Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Практическая работа № 9



«Проверка расчетной массы состава на нагревание электрических машин»

 

Проверку нагревания обмоток электрических машин тепловоза производим аналитическим способом.

Допустимая температура обмотки определяется дей­ствующим ГОСТом и для изоляции класса В она установлена в 145° С.

Таким образом перегрев обмотки т, т. е. температура превыше­ния над температурой окружающей среды

 

τ = 145-t нв

 

Величины и Т, называемые тепловыми характеристиками данной электрической машины, приводятся в тяговых паспортах тепловозов и электровозов.

Рассмотрим технику вычисления температуры перегрева обмотки якоря генератора тепловоза серии ТЭЗ на перегоне А—а, для кото­рого построены кривые скорости, времени и тока (рис.7). Все рас­четы по перегреву сводим в табл. 5.

Составление таблицы ведем следующим образом. Кривую тока IГ = f(S) разбиваем на отдельные отрезки, в пределах которых ток считаем постоянным, равным его среднему значению в принятом интервале. Обычно за такие отрезки принимают участки кривой IГ = f(S) в пределах двух соседних точек перелома ее, где среднее значение тока равно полусумме крайних значений на этом отрезке.

Одновременно выбранные интервалы должны удовлетворять условию

 

где — интервал времени, в течение которого поезд проходит путь, соответствующий выбранному отрезку на кривой тока IГ = f(S).

Величина этого интервала определяется из кривой t = t(S) между двумя вертикалями, прове­денными через крайние точки выбранного отрезка на кривой тока IГ = f(S);

Т — постоянная времени, определяемая по тепловой харак­теристике T=f(IГ) (рис. 5.43 ПТР). При этом IГ принимается по среднему значению тока в выбранном интервале.

Из рассмотрения кривой IГ = f(S) следует, что после трогания с места величина тока меняется за очень малые промежутки вре­мени, которые не представляется возможным определить точно по кривой времени t = t(S).

Поэтому, в виде исключения, объеди­няем первые три участка кривой:

IГ = f(S) 0"— 1", 1" — 2", 2"— 3", в один участок 0"—3".

Средний ток на участке будет равен

Эту величину заносим в первую строку графы 4 табл. 5. В графу 5 вписываем величину , в течение которой ток бу­дет изменяться в пределах участка 0"—1"—2"—3".

определяется по кривой t = t(S) в пределах точек 0'—3', лежа­щих на одних вертикалях с точками 0" и 3" и равна = 0,9 мин.

В графу 6 заносим величину Т=39,1 мин, определяемую по кривой T = f(IГ) при nк = 16 и соответствующую току = 2 960 A,

в графу 7 — значение , которое определяем по кривой = f(IГ) при 16-й позиции контроллера nк = 16 (рис. 15) для средней величины тока на принятом участке =2960A. При этих условиях величина оказалась равной = 130,6° С.

 

Затем определяем отношение

т. е. условие применения расчетной формулы оказалось выполненным. Величину = 0,023 заносим в графу 8.

Значения величин, входящих в графу 9, представляют собой результаты вычитания из единицы величин , внесенных в

графу 8, т. е. 1 - = 1 - 0,023 = 0,977. Значения величин гра­фы 10 представляют собой результат перемножения величин и , входящих в графы 7 и 8, т. е. = 130,6 * 0,023 = 3,01.

В графу 11 записывается величина начального перегрева об­мотки якоря генератора тепловоза, которая в соответствии с указа­нием Правил производства тяговых расчетов после длительной стоянки (свыше 2-х часов) принимается равной τ0 = 15° С. При меньших стоянках эта температура определяется как температура в момент прибытия с учетом ее снижения за время стоянки.

В графу 12 заносятся величины, представляющие собой произ­ведение значений графы 9 на значение графы 11, т. е.

15 * 0,977 = 14,66° С.

В графу 13 вносится величина перегрева обмотки, полу­ченная в конце рассматриваемого участка. Она определится сумми­рованием величин, входящих в графы 10 и 12, т. е.

3,01 + 14,65= 17,66° С.

В соответствии с указаниями Правил производства тяговых рас­четов величина температуры перегрева подсчитывается с точностью до 0,01оС с тем, чтобы конечный результат округлялся до 1°С.

Рассмотрим следующий отрезок кривой тока 3" — СП3-4, ко­торому соответствует отрезок кривой времени 3'—4'. Для этого интервала начальная температура перегрева τ0 будет равна темпе­ратуре перегрева обмоток, установившейся в конце предыдущего интервала, т. е. τ0 = 17,66° С.

 

Это значение и вносится второй строчкой в графу 11 табл. 5.

 

Средняя величина тока для этого интервала определяется как полусумма значений тока на его границах, т. е.

 

Рис. 9. Кривые остывания обмоток якоря генератора и электродвигателей:

1 — тепловозов серий ТЭ1, ТЭ2, ТЭЗ и ТЭ7 (обмотки генератора) при nд = 0;

2— те­пловозов серий ТЭ1 и ТЭ2 при nд = 270 об/мин (nк = 0), серий ТЭЗ и ТЭ7 при Яд = 615 об! мин (пк = 8); 3 — тепловозов серий ТЭ1 и ТЭ2 при nд = 740 об/мин (nк = 8), Мсерий ТЭЗ и ТЭ7 при nд = 850 об/мин

 

Эту величину вписываем в графу 4. Значение определяем по кривой времени t = t (S) в пределах ее отрезка 3'—4'. Оно равно =0,40 мин; заносим его в графу 5. Величины Т и найдем для тока 2 260 А из графика = τ (IГ)(рис. 15).

Остальные графы таблицы заполняем аналогично изложенным выше.

 

Границей следующего интервала кривой тока будут точки ОП13-4 и 4". Средний ток в этом интервале равен 2 320 A, для которого из рис. 5.43 ПТР определяются величины T и а величина находится по кривой t = t(S) в пределах ее отрезка, ограниченного вертикаль­ными линиями, проведенными через точки ОП13-4 и 4". Она равна = 0,20 мм.

Дальнейшие расчеты производим указанным выше способом и получаем, что в конце третьего интервала температура перегрева равна

τ = 18,87° С, которая принимается за начальную температуру перегрева в начале четвертого интервала кривой тока.

Таким же образом производим расчеты для всех участков кривой тока, границы которых определяются точками перелома ее.

В результате выполнения расчетов и заполнения табл. 5 уста­навливаем, что в точке 16" к моменту выключения тока тяговых электродвигателей перегрев обмоток главного генератора достиг температуры τ = 47,67° С (см. пятую строку элемента № 4 табл. 20). В соответствии с указаниями Правил производства тяговых расче­тов принимаем τ = 48° С.

Дальнейшее изменение температуры перегрева обмоток главного генератора тепловоза при отключенных тяговых электродвигателях будет происходить на холостом ходу генератора и зависит от началь­ной температуры перегрева и числа оборотов якоря генератора. Это изменение температуры перегрева определяется по опытным данным остывания и нагревания на холостом ходу обмотки генера­тора, приведенным на рис. 9.

Начиная с момента, соответствующего точке 16" на кривой тока IГ = f(S), дизель-генераторная установка работает на 8-й по­зиции контроллера (nк = 8), что соответствует nд = 610 об/мин. По­этому для определения изменения перегрева обмотки генератора на холостом ходу воспользуемся кривой 2 (рис. 101) τ = f(t).

По кривой t = t(S) определяем, что время холостого хода до оста­новки поезда на станции а составляет хх= 2,65 мин. На кривой 2 (рис. 9) находим точку с, соответствующую температуре перегрева обмоток якоря главного генератора в момент отключения тяговых электродвигателей τ = 48° С.

Этой температуре соответствует абсцисса t = 57,5 мин.

Прибавляем к этой абсциссе время холостого хода и получаем

t + хх = 57,5 + 2,65 = 60,15 мин.

 

Откладываем эту величину на абсциссе графика τ = f(t), восста­навливаем перпендикуляр до пересечения с кривой 2 в точке d и получаем, что в этой точке температура равна τ = 46° С. Таким образом за время холостого хода произошло снижение перегрева обмотки на 2° С.

Окончательно в момент прибытия на станцию а температура обмоток якоря главного генератора тепловоза серии ТЭЗ будет равна

Если принять, что температура наружного воздуха в летних условиях равна

=35оС то

 

Эта температура обмоток ниже допускаемой по ГОСТу (145° С). Максимальная же температура обмоток якоря главного генера­тора при следовании поезда по перегону А—а была равна

что также меньше величины температуры, допускаемой ГОСТом.

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.