РГР-2 ярохович

1 Расчет электродвигателей приводов

На пассажирских вагонах с кондиционированием воздуха установлены электродвигатели для привода вентилятора, электродвигатели компрессора и вентиля­тора конденсатора холодильной установки, электродвигатель насоса отопления.

Мощность электродвигателя вентилятора, кВт, определяется по формуле

,

(1.1)

где k – коэффициент запаса, k = 1.1…1.3;

Q – максимальная производительность вентилятора, ;

Н – напор, Па,

– полный КПД вентилятора, = 0.5…0.6;

– КПД передачи, = 0.85…1.0.

В соответствии с потребной мощностью выбираем электродвигатель [1] П-22 номинальной мощностью кВт, коэффициентом полезного действия при частоте вращения об/мин.

Номинальный ток определим по формуле

,

(1.2)

Мощность электродвигателя вентилятора конденсатора, Вт, определяем по формуле (6)

В соответствии с потребной мощностью выбираем электродвигатель [1] П-32 номинальной мощностью Р_н=4,5 кВт, коэффициентом полезного действия при частоте вращения n=3000 об/мин _.

Рассчитаем номинальный ток по формуле (1.2)

.

Мощность электродвигателя насоса отопления, кВт, определим по формуле

,

(1.3)

где – КПД насоса, .

.

В соответствии с потребной мощностью выбираем электродвигатель [1] П-11 номинальной мощностью кВт, коэффициентом полезного действия при частоте вращения об/мин.

Номинальный ток определим по формуле (1.2)

.

Мощность электродвигателя компрессора холодильной установки, кВт, определяется по формуле

,

(1.4)

где – подача компрессора, ;

– теоретическая работа сжатия в компрессоре, ;

– индикаторный КПД, ;

– механический КПД, .

.

В соответствии с потребной мощностью выбираем электродвигатель [1] П-81 номинальной мощностью Р_н=19 кВт, коэффициентом полезного действия при частоте вращения n=1000 об/мин _.

Рассчитаем номинальный ток по формуле (1.2)

.

Результаты расчета и выбора электродвигателей заносим в таблицу 1.

Таблица 1 – Выбор электродвигателей приводов

Наименова-ние привода	Мощность по расчету, кВт	Тип двигателя	Номиналь-ная мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	Номиналь-ный ток, А	Расхожде-ние, %
Эл-дв. вентилятора	2,2	П-22	2,2	3000	25	0
Эл-дв. вентилятора конденсатора	4,4	П-32	4,5	3000	51,1	2,3
Эл-дв. насоса отопления	0,29	П-11	0,3	1500	3,4	3,4
Эл-дв. компрессора холодильной машины	18,7	П-81	19	1000	215,9	1,6

2 Расчет нагревателей

Электрические нагреватели используются в системах отопления, электрокипятильниках, в обогревателях сливных и наливных труб.

Мощность электронагревательных приборов, кВт, определяется по формуле

,

(2.1)

где k – коэффициент запаса, учитывающий падение напряжения и «старение» нагревателей, k = 1.1…1.3 [1];

Q – потребная теплопроизводительность, Вт;

_Э – КПД нагревательного прибора, принимается равным:

- для котла отопления и кипятильников, _Э = 0.85-0.95;

- для электропечей и калориферов, _Э = 0.65-0.85;

- для нагревателей наливных и сливных труб, _Э = 0.6-0.8.

Мощность калорифера

Для калорифера выбираем ТЭНы 0019.331 на напряжение 125 В и мощностью 0,5 кВт [1].

Тогда, количество ТЭНов

(2.2)

где Р_т – мощность одного ТЭНа.

.

Принимаем количество равное 34.

Следовательно, фактическая мощность калорифера, кВт

Мощность электропечей, кВт

Для электропечей выбираем ТЭНы 0019.367 на напряжение 125 В и мощностью 0,25 кВт [1].

Тогда, количество ТЭНов

Принимаем количество ТЭНов равное 54.

Следовательно, фактическая мощность, кВт

Мощность электрокипятильника, кВт

кВт.

Для электрокипятильника выбираем 2 ТЭНа 10.30.31 на напряжение U=125 В мощностью 0,5 кВт, и один ТЭН 10.30.30 на напряжение U=125 В мощностью 1,2 кВт

Тогда, фактическая мощность, кВт

Мощность нагревателей наливных и сливных труб, кВт

Для нагревателей наливных и сливных труб выбираем ТЭН 10.30.31 на напряжение 125 В и мощностью 0, 5 кВт.

Следовательно, фактическая мощность

Результаты расчета и выбора ТЭНов заносим в таблицу 2.

Таблица 2 – Выбор электронагревателей

Нагреватель-ные приборы	Расчетная мощность, кВт	Нагревательный элемент				Количество ТЭНов		Суммарная мощность, кВт		Расхождение, %
		Тип	UT , В	PТ , Вт
Калорифер	16,8	0019.331	125	0,5	34		17		1,1
Электропечи	13,6	0019.367	125	0,25	64		13,5		0,7
Кипятильник	2,2	10.36.31 10.30.30	125 125	0,5 1,2	2 1		2,2		-
Нагреватели труб	0,5	10.30.31	125	0,5	1		0,5		-

3. Схема автономной системы включения и управления нагревательными устройствами

Электрическое отопление вагона осуществляется печами, включенными в цепь на 140В.

Электропечи вагона собраны в три группы – EK1, EK2, EK3. Электрокалорифер имеет две секции EK4 и EK5. Электропечи и калорифер включаются выключателем SA1 одновременно с цепью управления в сети на 110В. При температуре в вагоне ниже 18°С все термодатчики находятся в разомкнутом состоянии, ток проходит через катушку К1, которая замыкает контакты К1.1 и К1.2 и включается отопление, загорается сигнальная лампочка HL1. При достижении в салоне температуры 18°С замыкается термодатчик в цепи катушки К2. При повышении температуры до 22°С замыкается второй термодатчик (t = 22°С), пропуская ток через катушку К3, которая замыкает контакт К3.1. Подаётся напряжение на катушку К2, в результате чего размыкается контакт К2.1, обесточивается катушка К1 и размыкаются контакты К1.1 и К1.2. Печи и электрокалорифер отключаются, перестаёт гореть лампочка. При падении температуры ниже 22°С размыкается термодатчик t = 22°C , катушка К3 остаётся под напряжением (ток проходит через термодатчик t = 18°C). При падении температуры ниже 18°C размыкается термодатчик t = 18°C, снимая напряжение с катушки К3, которая размыкает контакт К 3.1 и обесточивает катушку К2. В результате этого замыкается контакт К2.1 и катушка К1 попадает под напряжение, замыкаются контакты К1.1 и К1.2 приводя систему отопления в работу.

Обогреватели наливных и сливных труб ЕК7 и ЕК8 включаются автоматическим включателем QF1. Обогреватели наливных, сливных труб и кипятильник подключены на напряжение 140 В.

Включение нагревателя кипятильника ЕК6 осуществляется при возбуждении катушки К4 которая замыкает контакт К4.2 после чего загорается сигнальная лампа HL2, замыкается так же контакт К4.1 и включает кипятильник