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:

(7)

Исходная пусковая диаграмма показана тонкими линиями на рисунке 4.Построенная пусковая диаграмма была бы справедлива, если бы аппараты выполняли свои функции без затрат времени и длительность переходных процессов равнялась бы нулю.

4 Динамические характеристики цепи тяговых двигателей

4.1 Расчёт углового коэффициента линеаризованной функции С_vФ(i)

Коэффициент линеаризации рассчитывается по следующей формуле

(8)

.

4.2 Расчет сопротивление шунта

Величина R_ш зависит от величины коэффициента регулирования возбуждения на i-той ступени регулирования. Расчет R_ш производится по следующей формуле для следующей схемы:

Рисунок 3– Принципиальная схема ослабления поля для электропоезда ЭР2

, (9)

где i – ступень ослабления возбуждения;

- коэффициент ослабления возбуждения, = 0,67,= 0,5;– сопротивление обмотки возбуждения.

Ом

4.2.1 Рассчитаем сопротивление шунта на первой ступени

Ом

4.2.2 Рассчитаем сопротивление шунта на второй ступени

Ом

Сопротивление индуктивного шунта Ом

Сопротивление активного шунта

Ом.

4.3 Расчет постоянной времени переходного процесса при регулировании ослабления возбуждения

Постоянная времени τ_в, определяющая длительность переходного процесса t_эп = 3 τ_в и при ослаблении возбуждения рассчитывается по формуле:

(10)

где r_я – сопротивление обмотки якоря и добавочных полюсов;

R_ш – сопротивление цепи шунтирующей обмотки возбуждения на i –той ступени регулирования возбуждения;

L_я, L_ш – индуктивность обмоток якоря и добавочных полюсов, индуктивность шунта.

В рамках данного курсового проекта для расчёта примем:

;

;

.

4.3.1 Определим постоянную времени на первой ступени регулирования ослабления возбуждения

4.3.2 Определим постоянную времени на второй ступени регулирования ослабления возбуждения

5 Динамические характеристики электрических аппаратов системы

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).

5.1 Время срабатывания индивидуального контактора

Для расчетов в курсовом проекте принимаются следую­щие значения времен запаздывания:

t_ру=40 мс — время отпадания якоря РУ (время от мо­мента достижения тока уставки до момента замыкания кон­тактов РУ);

t_ру=20 мс — время срабатывания РУ (время от момен­та замыкания контакта ПВ1 до момента размыкания контак­тов РУ).

5.2 Контакторы с индивидуальным приводом ЛК1-2, Ш1-2, М, П1-2

t_к=t_к=80мс — время включения и отключения кон­такторов с индивидуальным приводом (переходного, мо­стового, регулирования возбуждения).

5.3 Реостатный контроллер РК

Время срабатывания вентиля РК, как и любого электромагнитного устройства (например, реле), складывается из двух времен, а именно: времени трогания t_тр=130 мс, в течении которого ток в обмотке вентиля нарастает до значения тока срабатывания и начинается движении якоря и времени движения якоря t_д = 20 мс, который нажимает на клапан, открывающий доступ воздуха в цилиндр привода. Далее про­исходит заполнение воздухом цилиндра привода, которое за­вершается в течение t_зв =100 мс.

Время вращения до момента замыкания или размыкание силовых или блокировочных контактов

(11)

.

Пользуясь формулой (11) и методическими указаниями построим график времен замыкания и размыкание силовых и блокировочных контактов РК и контактов переключения вентилей (ПВ1, ПВ2,ПВ3) за один поворот вала РК.

Составим таблицу последовательности работы системы управления электропоездом во времени. По окончании расчетов каждого раздела будем заполнять необходимые строки в ней.

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.

Таблица 4 – Последовательности работы системы управления электропоездом во времени
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
						100											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			20
										50							50
				40 130	40 130		40 130	40	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	132,5	130	132,5	130	132,5	130	132,5	130	132,5	130	132,5