Файл: Мамошин Р.Р. Повышение качества энергии на тяговых подстанциях дорог переменного тока.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 120
Скачиваний: 1
Напряжение между узлами b — Ь' |
|
|
|
||
и2ъъ' (Р) = е (P)-Z(P)i2 U (Р)ІК + |
I (р)Пк]. |
(2-18) |
|||
Напряжение |
за емкостью |
продольной |
компенсации |
|
|
" г с |
(Р) = ê(p)-Z |
(р)„ [I |
+ / |
+ |
|
+ |
= - ' « . . < 2 - ' 9 > |
Р ^ п |
Р |
Таким образом, формулы (2-5) — (2-9) описывают изображения токов и напряжений в ветвях схемы для периодов проводимости, а уравнения (2-11) — (2-19) — для периодов коммутации и являются изображениями токов и напряжений для случая совместного при менения устройств продольной (ПЕК) и поперечной (УК) компен сации, на эффективную возможность которой указал д-р техн. наук К. Г. Марквардт [66].
Исходная схема позволяет получать изображения токов и на пряжений для любого режима работы электровоза. Для этого в об щие уравнения необходимо ввести соответствующие условия. Эти условия для различных режимов работы электровоза сведены в табл. 2-1.
Н омер
усло Режим работы вия
1 УК и ПЕК нет, /?=£0
2УК нет, ЯфО
3ПЕК нет, ЯфО
4 УК и ПЕК нет, R = 0
5УК и ПЕК нет, R=0, Хи=0
Т а б л и ц а 2-1
|
|
|
|
|
Условие |
|
|
|
|
|
|
С„ = |
0; |
« о к = 0 ; |
м ско — 0> Сп — 0 |
0 і |
"спо —0 |
|
|||||
С„ = |
0; |
»'ок = 0; |
UCKO= |
0 |
|
|
|
|
|
||
С п |
= оо ! испо |
— 0 |
|
|
|
|
|
|
|||
С к |
= |
0; |
іок = |
0; |
"ско = 0; |
С п |
= |
эо |
"опо = 0 |
; |
|
С к = 0 ; |
«ок = |
0; |
С п = |
о о ; |
а с к о |
= |
0; |
и спо = 0- |
|||
|
^пп = = L n T |
= 0> 'on = |
'от = |
0 |
|
|
|
|
|||
|
Наличие общей модели и универсальных изображений токов |
и |
напряжений для всех расчетных случаев унифицирует подход |
к |
самому исследованию и обеспечивает однозначную сопостави |
мость всех результатов.
4. Токи и напряжения электровоза при ЯФО
Воспользовавшись условиями 1 и 4 таблиц 2-1, получаем сле дующее выражение оригиналов токов и э. д. с. для нулевого при ближения (условие 4) и для естественного режима работы электро воза с учетом активных сопротивлений (условие 1).
29
|
|
|
Н у л е в о е |
п р и б л и ж е н и е |
|
|
|
|
||||||
|
Токи по периодам: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
U тут |
|
|
Ejt |
|
|
|
|
|
|
|
|
і1 (Ѳ) = і 1 ( 0 ) + |
— (совѲ!—cos9) |
|
-(Ѳ—Ѳ,); |
Ѳ 1 < Ѳ < Ѳ 2 ; |
|
(2-20) |
||||||||
|
'8 (Ѳ) = / а ( 0 ) + |
^ ( c o s 0 2 |
— cosO); |
Ѳ я |
< Ѳ < я |
+ Ѳі ; |
|
(2-21) |
||||||
|
|
і 8 ( Ѳ ) = / а ( 0 ) ч - ^ ( ѳ - ѳ 8 ) ; |
e a < e < n + e l f |
|
(2-22) |
|||||||||
где |
І! (0) = |
ion (ѲІ); г2 |
(0) = і о п (Ѳ2). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Э. д. с. тяговых двигателей из условия равновесия |
напряжений |
||||||||||||
за |
период |
|
|
|
|
ѳ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£д |
= — |
\ив |
(Ѳ) |
|
гіѲ. |
|
|
(2-23) |
||
|
|
|
|
|
л |
ѳ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изображение выпрямленного напряжения |
между узлами с — с' |
||||||||||||
при Ѳх < |
Ѳ < |
Ѳ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ua(p) |
= ï1(p)-z'(p)llI(p)I, |
|
|
|
|
(2-24) |
|||||
где |
7X(p) = |
œt/Hco,e1 + ^ , m e l P |
+ |
|
|
, |
= |
^ ц |
+ р І |
ц _ |
|
|||
|
Оригинал выпрямленного напряжения |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
" в ( Ѳ ) = - ^ 1 / м 5 І п Ѳ |
+ |
- ^ £ д . |
|
|
(2-25) |
||||||
Подставляя |
значение ив (Ѳ) в уравнение (2-23), получаем |
|
||||||||||||
|
|
|
g |
= |
xBUM(cos |
et —cos62 ) |
|
|
|
(2-26) |
||||
|
|
|
д |
|
я х 2 — ха |
(Ѳ2 — Ѳх ) |
' |
|
|
^ |
' |
|||
Удобнее перейти к относительным единицам (о. е.) токов и на пряжений. Напряжения можно относить к действующему значе
нию напряжения источника питания Un = - ^ L , а токи — к дейст-
V *
вующему значению тока короткого замыкания на вводах преобразователя / к = — .
Получаем в о. е. вместо формул (2-20) — (2-22) и (2-26) следую щие:
І Н Ѳ ) = І П О ) + 4 ^ ( с о 8 Ѳ І - с о 8 Ѳ ) - 7 Т ^ ( ѳ - Ѳ І ) ; |
< 2 " 2 7 ) |
30 |
1 + к |
1 + к |
|
|
h (Ѳ) = i\ |
(0) + |
/ 2 (cos Ѳ2 — cos Ѳ); |
(2-28) |
<";(Ѳ) = /;(0) + £ д к ( Ѳ - Ѳ 2 ) ; |
(2-29) |
||
Е* = |
Ѵ^2 |
(cos 6t —cos Ѳ2 ) |
(2-30) |
Здесь индексом * помечены токи и напряжения, отнесенные к
хп
о.е.; к = — .
Р а б о т а с у ч е т о м а к т и в н ы х |
с о п р о т и в л е н и й |
|||||
При условии |
1 табл. 2-1 получаем оригиналы токов и напряже |
|||||
ний, выраженных в о. е.: |
|
|
|
|
|
|
|
«2 |
|
|
|
|
|
/Г(Ѳ) = »1 '(0)е |
*s- ( Ѳ - Ѳ . ) |
У 2 к |
|
f ( І + к ) cosO |
-sinO + |
|
|
|
|
|
|
«2 |
|
|
(1 -j-k)cos Ѳх |
-sin |
0j |
- - ( Ѳ - Ѳ , , |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
« 2 |
Ѳ , ) |
|
|
|
£ д * п |
1 - е |
- г =2 ( Ѳ - |
(2-31) |
||
|
5 ( Ѳ — Ѳ , ) |
i / o " , , |
, |
о |
\ |
|
+ J ^ L f / c c o s ^ - ^ s i n O ^ *п |
(2-32) |
Э |
( Ѳ — Ѳ,) |
р* |
1 - е — Г ( Ѳ - Ѳ . ) |
|
|
ѵ |
(2-33) |
||
|
|
|
*в |
31
В соответствии с формулой (2-24) получаем следующее выраже ние для э. д. с. с учетом активных сопротивлений схемы:
У 2 хв (і?2 sin Ѳ2 — х% cos Ѳ 2 ) - |
iï |
(0) |
||
Zi, |
|
|
|
к |
|
|
« 2 |
|
|
JT + Ѳ! — Ѳ2 + |
1 - е |
(Ѳ.-Ѳ.) |
||
2 |
|
|
||
• (x2 cos ö x — / ? 2 s i n ü 1 ) + |
|
е |
- - ( Ѳ 2 - Ѳ і ) |
|
|
|
|
||
2! |
|
|
|
(2-34) |
|
|
_ « 2 |
|
|
|
|
(Ѳ2-Ѳ,) |
||
Я + ѲІ —Ѳ2 + |
1 - е |
2 |
|
|
Сравнение формул (2-27) — (2-29) с формулами (2-31) — (2-33) показывает их существенное различие. При нулевом приближении свободные составляющие токов являются незатухающими величи нами; в формулах (2-31) — (2-33) они содержат в качестве множите лей экспоненты и затухают в зависимости от постоянной времени цепи на 20—25% в течение периода проводимости и на 10—12% в те чение периода коммутации. Особенно различаются выражения для э. д. с. тяговых двигателей [см. формулы (2-30) и (2-34)]. Степень различия в оценках токов и напряжений зависит от постоянных вре мени цепи. Учитывая это, перейдем к оценке соотношения сопротив лений цепи.
Оценим |
сопротивления для электровоза В Л 6 0 К . |
Технические данные |
|
электровоза на 33-й позиции при часовом режиме следующие: |
|
||
Мощность на ободе колеса |
4950 |
кет |
|
К. п. д. электровоза |
0,84 |
||
Коэффициент мощности |
0,85 |
||
Мощность тягового трансформатора |
5244 |
ква* |
|
Напряжение к. з |
9,3%* |
||
Потери в меди и стали главного трансформатора |
104,2 |
кет* |
|
Коэффициент трансформации |
12,14* |
||
Мощность тягового двигателя НБ-412К |
775 кет |
||
К. п. д |
93,4% |
||
Ток |
|
515 а |
|
Индуктивность реактора РЭД-4000А |
5,6 |
мгн |
|
Потери |
в стали |
24 кет.** |
|
» |
в меди |
39 |
кет** |
* |
Данные электровоза В Л 6 0 К № 1636. |
** |
Данные из [24] . |
Суммарные потери мощности в цепи выпрямленного тока
Д Р э 2 = ^ - Р 0 Ч = |
4590 |
-4590 = 870 кет, |
|
Чэ |
0,84 |
32
