жарювання Н підключена через регулятор напруги А2, що забезпечує живленнямережі освітлення номінальною напругою 110 В.
Автономна система електропостачання зприводом генератора від осі колісної пари крім переваг автономності маєряд істотних недоліків, що обмежують перспективність її розвитку.Основний недолік - це енерговитратність системи в цілому. Обертаннягенераторів від осі колісної пари здійснюється за рахунок сили тяги локомотива.Якщо врахувати втрати енергії в електроприводі локомотива, втрати енергії вприводі генератора, втрати потужності в самому генераторі, то в пасажирськомупоїзді з вагонами, обладнаними кліматичною установкою, витрати тягилокомотива на роботу генераторів вагонів становлять 20-25%.
Потужність підвагонного генератораобмежена моментом, який можна передати від колісної пари, так як вінвизначається силою зчеплення колеса з рейкою. З урахуванням витрат на технічнеобслуговування та ремонт машин і апаратів системи автономного енергопостачання зприводом генератора від осі колісної пари вартість електроенергії в 5-10 разіввище, ніж при системі централізованого електропостачання. Привід від осіколісної пари збільшує необрессоренную масу ходових частин, погіршуючи цимдинамічні якості вагона і збільшуючи зношуваність коліс колісної пари зприводом генератора, з'являється велика ймовірність заклинювання колісної парипри гальмуванні.
3. Визначення потужності споживачівелектроенергії пасажирського вагона
3.1 Визначення потужності електродвигунів приводів вентиляторів, водяного насосаі компресора
Напасажирському вагоні з кондиціонуванням повітря встановлені вентиляторисистеми вентиляції вагона та вентилятор конденсатора. Перш ніж визначитинеобхідну потужність електродвигуна, необхідно правильно вибрати розрахунковийрежим роботи вентилятора. Цей режим заданий розрахунковою продуктивністю ірозрахунковим напором вентилятора. Потужність електродвигуна вентилятора системивентиляції вагона визначається за формулою:
, (1)
де - коефіцієнт зап
асу потужності,;
- продуктивність вентилятора,м3/с;
- напір, створюванийвентилятором, Па,
- ККД вентилятора,.
Продуктивність вентиляторасистеми вентиляції вагона визначається з урахуванням розрахункової норми подачі свіжогозовнішнього повітря на одного пасажира,:
, (2)
де - розрахункова норма подачі зовнішньогоповітря на одного пасажира,;
- розрахункове число пасажирів ввагоні,;
- число провідників,;
- коефіцієнт рециркуляціївентильованого повітря,.
Підставимо наявні значення вформулу (2) і отримаємо:
.
Отримане значення підставимо в(1) і отримаємо:
.
Потужність електродвигуна приводувентилятора конденсатора повітряноохолоджуючі установки визначається заформулою:
, (3)
де - коефіцієнт запасу потужності,;
- продуктивність вентилятораконденсатора,;
- напір, створюваний вентиляторомконденсатора,;
- ККД вентилятора конденсатора,.
Підставимо наявні значення вформулу (3) і отримаємо:
Потужність електродвигуна приводуводяного насоса опалення визначається за формулою:
де - коефіцієнт запасу потужності,;
- продуктивність водяногонасоса,;
- напір, створюваний водянимнасосом,;
- ККД водяного насоса,.
Підставимо наявні значення вформулу (4) і отримаємо:
.
3.2 Визначенняпотужності електродвигуна приводу компресора установки охолодження повітря
Потужність електродвигуна приводукомпресора установки охолодження повітря визначається за формулою:
, (4)
де - коефіцієнт, що враховує режимроботи компресора,;
- загальний (повний) тепловий потік,який повинен бути відведений повітроохолоджувачем, Вт
Загальний (повний) тепловий потікскладається з шести теплових потоків:
1 тепловий потік, що надходитьчерез поверхню кузова вагона, Вт визначається за формулою:
, (5)
де - поверхня кузова вагона,через яку відбувається передача тепла (можна прийняти);
- розрахункова температура зовнішньогоповітря влітку,;
- розрахункова температура повітряусередині вагона влітку,;
- середній коефіцієнт тепловіддачіповерхні вагона,.
Підставимо наявні значення вформулу (5) і отримаємо:
;
2 тепловий потік від інфільтраціїдля літнього періоду експлуатації визначається за формулою:
(6)
За розрахунком:
;
3 тепловий потік, принесенийзовнішнім повітрям при вентиляції вагона визначаться за формулою:
, (7)
де - розрахункова норма подачізовнішнього повітря на одного пасажира,;
- теплоємність повітря,;
- розрахункове число пасажирів ввагоні,;
- розрахункова температура зовнішньогоповітря влітку,;
- розрахункова температура повітряусередині вагона влітку,.
За розрахунком отримаємо:
;
4 тепловий потік за рахуноксонячної радіації визначаємо за формулою:
, (8)
де - розрахункова поверхня кузовавагона, подвергающаяся сонячної радіації (приймаємо);
- площа поверхні кузовавагона (приймаємо);
- розрахункова (максимальна)температура поверхні кузова вагона,;
- тривалість сонячногоопромінення вагона протягом доби,;
- середній коефіцієнт тепловіддачіповерхні вагона,.
Підставимо у формулу (8) і отримаємо:
;
5 тепловий потік, що виділяєтьсяпасажирами вагона, визначається за формулою:
, (9)
де - потужність теплового потоку,виділюваного одним пасажиром,;
- розрахункове число пасажирів ввагоні,.
За розрахунком:
;
6 потужність теплового потоку віделектродвигунів, розташованих усередині вагона, освітлювальних та іншихелектроприладів, приймається:
. (10)
Таким чином, загальний тепловийпотік визначається за формулою:
(11)
Підставимо отримані ранішезначення теплових потоків в формулу (11) і отримаємо:
.
Підставимо отримане у формулі(11) значення в (4) і отримаємо:
.
3.3 Вибір двигунів за каталогом
За знайденими потужностям та з урахуваннямумов роботи по каталогу вибираємо необхідні електродвигуни та визначаємономінальний струм. Так як електродвигуни постійного струму, то номінальний струмвизначаємо за формулою:
, (12)
де - потужність електродвигуна покаталогу;
- номінальна напруга мережівагона,;
- ККД електродвигуна.
Для вентилятора системивентиляції вибираємо електродвигун типу П32 з номінальною потужністю 1,0 кВт іККД 0,79. За розрахунком номінальний струм дорівнює:
.
Для вентилятора конденсаторавибираємо електродвигун типу П41 з номінальною потужністю 1,5 кВт і ККД 0,75.Номінальний струм 18,2 А.
Для приводу водяного насосаопалення вибираємо електродвигун типу П22 з номінальною потужністю 0,5 кВт іККД 0,72. За розрахунком номінальний струм дорівнює:
.
Для привода компресора вибираємоелектродвигун типу П62 з номінальною потужністю 8 кВт і ККД 0,85. За розрахункомномінальний струм дорівнює:
.
Вибрані електродвигуни та їххарактеристики зведені в таблицю 1.
Таблиця 1 - Електродвигуни,встановлювані у вагоні
Найменуваннядвигуна, механізму
Потужність,отримана розрахунком, кВт
Номінальнапотужність по каталогу, кВт
Тип
Номінальнийструм двигуна, А
НомінальнийККД двигуна
Кратністьпускового струму
Електродвигунвентилятора системи вентиляції
0,8
1,0
П32
11,5
0,79
2
Електродвигунвентилятора конденсатора
1,...
