2.4.1 Úplná trakční charakteristika



Podobné dokumenty
4.6.6 Složený sériový RLC obvod střídavého proudu

Napájení elektrifikovaných tratí

Určeno pro studenty kombinované formy FS, předmětu Elektrotechnika II

1. Stejnosměrný proud základní pojmy

Napájecí soustava automobilu. 2) Odsimulujte a diskutujte stavy které mohou v napájecí soustavě vzniknout.

Sériově a paralelně řazené rezistory. Tematický celek: Elektrický proud. Úkol:

ELEKTROTECHNICKÁ MĚŘENÍ PRACOVNÍ SEŠIT 2-3

Laboratorní práce č. 3: Měření indukčnosti cívky pomocí střídavého proudu

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Pojem stability v elektrizační soustavě

Automobilová převodovka TPH, Ing. Bohuslav Novotný

Pro vš echny body platí U CC = ± 15 V (pokud není uvedeno jinak). Ke kaž dému bodu nakreslete jednoduché schéma zapojení.

8. ELEKTRICKÉ STROJE TOČIVÉ. Asynchronní motory

1 Měření kapacity kondenzátorů

VY_52_INOVACE_2NOV37. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8. a 9.

VÝUKOVÝ MATERIÁL. Pro vzdělanější Šluknovsko. 32 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Bc. David Pietschmann.

Motor s kroužkovou kotvou. Motor s kroužkovou kotvou indukční motor. Princip jeho činnosti je stejný jako u motoru s kotvou nakrátko.

Pracovní list vzdáleně ovládaný experiment. Obr. 1: Schéma sériového RLC obvodu, převzato z [3].

MECHANICKÉ PŘEVODOVKY S PROMĚNNÝM PŘEVODOVÝM POMĚREM

Praktikum II Elektřina a magnetismus

1. Ovládání a řízení rolety

Radiální vrtačky RD 1400 x 50 Vario / RD 1600 x 60 Vario RD 2000 x 70 Vario / RD 2500 x 80 Vario

Elektřina a magnetizmus

Energetický regulační

A1B14SP1 ELEKTRICKÉ STROJE A PŘÍSTROJE 1

PŘEVODOVÉ ÚSTROJÍ. přenáší výkon od motoru na hnací kola a podle potřeby mění otáčky s kroutícím momentem

Nerovnice s absolutní hodnotou

Bipolární tranzistor. Bipolární tranzistor. Otevřený tranzistor

Projekt: 1.5, Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/ Elektroinstalace 2 VODIČE (KABELÁŽ)

Převodníky analogových a číslicových signálů

První hanácká BOW. Návod k obsluze. Hydraulická zakružovačka. profilů a trubek PRM 80 FH PRM 100 FH PRM FH PRM 80 FH

VY_52_INOVACE_2NOV70. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8. a 9.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Jaké jsou důsledky použití kulového ventilu jako regulačního ventilu?

Zvlhčovače vzduchu řady UX

FEROMAGNETICKÉ ANALOGOVÉ MĚŘICÍ PŘÍSTROJE TYP EA16, EB16, EA17, EA19, EA12

Automatická poloha neutrálu. Všeobecně PGRT

M7061 ROTAČNÍ POHONY VENTILŮ

4.2.7 Voltampérová charakteristika rezistoru a žárovky

Oddělení teplárenství sekce regulace VYHODNOCENÍ CEN TEPELNÉ ENERGIE

Tvarovací obvody. Vlastnosti RC článků v obvodu harmonického a impulsního buzení. 1) RC článek v obvodu harmonického buzení

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Optika. VIII - Seminář

1.3.1 Kruhový pohyb. Předpoklady: 1105


El.náboj,napětí,proud,odpor.notebook. October 23, 2012

( ) Kreslení grafů funkcí metodou dělení definičního oboru I. Předpoklady: 2401, 2208

Rap Man 3. Extruder manuál 3.1.0

Semestrální práce NÁVRH ÚZKOPÁSMOVÉHO ZESILOVAČE. Daniel Tureček zadání číslo 18 cvičení: sudý týden 14:30

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

1 Statické zkoušky. 1.1 Zkouška tahem L L. R = e [MPa] S S

Osnova kurzu. Základy teorie elektrických obvodů 1

2.8.9 Parametrické rovnice a nerovnice s absolutní hodnotou

tvarovací obvody obvody pro úpravu časového průběhu signálů Derivační obvody Derivační obvod RC i = C * uc/ i = C * (u-ur) / ur(t) = ir = CR [

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_353

Dopravní úloha. Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie FEM UO Brno

Fyzika - Tercie. vyjádří práci a výkon pomocí vztahů W=F.s a P=W/t. kladky a kladkostroje charakterizuje pohybovou a polohovou energii

3.2.4 Podobnost trojúhelníků II

10 Měření parametrů vzduchové cívky

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření nízkofrekvenčního koncového zesilovače, část

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

3. Rozměry a hmotnosti Přiřazení typů a velikostí čelních desek Odchylka od TPM... 8

NAMÁHÁNÍ NA TAH NAMÁHÁNÍ NA TAH

(a) = (a) = 0. x (a) > 0 a 2 ( pak funkce má v bodě a ostré lokální maximum, resp. ostré lokální minimum. Pokud je. x 2 (a) 2 y (a) f.

Seznam náhradních dílů pro FOTON 254 Europard Pro jednoduché ovládání klikni na odkaz v Obsahu

Energetická účinnost elektrické trakce

Přístupový systém VX800N. Vid

Mobilní aplikace pro ios

Diagnostický software Digital Wrench a sady kabelů

DCC-CS2,4 s88 DCC centrála 2,4A se sběrnicí S88N

Jednofázový alternátor

Ing. Petr Porteš, Ph.D.

Určen pro přímé měření izolačního odporu v síťových kabelech, transformátorech, elektromotorech aj.

Rozšíření počítadla okruhů pro českou autodráhu s roztečí drážek 90 mm (ev. č.: )

26. března Senzory pro pohony

Filtrace olejů a čištění strojů

Ovlivňování zabezpečovacího zařízení vozidly elektrické trakce. Doc. Ing. Jiří Danzer CSc. Západoceská univerzita Plzen Fakulta elektrotechnická

Téma 10: Podnikový zisk a dividendová politika

JAK PŘIDAT UŽIVATELE PRO ADMINISTRÁTORY

VRTÁNÍ. Střední odborná škola a Gymnázium Staré Město. Lubomír Petrla III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název DUMu

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření parametrů operačních zesilovačů část Test

Kapitola I - Množiny bodů daných vlastností I.a Co je množinou všech bodů v rovině, které mají od daných dvou různých bodů stejnou vzdálenost? I.

Informace a technický popis

- světlo je příčné vlnění

Ampérmetr - elektrotechnická značka a obrázek

ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

Úvod. Analýza závislostí. Přednáška STATISTIKA II - EKONOMETRIE. Jiří Neubauer

Indukční děliče napětí

Petr Chlum 1. Klíčová slova: zkušební centrum, napájecí stanice, trakční vedení, modernizace, výkon

Potrubní ventilátory : VKA EKO

Parkovací automat. Identifikace systému. Popis objektu

Abstrakt. Následující text obsahuje detailní popis algoritmu Minimax, který se používá při realizaci rozhodování

ASYNCHRONNÍ STROJE. Asynchronní stroje se užívají nejčastěji jako motory.

MODEL MECHANISMU STĚRAČE SE TŘENÍM. Inženýrská mechanika a mechatronika Martin Havlena

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Systém zvukové signalizace a spouštění motoru na základě stavu světla

{ } Kombinace II. Předpoklady: =. Vypiš všechny dvoučlenné kombinace sestavené z těchto pěti prvků. Urči počet kombinací pomocí vzorce.

Transkript:

29 2.4.1 Úplná trakční charakteristika Grafické znázornění trakční charakteristiky konkrétního hnacího vozidla obsahuje nejen znázornění F V závislostí ale i další údaje, které jsou potřebné pro posouzení použitelnosti tohoto vozidla v provozu a především pro trakční výpočty. Takovéto pomůcce říkáme úplná trakční charakteristika (UTCh). Tato charakteristika musí obsahovat: 1. grafickou část a. průběhy závislosti F t na V pro všechny nebo stanovené regulační stupně; b. adhezní omezení tažné síly; c. křivku vozidlového odporu při výběhu; d. charakteristiku spotřeby (proudová křivka, křivky konstantní spotřeby paliva a pod. podle vozby); 2. informační část a. označení řady hnacího vozidla, hmotnost a délku přes nárazníky; b. průměr kol, pro které charakteristika platí; c. hodnotu převodu mezi motorem a nápravou; d. maximální dovolenou rychlost; e. u HV motorové vozby dále: typ a výkon spalovacího motoru, spotřeby paliva na jednotlivých regulačních stupních, typ přenosu výkonu, závislost proudu generátoru I g na F o ; f. u HV elektrické vozby dále: napětí v troleji pro kterou platí, hodnotu trvalé a hodinové tažné síly a proudu TM. 2.4.2 Základní typy trakčních charakteristik Charakteristiky vozidel se stejnosměrnými trakčními motory U stejnosměrných vozidel se stupňovitou odporovou regulací a jednofázových vozidlel s odbočkovou regulací mají trakční charakteristiky podobný tvar. Ten je daný tvarem vlastní charakteristiky trakčního motoru, kterým je stejnosměrný sériový motor.

30 Obr. 2.11: Otáčková charakteristika stejnosměrného sériového motoru. Stejnosměrná vozidla se stupňovitou odporovou regulací. U těchto vozidel se provádí regulace třemi základními způsoby: 1. změna napětí na TM skokově změnou vzájemného řazení motorů Tab. 2.4: Způsoby skokové regulace (tm). Čtyřnápravové HV Zapojení: S Všechny TM jsou v sériovém zapojení. Napětí se rovnoměrně rozdělí na jednotlivé motory v poměru U/4. SP Dva TM jsou zapojeny do série (motorová skupina). Ty jsou spojeny paralelně a napětí na TM má hodnotu U/2.

31 Šestinápravové HV Zapojení: S Všechny TM jsou v sériovém zapojení. Napětí se rovnoměrně rozdělí na jednotlivé motory v poměru U/6. SP Tři TM jsou zapojeny do série. Ty jsou spojeny paralelně a napětí na TM má hodnotu U/3. P Dva TM jsou zapojeny do série (motorová skupina). Ty jsou spojeny paralelně a napětí na TM má hodnotu U/2. Změna napětí na svorkách trakčních motorů se projeví posunem průběhu otáček v charakteristice motoru. Průběh momentu v závislosti na proudu kotvy se nemění (Obr. 2.12). Obr. 2.12: Změna otáček při změně napětí na svorkách trakčního motoru. (platí U 1 >U 2 ) 2. změna napětí TM v jednotlivých stupních pomocí předřadného odporníku Napětí na svorkách a proud procházející trakčním motorem je závislý na hodnotě předřazeného rozjezdového rezistoru. Při rozjezdu se hodnota rezistoru snižuje, tím roste napětí na TM a jeho charakteristika se mění podle Obr. 2.12. 3. změnou buzení trakčního motoru šuntování

32 Za normálních podmínek prochází kotvou i budícím vinutím sériového motoru stejný proud. Tento způsob regulace spočívá v tom, že se snižuje hodnota proudu procházející budícím vinutím paralelním připojením šuntovacího rezistoru k budícímu vinutí motoru. Toto se projeví ve změně průběhu otáček i momentu v závislosti na proudu. Obr. 2.13: Změna průběhu otáček a momentu při změně buzení I B (platí I B1 >I B2 ). Tyto tři způsoby regulace se podílejí na vytváření skupin charakteristických křivek na trakční charakteristice. Z hlediska energetického rozdělujeme jednotlivé regulační stupně na odporové (v obvodu TM je zařazen předřadný rozjezdový rezistor, kde část energie se mění na teplo) a na hospodárné, kdy z obvodu je vyřazen rozjezdový rezistor, tzn., že většina energie se v trakčním motoru přeměňuje na mechanickou práci. K hospodárným patří i stupně s regulací šuntováním. Odporové a hospodárné stupně pro jednotlivé řazení trakčních motorů vytváří skupiny stupňů. Počet těchto skupin je závislý na konstrukci hnacího vozidla a počtu náprav. U čtyřnápravových hnacích vozidel jsou většinou tyto skupiny dvě, u šestinápravových jsou tyto skupiny tři - viz Obr. 2.14a, b. V trakční charakteristice jsou odporové stupně značeny tenčí křivkou, hospodárné stupně silnější linkou. Střídavá vozidla se stupňovitou odbočkovou regulací Základní tvar trakční charakteristiky této skupiny hnacích vozidel vychází stejně jako u předchozí z vlastní charakteristiky trakčního motoru, kde je použitý stejnosměrný sériový motor. Princip těchto hnacích vozidel je na Obr. 2.15. Regulace se realizuje změnou počtu závitů na vinutí trakčního transformátoru a tomu odpovídajícího napětí na svorkách trakčního motoru. Většinou se regulace provádí na primární straně transformátoru. Této regulaci odpovídá i tvar křivek v trakční charakteristice. U tohoto typu regulace nedochází k nehospodárné přeměně energie na teplo. Součástí úplné trakční charakteristiky je i napěťová charakteristika, která udává závislost napětí na trakčním motoru U M a na proudu procházejícím trakčním motorem I M.

33 Obr. 2.14a.: Základní tvar Tch čtyřnápravového elektrického stejnosměrného HV se stupňovitou odporovou regulací. (S sériová skupina stupňů, SP sérioparalelní skupina stupňů, Sh šuntovací stupně jednotlivých skupin, I k proudová křivka ). Obr. 2.14b.: Základní tvar Tch šestinápravového elektrického stejnosměrného HV se stupňovitou odporovou regulací. (S sériová skupina stupňů, SP sérioparalelní skupina stupňů, P paralelní skupina stupňů, Sh šuntovací stupně jednotlivých skupin, I k proudová křivka ). Obr. 2.15: Principiální řešení elektrického střídavého HV s odbočkovou regulací. Obr. 2.16: Základní tvar Tch elektrického střídavého HV s odbočkovou regulací.

34 Obr. 2.17: Úplná trakční charakteristika lokomotivy 182.

35 Elektrická hnací vozidla s plynulou pulsní regulací U HV s tímto principem regulace se používají jako trakční motory cize buzené na vlnivý proud. Celková koncepce těchto HV je na obrázku Obr. 2.18. Dva trakční motory jsou trvale spojeny do série a proud procházející kotvami je regulován kotevním pulsním měničem. Buzení těchto motorů je regulováno budícím pulsním měničem. Budící vinutí všech TM je spojeno do série. Obr. 2.18: Principiální řešení elektrického HV s plynulou pulsní regulací. Charakteristika cize buzených trakčních motorů a plynulá regulace určuje i tvar trakční charakteristiky, kdy průběhy křivek jsou dány regulací napětí a proudů trakčních motorů. Průběh trakční charakteristiky je znázorněn na obrázku Obr. 2.19. Obr. 2.19: Základní tvar Tch elektrického HV s plynulou pulsní regulací.

36 Obr. 2.20: Úplná trakční charakteristika lokomotivy 240.

37 Obr. 2.21: Úplná trakční charakteristika lokomotivy 351 včetně brzdné charakteristiky.

38 Charakteristiky vozidel se spalovacím motorem Tvar trakčních charakteristik těchto hnacích vozidel ovlivňuje jednak rychlostní charakteristika použitého spalovacího motoru, jednak konstrukční řešení zařízení, které realizuje přenos kroutícího momentu z výstupního hřídele spalovacího motoru na obvod kol hnacích dvojkolí. Toto zařízení se označuje jako přenos výkonu. Základní tvar rychlostní charakteristiky spalovacího motoru je na obrázku Obr. 2.21, který zachycuje průběh kroutícího momentu výstupního hřídele motoru na jeho otáčkách. Princip přenosu výkonu je znázorněn na obrázku Obr. 2.22. Obr. 2.21: Princip rychlostní momentové charakteristiky spalovacího motoru. Obr. 2.22: Obecný princip přenosu výkonu. Z hlediska koncepce přenosu výkonu rozlišujeme tři nejpoužívanější způsoby přenosu kroutícího momentu na obvod kol. Mechanický přenos výkonu Přenos výkonu je řešen podobně jako u běžných silničních vozidel. Mezi spalovací motor a hnací dvojkolí je vložena třecí spojka a mechanická, většinou tříhřídelová, převodovka s čelním ozubením. Změnu směru pohybu realizuje reverzní nápravová převodovka. Mechanická převodovka a její zařazený převodový stupeň představuje lineární přenos kroutícího momentu na obvod kol. Proto průběh tažné síly na rychlosti je svým průběhem obdobný průběhu momentu z rychlostní charakteristiky spalovacího motoru. Ukázka charakteristiky hnacího vozidla s tímto přenosem je na obrázku Obr. 2.23. Při zvyšování rychlosti dochází ke skokové změně tažné síly a obálková křivka je značně odlišná od ideální trakční hyperboly.

39 Obr. 2.23: Základní tvar Tch hnacího vozidla s mechanickým přenosem. Hydrodynamický přenos výkonu Tento přenos výkonu využívá pro přenos kroutícího momentu převodovky sestavené z hydraulických strojů jako jsou hydrodynamický měnič a hydrodynamická spojka. Ty svou charakteristikou, která je zobrazena na obrázku Obr. 2.24b, c, ovlivňují základní průběhy tažné síly, které jsou přímkového charakteru. Vlastní přenos je složen z několika strojů s různými charakteristikami, které se postupně při zvyšující se rychlosti zapojují do činnosti. Základní tvar trakční charakteristiky, představující přenos sestavený ze tří hydrodynamických měničů, je na obrázku Obr. 2.25. Svým tvarem se obálková křivka této charakteristiky již více přibližuje ideální trakční hyperbole. a) b) c) Obr. 2.24: Charakteristiky hydrodynamických strojů. a) princip přenosu, b) spojka, c) měnič

40 Obr. 2.25: Základní tvar Tch hnacího vozidla s hydrodynamickým přenosem výkonu. Elektrický přenos výkonu Přenos kroutícího momentu je zprostředkován pomocí elektrické energie vyrobené generátorem připojeným na výstupní hřídel spalovacího motoru. Tato energie pohání trakční motory spojené pomocí ozubeného převodu s hnacími nápravami. Princip přenosu je znázorněn na obrázku Obr. 2.26. Tvar obalové křivky trakční charakteristiky i průběhů tažných sil na dílčích regulačních stupních se přibližují k tvaru ideální trakční hyperboly. Tato vlastnost přispívá k tomu, že tento přenos výkonu se používá pro hnací vozidla o vysokých výkonech spalovacího motoru. Základní tvar trakční charakteristiky je na obrázku Obr. 2.27. Obr. 2.26: Princip elektrického přenosu výkonu.

41 Obr. 2.27: Základní tvar Tch hnacího vozidla s elektrickým přenosem výkonu.