Разработка тягового преобразователя трамвая Татра-Т3

В любой момент времени имеется возможность как увеличить, так и уменьшить уставку тока, а также однозначно перейти в любой соседний режим согласно алгоритму.Подавление колебательных процессов перезарядки конденсатора С1 при завершении рекуперативного торможения и защитапри аварийных режимах (короткое замыкание в контактной сети) обеспечивается отключением нагрузки с помощью транзистора VT1.2.Расчет характеристик и элементов схемыв режиме рекуперативного торможенияРасчет величины тормозного резистора и остальных параметров ведется с использованием следующих допущений и исходных данных:- весь ток якоря идет в резистор; - потребители в контактной сети отсутствуют; - напряжение на якорях поддерживается на уровне 90% от номинального напряжения контактной сети и прямо-пропорционально зависит от последнего; - ограничение напряжения на конденсаторе по верхнему пределу – 720В;- максимальная скорость движения трамвая – v=65км/ч; - максимальная тормозная сила из условий ограничения по сцеплению – Fmax =6671H[2,3];- масса вагона трамвая - М=17000кг.Минимальное сопротивление тормозного резистора: =4,14Oм, где: - =700В – максимальное напряжение на конденсаторе, при котором необ-ходимо включать ЭДТ; - ШИМ= =32,32%;- Е=500В – номинальное напряжение контактной сети; - 250A – предельное значение тока якоря двигателя ТЕ-022; - =0,105Ом – общее сопротивление двигателя ТЕ-022. Ток в резисторе: =169A.Удельное сопротивление движению трамвая в без токовом режиме[4]: =30,125. Сила основного сопротивления движению: W=g=5024H. Предельная по сцеплению тормозная сила, которую можно развить одним двигателем: F=Fmax -0,25W =5415H.Предельный ток, развиваемый в двигателе в соответствии с электротяговой характеристикой полного возбуждения (Рис.2), рассчитанной для условий: Е=550В и номинального диаметра колесного бандажа вагона 700мм: =165А Рис.2.Электротяговая характеристика двигателя ТЕ-022ЭДС двигателя при v=65км/ч и =165Aи полном возбуждении двигателя в соответствии с диаграммой (Рис.3): Еполн =600В. То же при ослабленном возбуждении 50%: Еосл =480В. Рис.3.Зависимость ЭДС от тока возбуждения при разных скоростях движения вагона Таким образом реальные ток и тормозная сила недостаточны для срыва колес вагона в скользящий режим.Расчет параметров торможения от максимальной скорости до полной оста-новки вагона для следующих исходных данных:- напряжение контактной сети номинальное - 550В; - наличие потребителей – да; - эквивалент сети – идеальный источник напряжения;- скорость вагона - 65 км/ч; - уставка торможения - 250А.Первоначальный набор тока с помощью VT6 (при открытом VT8) ведет к тому, что при токе 60А ЭДС достигает значения 500В, при котором невоз-можноего дальнейшее увеличение. При этом ШИМ=10,24% и ток 53,9А идет в нагрузку.По мере снижения скорости увеличивается уровень допустимого тока, что на скорости около 30 км/ч ведет к ограничению по напряжению. На якорях будет снято: ШИМ=13,86%, ток нагрузки - 215,4А.При дальнейшем снижении скорости (до 24 км/ч) напряжение будет поддерживаться транзистором VT8. При этом управление по току с помощью VT6 фактически не меняется. Характер влияния ШИМ VT8 и дискрета ШИМ на ток якоря аналогичен режиму тяги. При скорости около 24 км/ч происходит переход на полное возбуждение и дальнейшее поддержание тока осуществляется за счет увеличения ШИМ VT6 до полного открытия, которое происходит на скорости около 2,5 км/ч. При этом уровень противо-ЭДС снижается в соответствии со падением скорости. При скорости ниже 2,5 км/ч убывание тока якоря ускоряется. В действительности минимальная скорость эффективного торможения оказывается выше при учете сопротивления дросселя и проводов.Результаты расчета влияния ШИМ и дискрета ШИМ на ток якоря и напряжение на конденсаторе С1 приведены в таблице : №Анализируемый параметрНачальные условия и допущенияРасчетная формулаРасчетная величинаПримечания 1.Влияние ШИМ VT6 на ток якоря1.1Изменение тока за время открытого состояния ШИМdI=(5,45А(2,2%Iя)1.2То же при макс. скорости вагона4,35А(7,5%Iя)Близко к недопустим. пределу1.3Изменение тока при максимальн. пульсацииШИМ=50%Е=1.4Изменение тока при R=RmindI=где: dR=Iя =168,42АdI=0,662A(0,393%Iя)2.Влияние дискрета ШИМ на ток якоря2.1Изменение тока при различной дискретности ШИМПринимается линейная зависимость тока от ШИМ-19А/дискрет при ШИМ=8Бт; -1,2А/дискрет при ШИМ=12БтОбеспечена приемлемая плавность регулирования2.2Изменение тока при изменении ШИМ на 1дискретdI=где: R2экв = – dR; dR=3.Влияние ШИМ транзисторов VT2 иVT3 на напряжение конденсатора С1 при максимальной пульсации (ШИМ=50%)3.1Ток через резисторI=169A3.2Изменение напряжения за половину периода ШИМdU=0,21ВСписок литературы 1. Методические указания к практическим и самостоятельным занятиям по тяговым расчетам по дисциплине «Основы электрической тяги» (для студентов 3 курса дневной, 4 курса заочной форм обучения специальности 7.092202 – «Электрический транспорт»)./ Сост.: П.М. Пушков, В.П. Андрейченко, А.В. Кульбашный. Харьков. ХНАМГ. 2008. 86с.2.Трамвайные вагоны Т-3. Иванов М.Д., Пономарев А.А., Иеропольский Б.К. М, «Транспорт» 1977. 240с.3.Трамвай Татра Т-3. Руководство по эксплуатации.