Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский государственный университет путей сообщения

Предмет:

Теория линейных электрических цепей

Файл:

Курсовой по ТЛЕЦ.docx

Скачиваний:

Добавлен:

09.06.2015

Размер:

108.83 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Расчет полного удельного сопротивления zп рельсовой петли переменному току.

Расчет осуществляется по следующей формуле:

z_п= r + j·L_п = |z_п|·

(8)

| = ;

| = = 1,33

= 67^◦

z_п= 1,33 ∙

(9)

Двухпроводную рельсовую линию можно представить в виде четырёхполюсника с коэффициентами АВСD, которые в нормальном режиме зависят от первичных и вторичных параметров распределенной электрической цепи.

К первичным параметрам относится вычисленное значение z_п и минимальное удельное сопротивление изоляции r_и.мин, которое при расчетах нормального режима принимается равным 1 Ом·км.

К волновым параметрам рельсового четырехполюсника в нормальном режиме относится волновое сопротивление Z_врельсовой линии и коэффициент распространения γ электромагнитной волны в рельсовой линии, которые вычисляются по типовым формулам теории линейных электрических цепей:

, Ом;

= = = 0,962 + j 0,636 (Ом)

(10)

, 1/км.

1/км)

(11)

Если заменить аппаратуру приемного конца рельсовой цепи четырехполюсником типа К с коэффициентами А_k, В_k, С_k, Д_k, то при известной нагрузке Z_pв виде сопротивления обмотки приемного реле переменному току и известном рабочем токе реле I_p, номинальное значение которого в нормальном режиме должно обеспечиваться при самых неблагоприятных условиях работы рельсовой цепи, можно найти выражение для входного сопротивления Z_вх._kприемника:

(12)

Из теории линейных электрических цепей известно, что при изменении направления энергии коэффициенты А и Д четырехполюсников меняются местами. При представлении аппаратуры питающего конца в виде четырехполюсника типа Н с коэффициентами A_н, B_н, С_н, D_н , можно по формуле (12) определить обратное входное сопротивление, используя соответствующие коэффициенты и сопротивление нагрузки Z_г при передаче энергии в обратном направлении:

(13)

Так как источник питания рельсовой цепи можно отнести к генератору напряжения, то очевидно Z_г можно принять равным 0, и формула (13) преобразуется к виду:

(14)

При исследовании нормального и шунтового режимов задаемся равными модулями сопротивлений |Z_вх.к| = |Z’_вх.н| = |Z_вх.о|. В качестве аргумента входных сопротивлений по концам принимаем произвольное положительное значение при котором наихудшие условия шунтовой чувствительности имеют место при наложении поездного шунта на релейный или питающий конец.

При синтезе рельсовых цепей используется, как правило, основная схема замещения рельсовой цепи, состоящая из рельсового четырехполюсника с соответствующими коэффициентами, который по выходу нагружен на сопротивление Z_вх.о. Со стороны входа к рельсовому четырехполюснику подключен генератор эквивалентной э.д.с. Е_э с внутренним сопротивлением, равным Z_вх.о. Сопротивление передачи основной схемы замещения в нормальном режиме Z_по равно отношению э.д.с. эквивалентного генератора Е_э к току I_kна выходе рельсового четырехполюсника.

Значение тока I_k определяется по формуле:

I_k = (С_k·Z_p + D_k)·I_p

(15)

Значение Z_по определяется по формуле:

Z_по = А·Z_вх.о +B + (СZ_вх.о +D)·Z_вх.о.

(16)

Учитывая, что для симметричной рельсовой линии в нормальном режиме справедливо равенство: А =D, выражение (16) можно представить в следующем виде:

Z_по = СZ_вх.о² +2А·Z_вх.о +B.

Находим входные сопротивления Z_вх.о :

Z_вх.о (0,2) = 0,2 = 0,183 + j 0,081

Z_вх.о (0,25) = 0,25 = 0,228 + j 0,102

Z_вх.о (0,3) = 0,3 = 0,274 + j 0,122

Z_вх.о (0,35) = 0,35 = 0,320 + j 0,142

Z_вх.о (0,4) = 0,4 = 0,365 + j 0,163

Значения коэффициентов рельсового четырехполюсника в нормальном режиме определяем по следующим формулам:

A = D = ch(γ·l); B = Z_в· sh(γ·l); C = sh(γ·l)/Z_в

Длину рельсовой линии выбираем от 0,3 до 3,0 с шагом 0,3.

При длине рельсовой линии 0,3 значения коэффициентов равны:

A (0,3) = D(0,3) = ch ((· 0,3) = 1,023 + j 0,055

B (0,3) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 0,3) = 0,151 + j 0,373

С (0,3) = sh ((· 0,3) / (0,962 + j 0,636) = 0,302 + j 0,006

При длине рельсовой линии 0,6 значения коэффициентов равны:

A (0,6) = D(0,6) = ch ((· 0,6) = 1,087 + j 0,227

B (0,6) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 0,6) = 0,267 + j 0,780

С (0,6) = sh ((· 0,6) / (0,962 + j 0,636) = 0,618 + j 0,045

При длине рельсовой линии 0,9 значения коэффициентов равны:

A (0,9) = D(0,9) = ch ((· 0,9) = 1,176 + j 0,530

B (0,9) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 0,9) = 0,309 + j 1,252

С (0,9) = sh ((· 0,9) / (0,962 + j 0,636) = 0,957 + j 0,155

При длине рельсовой линии 1,2 значения коэффициентов равны:

A (1,2) = D(1,2) = ch ((· 1,2) = 1,260 + j 0,987

B (1,2) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 1,2) = 0,226 + j 1,816

С (1,2) = sh ((· 1,2) / (0,962 + j 0,636) = 1,323 + j 0,378

При длине рельсовой линии 1,5 значения коэффициентов равны:

A (1,5) = D(1,5) = ch ((· 1,5) = 1,293 + j 1,630

B (1,5) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 1,5) = -0,047 + j 2,489

С (1,5) = sh ((· 1,5) / (0,962 + j 0,636) = 1,708 + j 0,766

При длине рельсовой линии 1,8 значения коэффициентов равны:

A (1,8) = D(1,8) = ch ((· 1,8) = 1,204 + j 2,492

B (1,8) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 1,8) = -0,600 + j 3,271

С (1,8) = sh ((· 1,8) / (0,962 + j 0,636) = 2,087 + j 1,378

При длине рельсовой линии 2,1 значения коэффициентов равны:

A (2,1) = D(2,1) = ch ((· 2,1) = 0,894 + j 3,602

B (2,1) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 2,1) = -1,542 + j 4,138

С (2,1) = sh ((· 2,1) / (0,962 + j 0,636) = 2,408 + j 2,286

При длине рельсовой линии 2,4 значения коэффициентов равны:

A (2,4) = D(2,4) = ch ((· 2,4) = 0,225 + j 4,977

B (2,4) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 2,4) = -3,016 + j 5,024

С (2,4) = sh ((· 2,4) / (0,962 + j 0,636) = 2,587+ j 3,566

При длине рельсовой линии 2,7 значения коэффициентов равны:

A (2,7) = D(2,7) = ch ((· 2,7) = -0,985 + j 6,606

B (2,7) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 2,7) = -5,185 + j 5,806

С (2,7) = sh ((· 2,7) / (0,962 + j 0,636) = 2,490 + j 5,297

При длине рельсовой линии 3,0 значения коэффициентов равны:

A (3,0) = D(3,0) = ch ((· 3,0) = -2,974 + j 8,430

B (3,0) = (0,962 + j 0,636) · sh ((· 3,0) = -8,238 + j 6,280

С (3,0) = sh ((· 3,0) / (0,962 + j 0,636) = 1,919 + j 7,549

Определение модуля максимального сопротивления передачи Z_{по
макс} основной схемы замещения электрической рельсовой цепи в нормальном режиме для разных сопротивлений по концам рельсовой линии.

При Z_вх.о = 0,2:

Z_по (0,3) = (0,302 + j 0,006) ∙ + 2 ∙ (1,023 + j 0,055) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( 0,151 + j 0,373) = 0,524 + j 0,568 =

Z_по (0,6) = (0,618 + j 0,045) ∙ + 2 ∙ (1,087 + j 0,227) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( 0,267 + j 0,780) = 0,643 + j 1,059 =

Z_по (0,9) = (0,957 + j 0,155) ∙ + 2 ∙ (1,176 + j 0,530) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( 0,309 + j 1,252) = 0,675 + j 1,669 =

Z_по (1,2) = (1,323 + j 0,378) ∙ + 2 ∙ (1,260 + j 0,987) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( 0,226 + j 1,816) = 0,552 + j 2,431 =

Z_по (1,5) = (1,708 + j 0,766) ∙ + 2 ∙ (1,293 + j 1,630) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( -0,047 + j 2,489) = 0,185 + j 3,366 =

Z_по (1,8) = (2,087 + j 1,378) ∙ + 2 ∙ (1,204 + j 2,492) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( -0,600 + j 3,271) = -0,548 + j 4,477 =

Z_по (2,1) = (2,408 + j 2,286) ∙ + 2 ∙ (0,894 + j 3,602) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( -1,542 + j 4,138) = -1,801 + j 5,734 =

Z_по (2,4) = (2,587 + j 3,566) ∙ + 2 ∙ (0,225 + j 4,977) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( -3,016 + j 5,024) = -3,776 + j 7,055 =

Z_по (2,7) = (2,490 + j 5,297) ∙ + 2 ∙ (-0,985 + j 6,606) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( -5,185 + j 5,806) = -6,706 + j 8,281 =

Z_по (3,0) = (1,919 + j 7,549) ∙ + 2 ∙ (-2,974 + j 8,430) ∙

∙ (0,183 + j 0,081) +( -8,238 + j 6,280) = -10,864 + j 9,144 =

При Z_вх.о = 0,25:

Z_по (0,3) = (0,302 + j 0,006) ∙ + 2 ∙ (1,023 + j 0,055) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( 0,151 + j 0,373) = 0,619 + j 0,621=

Z_по (0,6) = (0,618 + j 0,045) ∙ + 2 ∙ (1,087 + j 0,227) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( 0,267 + j 0,780) = 0,740 + j 1,136 =

Z_по (0,9) = (0,957 + j 0,155) ∙ + 2 ∙ (1,176 + j 0,530) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( 0,309 + j 1,252) = 0,770 + j 1,785 =

Z_по (1,2) = (1,323 + j 0,378) ∙ + 2 ∙ (1,260 + j 0,987) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( 0,226 + j 1,816) = 0,637 + j 2,600 =

Z_по (1,5) = (1,708 + j 0,766) ∙ + 2 ∙ (1,293 + j 1,630) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( -0,047 + j 2,489) = 0,245 + j 3,607 =

Z_по (1,8) = (2,087 + j 1,378) ∙ + 2 ∙ (1,204 + j 2,492) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( -0,600 + j 3,271) = -0,537 + j 4,807 =

Z_по (2,1) = (2,408 + j 2,286) ∙ + 2 ∙ (0,894 + j 3,602) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( -1,542 + j 4,138) = -1,875 + j 6,170 =

Z_по (2,4) = (2,587 + j 3,566) ∙ + 2 ∙ (0,225 + j 4,977) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( -3,016 + j 5,024) = -3,987 + j 7,608 =

Z_по (2,7) = (2,490 + j 5,297) ∙ + 2 ∙ (-0,985 + j 6,606) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( -5,185 + j 5,806) = -7,125 + j 8,953 =

Z_по (3,0) = (1,919 + j 7,549) ∙ + 2 ∙ (-2,974 + j 8,430) ∙

∙ (0,228 + j 0,102) +( -8,238 + j 6,280) = -11,585 + j 9,921 =

При Z_вх.о = 0,3:

Z_по (0,3) = (0,302 + j 0,006) ∙ + 2 ∙ (1,023 + j 0,055) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( 0,151 + j 0,373) = 0,716 + j 0,673=

Z_по (0,6) = (0,618 + j 0,045) ∙ + 2 ∙ (1,087 + j 0,227) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( 0,267 + j 0,780) = 0,841 + j 1,214 =

Z_по (0,9) = (0,957 + j 0,155) ∙ + 2 ∙ (1,176 + j 0,530) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( 0,309 + j 1,252) = 0,871 + j 1,903 =

Z_по (1,2) = (1,323 + j 0,378) ∙ + 2 ∙ (1,260 + j 0,987) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( 0,226 + j 1,816) = 0,730 + j 2,776 =

Z_по (1,5) = (1,708 + j 0,766) ∙ + 2 ∙ (1,293 + j 1,630) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( -0,047 + j 2,489) = 0,315 + j 3,858 =

Z_по (1,8) = (2,087 + j 1,378) ∙ + 2 ∙ (1,204 + j 2,492) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( -0,600 + j 3,271) = -0,515 + j 5,153 =

Z_по (2,1) = (2,408 + j 2,286) ∙ + 2 ∙ (0,894 + j 3,602) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( -1,542 + j 4,138) = -1,939 + j 6,629 =

Z_по (2,4) = (2,587 + j 3,566) ∙ + 2 ∙ (0,225 + j 4,977) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( -3,016 + j 5,024) = -4,190 + j 8,194 =

Z_по (2,7) = (2,490 + j 5,297) ∙ + 2 ∙ (-0,985 + j 6,606) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( -5,185 + j 5,806) = -7,541 + j 9,671 =

Z_по (3,0) = (1,919 + j 7,549) ∙ + 2 ∙ (-2,974 + j 8,430) ∙

∙ (0,274 + j 0,122) +( -8,238 + j 6,280) = -12,314 + j 10,757 =

При Z_вх.о = 0,35:

Z_по (0,3) = (0,302 + j 0,006) ∙ + 2 ∙ (1,023 + j 0,055) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( 0,151 + j 0,373) = 0,814 + j 0,727=

Z_по (0,6) = (0,618 + j 0,045) ∙ + 2 ∙ (1,087 + j 0,227) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( 0,267 + j 0,780) = 0,945 + j 1,294 =

Z_по (0,9) = (0,957 + j 0,155) ∙ + 2 ∙ (1,176 + j 0,530) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( 0,309 + j 1,252) = 0,976 + j 2,025 =

Z_по (1,2) = (1,323 + j 0,378) ∙ + 2 ∙ (1,260 + j 0,987) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( 0,226 + j 1,816) = 0,827 + j 2,957 =

Z_по (1,5) = (1,708 + j 0,766) ∙ + 2 ∙ (1,293 + j 1,630) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( -0,047 + j 2,489) = 0,388 + j 4,118 =

Z_по (1,8) = (2,087 + j 1,378) ∙ + 2 ∙ (1,204 + j 2,492) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( -0,600 + j 3,271) = -0,491 + j 5,511 =

Z_по (2,1) = (2,408 + j 2,286) ∙ + 2 ∙ (0,894 + j 3,602) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( -1,542 + j 4,138) = -2,003 + j 7,104 =

Z_по (2,4) = (2,587 + j 3,566) ∙ + 2 ∙ (0,225 + j 4,977) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( -3,016 + j 5,024) = -4,397 + j 8,802 =

Z_по (2,7) = (2,490 + j 5,297) ∙ + 2 ∙ (-0,985 + j 6,606) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( -5,185 + j 5,806) = -7,968 + j 10,416 =

Z_по (3,0) = (1,919 + j 7,549) ∙ + 2 ∙ (-2,974 + j 8,430) ∙

∙ (0,320 + j 0,142) +( -8,238 + j 6,280) = -13,064 + j 11,626 =

При Z_вх.о = 0,4:

Z_по (0,3) = (0,302 + j 0,006) ∙ + 2 ∙ (1,023 + j 0,055) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( 0,151 + j 0,373) = 0,911 + j 0,783=

Z_по (0,6) = (0,618 + j 0,045) ∙ + 2 ∙ (1,087 + j 0,227) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( 0,267 + j 0,780) = 1,047 + j 1,378 =

Z_по (0,9) = (0,957 + j 0,155) ∙ + 2 ∙ (1,176 + j 0,530) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( 0,309 + j 1,252) = 1,078 + j 2,153 =

Z_по (1,2) = (1,323 + j 0,378) ∙ + 2 ∙ (1,260 + j 0,987) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( 0,226 + j 1,816) = 0,920 + j 3,145 =

Z_по (1,5) = (1,708 + j 0,766) ∙ + 2 ∙ (1,293 + j 1,630) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( -0,047 + j 2,489) = 0,457 + j 4,385 =

Z_по (1,8) = (2,087 + j 1,378) ∙ + 2 ∙ (1,204 + j 2,492) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( -0,600 + j 3,271) = -0,475 + j 5,878 =

Z_по (2,1) = (2,408 + j 2,286) ∙ + 2 ∙ (0,894 + j 3,602) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( -1,542 + j 4,138) = -2,079 + j 7,589 =

Z_по (2,4) = (2,587 + j 3,566) ∙ + 2 ∙ (0,225 + j 4,977) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( -3,016 + j 5,024) = -4,623 + j 9,419 =

Z_по (2,7) = (2,490 + j 5,297) ∙ + 2 ∙ (-0,985 + j 6,606) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( -5,185 + j 5,806) = -8,422 + j 11,69 =

Z_по (3,0) = (1,919 + j 7,549) ∙ + 2 ∙ (-2,974 + j 8,430) ∙

∙ (0,365 + j 0,163) +( -8,238 + j 6,280) = -13,851 + j 12,498 =

(23)

(17)

Расчетное сопротивление передачи основной схемы замещения рельсовой цепи в шунтовом режиме Z_пшо.р при нахождении нормативного поездного шунта (R_шн = 0,06 Ом) на приемном конце по своей структуре похоже на выражение (16):

Z_пшо.р = А_шр·Z_вх.о +B_шр + (С_шр·Z_вх.о +D_шр)·Z_вх.о,

(18)

где А_шр = 1 + zl/R_шн; B_шр = zl; С_шр = 1/R_шн; D_шр = 1 - коэффициенты рельсового четырехполюсника в шунтовом режиме при неблагоприятных условиях работы рельсовой цепи и нахождении нормативного поездного шунта на выходном конце рельсовой линии; l- длина рельсовой линии.

Расчетное сопротивление передачи основной схемы замещения рельсовой цепи в шунтовом режиме Z_пшо.п при нахождении нормативного поездного шунта (R_шн = 0,06 Ом) на питающем конце имеет следующий вид:

Z_пшо.п = А_шп·Z_вх.о +B_шп + (С_шп·Z_вх.о +D_шп)·Z_вх.о,

(19)

где А_шп = 1; B_шп = zl; С_шп = 1/R_шн; D_шр = 1 + zl/R_шнкоэффициенты рельсового четырехполюсника в шунтовом режиме при неблагоприятных условиях работы рельсовой цепи и нахождении нормативного поездного шунта на входном конце рельсовой линии.

Преобразуем выражения (18) и (19) к следующему общему виду:

Z_пшо = 2·Z_вх.о +zl+ Z_вх.о²/R_шн+ zl·Z_вх.о /R_шн

z = 1,33 ∙ = 0,520 + j 1,224

l = от 0,3 до 3,0 с шагом 0,3

При Z_вх.о = 0,2:

Z_пшо (0,3) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 0,951 + j 2,354 = 2,54 ∙

Z_пшо (0,6) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 1,087 + j 4,052 = 4,2 ∙

Z_пшо (0,9) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 1,223 + j 5,749 = 5,88 ∙

Z_пшо (1,2) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 1,359 + j 7,447 = 7,57 ∙

Z_пшо (1,5) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 1,495 + j 9,145 = 9,27 ∙

Z_пшо (1,8) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 1,631 + j 10,843 = 10,97 ∙

Z_пшо (2,1) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 1,767 + j 12,540 = 12,33 ∙

Z_пшо (2,4) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 1,903 + j 14,238 = 14,37 ∙

Z_пшо (2,7) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 2,040 + j 15,936 = 16,07 ∙

Z_пшо (3,0) = 2·( 0,183 + j 0,081) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) · (( 0,183 + j 0,081) / 0,06)= 2,176 + j 17,634 = 17,77 ∙

При Z_вх.о = 0,25:

Z_пшо (0,3) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 1,274 + j 3,007 = 3,27 ∙

Z_пшо (0,6) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 1,398 + j 5,035 = 5,23 ∙

Z_пшо (0,9) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 1,523 + j 7,062 = 7,22 ∙

Z_пшо (1,2) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 1,647 + j 9,090 = 9,24 ∙

Z_пшо (1,5) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 1,772 + j 11,118 = 11,26 ∙

Z_пшо (1,8) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 1,896 + j 13,146 = 13,28 ∙

Z_пшо (2,1) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 2,021 + j 15,174 = 15,31 ∙

Z_пшо (2,4) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 2,145 + j 17,201 = 17,33 ∙

Z_пшо (2,7) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 2,270 + j 19,229 = 19,35 ∙

Z_пшо (3,0) = 2·( 0,228 + j 0,102) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) · (( 0,228 + j 0,102) / 0,06)= 2,394 + j 21,257 = 17,77 ∙

При Z_вх.о = 0,3:

Z_пшо (0,3) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 1,673 + j 3,720 = 4,08 ∙

Z_пшо (0,6) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 1,795 + j 6,081 = 6,34 ∙

Z_пшо (0,9) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 1,916 + j 8,442 = 8,66 ∙

Z_пшо (1,2) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 2,038 + j 10,803 = 11 ∙

Z_пшо (1,5) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 2,160 + j 13,165 = 13,34 ∙

Z_пшо (1,8) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 2,282 + j 15,526 = 15,69 ∙

Z_пшо (2,1) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 2,404 + j 17,887 = 18,05 ∙

Z_пшо (2,4) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 2,525 + j 20,248 = 20,41 ∙

Z_пшо (2,7) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 2,647 + j 22,610 = 22,76 ∙

Z_пшо (3,0) = 2·( 0,274 + j 0,122) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) · (( 0,274 + j 0,122) / 0,06)= 2,769 + j 24,971 = 25,12 ∙

При Z_вх.о = 0,35:

Z_пшо (0,3) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 2,130 + j 4,493 = 4,97 ∙

Z_пшо (0,6) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 2,248 + j 7,188 = 7,53∙

Z_пшо (0,9) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 2,367 + j 9,883 = 10,16 ∙

Z_пшо (1,2) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 2,486 + j 12,578 = 12,82 ∙

Z_пшо (1,5) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 2,605 + j 15,273 = 15,49 ∙

Z_пшо (1,8) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 2,724 + j 17,967 = 18,17 ∙

Z_пшо (2,1) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 2,843 + j 20,662 = 20,86 ∙

Z_пшо (2,4) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 2,962 + j 23,357 = 23,54 ∙

Z_пшо (2,7) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 3,081 + j 26,052 = 26,23 ∙

Z_пшо (3,0) = 2·( 0,320 + j 0,142) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) · (( 0,320 + j 0,142) / 0,06)= 3,200 + j 28,747 = 28,92∙

При Z_вх.о = 0,4:

Z_пшо (0,3) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,3) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 2,615 + j 5,334 = 5,94 ∙

Z_пшо (0,6) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,6) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 2,722 + j 8,359 = 8,79∙

Z_пшо (0,9) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 0,9) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 2,830 + j 11,384 = 11,73 ∙

Z_пшо (1,2) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,2) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 2,937 + j 14,408 = 14,7 ∙

Z_пшо (1,5) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,5) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 3,045 + j 17,433 = 17,7 ∙

Z_пшо (1,8) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 1,8) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 3,152 + j 20,458 = 20,7 ∙

Z_пшо (2,1) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,1) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 3,260 + j 23,483 = 23,71 ∙

Z_пшо (2,4) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,4) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 3,367 + j 26,508 = 26,72 ∙

Z_пшо (2,7) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 2,7) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 3,475 + j 29,532 = 29,74 ∙

Z_пшо (3,0) = 2·( 0,365 + j 0,163) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) +

/ 0,06) + (( 0,520 + j 1,224) ∙ 3,0) · (( 0,365 + j 0,163) / 0,06)= 3,582 + j 32,557 = 32,75 ∙

(20)

Построение графика зависимости от длины рельсовой цепи модуля максимального сопротивления передачи Z_{по
макс} основной схемы замещения электрической рельсовой цепи в нормальном режиме для разных сопротивлений по концам рельсовой линии.

Для каждого значения модуля входного сопротивления Z_вх.о, начиная с 0,2 Ом, строим график |Z_{по
макс}|·N = F(l).

N= – аппаратурный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей источника питания и путевого реле;

K_з – коэффициент запаса по току путевого реле, равный отношению рабочего тока реле к току его срабатывания;

K_и – коэффициент нестабильности источника питания рельсовой цепи, равный отношению максимального значения напряжения эквивалентного генератора основной схемы замещения рельсовой цепи к его минимальному значению;

K_вн – коэффициент надежного возврата якоря путевого реле, равный отношению тока надежного отпадания якоря путевого реле к его току срабатывания.

Расчетные значения вышеуказанных коэффициентов и аргумента входного сопротивления Z_вх.оприведены в таблице 4.

Таблица 4 – Расчетные значения коэффициентов

Коэффи- циенты	Варианты значений выбираются по предпоследней цифре шифра
Коэффи- циенты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
K_з	1	1,01	1,02	1,03	1,04	1,05	1,06	1,07	1,08	1,1
K_и	1,2	1,18	1,16	1,14	1,12	1,10	1,08	1,06	1,04	1,02
K_вн	0,4	0,41	0,42	0,43	0,44	0,45	0,46	0,47	0,48	0,49
	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28

N = = = 2,413

|Z_{по
макс}|·N = F(l)

При Z_вх.о = 0,2:

Z_по (0,3) = ∙ 2,413 = 1,86 ∙

Z_по (0,6) = ∙ 2,413 = 2,99 ∙

Z_по (0,9) = ∙ 2,413 = 4,34 ∙

Z_по (1,2) = ∙ 2,413 = 6,03 ∙

Z_по (1,5) = ∙ 2,413 = 8,13 ∙

Z_по (1,8) = ∙ 2,413 = 10,86 ∙

Z_по (2,1) = ∙ 2,413 = 14,48 ∙

Z_по (2,4) = ∙ 2,413 = 19,3 ∙

Z_по (2,7) = ∙ 2,413 = 25,72 ∙

Z_по (3,0) = ∙ 2,413 = 34,26 ∙

При Z_вх.о = 0,25:

Z_по (0,3) = ∙ 2,413 = 2,12 ∙

Z_по (0,6) = ∙ 2,413 = 3,28 ∙

Z_по (0,9) = ∙ 2,413 = 4,68 ∙

Z_по (1,2) = ∙ 2,413 = 6,47 ∙

Z_по (1,5) = ∙ 2,413 = 8,74 ∙

Z_по (1,8) = ∙ 2,413 = 11,68 ∙

Z_по (2,1) = ∙ 2,413 = 15,56 ∙

Z_по (2,4) = ∙ 2,413 = 20,73 ∙

Z_по (2,7) = ∙ 2,413 = 27,6 ∙

Z_по (3,0) = ∙ 2,413 = 36,8 ∙

При Z_вх.о = 0,3:

Z_по (0,3) = ∙ 2,413 = 2,36 ∙

Z_по (0,6) = ∙ 2,413 = 3,57 ∙

Z_по (0,9) = ∙ 2,413 = 5,04 ∙

Z_по (1,2) = ∙ 2,413 = 6,93 ∙

Z_по (1,5) = ∙ 2,413 = 9,34 ∙

Z_по (1,8) = ∙ 2,413 = 12,5 ∙

Z_по (2,1) = ∙ 2,413 = 16,67 ∙

Z_по (2,4) = ∙ 2,413 = 22,2 ∙

Z_по (2,7) = ∙ 2,413 = 29,58 ∙

Z_по (3,0) = ∙ 2,413 = 39,45 ∙

При Z_вх.о = 0,35:

Z_по (0,3) = ∙ 2,413 = 2,63 ∙

Z_по (0,6) = ∙ 2,413 = 3,86 ∙

Z_по (0,9) = ∙ 2,413 = 5,43 ∙

Z_по (1,2) = ∙ 2,413 = 7,41 ∙

Z_по (1,5) = ∙ 2,413 = 9,99 ∙

Z_по (1,8) = ∙ 2,413 = 13,34 ∙

Z_по (2,1) = ∙ 2,413 = 17,81 ∙

Z_по (2,4) = ∙ 2,413 = 23,74 ∙

Z_по (2,7) = ∙ 2,413 = 31,63 ∙

Z_по (3,0) = ∙ 2,413 = 42,2 ∙

При Z_вх.о = 0,4:

Z_по (0,3) = ∙ 2,413 = 2,9 ∙

Z_по (0,6) = ∙ 2,413 = 4,17 ∙

Z_по (0,9) = ∙ 2,413 = 5,82 ∙

Z_по (1,2) = ∙ 2,413 = 7,91 ∙

Z_по (1,5) = ∙ 2,413 = 10,64 ∙

Z_по (1,8) = ∙ 2,413 = 14,24 ∙

Z_по (2,1) = ∙ 2,413 = 19 ∙

Z_по (2,4) = ∙ 2,413 = 25,31 ∙

Z_по (2,7) = ∙ 2,413 = 33,78 ∙

Z_по (3,0) = ∙ 2,413 = 45,03 ∙

Построение графика зависимости от длины рельсовой цепи модуля минимального сопротивления передачи |Z_{пшо
мин}| основной схемы замещения электрической рельсовой цепи в шунтовом режиме при нахождении нормативного шунта на релейном конце рельсовой цепи и для разных сопротивлений по концам рельсовой линии.

Для каждого значения модуля входного сопротивления Z_вх.о, начиная с 0,2 Ом, строим график |Z_{пшо
мин}| = F(l). Значения коэффициентов рельсового четырехполюсника в шунтовом режиме при нахождении нормативного шунта на релейном конце определяем по следующим формулам:

A_шр = 1 + z_п·l/R_шн; B_шр = z_п·l; C_шр = 1/R_шн; D_шр = 1

(26)

Оба графика строим в одной системе координат, тогда длина рельсовой линии, при которой происходит пересечение двух графиков, представляет собой предельную первого рода длину l_пррельсовой линии, при которой строго выполняются нормальный и шунтовой режимы работы рельсовой цепи при наиболее неблагоприятных условиях ее работы. Значение сопротивления по концам рельсовой линии, при котором строился график является оптимальным для данной длины рельсовой цепи.

Изменяя значение модуля входного сопротивления Z_вх.о с шагом 0,05 Ом в диапазоне от 0,2 Ом до 0,4 Ом и строя графики зависимостей |Z_{по
макс}|·N = F(l) и |Z_{пшо
мин}| = F(l), находим предельные длины l_пр и соответствующие им модули оптимальных сопротивлений по концам|Z_вх.о|.

l_пр(0,2) = 1,84 км

l_пр(0,25) = 2,03 км

l_пр(0,3) = 2,26 км

l_пр(0,35) = 2,38 км

l_пр(0,4) = 2,5 км

В заключение строим зависимость |Z_вх.о| = F(l_пр) и делаем выводы.

При длине 1,84 км меня будет устраивать входное сопротивление Z_вх.о = 0,2 Ом; при длине 2,03 км меня будет устраивать входное сопротивление Z_вх.о = 0,25 Ом;

при длине 2,26 км меня будет устраивать входное сопротивление Z_вх.о = 0,3 Ом;

при длине 2,38 км меня будет устраивать входное сопротивление Z_вх.о = 0,35 Ом;

при длине 2,5 км меня будет устраивать входное сопротивление Z_вх.о = 0,4 Ом.

Следующий этап синтеза рельсовой цепи заключается в определении коэффициента трансформации дроссель- трансформатора и параметров аппаратуры релейного и питающего концов рельсовой цепи, подключаемой к дополнительной обмотке соответствующих дроссель-трансформаторов.

В настоящем курсовом проекте необходимо определить входные сопротивления аппаратуры релейного Z_вх и питающего Z_вх’ концов, подключаемых к дроссель-трансформатору, если коэффициенты четырехполюсника, замещающего схему дроссель-трансформатора известны.

По аналогии с выражениями (12) и (13) можно написать:

для релейного конца:

(27)

для питающего конца:

(28)

Из выражения (27) находим искомое значение Z_вх:

(29)

Из выражения (28) находим искомое значение Z_вх’:

(30)

В таблице 5 приведены значения коэффициентов четырехполюсников дроссель- трансформаторов питающего и релейного концов типа ДТ-0,6для разных частот, соответствующих вариантам, представленным в табл. 1.

Таблица 5 – Значения коэффициентов четырехполюсников дроссель- трансформаторов питающего и релейного концов.

Коэффи-

циенты

Варианты значений выбираются по последней цифре шифра

n = 3

n = 15

n = 3

A_дп

1,03;

- 3,0^о

1,08;

- 4^о

0,95;

- 1,2^о

0,97;

- 1,5^о

0,96;

- 2,6^о

0,96;

- 2,9^о

0,97;

- 2,9^о

0,96;

- 3,2^о

1,02;

- 3,2^о

1,12;

- 2,5^о

B_дп

0,12;

72^о

0,2;

88^о

0,33;

42,3^о

0,46;

46,8^о

0,59;

51,3^о

0,72;

55^о

0,86;

60^о

1,01;

66^о

1,07;

69,5^о

0,07;

57,5^о

C_дп

0,23;

- 81^о

0,01;

- 80^о

0,10;

- 80,6^о

0,07;

- 84,3^о

0,06;

- 86,9^о

0,05;

- 88,1^о

0,05;

- 89,2^о

0,04;

- 90,7^о

0,03;

- 91,2^о

0,41;

- 82,5^о

D_дп

0,13;

2^о

0,01;

2^о

0,14;

- 6,9^о

0,14;

- 6,8^о

0,15;

- 5,9^о

0,15;

- 5,3^о

0,15;

- 4,7^о

0,15;

- 2,8^о

0,14;

- 1,7^о

0,12;

- 2,5^о

A_др

0,13;

2^о

0,01;

2^о

0,14;

- 6,9^о

0,14;

- 6,8^о

0,15;

- 5,9^о

0,15;

- 5,3^о

0,15;

- 4,7^о

0,15;

- 2,8^о

0,14;

- 1,7^о

0,12;

- 2,5^о

B_др

0,12;

72^о

0,2;

88^о

0,33;

42,3^о

0,46;

46,8^о

0,59;

51,3^о

0,72;

55^о

0,86;

60^о

1,01;

66^о

1,07;

69,5^о

0,07;

57,5^о

C_др

0,23;

- 81^о

0,01;

- 80^о

0,10;

- 80,6^о

0,07;

- 84,3^о

0,06;

- 86,9^о

0,05;

- 88,1^о

0,05;

- 89,2^о

0,04;

- 90,7^о

0,03;

- 91,2^о

0,41;

- 82,5^о

D_др

1,03;

- 3^о

1,08;

- 4^о

0,95;

- 1,2^о

0,97;

- 1,5^о

0,96;

- 2,6^о

0,96;

- 2,9^о

0,97;

- 2,9^о

0,96;

- 3,2^о

1,02;

- 3,2^о

1,12;

- 2,5^о

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>