицию (развертка РК), приведена на рис. 4.
Для определения, времени вращения и последующего анализа необходимо построить график замыкания и размыкания силовых и блокировочных контактов РК, а также контактов переключения вентилей (ПВ1, ПВ2 и ПВЗ) в зависимости от времени. График строят для одного поворота вала аналогично диаграмме развертки, но вместо градусов откладывается время в масштабе Mt = 1- 2 мс/мм.
Время переключения на тактах 38 и 65 рассчитывается с учётом остановки РК на 0,04 с под действием РУ-П и ПВ1 по формуле:
.
На такте 46 учитывается начало переключения РК на такте 44 (0,04 с ) и время переключения рассчитывается из условия :
,
где τ12 – постоянная времени цепи двигателей при переходе на 12-ю характеристику.
Длительность такта 44 определяется временем выключения контактора М.
Позиции |
1 2 3·····8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | ||||||||||||||||
Контакторы |
Силовые |
1 2 9 10 5 6 7 8 11 12 3 4 |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
50 |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
100 |
|
50 |
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 | |||
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 | |||
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
100 |
|
50 |
|
| |||
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
100 |
|
50 |
|
| |||
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
100 |
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
100 |
|
|
| |||
|
50 |
|
|
|
|
100 |
|
|
50 |
|
|
|
100 |
| |||
|
50 |
|
|
|
|
100 |
|
|
50 |
|
|
|
100 |
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
50 |
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
50 |
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
Блокировочные |
10-12 12-18 17-18 ПВ1 ПВ2 ПВ3 |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
50 | |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
50 | |||
|
40 130 |
40 130 |
|
40 130 |
40 130 |
40 130 |
40 130 |
40 130 |
40 130 |
40 130 |
40 130 |
40 130 |
40 130 |
| |||
|
130 |
132,5 |
|
132,5 |
130 |
132,5 |
130 |
132,5 |
130 |
132,5 |
130 |
132,5 |
130 |
| |||
|
132,5 |
130 |
|
130 |
132,5 |
130 |
132,5 |
130 |
132,5 |
130 |
132,5 |
130 |
132,5 |
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|