Разработка двигателя автомобиля с комбинированной электрической установкой
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
процессы происходящие с автоматизированным электроприводом, то на основе значений полученных при моделировании определенных технологически заданных условий можно получить точную нагрузочную диаграмму работы электропривода и на основании ее окончательно проверить двигатель по нагреву.
Проверка по нагреву будет производиться методом эквивалентного тока, потому что он из методов эквивалентных величин является самым общим методом.
Двигатель будет удовлетворять условиям нагрева, если соблюдается условие:
(7.1)
Эквивалентный ток определяется по следующей формуле:
(7.2)
где - действующее значение тока статора двигателя, определяется по формуле (7.3).
(7.3)
Расчет данных эквивалентных токов производится в системы Simulinc на разработанной имитационной модели. График средних значений эквивалентных токов за цикл изображен на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 - График средних значений эквивалентных токов
Из графика видно, что среднее значение эквивалентного тока колеблется около 520 . Так как 520<549 А, то следовательно выбранный двигатель удовлетворяет условиям нагрева в процессе работы привода.
8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ
8.1 Формализация условий работы установки
В разрабатываемой тяговой системе электропривода автоматизации подлежит пусковой и тормозной режимы работы автобуса, а также реализация различных защит привода.
Для обеспечения безопасной эксплуатации автобуса и системы привода применен ряд различных аппаратных и программных средств, способных обнаруживать и реагировать на:
перенапряжение, перегрузки по току, перегрев;
потерю охлаждения или недостаточное охлаждение;
потерю управляющего электропитания или недостаточное управляющее электропитание;
Для начала работы системы привода необходимо переместить ключ зажигания в положение Вкл.. При этом включается контактор , который обеспечивает электропитание блока управления тяговым приводом и внутреннее управляющее электропитание шкафа управления (24В). Во время движения должен контролироваться сигнал ДВИЖЕНИЕ о вращении тягового двигателя и при пропадании сигнала ВКЛ. во время движения, необходимо запретить отключение сигнала ВКЛ, приводящая к обесточиванию системы управления. Данная фиксация сигнала предохраняет блок управления тяговым приводом и систему привода от потери электропитания, в случае если во время движения транспортного средства переключатель зажигания выключится.
Поворот ключа зажигания в положение ЗАПУСК сопровождается одноименным сигналом, который включает электродвигатель и дизельный двигатель. После этого происходит пуск тягового двигателя по команде оператора, согласно разработанному закону управления.
До пуска тягового двигателя необходим контроль сигналов педалей: ВПЕРЕД и НАЗАД. В соответствии с сигналом подаётся выходной сигнал на преобразователь.
При поступлении сигнала начала торможения генерируется сигнал отключения контактора КМ1 (подключения инвертора к цепи постоянного тока) и сигнал включения КМ2 (подключение тормозного резистора).
Автоматическая защита от перегрева основных частей электропривода осуществляется посредством непрерывного контроля показаний датчиков температуры, которые расположены на основных узлах автобуса. При поступлении от любого датчика температуры сигнала логической единицы, система автоматизации должна сформировать сигнал о начале торможения автобуса. Повторный пуск самосвала возможен только после повторного поступления команды от оператора ЗАПУСК.
Проектируемая система должна обеспечивать обнаружение короткого замыкания на корпус автобуса. Эта возможность реализуется посредством сравнения напряжения в канале связи постоянного тока с напряжением положительной шины постоянного тока относительно шасси автобуса блоком определения короткого замыкания (БКЗ). Если коэффициент напряжения не соответствует определенному диапазону значений, то блок управления тяговым приводом (БУТП) принимает это как возникновение короткого замыкания и принимает соответствующие ответные действия. На основании формы волны и измеренного коэффициента напряжения блок управления тяговым приводом по отдельной подпрограмме различает короткое замыкание на землю, произошедшее на положительной шине постоянного тока (положительное короткое замыкание), на отрицательной шине постоянного тока (отрицательное короткое замыкание) или в тяговых электродвигателях (короткое замыкание переменного тока). Эта информация фиксируется в памяти контроллера.
При появлении сигнала с датчика напряжения аккумуляторных батарей (АБ) тяговый двигатель должен перейти в режим ТОРМОЖЕНИЕ для подзарядки АБ.
8.2 Разработка алгоритма и программы управления
Разрабатываемый алгоритм управления представляет собой совокупность правил выработки управляющих воздействий к исполнительным элементам объекта управления, учитывая сигналы внешних датчиков и команды, поступающие от водителя автобуса. Данные управляющие воздействия обеспечивают функционирование объекта управления iелью решения поставленной перед ним задачи.
Графически последовательность элементарных действий (этапов цикла) представим в виде блок-схем алгоритма управления в целом представляющего разл