Способ регулирования вентиляции тяговых электрических машин

Способ регулирования вентиляции тяговых электрических машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения состоит в снижении расхода энергии на вентиляцию. Способ регулирования дентиляции тяговых электрических машин заключается в измерении температуры обмоток во время испытаний и в ступенчатом по времени изменении расхода воздуха. Проведение испытаний во всем диапазоне нагрузок позволяет измерять продолжительность работы каждой обмотки при разных температурах , определять общий ресурс изоляции обмоток, устанавливать его оптимальное значение и расход воздуха, обеспечивающий равномерное расходование ресурса изоляции. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„145352 (51)4 Н 02 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4262287/24-.07 (22) 16. 06. 87 (46) 23. 01.89. Бюл. У 3 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротялмаш" им. В.И.Ленина (72) О.P..Мандрыка, А.А;Будницкий и С.О.Мандрыка (53) 621.313.713(088.8) (56) Степанов В,Р. и др. Тепловозы

2ТЭ10Л, — М.: Транспорт, 1974, с.205.

Труды ВНИИ МПС, вып. 516, 1974. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ

ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в снижении расхода энергии на вентиляцию. Способ регулирования вентиляции тяговых электрических машин заключается в измерении температуры обмоток во время испытаний и в ступенчатом по времени изменении расхода воздуха. Проведение испытаний во всем диапазоне нагрузок позволяет измерять продолжительность работы каждой обмотки при разных температурах, определять общий ресурс изоляции обмоток, устанавливать его оптимальное значение и расход воздуха, обеспечивающий равномерное расходование ресурса изоляции.

1453529

Совершают поездки с динамометрическим вагоном, разными весами составов, перевозимых на данном полигоне, и максимальным расходом воздуха

При этом записывают с помощью осциллографа токи тяговых электродвигателей (ТЭД) и напряжения на обмотках добавочных полюсов. В результате обработки осциллограмм получают омические сопротивления обмоток добавочных полюсов в нагретом состоянии R, 50 по которым рассчитывают их температуры

=-. -(235+ )-235, R

Ъп В Ч» (1) где R „,,t — сопротивление обмотки в холодном состоянии и температура, при которой оно измерялось.

Изобретение относится к электромашиностроению и касается способов регулирования вентиляции электрических машин, в частности, установленных на транспортных средствах.

Цель изобретения — снижение расхода энергии на вентигяцию.

Способ регулирования вентиляции применительно к электрическим машинам тепловоза с электропередачей постоянного тока реализуется в следую, щей последовательности.

Выбирают временной интервал, в течение которого сохраняют неизменным расход охлаждающего воздуха Я. Рас смотрим наиболее удобный для осуще,:ствления в эксплуатации пример, когда календарный год разбивают на два ин:тервала: зима (при среднесуточной

,температуре воздуха 0 С) и "лето" .(при среднесуточной температуре ) ООС).

Выполняют тягово-эксплуатационные испытания, чтобы определить оптимальные величины расхода охлаждающего 25 воздуха для "зимы" и "лета", при которых за год эксплуатации расходуется минимум дизельного топлива и при этом расход ресурса изоляции обмоток не превышает заданное по техническим условиям значение. (При неподвижном локомотиве и работающем дизеле измеряют расход топлива на вентиляцию электрических машин Э=1(Q) в зависимости от частоты вращения дизеля и положения регулирующих элементов: дросселирующей задвижки и лопаток направляющего аппарата.

Для дальнейших испытаний выбирают наиболее напряженный в тепловом отношении ТЭД. 11одключают к гальванометрам осциплографа датчики, фиксирующие напряжение, ток и частоту вращения якоря тягового генератора (ТГ), напряжения обмоток добавочных полюсов

ТГ и ТЭД, обмоток возбуждения ТГ и

ТЭД, термометры сопротивлений на входе и выходе охлаждающего воздуха ТГ и ТЭД, термометры, заделанные в электрощетки ТГ и ТЭД для измерения температуры коллекторов. Подключают устройство для осциллографирования во время испытательных поездок температур обмотки якорей ТГ и ТЭД. Измеряют напряжение самозаряда изоляции обмоток и рассчитывают общий ресурс изоляции обмоток.

Совершают испытательные поездки с разными весами поездов и расходами охлаждающего воздуха 1, меняя их в диапазоне от минимального до максимального значений. Для сокращения числа опытов и получения аппроксимирующих зависимостей используют метод планирования экспериментов. В результате обработки осциллограмм с использованием выражения Э=1(Q) получают зависимость температур обмоток от времени t =f(T) при температуре охлаждающего воздуха t „,,например t,=+15 С, и общий расход топлива за каждую поездку Э;.

Используя метеорологические дан« ные по району.эксплуатации, определяют количество дней с примерно одинаковой среднесуточной температурой вохдуха t. для интервала "зима", например, -20 — -10 С 35 дней, -10 - 0 С 65 дней и т.д. Учитывая среднесуточную загрузку локомотива, определяют суммарное число рейсов N1 при одинаковой температуре воздуха const, По графику движения опре I деляют вероятность работы локомотива с разными весами поездов: с минимальным,;„, .средним r ;, максимальным г „,. Экспериментальные зависимости для весов поездов P

Р,„, Р, „при одном и том же расходе воздуха Q, „„пересчитывают на температуры воздуха t-; разбивают на интервалы времени Bt; с постоянным режимом работы (I const) и рассчитывают расход ресурса изоляции за время АТ

1453529 ав1ОО Лт;

v =- — — — — - - (-- — — ) 7

?.п2(с -t,) П П, (2) BHHHJIH Заказ 7296/52 Тираж,645

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где 8 — постоянная величина, определяемая классом изоляции 5 (для обмоток полюсов с изоляцией "Монолит-2" 88 =13 С, для обмоток якорей с изоляцией класса Н d 8 =11 С); температуры в начале и в

10 конце временного интервала

ЛТ;, С;

Р и Р1 — срок службы изоляции при неизменных температурах t g и t» годы.

При минимальном весе поезда получают расход ресурса изоляции V, при серднем — Ч „,<, при максычальном — 7,„, Суммируют расходы ресурса изоляции V,. эа время одного рейса с весом поезда P умножают на вероятность r и число рейсов N . В резульi тате получают расход ресурса иэоля25 ции при работе локомотива с температурой воздуха t ;

Ч =г, „„И;7Ч; ;„+г „„- Ч ЕЧ; „ „ +

Суммируют расходы ресурса изоляции за всю зиму при расходе воздуха „и получают

Ч =XV (4)

По эмпирическому выражению 3=f(q) находят расход дизельного топлива

Э wa1r

Описанным выше путем выполняют расчет расхода ресурса изоляции и топлива эа зиму при „„;„,(„„,у и наГ1 1 1

ХОДЯТ л11лл, 111111 1 - л11 л1 111, 11 1 " g uv n1id

3 „1л,„„1... АНаЛОГИЧНО раССЧИтЫВавт

11 11 для лета т лет ln n 1 3 лет nrih лет . rna11 1 3 Mt . 111а11 1 лет. п11 о1 3 лет. tn>d °

Устанавливают с помощью метода планирования экспериментов зависимость Эу11м = :1(V з11лл), 3 .лет= 2(V лет) и рас- ход дизельного топлива на вентиляцию за год

Эт од f 1(V л11 м)+ t(V A8 1) Записывают условия обеспечения 50 заданного расхода ресурса изоляции за год (6) и где n — срок, службы изоляции по техническим условиям, годы. Функцию (5) минимизируют методом неопределенных множителей Лагранжа с учетом ограничения (6). По результатам оптимизации устанавливают на локомотиве по.". ение дросселирующей задвижки на зиму" и 1 лето11. После окончания года эксплуатации локомотива измеряют оставшийся ресурс изоляции обмоток

V величину которого в относительных единицах подставляют в неравенство (6) и учитывают при определении оптимальных расходов охлаждающего воздуха на предстоящий год работы.

Описанный порядок действий позволяет снизить расход энергии на вентиляциа и сохранить при этом необходимый срок службы изоляции обмоток тяговых электрических машин.

Формула изобретения

Способ регулирования вентиляции тяговых электрических машин, включающий измерение температуры обмоток во время тягово-эксплуатационных испытаний и ступенчатое изменение расхода охлаждающего воздуха по временным интервалам эксплуатации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода энергии на вентиляцию, тягово-эксплуатационные испытания проводят во всем диапазоне тяго.вых нагрузок и при этом измеряют продолжительность работы каждой из обмоток при разных температурах, определяют общий ресурс изоляции обмоток, прогнозируют era расходование для выбранного временного интервала при разных величинах расхода охлаждающего воздуха, устанавливают его оптимальное значение, по истечении выбранного временного интервала эксплуатации определяют оставшийся ресурс изоляции и на последующий период работы устанавливают расход воздуха, обеспечивающий равномерное расходование ресурса изоляции.