Файл: Гулиа Н.В. Инерционные аккумуляторы энергии.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 206

Скачиваний: 33

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

этом случае будет составлять всего 2,08 л. с. Уменьшение по­ терь становится ещ е более ощутимым, если в корпусе махо ­ вика, заполненном водородом, создать предварительный ва­

куум. Применение водорода не только значительно

снижает

вентиляционные потери, но и способствует эффективному ох­

л а ж д е н и ю отдельных

частей электрогироскопического агре­

гата.

 

 

Расчеты, а т а к ж е

экспериментальная проверка

показали,

что ходовые качества гиробуса могут быть достаточно высо­

кими,

если будут в ы д е р ж а н ы "следующие

соотношения:

 

a = Sb;

a+b=0,6/, -

a b = l , l - ^ ,

 

 

 

 

 

 

І • 15

где а

и b — расстояния

от

центра

тяжести

электрогиробуса

 

соответственно

до передней

и задней оси,

 

/ — длина' гиробуса,

 

 

 

 

1ь — момент инерции подрессорных

масс,

 

Мь — масса подрессорных частей

гиробуса.

Б ы л о т а к ж е установлено, что комфортабельность езды в этом виде транспорта обеспечивается, если жесткость перед­

них пружин в

1,26

р а з а больше,

чем задних. П р и этом

 

часто­

та вертикальных колебаний не превышает

90 колебаний

в ми­

нуту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и действии внешних нагрузок на

гиробус

возникает

прецессия маховика и гироскопический момент,

как

показа ­

ли расчеты, может достигать 80—90 кГм.

Этот момент, а так­

ж е свободные

колебания машины относительно

горизонталь­

ной оси могут в ы з в а т ь значительную нагруженность

пружин

подвески и подшипников трансмиссии. В

связи

с

этим

было

установлено,

что

электрогироскопический

агрегат

необходи­

мо устанавливать

на шасси

на

упругом

основании.

 

Такое

устройство д о л ж н о предохранять трансмиссию машины

от

высоких ударных

нагрузок

при

езде по

неровной

дороге,

а

т а к ж е ограничивать вынужденную прецессию гироскопическо­ го агрегата.

Вес электрогиробуса образца 1953 г. составляет 11

т без

нагрузки

и 16 т с полной нагрузкой. Он рассчитан на

пере­

возку 70

пассажиров . Электрогироскопический агрегат

уста­

новлен в центральной части машины под одним из спаренных сидений. М а х о в и к имеет диаметр 1626 мм и вес 1,5 т. Он от- - лит из хромо-никель-молибденового сплава и непосредствен-

5*

67

но соединен с валом короткозамкнутого двигателя . Электро­

гироскопический агрегат заключен в герметический

корпус,

заполненный водородом. Д а в л е н и е в корпусе равно

0,7 ата.

Конфигурация маховика при минимальном весе и м а к с и м а л ь ­

но допустимой скорости вращения обеспечивает

накопление

необходимой энергии. В то ж е время при максимальной

ско­

рости вращения (3000 об/мин)

напряжение в

маховике

не

превышает 30% предела прочности материала па растяжение . Отношение полностью нагруженного электрогиробуса к весу

маховика

составляет

1 0 : 1 , что, по мнению

фирмы,

является

оптимальным.

 

 

 

 

 

 

 

Вал собранного электрогпро'скоппческого агрегата уста­

новлен - в 3 подшипниках, один из

которых, радпально-упор-

пый,

служит дл я восприятия осевых

нагрузок.

Интенсивная

циркуляция водорода в корпусе обеспечивается

вентиляцион­

ным

напором — он создается в р а щ а ю щ и м с я

маховиком,

а

т а к ж е

центробежной

крыльчаткой,

укрепленной

на валу агре­

гата.

Д л я улучшения

о х л а ж д е н и я

ротора двигателя-генерато­

ра, а

т а к ж е облегчения циркуляции

водорода

через

агрегат

стержни

короткозамкнутого ротора

выполнены

-полыми.

Д л я

уменьшения вентиляционных потерь корпусу маховика при­ дана обтекаемая форма, а отношение ширины к диаметру со­ ставляет всего 0,0175. С целью дополнительного охлаждения узлов электрогпроскопнческого агрегата в конструкцию вве­ дена жидкостная система, состоящая из о х л а ж д а ю щ е й рубаш ­ ки, радиатора и электровентилятора со скоростью вращения 1500 об/мин. Поглощение влаги, которая может проникнуть в агрегат во время сборки, осуществляется сплпкагелем, раз­

мещенным в двух

небольших

баллонах,

смонтированных

в

агрегате.

 

 

 

 

 

Вес полностью

собранного

агрегата

составляет

2,9 т. Аг­

регат смонтирован

на шасси на четырех упругих

подвесках,

представляющих собой резиновые блоки

с размещенными

в

них стальными спиральными пружинами . Подвески выполне­ ны достаточно упругими и расположены в плоскости, проходя­

щей через центр

тяжести агрегата.

 

 

 

При

разгоне

маховика до 3000

об/мин н а к а п л и в а е м а я им

энергия составляет 3,3-106 кГм, или

9 квт-ч. Полное время

вращения

маховика с 3000 об/мин

до

остановки

(выбег) со­

ставляет

12 часов, что иллюстрируется

кривыми,

представлен­

ными на рис. 36.

Время, vac

Рис. 36. Кривые выбега маховика Электрогнро для: водорода — 0,7 ата, — • — воз­ духа — 1 ата.

Д е й с т в и т е л ь н ые потерн в электрогироскопическом агрега­ те с учетом потерь на трение в подшипниках примерно в 3 ра­ за больше полученных расчетным путем и составляет 6 л. с. при 3000 об/мин. Последнее обстоятельство обусловлено тем,

'что в расчетах рассматривались только потери при вращении диска, їв то время как имеют место значительно большие по­ терн, вызванные вращением не только маховика сложной кон­

фигурации,

но и ротора генератора.

 

 

 

,

 

Приведенная

на рис. 37 характеристика

разгона

махови­

ка показывает, что при увеличении скорости маховика

с 2000

до 2950 об/мин ее нарастание

прямо пропорционально

време­

ни зарядки . Степень зарядки

в пределах

скорости вращения

маховика

(2000—2950

об/мин)

составляет

1 квт-ч

за

20

сек.

Электроагрегаты

гиробуса

питаются от

городской

сети

' трехфазного тока

500

в с частотой 50 гц.

Д л я

ограничения

максимальных значений величин тока до 350 с в электричес­ кую цепь включаются последовательно сопротивление и па­

раллельно конденсаторы, что улучшает характеристику

разго­

на машины. Ночная з а р я д к а установки производится от

трех­

фазного тока напряжением 220 в, причем число оборотов ма­ ховика может быть доведено от 0 до 2500 в 1 мин за 25 мин.

і

т

> гт

 

••її

Q*

і

 

 

 

 

 

 

 

^

|-

ггоо\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

го

ко То

м

но

ШГШ

 

 

 

 

 

 

*ЄЛ7Д

се*

 

 

 

 

Рис. 37. Разгонные характеристики махови­

 

 

ка Электрогиро.

 

 

 

 

 

Окончательная

з а р я д к а и

доведение

числа

оборотов

маховн-,

ка

до 2900—2950 в

1 мин производится

у первого

пункта

питания на маршрутной линии.

 

 

 

 

 

При работе генератора - двигателя иа

тяговые двигатели

его

обмотка

возбуждения

питается

от

конденсаторов.

Частот­

ная и магнитная характеристики генератора зависят от чис­ ла оборотов маховика. Н а п р я ж е н и е , питающее генератор-дви­ гатель, регулируется путем изменения величины емкостного сопротивления, включенного в цепь, что и обусловливает из­ менение величины крутящего момента. Максимально допусти­ мая величина напряжения ограничивается специальным уст­ ройством. Изменение напряжения, питающего генератор, осу­

ществляется

рычагом регулятора

напряжения,

расположен ­

ным на рулевой колонке.

 

 

 

 

 

Тяговый агрегат гиробуса состоит из трех тяговых элект­

родвигателей

с

короткбзамкнутыми

роторами

мощностью

73,6 кет. В а л ы двигателей соединены между собой

последо­

вательно через

одноступенчатые

редукторы

с

передаточны­

ми числами

1,34:

1. К а ж д ы й двигатель

может

иметь

две ско­

рости вращения, что обеспечивает гиробусу 6 скоростей дви­ жения от 10 до 50 км/час (табл. 1).

Изменение скорости вращения двигателей тягового агре­ гата осуществляется путем изменения числа полюсов, а так-

Смотрите также файлы