Расчет электрической передачи мощности тепловоза (стр. 2 из 6)

где

– напряжение на зажимах ТЭД при значении тока ;

– суммарные сопротивления обмоток якоря

, главных полюсов и дополнительных полюсов , прогретых до ;

– коэффициент ослабления поля ТЭД;

= 2 В – падение напряжения на щеточно-коллекторном контакте.

В паспортных данных ТЭД указывается сопротивление при температуре

, сопротивление при другой температуре можно определить по формуле

где

– паспортное значение сопротивления конкретной обмотки ТЭД при температуре , Ом;

– сопротивление этой же обмотки при температуре , Ом;

= 0,0033 – температурный коэффициент электрического сопротивления меди, .

Задавшись по электромеханическим характеристикам величинами

, определяют соответствующие им значения . Затем рассчитывают значения для прогретого до ТЭД при полном и ослабленных полях возбуждения и определяют противо – ЭДС

,

отношение

и величины .

t_н = 20 °С

= 0,013 Ом

= 0,0105 Ом

= 0,00821 Ом

θ°=100 °С

r_я = 0,013 ∙ (1+0,0033 ∙ (100 – 20)) = 0,0164 Ом

r_в = 0,0105∙ (1+0,0033 ∙ (100 – 20)) = 0,0133Ом

r_дп = 0,00821 ∙ (1+0,0033 ∙ (100 – 20)) = 0,01038Ом

Расчет нагрузочных характеристик ТЭД сводим в таблицу 2.

Таблица 2 – Расчет нагрузочных характеристик выбранного ТЭД

IЯ, A		480	532,9	687,6	893,9	1030
UТЭД, В		675	590	490	365	330
ППα=1rтэд=0,0401 Ом	ηТЭД	0,955	0,945	0,92	0,875	0,84
	UТЭД-(IЯ ∙ rТЭД+ΔUщ), В	653,752	566,631	460,427	327,155	286,697
	n, c-1	17,5	15,8	11	7	5,5
	E/n, B ∙ c/оборот	37,357	35,863	41,857	46,736	52,127
	IВ=IЯ, А	480	532,9	687,6	893,9	1030
ОП1α1=0,6rтэд=0,0348 Ом	ηТЭД	0,955	0,95	0,93	0,885	0,86
	UТЭД-(IЯ ∙ rТЭД+ΔUщ), В	656,296	569,455	464,072	331,892	292,156
	n, c-1	23	20	13,9	9	6,8
	E/n, B ∙ c/оборот	28,535	28,473	33,386	36,877	42,964
	IВ= α1 ∙ IЯ, А	288	319,74	412,56	536,34	618
ОП2α2=0,36rтэд=0,0316 Ом	ηТЭД	0,95	0,948	0,935	0,9	0,88
	UТЭД-(IЯ ∙ rТЭД+ΔUщ), В	657,832	571,160	466,272	334,753	295,452
	n, c-1	38	31,5	20	11	8,5
	E/n, B ∙ c/оборот	17,311	18,132	23,314	30,432	34,759
	IВ= α2 ∙ IЯ, А	172,8	191,844	247,536	321,804	370,8

По данным таблицы 2 строятся кривые зависимости

= для выбранных значений .

Рисунок 2 – Нагрузочные характеристики ТЭД.

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

.

E_пр = 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.

V_max =0,9 ∙ V_К

где

– заданная конструкционная скорость проектируемого тепловоза.

V_max =0,9 ∙ 110 = 99 км/ч