Úkol: Upravit a zkopírovat Úkol: Upravit a zkopírovat návrh lokomotivy jako návrh lokomotivy jako prezentace (do POA).prezentace (do POA).
P>(Gl+Gv)*(Pomax+3)*(Vmax/(3600*ηi))/1000 [kW]
Legenda :ηi - účinnost převoduVmax - maximální rychlostGl - Tíha lokomotivy[kN]Gv - Tíha zátěže[kN]Po - Měrný jízdní odpor
VÝPOČET POTŘEBNÉHO VÝKONU VÝPOČET POTŘEBNÉHO VÝKONU LOKOMOTIVY, LOKOMOTIVY, část 1.část 1.
Zadání a výsledky:
ηi = 9 Vmax = 40 [km/h]P = 489,6296 [kW]
VVmmaaxx
1100
2200
3300
4400
5500
6600
7700
8800
9900
110000
111100
112200
113300
114400
115500
116600
117700
118800
119900
220000
221100
222200
223300
224400
225500
226600
227700
228800
229900
330000
331100
332200
333300
334400
335500
336600
337700
338800
339900
440000
441100
442200
443300
444400
445500
446600
PP
112222,,44007744
224444,,88114488
336677,,22222222
448899,,66229966
661122,,003377
773344,,44444444
885566,,88551199
997799,,22559933
11110011,,666677
11222244,,007744
11334466,,448811
11446688,,888899
11559911,,229966
11771133,,770044
11883366,,111111
11995588,,551199
22008800,,992266
22220033,,333333
22332255,,774411
22444488,,114488
22557700,,555566
22669922,,996633
22881155,,3377
22993377,,777788
33006600,,118855
33118822,,559933
33330055
33442277,,440077
33554499,,881155
33667722,,222222
33779944,,6633
33991177,,003377
44003399,,444444
44116611,,885522
44228844,,225599
44440066,,666677
44552299,,007744
44665511,,448811
44777733,,888899
44889966,,229966
55001188,,770044
55114411,,111111
55226633,,551199
55338855,,992266
55550088,,333333
55663300,,774411
ηi = 9 Vmax = 40 [km/hod]P = 489,630 [kW]
Výpočet maximálních Výpočet maximálních otáček motoruotáček motoru
vmax 20 [Km/h]u 2D 1 [m] n 210,9705
Vzorec - n = ( vmax * u * 1000 ) / ( 60 * pi * D ) D - prumer hnacich kol [m]u - prevodovy pomer
Výpočet maximálního Výpočet maximálního točivého momentu točivého momentu motorumotoru
Ftmax 120D 1 [m]mm 2u 2ni 210 M 71,42857
Vzorec -M = Ftmax * D / ( 2 * mm * u * ni ) * 10000
mm - počet motorů
Konec 1 části.
VÝPOČET POŽADOVANÉ TAŽNÉ SÍLY LOKOMOTIVY, část 2.
1) Tažná síla na obvodu hnacích kol
Tuto sílu lze vypočítat ze vztahu :Ftmax=(Gl+Gv)*(Po+Pr+Psmax+Pa/g) [kN]
Legenda : Ftmax - Max.tažná síla lokomotivy [kN]
Gl - Tíha lokomotivy [kN]
Gv - Tíha zátěže [kN]
Po - Měrný jízdní odpor
Pr - Redukovaný přídavný jízdní odpor v oblouku[N/kN]
Psmax - Max.sklon v délce vlaku
Pa - Měrná zrychlující síla při rozjezdu vlaku[N/t]
Příklad: Gl= 200000 [kN] Gv= 400000 [kN] Po= 658 Pr= 356 [N/kN] Psmax= 1 Pa= 0 [N/t] g= 9,81 Ftmax= 6,09E+08 [kN]
Zadání a výsledky:Gl= 200000 [kN]Gv= 400000 [kN]Po= 658 Pr= 356 [N/kN]Psmax= 1 Pa= 0 [N/t]g= 9,81 Ftmax= 6,09E+08 [kN]
2) Adhezní tíha vozidla
Tato tíha musí být vždy větší než maximální možná tažná síla.
Ga>Ftmax/(ε*Φa)
Legenda : Φa - součinitel adheze [N/kN]
ε - součinitel zdánlivého snížení adheze [N]
ε = 65 [N/kN]Φa = 6 [N] Ga = 1561538[kN]
Zadání a výsledky:
ε = 65 [N/kN]Φa = 6 [N] Ga = 1561538[kN]
Pomocné pohony jsou :
1) Ventilátory trakčních motorů 2) Výkon pro pohon ventilátoru chladiče
3) Pohon čerpadla oleje transformátoru
4) Pohon kompresoru
5) Příkon ventilátoru usměrňovače
Návrh pomocných pohonů, Návrh pomocných pohonů, č.3č.3
1) Výkon ventilátorového motoru je závislí na 1) Výkon ventilátorového motoru je závislí na množství a tlaku vzduchu a na účinnosti větrákumnožství a tlaku vzduchu a na účinnosti větráku
Pv= (Q*p)/(1000*ηa) [kW]
Legenda: Pv - Výkon ventilátorového motoru [kW]
Q -množství chladícího vzduchu [m3/sec]
p - Tlak chladícího vzduchu [Pa]
ηa - Účinnost větráku [bývá od 0,5 do 0,7]
Potřebné množství vzduchu je závislé na množství odváděných ztrát a oteplení chladícího vzduchu
Q=ΔPu/(cp*γ*Δ υ) [m3/sec]
Δpu=((Iv*1,2*ns)/1000)*2
Legenda : Iv - Trvalý proud usměrňovače [A]
ns - Počet Si ventilů v každé větvi
cp - Specifické teplo chladícího vzduchu při stálém tlaku [1J/kg]
γ - Specifická hmotnost vzduchu [1,28 kg/m3]
2) Výkon pro pohon ventilátoru chladiče
Pch=(Qch*pc)/ ηch (kW)
Legenda: Qch - množství vzduchu chladiče [m3/min]
pc - tlak vzduchu ηch - účinnost
3)Výkon pro pohon čerpadla oleje
Po=(Qo*po)/(1000* ηo) [kW]
Legenda Qo - množství chladícího oleje[l/sec]
po - tlak oleje [kPa]ηo - účinnost čerpadla
4) Výkon pro pohon kompresoru
Pk=(Q*pk*εk)/(3600*ηk) [kW]
Legenda: Q - množství nasávaného vzduchu [m3/hod]
pk - maximální protitlak [0,9 až 1,0 Mpa]
ηk - mechanická účinnost kompresoru [0,9]
ε - součinitel výkonu komprese = 0,7
Příklad:ad1. Q= 40000 [m3/sec]
p= 11 [Pa] ηa= 12 Pv= 36,66667 kW
Iv= 45 [A]ns= 50 cp= 300 [J/kg]γ= 1,28 [kg/m3]Δυ= 30 [°C]
Q= 0,000469 [m3/sec]
Zadání a výsledky:Q= 40000 [m3/sec]p= 11 [Pa] ηa= 12 Pv= 36,66667 [kW]
Zadání a výsledky:Iv= 45 [A]ns= 50 cp= 300 [J/kg]γ= 1,28 [kg/m3]Δυ= 30 [°C]Q= 0,000469 [m3/sec]
Příklad:ad2. Qch= 20 [m3/min] pc= 200 [kPa] ηch= 0,76 Pch= 5263,158 kW
Příklad:ad3. Qo= 5 [l/sec] po= 152 [kPa] ηo= 0,75 Po= 1,013333 kW
Zadání a výsledky:Qch= 20 [m3/min]pc= 200 [kPa]ηch= 0,76 Pch= 5263,158 kW
Zadání a výsledky:Qo= 5 [l/sec]po= 152 [kPa]ηo= 0,75 Po= 1,013333 kW
Příklad: ad4. Q = 142 [m3/hod] pk = 200 [MPa] ηk = 0,84 ε = 0,7
Pk = 6,574074 kW
Zadání a výsledky:
Q = 142 [m3/hod]pk = 200 [MPa]ηk = 0,84 ε = 0,7 Pk = 6,574074 kW
Legenda
Vzorec - Pu = ( Qu * pu ) / ( 1000 * nv )
Qu - chladícího vzduchu pu - tlak chladícího vzduchu nv - učinnost ventilatoru (0.5 - 0.7) : ');
Qu [m3/s]pu 12 [Pa = N/m2]nv 0,7Pu 5,142857 [W]
Kompresor na lokomotivě řady 751
Návrh trakčního Návrh trakčního transformátoru, transformátoru, část 4část 4. .
Výkon vinutí autotransformátoru:Výkon vinutí autotransformátoru:
Pp= (0,7 až 0,8)*m*(Pm/η)*1,11*(Uvo/Uv)
Legenda : m- počet (tm)Pm - trvalý výkon (tm)η- účinnost (tm) včetně vyhlazovací tlumivky a usměrňovače
1,11 - součinitel efektivního proudu
Uvo - usměrněné napětí naprázdno
Uv - usměrněné napětí při zatížení
- přičemž usměrněné napětí naprázdno Uvo je o úbytek Uu vyšší než napětí při
zatížení.
Uu=( ΣΔPcu/m*Im)+0,7*(Ux%/100)*UvoUu=( ΣΔPcu/m*Im)+0,7*(Ux%/100)*Uvo
Legenda :Legenda : Ux% - Ux% - napětí nakrátko sekundárního vinutí v napětí nakrátko sekundárního vinutí v procentechprocentech
(většinou 8 až 10 %)(většinou 8 až 10 %)
Σ Δpcu - Σ Δpcu - součet všech ztrát v mědi součet všech ztrát v mědi
Není-li přesnějších ůdajů o ztrátách a napětích nakrátko,lze Není-li přesnějších ůdajů o ztrátách a napětích nakrátko,lze počítat takto:počítat takto:
ΔU= 0,1UvoΔU= 0,1Uvo
Uv+0,1Uvo = UvoUv+0,1Uvo = Uvo
Příklad dimenzování trakčního transformátoru
Typ lokomotivy: 4*800KW , 80t , 110K¨km/hodpoč.TM = 4
Výkon =8000001 ) Uv = 942,809 [V] Nap.TM při jm. výkonu2 ) Im = 942,809 [A] Proud TM při jm. výkonu3 ) Uv0= 1046,518 [V] Usměrněné nap.na prázdno
4 ) U20= 1161,8 [V] Střídavé nap. na prázdno5 ) I2 = 2828,427 [A] Trvalý proud sec.vinutí
6 ) Ppř = 3286,067 [kVA] Výkon převodového transf.
7 ) I1 = 131,4427 [A] Primární proud převod. Transf.
Proud ve vinutí autotransformátoru Iau=((Pt+Pp+0,75Ppř)/25000)*1000
Kde: Pt - topný výkon Pp - výkon pomocných pohonů
Příklad :Pt = 800 [kVA] Zadání a výsledky:
Pp = 100 [kVA] Pt = 800 [kVA] Pp = 100 [kVA] Iau = 134,582 [A] Iau = 134,582 [A]
Proud topného vinutí při 3000V, 50Hz, 600kVA, Ut = 3000 [V] It = (Pt*1000)/Ut [A] Zadání a výsledky:
Ut = 3000
[V] Příklad: It = 266,6667 [A] It = 266,6667 [A]
Proud ve vinutí pomocných pohonů Ut = 380 [V]
Ip = (Pp*1000)/Up
Zadání a výsledky:
Ut = 380 [V]
Příklad :
Ip = 263,1579 [A] Ip = 263,157 [A]
Hlavní schémaHlavní schéma
GraetzovoZapojeni.svgsběračsběrač
motor Tlumivka
KonecKonec