Содержание

Введение

1.Техническое описание транспортной установки

2.Построение диаграммы движения

3.Выбор тягового двигателя

4.Построение электромеханических характеристик, приведенных к ободу колеса

5.Регулирование скорости ЭПС

6.Выбор параметров входного фильтра

7.Выбор электрических аппаратов

Введение

Современный городской электрический транспорт является одним из основных видов транспорта, предназначенный для маршрутного обслуживания населения в городах.

Используя электрический ток в качестве энергоносителя, электрический транспорт имеет весьма существенные преимущества в сравнении с другими видами транспорта.

На современном этапе в РБ важное значение придаётся разработке и проектированию новых конструкций трамваев и троллейбусов, а в перспективе и вагонов метрополитена.

Задачей курсового проектирования по дисциплине «Электрооборудование ГЭТ» является получение учащимися практических навыков в проектировании основных элементов электрооборудования городского электрического транспорта.

Раздел 1 Технологическое описание транспортной установки

Краткая характеристика электрического подвижного состава городского транспорта. Электрическим называют такой вид транспорта, движение которого осуществляется при помощи тяговых электродвигателей.

Городской электрический транспорт — это массовый общественный транспорт, предназначенный для маршрутного обслуживания населения. Он должен обеспечивать: высокую надежность и безопасность движения; максимум удобств для пассажиров при минимальной стоимости перевозок; необходимую частоту и регулярность движения на линии; высокую скорость сообщения и требуемую провозную способность; минимальный шум, создаваемый электроподвижным составом.

Основные виды городского электрического транспорта (ГЭТ) - трамваи, троллейбусы метрополитен. В отдельных случаях применяют монорельсовые дороги, электромобильный транспорт и др.

Троллейбус — безрельсовый контактный вид ГЭТ. Существенные преимущества троллейбуса: для организации его движения не требуются специальные путевые устройства; обеспечивается безопасность удобство посадки и высадки пассажиров в результате непосредственного подъезда к тротуару; по сравнению с рельсовым транспортом троллейбус более бесшумный; по сравнению с автобусами — не создает продуктов сгорания. Это имеет особое значение в связи с проводимыми в городах мерами но охране окружающей среды ров. Недостатки троллейбуса: более высокий удельный расход электроэнергии и сложные условия токосъема по сравнению с трамваем; меньшая маневренность по сравнению е автобусом и необходимость устройства контактной сети и подстанций, что обуславливает более высокие первоначальные затраты на строительство.

Основные требования к тяговому электрооборудованию и его классификация. Электродвигатели, системы управления источники питания составляют тяговое электрооборудование электроподвижного состава. Требования к электрооборудованию определяется условиями его работы. По сравнению с электрооборудованием стационарных установок тяговое электрооборудование работает в более тяжелых условиях и характеризуется в основном следующим:

1. Вследствие неровностей дороги, а также колебании и вибраций механической части подвижного состава электрооборудование работает при частых ударных воздействиях и тряске. Это требует повышенной механической и электрической прочности деталей и узлов электрооборудования высокой надежности их креплений. Для уменьшения ударных воздействий стремятся делать электрооборудование 1 полностью подрессоренным.

2. При движении электроподвижного состава в электрооборудование-» проникает загрязненный и влажный воздух, а иногда грязь, снег. Поэтому изоляционные материалы должны иметь влагостойкую изоляцию, а все металлические детали надежное антикоррозионное покрытие .номинальное напряжение, применяемое на городском электрическом транспорте, значительно выше, чем в промышленных установках. Это повышает требования к коммутационной надежности тяговых электродвигателей и других высоковольтных вспомогательных электрических машин, рассчитанных также на работу в условиях переходных процессов, связанных с частыми и резкими изменениями напряжения в контактной сети.

Электрический подвижной состав работает с резко переменной нагрузкой па меняющемуся профилю пути; параметры воздуха(влажность и температура), охлаждающего электрооборудование, изменяются в широких пределах, что приводит к значительному изменению температуры обмоток и токоведущих частей

электрооборудования. Тяговые электродвигатели и электрические аппараты должны надежно работать при самых неблагоприятных сочетаниях температуры обмоток и напряжения в контактной сети.

3. Пространство для размещения и монтажа электрооборудования на подвижном составе весьма ограничено, поэтому тяговое, электрооборудование должно иметь по возможности малые габариты и вес. По назначению тяговое электрооборудование делят на следующие группы: тяговые электродвигатели, электрические аппараты; вспомогательные электрические машины; источники питания цепи управления, освещения и сигнализации. В группу электрооборудования автономного и комбинированного электроподвижного состава, кроме того, входят автономные источники питания тяговых электродвигателей (тяговая аккумуляторная батарея или тяговый генератор с устройствами для регулирования его напряжения). По системе возбуждения различают электродвигатели последовательного, смешанного и независимого возбуждения. Двигатели последовательного возбуждения по сравнению с. двигателями параллельного возбуждения имеют следующие основные преимуществам условиях резко меняющейся нагрузки обладают естественными тяговыми характеристиками v(F), позволяющими лучше использовать .электроподвижной состав и устройства . Например, при больших нагрузках (во время движении на подъеме или при пуске) у этих двигателей с ростом тока автоматически падает скорость и возрастает магнитный поток, что способствует уменьшению перегрузки обмоток двигателя по току. При уменьшении нагрузки автоматически возрастает скорость и уменьшается магнитный поток. Эти свойства обеспечивают более равномерную нагрузку электрооборудования и устройств энергоснабжения (тяговых подстанций и сетей); при параллельной работе двигателей более равномерно распределяются нагрузки между их цепями, значительно лучше работают в переходных режимах, вследствие большей коммутационной стойкости к появлению кругового огня на коллекторе, меньших значений максимальных величин переходного тока, меньшего напряжения на изоляции обмоток возбуждения и механического усилии на валу двигателя при одинаковой мощности имеют несколько меньшие вес и габариты за счет уменьшения объема изоляции обмотки последовательного возбуждения. В связи с вышеизложенным, двигатели последовательного возбуждения получили широкое применение в качестве тяговых и вспомогательных. Двигатели параллельного возбуждения в качестве тяговых не применяются. Двигатели смешанного возбуждения по своим свойствам занимают промежуточное место между двигателями параллельного и последовательного возбуждении. Их применение на электроподвижном составе городского транспорта обусловлено большей простотой регулирования скорости путем изменения магнитного потока по сравнению с двигателями последовательного возбуждения и возможностью осуществления электрического торможения практически без усложнения схемы на электроподвижном составе применяют тяговые электрические аппараты, которые можно разделить па следующие группы: токоприемники; резисторы и индуктивные шунты; аппараты с индивидуальным приводом (контакторы с электромагнитным и электропневматическим приводом, выключатели, разьединители и пр.); аппараты с групповым приводом (реверсоры, тормозные и реостатные переключатели, контроллеры управления и пр.); ап­параты защиты и управлении (реле, автоматические выключатели, предохранители, разрядники); аппараты цепей питания и сигнализации (реле-регуляторы для регулирования и защиты зарядного генератора, выключатели, кнопки, арматура цепей сигнализации). Источники питании и электрические аппараты цепей сигнализации обычно комплектуют из стандартного электрооборудования автобусов или машин специального назначения. Многие электрические аппараты с индивидуальным приводом (выключатели, реле, контакторы с электромагнитным приводом) выполняют на базе стандартных электрических аппаратов для промышленных установок. Конструкция групповых электрических аппаратов тесно связана с принципиальными техническими решениями силовой схемы и схемы управления, поэтому они обычно имеют различное исполнение применительно к конкретным схемам электроподвижного состава. Групповые приводы позволяют упростить электрооборудование и повысить, надежность его работы.

4. Системы управления и их классификация. При управлении тяговыми электродвигателями (ТЭД) выполняются следующие основные операции подключение ТЭД к контактной сети и отключение от нее по воле водителя или автоматически (например, при перегрузках, коротких замыканиях, исчезновениях напряжения в контактной сети, превышениях напряжения выше допустимой величины); переключение ступеней пуско-тормозных реостатов; переключение ступеней в цепи возбуждения для изменения магнитного поля ТЭД: переключение ТЭД с одной группировки па другую; переключение цепей ТЭД с тяга на торможение и обратно; включение режима торможения, переключение схемы с одного вида торможения на другой (например, с рекуперативного на реостатное или с реостатного на механическое); изменение направления движения электроподвижного состава (реверсирование направления вращения ТЭД); отключение части ТЭД при аварийном режиме. Перечисленные операции предусматриваются не на всех типах ЭПС. Например, на многих троллейбусах и некоторых типах трамвайных вагонов не делают перегруппировку ТЭД при пуске.

5. Системы управления ТЭД в зависимости от вида пусковых устройств разделяют на ступенчатые и плавные, а от способа приведения в действие электрических аппаратов — на системы непосредственного и системы косвенного (дистанционного) управления.

Любую систему управления необходимо выполнять с учетом следующих общих требований: операции но управлению ТЭД должны производиться простыми и легко запоминающимися манипуляциями (рукоятками или .педалями контроллера управления), причем одновременно нельзя использовать более одной рукоятки или педали. Все рукоятки и педали должны быть сблокированы между собой так, чтобы исключить ошибочные действия и обеспечить при любых условиях более безопасный режим - торможения; отказ в работе какого-либо электрического аппарата не должен вызывать неправильного режима' (например, тягового режима в место тормозного и пр.);аппараты и все цепи, соединяющие их между собой с ТЭД, должны работать надежно; должно быть обеспечено максимальное облегчение труда водителя—легкое и удобное обслуживание оборудования в эксплуатации; обеспечение минимальных габаритов и веса регулирующей аппаратуры, а также минимальной стоимости системы управления и расхода на обслуживание ее аппаратов.