ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Московский государственный университет путей сообщения (мгупс (миит))
Кафедра «Электрическая тяга»
Курсовая работа
по дисциплине
ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
раздел
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ
Выполнил студент группы ТПЭ–212
_______________ /Козырев А.Н. /
Принял доцент
_______________ /Скребков А.В./
Москва – 2012
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1. ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………...4
1.1. Цель курсовой работы……………………………………………….4
1.2. Теоретические сведения……………………………………………..4
2. ХОД ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ……………………………………………..7
2.1. Выбор электровоза – прототипа…………………………………….7
2.2. Расчет и построение электротяговых характеристик……………...7
2.3. Расчет и построение тяговых характеристик……………………..14
2.4. Расчет и построение ограничений тягового режима……………..16
2.5. Расчет напряжения на токоприемнике электровоза с учетом влияния сопротивления контактной сети…………………...........................18
3. ВЫВОДЫ ПО ПРОДЕЛАННОЙ РАБОТЕ………………………………...23
4. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………….............24
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 …………………………………………………………...25
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 …………………………………………………………...26
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 …………………………………………………………...27
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 …………………………………………………………...28
1. Введение
1.1. Цель курсовой работы.
Углубление и закрепление теоретических знаний по расчету характеристик и параметров электроподвижного состава постоянного тока в режиме тяги и влияния на них системы тягового электроснабжения. Необходимо рассчитать электротяговые и тяговые характеристики выбранного в качестве прототипа электровоза, рассчитать и построить ограничения тягового режима, а так же выполнить исследование и анализ изменения величины напряжения в контактной сети при перемещении электровоза от одной тяговой подстанции до другой.
1.2. Теоретические сведения.
Выбор электровоза–прототипа выполняется в соответствии с заданным типом тягового электродвигателя. Для этого необходимо на основании [1, таблица 15] определить серию электровоза. Электротяговые характеристики для заданного типа тягового электродвигателя выбранного электровоза–прототипа определяются в соответствии с [1, рисунки 4.104 – 4.106]. Диаметр бандажа электровоза–прототипа определяют в соответствии с [1, рисунки 4.1 – 4.3], а передаточное отношение – в соответствии с [1, таблица 16]. Расчет электротяговых характеристик для заданных диаметра бандажа и передаточного отношения зубчатой передачи производят на основании выбранных электротяговых характеристик тягового электродвигателя электровоза–прототипа. В начале проектирования расчет характеристик выполняют для полного возбуждения при параллельном соединении тяговых электродвигателей. На тяговые характеристики наносят ограничения режимов работы тяговых электродвигателей по конструкционной скорости, силе тяги по сцеплению колес с рельсами и максимально допустимому току тяговых электродвигателей.
Ограничение характеристик по конструкционной скорости наносят в виде горизонтальной прямой. Величину ограничения принимают на основании технических характеристик электровоза–прототипа в соответствии с [1, таблица 15]. Ограничение по току наносят на характеристики параллельного соединения (высшей ступени регулирования напряжения) тяговых электродвигателей. При этом максимальный ток не должен превышать полуторакратный часовой ток тяговых электродвигателей. Часовой ток тяговых электродвигателей определяется в соответствии с [1, рисунки 4.104 – 4.106].
Систему электроснабжения электрических железных дорог выполняют так, чтобы максимально снизить потери напряжения в контактной сети и, следовательно, обеспечить максимум реализации мощности электровоза. Уровень напряжения в тяговой сети в значительной степени зависит от схемы питания и секционирования контактной сети.
Для анализа величины падения напряжения в контактной сети при различных структурных схемах питания принимаются следующие допущения:
– внутреннее электрическое сопротивление электровоза мало и им пренебрегают, то есть суммарная электродвижущая сила тяговых электродвигателей равна напряжению на токоприемнике электровоза;
– сопротивление рельсовой цепи, а так же питающих линий, ввиду их малой величины, равно нулю;
– удельное сопротивление одного километра контактной сети известно;
– напряжение на выходах обоих тяговых подстанций одинаково и составляет для электроподвижного состава магистральных железных дорог 3300 В.
Контактная сеть электрических железных дорог состоит из опорных и поддерживающих конструкций. К последним подвешены несущий трос, контактные, вспомогательные и несущие провода. Несущий трос в контактной сети применяют либо медный марки М–120 или М–95, либо биметаллический (сталемедный или сталеалюминиевый) марки ПБСМ–1–70, ПБСМ–2–70, ПБСМ–1–95 и ПБСМ–2–95. У проводов ПБСМ–1 толщина медной оболочки составляет 10% от радиуса, а у проводов ПБСМ–2 только 7 % от радиуса. Поэтому электрическое сопротивление у проводов ПБСМ–2 несколько больше, чем у ПБСМ–1. Контактные провода используют марки МФ (медь фасонная) с различной площадью поперечного сечения. По условиям токосъёма, на линиях постоянного тока, подвешивают два контактных провода. При двойной цепной подвеске подвешивают вспомогательный провод чех же марок, что и контактный провод. В тех случаях, когда необходимая проводимость недостаточна, подвешивают усиливающие провода марок А–120, А–150 или А–185.