420 likes | 637 Views
Úkol: Upravit a zkopírovat návrh lokomotivy jako prezentace (do POA). VÝPOČET POTŘEBNÉHO VÝKONU LOKOMOTIVY, část 1. 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.
E N D
Úkol: Upravit a zkopírovat návrh lokomotivy jako prezentace (do POA).
VÝPOČET POTŘEBNÉHO VÝKONU LOKOMOTIVY, část 1. 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
Zadání a výsledky: ηi = 9 Vmax = 40 [km/h] P = 489,6296 [kW]
ηi = 9 Vmax = 40 [km/hod] P = 489,630 [kW]
Výpočet maximálních otáček motoru vmax 20 [Km/h] u 2 D 1 [m] n 210,9705
Vzorec - n = ( vmax * u * 1000 ) / ( 60 * pi * D ) D - prumer hnacich kol [m] u - prevodovy pomer
Výpočet maximálního točivého momentu motoru Ftmax 120 D 1 [m] mm 2 u 2 ni 210 M 71,42857
Vzorec - M = Ftmax * D / ( 2 * mm * u * ni ) * 10000 mm - počet motorů Konec 1 části.
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]
Návrh pomocných pohonů, č.3 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
1) Výkon ventilátorového motoru je závislí na množství 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] LegendaQo - 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 0,7 Pu 5,142857 [W]
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)*Uvo • Legenda : Ux% - napětí nakrátko sekundárního vinutí v procentech • (většinou 8 až 10 %) • Σ Δpcu - součet všech ztrát v mědi • Není-li přesnějších ůdajů o ztrátách a napětích nakrátko,lze počítat takto: • ΔU= 0,1Uvo • Uv+0,1Uvo = Uvo
Příklad dimenzování trakčního transformátoru Typ lokomotivy: 4*800KW , 80t , 110K¨km/hod poč.TM = 4 Výkon = 800000 1 ) Uv = 942,809 [V] Nap.TM při jm. výkonu 2 ) Im = 942,809 [A] Proud TM při jm. výkonu 3 ) Uv0= 1046,518 [V] Usměrněné nap.na prázdno 4 ) U20= 1161,8 [V] Střídavé nap. na prázdno 5 ) 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 pohonůUt = 380 [V] Ip = (Pp*1000)/Up Zadání a výsledky: Ut = 380 [V] Příklad : Ip = 263,1579 [A] Ip = 263,157 [A]
sběrač GraetzovoZapojeni.svg motor Tlumivka