Курсовая работа (т): Модернизация электропоездов переменного тока с целью снижения затрат электроэнергии

 − коэффициент, учитывающий влияние радиальной шихтовки.

Определим  и :

выпрямительный установка реактор сталь

 определяют по кривой

Индуктивность при полном насыщении стали:

Так как реактор питает группу тяговых двигателей электропоезда, и в связи с небольшим током в силовой цепи , примем индуктивность сглаживающего реактора постоянной и равной расчетной, то есть 11мГн.

5.2.3 Определение омического сопротивления обмотки реактора

Омическое сопротивление при :

где     − удельное сопротивление меди,

5.3    Определение активного сечения стали

Количество пластин на каждой позиции К определим по формуле:

где  − толщина пластин;

 − зазор между пластинами вследствие их радиального расположения;

Определим активное сечение стали:

Вес стали реактора:

где     − удельная масса стали;

Расчетный вес реактора:

5.4    Тепловой расчет

Плотность тока в обмотке при токе :

Основные электрические параметры при допустимой температуре

:

Тепловая нагрузка на витки:

Коэффициент теплоотдачи из медной шины с развитой поверхностью теплоотдачи составляет:

Температура перегрева витков катушки:

Окружающая температура воздуха .

Полный нагрев витков обмотки:

Расчетная температура не превышает нагревостойкости изоляции любого класса.

5.5    Технология изготовления магнитопровода

Для изготовления магнитопровода применяют электротехнические стали и другие ферромагнитные материалы. Для магнитопровода сглаживающего реактора примем сталь Э22 (среднелегированную с пониженными удельными потерями на перемагничивание). Пластины для магнитопроводов изготавливают из листовой электротехнической стали методами холодной штамповки. Вырубку пластин и полос выполняют с таким расчетом, чтобы направление проката совпадало с направлением магнитных силовых линий на большей части длины магнитопровода.

Пластины зачищаются абразивным кругом от заусенцев и поступают в сборник. Для отсоса абразивно-металлической пыли в установке предусмотрено устройство кожуха, сообщающегося с воздуховодом вентиляционно-вытяжной установки.

Для уменьшения потерь на вихревые токи комплектующие пластины подвергают покрытию электротехнической пленкой, обеспечивающей жаростойкость и требуемую изоляцию между пластинами.

Так как магнитопровод имеет радиальную шихтовку, то сборка его осуществляется на специальном стенде посекционно. Секция собирается из отдельных пластин, причем в центре устанавливается пластина, имеющая наибольшую высоту, а от нее в стороны устанавливают пластины в порядке убывания высоты. Затем секции укладывают радиально рядом друг с другом, обжимают и получившуюся окружность (цилиндр) магнитопровода на обмоточном станке изолируют стеклопластом из стеклоткани и полиэфирной смолы. Это придает механическую и изоляционную прочность магнитопроводу. Затем магнитопровод помещают в печь и производят его сушку. После этого магнитопровод готов к установке на него рабочей обмотки.

Рабочая обмотка цилиндрической формы из медной ленты наматывается на ребро на магнитопровод. Витковая изоляция прокладками из электронита толщиной 1 мм. Прокладки охватывают витки со стороны внутреннего диаметра примерно на 2/3 высоты шины. Затем обмотка опрессовывается в осевом направлении и пропитывается в изоляционном лаке ПЭ-933 или лаке №477 с последующей сушкой при температуре  в течение .

После сушки производят проверку электрической прочности изоляции между выводными шинами и корпусом реактора переменным током частотой 50 Гц, напряжением 10 кВ. После этого производят окончательную сборку реактора.

6.     
РАСЧЕТ ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ДВИЖЕНИИ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ПО ПЕРЕГОНУ

.1      Определение влияния внешней характеристики преобразовательной установки на характеристики тяговых двигателей

По произведенным в главе 4 расчетам внешней характеристики произведем расчет скоростной характеристики по формуле:

где     - внешняя характеристика разработанного двухфазного преобразователя;

 - внешняя характеристика эксплуатируемого преобразователя;

 − скоростная характеристика эксплуатируемого преобразователя.

Данные расчета сведем в табл. 6.1. На основании данных таблицы построим скоростную характеристику двигателя для разработанного преобразователя.

Для тягового расчета выбран участок между станциями Казань - Кендери и имеющий три промежуточных остановочных пункта. Участок имеет звеньевой путь с профилем, приведенным в табл. 6.2. Спрямление пути проведено по образцу, приведенному в книге [9].

Таблица 6.1

Данные пересчета скоростной характеристики

Таблица 6.2

Профиль пути

В результате анализа профиля пути находим, что наиболее тяжелым является элемент №2, на котором мы определим возможность трогания электропоезда с места.

Масса электропоезда состоящего из:

пяти моторных вагонов массой ;

трех прицепных вагонов массой ;

двух головных вагонов массой

составляет:

Проверим возможность трогания электропоезда на подъеме 5‰.

Масса, приходящаяся на ось:

моторного вагона

прицепного вагона

Основное удельное сопротивление при трогании состава рассчитываем по формуле:

где     − процентное содержание моторных и прицепных вагонов в составе соответственно ; ;

 − удельное сопротивление для моторных и прицепных вагонов соответственно;

Вес состава по условиям трогания с места на подъеме:

Следовательно, , поэтому электропоезд можно останавливать на любом профиле пути.

6.2   
Расчет и построение диаграммы удельных ускоряющих сил

Основное удельное сопротивление движению электропоезда в режиме тяги рассчитываем по формуле:

Основное удельное сопротивление движению электропоезда в режиме выбега рассчитываем по формуле:

Удельные силы тяги при различных скоростях определяем по формуле:

Удельные ускоряющие силы в режиме тяги:

Данные расчетов заносим в табл. 6.3. По результатам расчетов строим диаграмму удельных ускоряющих сил электропоезда ЭР9П (рис. 6.3).