Энергоэффективное управление асинхронным приводом

ВВЕДЕНИЕ 8
1 СИСТЕМА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН ЭЛЕКТРОВОЗА 2(3)ЭС5К 9
1.1 Электрическая схема включения вспомогательных машин 9
1.2 Пуск привода вспомогательных машин 12
1.3 Параметры асинхронного электродвигателя. 17
1.4 Причины отказов асинхронных двигателей 19
1.5 Анализ отказов вспомогательных машин 21
2 ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ В СРЕДЕ SIMINTECH 24
2.1 Режимы работы асинхронной машины 24
2.2 Средства математического моделирования 26
2.3 Описание системы управления в среде SimInTech 38
3 СОЗДАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРА 45
3.1 Описание оптимального регулятора в среде SimInTech 45
4 АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 49
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН ЭЛЕКТРОВОЗА 52
5.1 Влияние анализ опасных и вредных производственных факторов на работников 52
5.2 Требования безопасности труда при обслуживании вспомогательных машин 55
5.3 Обеспечение безопасности труда работников при ремонте вспомогательных машин 57
5.4 Средства индивидуальной и коллективной защиты работников 58
5.5 Обеспечение безопасности труда в аварийных ситуациях 60
5.6 Расчёт величины тока при однополюсном прикосновении 61
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 65
6.1 Характеристика технического решения и ожидаемых результатов внедрения 65
6.2 Расчет затрат на реализацию технического решения 67
6.3 Определение экономического эффекта от реализации технического решения 70
6.4 Определение дополнительных текущих затрат 71
6.5 Экономическая эффективность от внедрения технического решения 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
Список использованных источников 75

Весь текст будет доступен после покупки

Асинхронный двигатель считается самым распространённым типом привода. Широкое применение электродвигатель приобрел благодаря таким преимуществам как: сравнительно низкая стоимость, высокая надежность, простота конструкции, низкие эксплуатационные затраты. В качестве привода вспомогательных машин в настоящее время на электроподвижном составе переменного тока применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Весь текст будет доступен после покупки

Для поддержания оптимальных условий работы электровозов служит вспомогательное оборудование, это агрегаты, для пуска и работы которых требуется применять электрические двигатели.
Вспомогательные машины на электроподвижном составе различают по их назначению:
- мотор-компрессоры служат для питания тормозной системы поезда и оборудования с электропневматическими устройствами сжатым воздухом;
- мотор-вентиляторы применяют для предотвращения нагрева тягового двигателя и другого оборудования подвижного состава с помощью принудительной вентиляции воздушным потоком.
- генераторы управления обеспечивают питанием цепи управления и освещение током нужного напряжения, а также служат для заряда аккумуляторных батарей. Также для этой цели применяют статические преобразователи;
- расщепители фаз обеспечивают питание асинхронных машин с помощью преобразования однофазного переменного тока в трехфазный;
- масляные мотор-насосы служат для охлаждения жидкости в трансформаторе за счет её циркуляции.
Схема цепей вспомогательных машин и устройств головной секции электровоза 2(3)ЭС5К приведена на рисунке 1.1. Питание вспомогательных цепей осуществляется от обмотки собственных нужд тягового трансформатора Т5. Напряжение холостого хода между выводами обмотки а4-6 составляет 235 В, между выводами а4-х4 равна 405 В [1].
Ограничитель перенапряжений F4 снижает уровень атмосферных и коммутационных перенапряжений. Для уменьшения сигнала радиопомех применены конденсаторы С17, С18, защиту от тока короткого замыкания выполняет реле КА9, при включении которого отключается главный выключатель.
В качестве привода вентиляторов, компрессора и маслонасоса применены трёхфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором
M11–M15 (в качестве двигателей M11–M14 используется НВА-55, а М15-ТТ63/10).
Однофазное напряжение с обмотки собственных нужд тягового трансформатора преобразуется в трёхфазное при помощи конденсаторов С101-С109 и пускового двигателя М10 типом НВА-55.
При включении какого-либо из электродвигателей М10–M12, М14 в цепь вместе с соответствующей вспомогательной машиной включаются конденсаторы С101-С106. Конденсаторы С108, С109 включаются только на период пуска вспомогательной машины.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К) Книга 1: Описание и работа, электрические схемы / Дядичко. - Новочеркасск: ВЭлНИИ, 2006. - 339 с.
2. Кацман, М.М. Электрические машины: учебник для студ. / М. М. Кацман - 7-е изд. – М.: издательский центр «Академия», 2007. – 496 с.
3. Брускин, Д.Э. Электрические машины и микромашины: учебник для электротехнич. спец. вузов / Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. - 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1990. - 528 с.
4. Шестопёров Г. Н. Анализ электрических характеристик в системах питания вспомогательных машин электровозов переменного тока серии "Ермак" / Г. Н. Шестопёров, О. Г. Арискин, А. А. Тишкин, И. В. Синявский // Элетровозостроение. Сборник научных трудов – Новочеркасск: ОАО "ВЭлНИИ", 2011 т. 61.
5. Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К) Книга 3: Описание и работа, электрические машины / И.Б. Гаврилов. - Новочеркасск: ВЭлНИИ,
2004. - 35 с.
6. Асташков, Н.П. Повышение устойчивости асинхронных машин на основе микропроцессорных систем управления электроприводом: диссертация на соискание уч. степ. кандидата тех. наук. – Иркутск, 2014. – 172 с.
7. Вольдек, А.И. Электрические машины. Машины переменного тока: учебник для вузов / А.И. Вольдек, В.В. Попов. – Санкт-Петербург: Питер, 2008. – 350 с.
8. Гирник, А.С. Модернизация конструкции асинхронных вспомогательных двигателей электровозов / Н.Н. Гарев // Проблемы транспорта Восточной Сибири: материалы научно-практической конференции / Иркутский гос. ун-т. п. с. – Иркутск, 2011.С. 37 – 41.
9. Электродвигатель асинхронный НВА-55С. Расчётная записка. 699.014.660 РР / Новочеркасск: ОАО «ВЭлНИИ».

Весь текст будет доступен после покупки