2020-04-11
171
Тема 1.7: «Электрический привод и преобразователи ЭПС» для студентов 5 курса заочного отделения специальности 190623 «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог» для специализации 190623.01 «Устройства и электрические аппараты электроподвижного состава».
Задачи 1-10
Тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения ТПС имеют основные величины, значения которых приведены в таблице 1.
Вычислить:
1. Часовую мощность на валу, Рчас, кВт.
2. Вращающий момент двигателя в часовом режиме Мчас, Н·м.
3. Мощность, потребляемую двигателем из сети в часовом режиме, Рс, кВт.
4. Потери мощности в обмотках двигателя, ∆Робщ, Вт.
5. Противо – ЭДС обмотки якоря, Еа, В.
6. Магнитный поток пары полюсов, Ф, Вб.
7. Постоянные машины Се и См.
8. Электромагнитный момент двигателя Мэм, Н·м.
9. Электромагнитную мощность двигателя Рэм, кВт.
Начертить принципиальную электрическую схему двигателя.
| Величины | Номера задач | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| Напряжение на зажимах двигателя, Uд, В | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1450 | 1600 | 950 | 950 | 150 | 750 |
| Ток часовой Iчас, А | 290 | 380 | 466 | 500 | 515 | 515 | 900 | 880 | 500 | 1135 |
| Частота вращения, n об/мин. | 710 | 735 | 770 | 680 | 755 | 850 | 1030 | 890 | 905 | 890 |
| КПД на валу, η | 92,0 | 92,1 | 92,7 | 94,3 | 92,4 | 93,4 | 94,7 | 94,4 | 94,5 | 92,8 |
| Тип обмотки якоря | волнов. | петл. | петл | петл. | петл. | петл. | петл. | петл. | петл. | петл. |
| Число полюсов | 4 | 4 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 4 | 6 |
| Общее количество проводников обмотки якоря, N | 570 | 812 | 1050 | 1044 | 1050 | 1050 | 696 | 696 | 696 | 522 |
| Общее сопротивление обмоток, Rдв | 0,24 | 0,157 | 0,13 | 0,105 | 0,123 | 0,19 | 0,039 | 0,041 | 0,126 | 0,028 |
| Тип двигателя | ДПЭ-400 | НБ-406 | ТЛ-2К | А4846 | НБ-412 | НБ-412 | НБ-414 | НБ-418К | НБ-418Б | ТАО-649 |
Таблица 1.
Задачи 11-20
На ЭПС переменного тока отечественного производства в качестве приводных двигателей вспомогательных машин установлены трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Некоторые данные этих двигателей приведены в таблице 2.
Вычислить:
1. Активную мощность, потребляемую двигателем, Р1.
2. Номинальную мощность, Р2.
3. Число полюсов обмотки статора, 2р
4. Частоту вращения ротора, n2.
5. Номинальный момент двигателя, Мн, Н·м.
6. Частоту ЭДС во вращающемся роторе, f2, Гц.
7. Пусковой ток, Iп, А.
8. Пусковой и максимальный моменты двигателя, Мп и Ммакс.
Начертить принципиальную электрическую схему двигателя.
| Величины | Номера задач | |||||||||
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Тип двигателя | АП82- -4 | АП81- -4 | АП81- -6 | АП82- -4 | АЭ92- -4 | А42- -4 | АО6- -32 | АО51- -2А | АП82--4 | АП81--4 |
| Номинальное напряжение, Uн, В. | 380 | 380 | 380 | 380 | 380 | 380 | 380 | 380 | 380 | 380 |
| Номинальный ток, Iн, А. | 107 | 79,2 | 51,5 | 106,2 | 90 | 6,1 | 27 | 9,2 | 107 | 79,2 |
| Частота питающей сети, fн, Гц | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Частота вращения магнитного поля, n1 об/мин. | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 |
| Коэффициент мощности, cosφ. | 0,86 | 0,85 | 0,88 | 0,915 | 0,79 | 0,8 | 0,9 | 0,86 | 0,86 | 0,85 |
| КПД двигателя ηн. | 0,905 | 0,905 | 0,84 | 0,86 | 0,855 | 0,55 | 0,88 | 0,83 | 0,905 | 0,905 |
| Скольжение s, %. | 2,6 | 2,0 | 7,5 | 8,0 | 6,33 | 5,33 | 2,33 | 3,33 | 2,6 | 2,0 |
| Кратность максимального момента Мmax/Mн | 2,2 | 1,93 | 2,48 | 3,28 | 4 | 2,5 | 2,9 | 2,4 | 2,2 | 1,93 |
| Кратность пускового момента Mн/Mlн. | 1,8 | 1,9 | 2,58 | 3,46 | 4 | 2,0 | 1,5 | 1,6 | 1,8 | 1,9 |
| Кратность пускового тока Iм/Iн. | 6,5 | 5,8 | 4,9 | 6,1 | 7,5 | 5,5 | 6,5 | 6,5 | 6,5 | 5,8 |
Таблица 2.
Задачи 21 - 30
Определить напряжение холостого хода на выходе вторичной обмотки трансформатора электровоза переменного тока и коэффициент трансформации трансформатора. Позиция регулирования напряжения, номера замкнутых контакторных элементов группового переключателя и другие данные приведены в таблице 3 и на рис.1
Изобразить принципиальную электрическую схему силовой цепи трансформатора электровоза, выделив жирной линией секции вторичной обмотки, участвующие в работе по варианту задания.
| Величины | Номера задач | ||||||||||
| 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
| Напряжение обмотки высшего напряжения, Uвн, кВ. | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | |
| Ходовая позиция(ступень) регулирования напряжения | 1 | 5 | 9 | 13 | 17 | 21 | 25 | 29 | 33 | 17 | |
| Номера замкнутых контакторов группового переключателя | 11,15, 32,33, 36,37 встреч. | 12,22, 16,26, 32,33 36,37 встреч. | 13,23, 17,27, 32,33, 36,37 встреч. | 14,24, 18,28, 32,33, 36,37 встреч. | 10,20, 30,40, 32,33, 36,37
- | 12,22, 16,26, 9,19, 29,39 согл. | 13,23, 17,27, 9,19, 29,39 согл. | 14,24, 18,28, 9,19, 29,39 согл. | 10,20, 30,40, 9,19, 29,39 согл. | 10,20, 30,40, 32,33, 36,37 - | |
| Напряжение холостого хода несекционированных частей вторичной обмотки, Uа1-х1, Uа2-х2, В. | 638 | 638 | 638 | 638 | 638 | 638 | 638 | 638 | 638 | 638 | |
| Напряжение холостого хода секционированных частей,U1-01,U02-5, В | 580 | 580 | 580 | 580 | 580 | 580 | 580 | 580 | 580 | 580 | |
| Напряжение холостого хода одной секции секционированной части обмотки U1-2,U02-8 и т.д., В | 145 | 145 | 145 | 145 | 145 | 145 | 145 | 145 | 145 | 145 | |
Таблица 3
Рис. 1
Вопросы 31 – 50
31. Кратко опишите конструкцию и принцип действия тягового электродвигателя ЭПС. Изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, их материалов. Приведите основные технические данные.
32. Кратко опишите конструкцию и принцип действия делителя напряжения электропоезда. Изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей. Приведите основные технические данные
33. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия двигателей постоянного тока компрессоров и вентиляторов ЭПС постоянного тока. Изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей. Приведите основные технические данные.
34. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия двигателей переменного тока компрессоров и вентиляторов ЭПС переменного тока. Изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей. Приведите основные технические данные.
35. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия расщепителя фаз. Изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей. Приведите основные технические данные.
36. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия ТРПШ (трансформатора, регулируемого подмагничиванием шунтов) ЭПС. Изобразите схему и упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.
37. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия сглаживающих и переходных реакторов. ЭПС. Изобразите упрощенные эскизы общего вида с указанием основных частей. Приведите основные технические данные.
38. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия тягового трансформатора с регулированием напряжения на стороне низшего напряжения. Изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей. Приведите основные технические данные.
39. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия тягового трансформатора с регулированием напряжения на стороне высшего напряжения. Изобразите схему и упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.
40. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия двухмашинного агрегата электропоезда. Изобразите схему и упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.
41. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия бесколлекторных вентильных тяговых двигателей электровозов.. Изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей. Приведите основные технические данные.
42. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия щелочных аккумуляторов ЭПС. Изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей. Приведите основные технические данные.
43. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия бесколлекторных асинхронных тяговых двигателей ЭПС. Изобразите
упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей. Приведите основные технические данные.
44. Кратко опишите устройство и принцип действия силового полупроводникового вентиля, особенности лавинных вентилей. Приведите конструкцию и схему полупроводниковых блоков выпрямительной установки электровоза, основные технические данные.
45. Кратко опишите устройство и принцип действия силовых управляемых вентилей – тиристоров. Поясните сущность и методы плавного регулирования выпрямленного напряжения, основные технические данные силовых тиристоров.
46. Кратко опишите устройство, назначение и принцип действия магнитных усилителей (МУ). Характеристики магнитных усилителей. Назначение и виды обратной связи в магнитных усилителях.
47 Кратко опишите назначение и схемы импульсных регуляторов. Поясните принцип частотно – импульсного регулирования (ЧИР), его применение на подвижном составе.
48 Кратко опишите назначение и схемы импульсных регуляторов. Поясните принцип широтно-импульсного регулирования (ШИР), его применение на подвижном составе.
49 Кратко опишите назначение и принцип действия автономных инверторов тока (АИТ) и автономных инверторов напряжения (АИН), возможности их применения на подвижном составе.
50 Кратко опишите назначение, виды и сущность электрического торможения. Приведите упрощенные схемы реостатного и рекуперативного торможения на ЭПС переменного тока, поясните их.
