Расчет электрической передачи мощности тепловоза

По данным таблицы 2 строятся кривые зависимости = для выбранных значений .

Рисунок 2 – Нагрузочные характеристики ТЭД.

<

b>2.2 Предварительное определение расчетной скорости тепловоза

Скорость движения проектируемого тепловоза (км/ч) определяется по формуле:

где – диаметр колеса тепловоза (принимается равным 1,05 м);

n – частота вращения якоря ТЭД в проектируемой ЭПМ, с-1;

– передаточное отношение тягового редуктора.

Число оборотов (в с-1) якоря ТЭД в проектируемой ЭПМ, в общем случае определяется по формуле:

где – противо-ЭДС в проектируемой ЭПМ, В;

– напряжение, подводимое к зажимам ТЭД в проектируемой ЭПМ, определяемое внешней характеристикой ВУ, В;

– ток якоря ТЭД в проектируемой ЭПМ, определяемый внешней характеристикой ВУ, А;

– отношение, определяемое по построенным нагрузочным характеристикам при соответствующем значении и ( при полном поле ; при ослабленных полях ), .

Напряжение в (В), подводимое к зажимам ТЭД в проектируемой ЭПМ, определяется по формуле

где – число последовательно включенных ТЭД в силовой схеме проектируемой ЭПМ.

=1

Ток якоря (А) ТЭД в проектируемой ЭПМ, определяется по формуле

где – число параллельных групп ТЭД в силовой схеме проектируемой ЭПМ.

=8

Расчетная скорость движения проектируемого тепловоза имеет место при номинальном числе оборотов якоря ТЭД – при номинальных напряжении и токе ТЭД в проектируемой ЭПМ, т.е. при

и

.

Eпр = 431,2 – (687,6 ∙ 0,0401 + 2) = 401,63 В

2.3 Предварительное определение необходимой минимальной величины коэффициента ослабления поля ТЭД

Степень регулирования проектируемой ЭПМ по скорости характеризуется коэффициентом регулирования:

где – максимальная скорость движения тепловоза, км/ч.

Vmax =0,9 ∙ VК

где – заданная конструкционная скорость проектируемого тепловоза.

Vmax =0,9 ∙ 110 = 99 км/ч

При > 2,1 оказывается недостаточным регулировки ЭПМ по напряжению, определяемой коэффициентом регулирования 1,6.

Для обеспечения работы ЭПМ с постоянной мощностью вплоть до максимальной скорости движения тепловоза (при сохранении величины ), как известно, используют два способа: ослабление возбуждения ТЭД (ослабление поля) и перегруппировку ТЭД в силовой схеме ЭПМ (например, последовательное, последовательно – параллельное соединения, или последовательно параллельное – параллельное, параллельное соединения). Иногда используют комбинацию этих способов.

Ослабление поля ТЭД является наиболее распространенным и простым способом повышения диапазона регулирования ЭПМ по скорости тепловоза.

Первоначально необходимо проверить возможность обеспечения необходимого диапазона регулирования по скорости за счет ослабления поля ТЭД. Для этого определяют минимальное значение коэффициента ослабления поля ТЭД, являющегося, как известно, отношением :

0,25

2.4 Предварительное определение расчетной силы тяги тепловоза и ограничений тяговой характеристики

Сила тяги на ободе колеса (Н) в общем случае определяется как

где = 159,7– крутящий момент на валу ТЭД , Н·м;

– мощность ТЭД по электрическим переменным проектируемой ЭПМ, кВт;

– КПД ТЭД в проектируемой ЭПМ;

= 0,985 – КПД тягового редуктора.

Касательная сила тяги тепловоза определяется как

Для предварительного определения расчетной силы тяги тепловозов в формулу подставляется значение при номинальных значениях , и . Значение в этом случае определяется по электромеханическим характеристикам ТЭД полного поля при номинальном токе проектируемой ЭПМ.

 Скачать реферат