• بازدید : 37 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۳۶صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

با سلام گرم خدمت تمام دانشجویان عزیز و گرامی . در این پست دانلود پروژه و پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق با عنوانبررسي و تحليل درايوهاي تراكشن جريان مستقيم و القايي را دراختیار شما عزیزان قرار داده ایم   . این پروژه پایان نامه در قالب ۱۳۶صفحه به زبان فارسی میباشد . فرمت پایان نامه به صورت ورد word قابل ویرایش هست و قیمت پایان نامه نیز درمقایسه با سایر فروشگاهها با قیمت مناسب در اختیار شما قرار می گیرد
..
از این پایان نامه آماده میتوانید در نگارش متن پایان نامه خودتون استفاده کرده و یک پایان نامه خوب رو تحویل استاد دهید .
براي بررسي خصوصيات روشهاي مختلف محرك لوكوموتيو، ابتدا بايد مشخصات حركتي (Synematic Characteristics) لوكوموتيوها در حالت كلي بررسي شود و سپس روشهاي مناسب براي ايجاد آن مشخصات حركتي انتخاب گردد.
در اين فصل، ابتدا معادلات حركتي و ديناميكي (   Synematic & Dynamic Equations ) حاكم بر قطار بدست آمده و در نهايت ويژگيهاي موتورهاي الكتريكي لكوموتيو در حالت ايده آل نتيجه خواهد داد.
۱-۱) تعيين مشخصات حركتي قطار
همانطور كه مي دانيد، براي تعيين نحوة حركت قطارها در هر مسير از راه آهن، از يك جدول زمانبندي (Time Table) استفاده مي شود كه داراي سه بعد: ۱- شمارة قطار، ۲- مسافت قطار، ۳- زمان 
مي باشد. از طرفي‌تعيين جدول زمانبندي يك مسير نيازمند‌ دانستن دو دسته اطلاعات براي هر قطار است.
دسته اول شامل اطلاعات مربوط به لحظات خارج بودن قطار از مسير هستند مانند: زمان توقف در هر ايستگاه (Dwell Time) ، زمان تعويض مسير ( Time Shunting) و … كه با توجه به طراحي اوليه معلوم فرض مي شوند.
دسته دوم شامل اطلاعات مربوط به لحظات حركت قطار در مسير هستند كه از حل معادلات حركتي قطار بدست مي آيند. براي حل اين معادلات، بايد در هر لحظه نيروهاي وارد بر قطار را كه شامل نيروي كششي (Tractive Effort) قطار، نيروي مقاوم (Drag Resistance) يا نيروي كند كننده قطار و نيروي ترمزگيري (Braking Effort) يا متوقف كنندة قطار هستند، تعيين شوند. در ادامه به محاسبه اين نيروها مي پردازيم.
۱-۱-۱) نيروي محرك قطار
به طور كلي نيروي محرك قطار، تابع نوع موتورهاي كششي (Traction Motors) موجود در لكوموتيو و سيستم كنترل آنها بوده و مشخصه اين نيرو توسط كارخانه سازنده براي هر نوع لكوموتيو بصورت منحني نيروي كششي بر حسب سرعت قطار تعيين مي گردد.
شكل (۱-۱) منحني نيروي كششي F بر حسب سرعت V يك لكوموتيو را نشان مي دهد. همانطور كه مي بينيد اين منحني شامل دو ناحيه است. در ناحيه اول نيروي محرك زياد و بطور تقريباً ثابتي از لحاظ راه اندازي تا سرعت پايه (Base Speed) به لكوموتيو اعمال مي شود، بنحويكه سرعت قطار با شتابي زياد و بصورت تقريباً ثابتي افزايش يابد. در ناحيه دوم كه قطار داراي سرعتي بيش از سرعت پايه است، نيروي محرك قطار با افزايش سرعت، كاهش مي يابد، بنحويكه حاصلضرب آنها كه همان توان مكانيكي قطار است تقريباً ثابت بماند. بنابراين چنانچه نوع لكوموتيو معلوم باشد، نيروي محرك در طول مسير، تابعي از سرعت قطار خواهد بود. بنابراين داريم:
(۱-۱)                                                                                   F = fF(V) 
              شكل (۱-۱) منحني نيروي كششي F بر حسب سرعت V لكوموتيو
۱-۱-۲) نيروي مقاوم قطار ( Train Resistance )
بطور كلي، نيروي مقاوم قطار در طول مسير حركت آن ثابت نيست. اين نيرو از مولفه هايي كه تابع نوع، وضعيت و مشخصات حركتي قطار هستند، تشكيل مي شود. در ادامه به معرفي اين مؤلفه ها مي پردازيم.
الف) مقاومت مخصوص چرخشي:
(Specific Rolling Resistance)
مقاومت مخصوص چرخشي Rr ، تابع سرعت قطار V بوده و شكل عمومي آن عبارتست از:
(۲-۱)                                                                         Rr = C0+C1.v + C2.v2 
در اين رابطه ضريب C0 ناشي از مقاومت غلتشي بوده و شامل اصطكاك ياتاقانها و مقاومت مسير نيز مي باشد. ضريب C1 ناشي از تكانهاي مزاحم واحد جلو برندة قطار است و ضريب C2 نيز ناشي از مقاومت هوا مي باشد.
يكي از روابط تجربي متداول براي مدل كردن مقاومت مخصوص چرخشي، رابطه شاتوف (Sauthoffs formula) مي باشد كه بصورت زير بيان مي شود:
(۳-۱)                                     
Rr  مقاومت مخصوص چرخشي بر حسب [ N/t] 
a  ضريبي وابسته به نوع ياتاقانها
v  سرعت قطار بر حسب [Km/h] 
Fe  ضريبي وابسته به سطح جلويي واگنها
W جرم قطار بر حسب [t] 
nw  تعداد واگنها
g شتاب جاذبه بر حسب [m/s2] 
ب)  مقاومت مخصوص شيب (Specific Grade Resistance):
مقاومت شيب، مولفه اي، از نيروي جرم قطار است كه در جهت عكس قطار و يا در جهت حركت آن اعمال مي شود. بنابراين هنگاميكه شيب مثبت باشد، موجب كندي سرعت قطار شده و در حاليكه شيب منفي است موجب افزايش سرعت آن مي شود. بعبارت ديگر، اين مقاومت تابع وضعيت قطار بر روي مسير است.






شكل (۲-۱) اثر مقاومت شيب بر روي سرعت قطار
مطابق شكل (۲-۱) مي توان نوشت:
(۴-۱)                                                                               
Rg مقاومت مخصوص شيب بر حسب [N/Kg]
g  شتاب جاذبه بر حسب [m/s2] 
  زاويه بين سطح قطار و سطح افق
رابطه (۴) معمولاً بصورت زير بيان مي شود:
(۵-۱)                                                                                         
مقدار s  براي نقاط مختلف مسير بصورت جدول داده مي شود.
اين مقاومت ناشي از لغزش بين چرخ قطار و ريل در قسمتهاي خميدة مسير است و در نتيجه، تابع وضعيت قطار بر روي مسير مي باشد. يكي از روابط تجربي متداول براي محاسبه مقاومت مخصوص قوس، رابطه عمومي (Universal Formula) مي باشد كه بدين صورت بيان مي شود:
(۶-۱)                                                                                
Ra  مقاومت مخصوص قوس بر حسب [N/t] 
S فاصلة بين سطوح چرخ هاي گردانندة محور قطار بر حسب [m]
d  مقدار متوسط طول كليه پايه هاي نگهدارنده چرخها بر حسب [m]
g  شتاب جاذبه بر حسب [m/s2]
R  شعاع قوس بر حسب [m]

ت) مقاومت مخصوص شتاب:
(Specific Acceleration Resistance)
بر اساس قانون دوم نيوتن، اين مقاومت ناشي از اينرسي قطار بوده و به شتاب قطار بستگي دارد. در عمل، جرم مؤثر قطار متحرك را كمي بيشتر از جرم واقعي آن در نظر مي گيرند و بنابراين مي توان نوشت:
(۷-۱)                                                                                                 Rac = 1060.a 
Rac  مقاومت مخصوص شتاب بر حسب [N/t]
a  شتاب قطار بر حسب [m/s2] 
ث) مقاومت مخصوص راه اندازي:
(Specific Starting Resistance)
گذر از حالت سكون به حركت قطار، همراه با مقاومت مي باشد. اين مقاومت كه تنها در لحظه راه اندازي وجود دارد، به نوع ياتاقانهاي قطار بستگي دارد. بنابراين مي توان نوشت:
(۸-۱) براي ياتاقانهاي چرخنده                                                           15 < Rst < 70
(۹-۱) براي ياتاقانهاي مسطح                                                                 120 < Rst < 260 
در اينجه R¬st بر حسب [N/t] مي باشد.
تا اينجا روش محاسبه مولفه هاي نيروي مقاوم بيان شد. بنابراين، نيروي مقاوم يك قطار در حال حركت بدين صورت محاسبه مي شود:
(۱۰-۱)                                                                        R = W (Rr + Rg + Ra + Rac) 
R  نيروي مقاوم قطار بر حسب [N]
W وزن قطار بر حسب [t]
  Rr و  Rg و Ra و  Rac مولفه هاي نيروي مقاوم بر حسب [N/t]
بنابراين چنانچه نوع قطار معلوم باشد. نيروي مقاوم را مي توان تابعي از مسافت x، سرعت v و شتاب a قطار در طول مسير دانست.
(۱۱-۱)                                                                                                
۱-۱-۳) نیروی ترمز گیری قطار 
همانطور که می دانید برای توقف قطار در انتهای هر مسیر و یا در مواقع اضطراری به نیروی مقاومی برای ترمزگیری احتیاج داریم. در حالت کلی این نیرو می تواند به دو طریق مکانیکی و یا الکتریکی تأمین شود .
از آنجا که ترمزگیری میکانیکی (Mechanic Braking) دارای استهلاک زیادی است، بنابراین ازآن فقط در سرعتهای پائین و در زمانیکه ترمزگیری الکتریکی میسر نبا شد، استفاده می شود . ترمزگیری الکتریکی (Elctric Braking ) نیز به دو صورت امکان پذیر است. در روش اول، کل انرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی موتورهای کششی در یک مقاومت الکتریکی بصورت انرژی حرارتی تلف می شود و بنابر این قطار هیچگونه مبادله انرژی با شبکه برق رسانی انجام نمی دهد. این روش را ترمزگیری دینامیکی (Dynamic Braking ) یا مقاومتی (Resisstance  Braking) و یا رئوستایی (Rheostatic Braking ) می نامند. 
در روش دوم، موتورها درحالت ترمز گیری بصورت ژنراتور عمل کرده و بخشی از انرژی جنبشی قطار را که در میدان مغناطیسی موتور ذخیره شده است ، بصورت انرژی الکتریکی به شبکه برق رسانی باز می گردانند . در این نوع ترمزگیری ، مسأله مهم یافتن یک مصرف کنندة دیگر در لحظه ترمزگیری یک قطار است.
باید به این نکته توجه داشت که برای کاهش جرک (Jerk ) و ترمزگیری سریع ، سعی براینست که نیروی ترمزگیری قطار با کاهش سرعت آن ثابت بماند. در عمل برای ثابت ماندن نیروی ترمزگیری از هر دو روش ترمزگیری مکانیکی والکتریکی استفاده می شود ، بنحویکه همواره سعی بر آنست ، تا حد ممکن از ترمزگیری الکتریکی استفاده می شود و در سرعتهایی که نیروی ترمزگیری الکتریکی محدود شود نیروی ترمزگیری مکانیکی این نقصان را جبران نماید. بنابر این در نهایت مجموع نیروهای ترمزگیری الکتریکی ومکانیکی ثابت خواهد بود.
از طرفي نیروی ترمزگیری الکتریکی در دو حالت می تواند محدود شود. حالت اول در سرعتهای بالاتر از دور نامی موتورهای الکتریکی قطار است که بدلیل محدودیت ولتاژ وتوان الکتریکی موتور های کششی و همچنین جلوگیری از افزایش ولتاژ خط برق رسانی، قادر به تأمین گشتاور مورد نیاز در سرعتهای بالاتر از دور نامی نیستند. حالت دوم در سرعت پائین (حدود ۱۰ درصد دور نامی موتورهای الکتریکی ) تا لحظه توقف است که بدلیل کاهش ولتاژ دو سر موتورها در حالت ژنراتوری قادر به تأمین گشتاور مورد نیاز نخواهیم بود . از اینرو همانطور که بیان شد در هر دو حالت فوق ، از ترمزگیری مکانیکی نیز استفاده می شود. شکل (۳-۱)، منحی نیروی ترمزگیری قطار که شامل ترمزگیری الکتریکی و مکانیکی درسرعتهای مختلف است را نشان می دهد .

شکل( ۳-۱) منحنی نیروی ترمز گیری قطار شامل ترمزگیری الکتریکی و مکانیکی در سرعتهای مختلف

باید توجه داشت که در عمل موتورهای کششی قادر به تحمل ولتاژ و توان بالاتر از مقدار نامی نیز بوده و با روشهایی که درقسمتهای بعد بیان خواهد شد، می توان نیروی ترمزگیری الکتریکی را حتی در سرعتهای بالاتر از دور نامی ثابت نگهداشت. از آنچه که بیان شد، می توان نتیجه گرفت که نیروی ترمزگیری مقدار ثابتی است:
(۱۲-۱)                                                                                       FB=const 
۱-۱-۴) محاسبه منحی سرعت بر حسب زمان 
این منحنی، نشانگر سرعت قطار در هر لحظه در فاصله بین دو ایستگاه است .شکل
 (4-1) ، منحنی های سرعت بر حسب زمان و نیروی محرک بر حسب  سرعت قطار را نشان می دهد. منحنی سرعت بر حسب زمان را را می توان حداقل به پنج ناحیه تقسیم کرد و در هر ناحیه ، معادلات حرکتی قطار اعمال نمود.

عتیقه زیرخاکی گنج