Энергооборудование вагонов (стр. 3 из 5)

– средний коэффициент теплоотдачи поверхности вагона, .

Подставим в формулу (8) и получим:

;

5 тепловой поток, выделяемый пассажирами вагона, определяется по формуле:

, (9)

где

– мощность теплового потока, выделяемого одним пассажиром, ;

– расчетное число пассажиров в вагоне, .

По расчету:

;

6 мощность теплового потока от электродвигателей, расположенных внутри вагона, осветительных и других электроприборов, принимается:

. (10)

Таким образом, общий тепловой поток определяется по формуле:

(11)

Подставим полученные ранее значения тепловых потоков в формулу (11) и получим:

.

Подставим полученное в формуле (11) значение в (4) и получим:

.

3.3 Выбор двигателей по каталогу

По найденным мощностям и с учетом условий работы по каталогу выбираем необходимые электродвигатели и определяем номинальный ток. Так как электродвигатели постоянного тока, то номинальный ток определяем по формуле:

, (12)

где

– мощность электродвигателя по каталогу;

– номинальное напряжение сети вагона, ;

– КПД электродвигателя.

Для вентилятора системы вентиляции выбираем электродвигатель типа П32 с номинальной мощностью 1,0 кВт и КПД 0,79. По расчету номинальный ток равен:

.

Для вентилятора конденсатора выбираем электродвигатель типа П41 с номинальной мощностью 1,5 кВт и КПД 0,75. Номинальный ток 18,2 А.

Для привода водяного насоса отопления выбираем электродвигатель типа П22 с номинальной мощностью 0,5 кВт и КПД 0,72. По расчету номинальный ток равен:

.

Для привода компрессора выбираем электродвигатель типа П62 с номинальной мощностью 8 кВт и КПД 0,85. По расчету номинальный ток равен:

.

Выбранные электродвигатели и их характеристики сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Электродвигатели, устанавливаемые в вагоне

Наименование двигателя, механизма	Мощность, полученная расчетом, кВт	Номинальная мощность по каталогу, кВт	Тип	Номинальный ток двигателя, А	Номинальный КПД двигателя	Кратность пускового тока
Электродвигатель вентилятора системы вентиляции	0,8	1,0	П32	11,5	0,79	2
Электродвигатель вентилятора конденсатора	1,5	1,5	П41	18,2	0,75	2
Электродвигатель привода водяного насоса отопления	0,36	0,5	П22	6,3	0,72	2
Электродвигатель привода компрессора	7,5	8,0	П62	85,6	0,85	2

3.5 Определение мощности осветительной нагрузки

Мощность осветительной нагрузки для каждого из помещений вагона определяем по формуле, Вт:

, (14)

где р – удельная мощность осветительной нагрузки для данного вида помещения, т.е. мощности на единицу площади этого помещения, Вт/м2;

Fn – площадь помещения, для которого определяется мощность осветительной нагрузки, м2.

Расчет осветительной нагрузки по каждому типу помещения приведен в таблице 2.

Таблица 2 – Расчет мощности осветительной нагрузки вагона

Помещение вагона	Площадь Fп, м2	Удельная мощность осветительной нагрузки, р Вт/м2		Мощность, РОН, Вт
		накаливания	люминесцентные
Купе вагона	35	-	10	350
Коридоры, проходы	20	-	6	120
Туалеты	2,5	10	-	25
Тамбуры	5,6	8	-	44,8
Прочие помещения	3	8	-	24

Мощность сигнальных, служебных и других специальных ламп принимаем равной 350 Вт. [принимаем по источнику 1.]

Мощность осветительной нагрузки всего вагона определяем по формуле:

, (15)

Вт.

Вт.

Мощность преобразователя для люминесцентного освещения вагона вычисляем по формуле, Вт:

, (16)

электроснабжение пассажирский вагон электродвигатель

где ηпр – кпд статического полупроводникового преобразователя, ηпр =0,8.

Вт.

3.6 Перечень потребителей электроэнергии пассажирского вагона и их характеристики

Перечень потребителей электроэнергии пассажирского вагона и их характеристики, приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Перечень потребителей электроэнергии вагона

Потребитель вагона	Характеристика потребителя вагона
	Расчетная мощность потребителя, кВт	Номинальный ток, А	Номинальное напряжение, В	Номинальный КПД	Кратность пускового тока	Тип потребителя
Двигатель вентилятора системы вентиляции	0,8	7,27	110	0,79	2	П51
Двигатель вентилятора конденсатора	1,5	13,64	110	0,75	2	П41
Двигатель циркуляционного насоса	0,36	3,27	110	0,72	2	П22
Двигатель компрессора	7,5	68,18	110	0,79	2	П71
Электрические печи вагона	6	54,5	110	0,83	2	П61
Нагревательные элементы калорифера	3	27,27	-	-	-	-
Преобразователь люминесцентного освещения вагона	0,6	-	-	-	-	-
Лампы накаливания	0,1	-	-	-	-	-
Люминесцентные лампы	0,5	-	-	-	-
Электрокипятильник	2,4	-	-	-	-	-
Водоохладитель	0,39	-	-	-	-	-
Водонагреватель	1,3	-	-	-	-	-
Цепи управления	0,5	-	-	-	-	-

4. Определение расчетных нагрузок

Расчетные нагрузки позволяют определить сечение проводов сети электроснабжения вагона, выбрать защитные аппаратуры и аппаратуру управления.

Под расчетными нагрузками понимают некоторую неизменную нагрузку, которая вызывает такой же нагрев проводов, двигателей, что и действительная нагрузка, непрерывно меняющаяся по величине во времени. Определяют расчетные нагрузки для зимнего и летнего периодов эксплуатации вагона и используют для последующих расчетов большие значения.

В зимний период используется следующее оборудование:

- электрокипятильник (Р=2,4 кВт; kн=0,27);

- электропечи (Р=6 кВт; kн=0,9);

- электрокалорифер (Р=3 кВт; kн=0,85);

- двигатель вентилятора системы вентиляции вагона (Р=0,8 кВт; kн=0,85);

- двигатель насоса отопления (Р=0,42 кВт; kн=0,3);

- лампы накаливания (Р=0,1 кВт; kн=0,8);

- преобразователь для люминесцентных ламп (Р=0,6 кВт; kн=0,7);

- лампы люминесцентные (Р=0,5 кВт; kн=0,8);

- Водонагреватель (Р=1,3 кВт; kн=0,6);

- Цепи управления (Р=0,5 кВт; kн=0,9).

В летний период используется следующее оборудование:

- двигатель вентилятора системы вентиляции вагона (Р=0,8 кВт; kн=0,85);

- двигатель вентилятора конденсатора (Р=1,5 кВт; kн=0,8);

- двигатель компрессора (Р=7,5 кВт; kн=0,6);

- лампы накаливания (Р=0,1 кВт; kн=0,8);

- преобразователь для люминесцентных ламп (Р=0,6 кВт; kн=0,7);

- водоохладитель (Р=0,36 кВт; kн=0,35);

- цепи управления (Р=0,5 кВт; kн=0,9).

Для системы электроснабжения постоянного тока активную мощность вычисляем по формуле, кВт:

(17)

где kм – коэффициент максимума зависящий от эффективного числа электроприемников и группового коэффициента использования;

kи – коэффициент использования отдельного потребителя электроэнергии вагона;

Pн – номинальная мощность потребителя.

Эффективное число электроприемников определяем по формуле:

, (18)

Групповой коэффициент использования определяем по формуле: