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 торможения
Расчет величины тормозного резистора и остальных параметров ведется с использованием следующих допущений и исходных данных:
весь ток якоря идет в резистор;
в контактной сети отсутствуют;
на якорях поддерживается на уровне 90% от номинального напряжения контактной сети и прямо-пропорционально зависит от последнего;
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=17 000кг.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=550 В 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 =600 В. То же при ослабленном возбуждении 50%: Еосл =480 В. 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 500 В, 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 параметр
Начальные условия и допущения
Расчетная формула
Расчетная величина
Примечания 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. пульсации
ШИМ=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=0,21В
Список 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 7.92 202 — «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.
