Системы управления электроподвижным составом (стр. 3 из 4)
Каждому полученному значению сопротивления и каждой схеме соединения тяговых двигателей соответствует своя характеристика. Задача данного этапа – построить все эти скоростные характеристики. Их будет столько, сколько позиций контроллера машиниста получилось в расчёте. Построение ведётся для значений сопротивлений, приходящихся на двигатель.
На исходной характеристике (например,
для последовательной группировки двигателей) произвольно выбирают точки 
соответствующим токам 
.В четвёртом квадранте откладывают величины 
вычисление для этих токов по выражению: 
Величину
находим в зависимости от вида соединения ТЭД.результаты заносим в таблицу 4.1
Таблица 4.1
Значения Roэ для каждой группировки тяговых двигателей.
| Соединение |  |  |  |  |
| С | 2,36 | 1,12 | 0,86 | 0,71 |
| СП | 4,86 | 2,36 | 1,86 | 1,56 |
| П | 7,36 | 3,61 | 2,86 | 2,41 |
 | 200 | 400 | 500 | 588 |
График скоростных характеристик строим на рисунке 4.1.
5. Построение пусковой диаграммы
На полученной сетке скоростных характеристик строится пусковая диаграмма. Пусковой диаграммой принято называть графическое изображение изменения тока двигателя и скорости движения в процессе пуска (переключения ступеней резисторов). Для построения пусковой диаграммы с выходом на высшую ходовую характеристику необходимо на сетку скоростных характеристик нанести ограничение тока по сцеплению, рассчитанное на этапе 3.2.1.
Пусковую диаграмму необходимо построить в области максимального и минимального значений пусковых токов, учитывая, что диаграмма изображает процесс резисторного пуска электровоза при условии перехода на следующую скоростную характеристику в момент достижения током двигателя значения минимального пускового тока.
6. Расчёт сопротивлений резисторов ослабления возбуждения
Принимаем 4 ступени ослабления возбуждения с коэффициентами регулирования
. На последней ступени ослабления возбуждения в шунтирующей цепи остается только индуктивный шунт. Его сопротивление на основании закона Кирхгофа: 
Величина сопротивления обмотки возбуждения ориентировочно принимается равной:
.Сопротивление резисторов других ступеней:
Если шунтируется ОВ сразу двух ТЭД, то величина
удваивается. 
Рисунок 6.1 – Расчётная схема для двух тяговых двигателей.
Таблица 5
Замыкания контакторов ОВ и величины сопротивлений резисторов ОВ
| Ступень ОВ | Контакторы | Ом для двух ТЭД | Ом для одного ТЭД | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||
| 1 | + | 0,244 | 0,122 | |||
| 2 | + | + | 0,1 | 0,05 | ||
| 3 | + | + | + | 0,062 | 0,031 | |
| 4 | + | + | + | + | 0,046 | 0,023 |
7. Разработка схемы силовых и вспомогательных цепей
Разрабатываемая схема силовых цепей электровоза должна обеспечивать:
- пуск и разгон;
- регулирование скорости;
- реверсирование;
- работу электровоза в аварийных режимах (при отказе тягового двигателя);
- защиту тяговых двигателей и электрического оборудования от недопустимых режимов.
В разрабатываемом курсовом проекте электровоза для выполнения выше указанных задач устанавливаем следующее оборудование и аппараты. возьмем за основу электровоз ВЛ10 и рассмотрим путь тока на первой позиции: токоприемник, помехоподавляющий контур, быстродействующий выключатель (БВ), дифференциальное реле, две группы пусковых резисторов с контакторами, две группы по три тяговых двигателя с реле перегрузки, контактами отключения ТЭД реверсорами, и шунтировкой поля, через дифференциальное реле и на землю.
Для нормальной работы электровоза установлены следующие аппараты и соединяющие их вспомогательные цепи: мотор- вентилятор – для обдува ТЭД и пусковых сопротивлений, мотор- компрессор для создания необходимого запаса воздуха, электрические печи. В цепь включения входят пусковые сопротивления, реле дифференциальной защиты, контакторы включения, В цепь мотор вентиляторов дополнительно входит аппарат (ПШ) для переключения скорости вращения.
8. Выбор схемы защиты тяговых двигателей и электрического оборудования
Расчёт токов уставки защитных аппаратов. В силовой цепи электровоза необходимо предусмотреть основные виды защиты, в том числе:
1) от коротких замыканий в силовой цепи;
2) от замыканий силовой цепи на землю;
3) от перегрузок;
4) от боксования;
5) от атмосферных перенапряжений;
6) от помех радиоприёму.
Разработанную систему защиты целесообразно свести в таблицу, в которой указать:
- наименование аварийного режима;
- аппарат защиты;
- контролируемый параметр;
- уставка защиты;
- результат действия защиты.
Рассчитать ток уставки защиты для реле перегрузки, и быстродействующего выключателя, исходя из максимального допустимого по условиям коммутации тока тягового двигателя, который принимается равным (1,6÷1,8) Iч.
Рассчитываем ток уставки реле перегрузки (РП) и быстродействующего выключателя (БВ):
Ток уставки БВ зависит от тока уставки РП и наибольшего числа параллельных ветвей тяговых двигателей.
Таблица 8.1 Системы защиты электрического оборудования
| Наименование аварийного режима | Аппарат защиты | Контролируемый параметр | Уставка защиты | Результат действия защиты |
| Атмосферные перенапряжения | Рр1 | U | 12 кВ | При срабатывании пробивается на землю. |
| Короткое замыкание | БВ | I | 2376 А | Разрывает силовую цепь тяговых двигателей. |
| Замыкание на «землю» | РДФ | Небаланс I | 100 А | Блок-контактами воздействует на отключение БВ |
| Перегрузка тяговых двигателей | РП | I | 792 А | Загорается сигнальная лампа на пульте. В режиме ОВ отключает контактора ОВ. |
| Боксование | РБ | Небаланс U | 180 А | Загорается сигнальная лампа на пульте. Отключаются контактора ОВ. Вводятся пусковые резисторы. |
9. Разработка узла схемы цепей управления
В данном проекте рассматривается конструкция и назначение быстродействующего выключателя (БВ).
БВ предназначен для защиты силовой цепи тяговых электродвигателей в тяговом режиме от токов короткого замыкания. Срабатывание БВ приводит к отключению тяговых электродвигателей от контактной сети. При размыкании его силовых контактов изменяют положение и блокировочные контакты. Линейные контакторы выключаются, облегчая БВ рвать дугу, что особенно необходимо при неисправности его дугогасительного устройства, загораются сигнальные лампы, сигнализируя об отключении БВ, загораются сигнальные лампы “АВР”, сигнализируя о наличии аварийного режима в схеме, катушка счётчика отключений БВ соединяется с землёй, и счётчик фиксирует отключение БВ.
Работа схемы:
Аппарат управляется двумя кнопками “БВ” и “Возврат БВ”. При включении кнопки “БВ” создаётся цепь:
пр.К71– блокировка БВ 51-1 – лампы БВ – G(лампы горят).
пр.К71– блокировка диф. реле 52-1(разомкнута)
пр.К71– R=300 Ом – пр.Н14 – бл. 51-1 БВ – катушка “возврат БВ” – G(вентиль не срабатывает).