Расчет тяговых характеристик тепловозов с электрической передачей и электровозов (стр. 8 из 9)
1) В координатах V,Iг построить линии ограничений максимального Iгmax и минимального Iгmin тока ТГ.
2) Рассчитать значения силы тока ТГ, соответствующие автоматическим переходам ТЭД с одного режима возбуждения на другой :
- ток переходов ПП
ОП1 IГП-1 
(Iгmin+Iгн+160)/2, A; (5.23)- ток переходов ОП1 ОП2 IГ1-2 (Iгmin+Iгн-20)/2, A. (5.24)
Используя значения IГП-1 и IГ1-2, построить горизонтальные линии переходов ПП 
ОП1 и ОП1 ОП2.
3) По данным таблицы 5.7 построить график Iг=f(V) (рис.6) и определить скорости тепловоза Vп-1 и V1-2, соответствующие переходам ПП 
ОП1 и ОП1 
ОП2.
4) Используя данные таблицы 5.7 и токовую характеристику Iг=f(V),
построить тяговую характеристику тепловоза Fk=f(V); показать ограничения силы тяги по максимальному току ТГ Fkдоп и по сцеплению (таблица 5.6), а также ограничение конструкционной скорости тепловоза Vк.
5) По графику Iг=f(V) определить скорость продолжительного режима тепловоза Vдл, соответствующую номинальной силе тока ТГ Iгн, а по значению Vдл- длительную силу тяги тепловоза.
Полученные значения основных технических параметров локомотива следует внести в таблицу 5.8.
Основные технические параметры локомотива (тепловоз)
| Режим работы | Параметры | Ограничения | |
| сила тяги, кН | скорость, км/ч | ||
| 1) Продолжительный | Fкдл=200 | Vдл=26 | ------ |
| 2) Расчетный | Fкр=309 | Vр=17 | По сцеп. |
| 3) Трогание с места | Fктр=406 | ------- | По току |
Расчетным режимом работы локомотива называют режим, характеризуемый величинами расчетной силы тяги Fкр и расчетной скорости Vр. По этим параметрам определяют так называемые расчетные нормы массы составов на участках железных дорог.
Расчетный режим тепловозов принято устанавливать по параметрам продолжительного режима работы тяговых электромашин. Если в результате проектирования тепловоза оказалось, что величина Fкдл превышает силу тяги по сцеплению Fксц при скорости Vдл, то значение расчетной силы тяги Fкр и расчетной скорости Vр принимают по точке "порога" тяговой характеристики.
Помимо расчетной силы тяги, другим важным параметром локомотива является сила тяги при трогании с места Fктр. Ее величина может быть ограничена по сцеплению либо по максимальному току локомотива. Первый случай характерен для грузовых и маневровых локомотивах, а второй – для пассажирских.
Значения параметров расчетного режима и трогания, как одни из важнейших характеристик локомотивов, нормируются ПТР .
6. Электроподвижной состав.
6.1 Электровоз постоянного тока ВЛ10
Электровоз ВЛ10 предназначен для работы с грузовыми поездами на магистральных железных дорогах РФ, электрифицированных на постоянном токе с напряжением в контактной сети 3000 В.
Все оборудование электровозов рассчитано на надежную работу при напряжении в контактной сети от 2200 до 4000 В. Изменение температуры окружающего воздуха вне кузова допускается от —50 до +40 °С при влажности воздуха 90%, замеренной при температуре +27 °С. Высота над уровнем моря не более 1200 м. Электровоз ВЛ 10 и состоит из двух сочлененных между собой автосцепкой СА-3 секций. На электровозах ВЛ10 выпуска до 1975 г. каждая секция опиралась на две двухосные несочлененные тележки через упругие опоры. На электровозах ВЛ10 выпуска с 1975 г. секции кузова на тележках опираются с помощью люлечного подвешивания, которое в значительной, степени улучшает горизонтальную динамику электровоза.
Сварные рамы тележек обладают повышенной надежностью, в процессе изготовления их подвергают тщательному контролю с применением современной аппаратуры. Тележки оборудованы бесчелюстными буксами с роликовыми подшипниками повышенной долговечности, Перемещение букс относительно рамы происходит за счет деформации сдвига резинометаллических блоков. Рессорное подвешивание обеспечивает эффективное смягчение вертикальных толчков при прохождении электровозом неровностей пути.
На электровозах ВЛ10 установлено по восемь тяговых двигателей. Тяговые электродвигатели имеют последовательное возбуждение, опорно-осевое подвешивание, принудительную вентиляцию и мощность при часовом режиме по 670 кВт. Электродвигатели обладают надежностью и высоким к. п. д. Вращающий момент от тягового двигателя на колесные пары передается двусторонней одноступенчатой цилиндрической косозубой передачей.
Для регулирования частоты вращения тяговых двигателей предусмотрены три вида их соединения: последовательное (С), последовательно-параллельное (СП) и параллельное (П). Кроме того, на всех этих соединениях предусмотрена работа тяговых электродвигателей при ослабленном возбуждении с коэффициентом возбуждения 0,75; 0,55; 0,43; 0,36. Электрические цепи электровоза получают питание от контактного провода через токоприемники, обеспечивающие надежный токосъем при любых скоростях движения электровоза.
Схемы силовых цепей электровозов
а) электровоз постоянного тока б) электровоз переменного тока
6.2 Электровоз переменного тока ВЛ80
Электровоз ВЛ80 предназначен для эксплуатации на магистральных железных дорогах РФ, электрифицированных на однофазном токе промышленной (50 Гц) частоты с номинальным напряжением 25 к В.
Оборудование электровоза рассчитано на работу при напряжении в контактной сети от 19 до 29 кВ, изменении температуры окружающего воздуха от — 50 до + 40 °С, влажности воздуха до 90 % при температуре 293 К (+ 20 °С) и высоте над уровнем моря не более 1200 м. Электровоз состоит из двух однотипных секций, оборудован электрическим реостатным тормозом и системой, позволяющей управлять двумя электровозами по системе многих единиц.
В состав поставки электровоза входят: комплекты инструментов, принадлежностей и запасных частей, предназначенных для использования при техническом обслуживании н текущих ремонтах;
комплект технической документации, предназначенной для использования при эксплуатации, техническом обслуживании и текущих ремонтах.
6.3 Электропоезд ЭР2
Электропоезд ЭР2 предназначен для перевозки пассажиров на пригородных участках железных дорог, электрифицированных на постоянном токе с номинальным напряжением в контактной сети 3 300 в.
За основную поездную единицу принят 10-вагонный электропоезд, состоящий из двух головных, пяти моторных и трех промежуточных прицепных вагонов. По условиям эксплуатации допускается формирование поезда из восьми, шести или четырех вагонов , а также из двенадцати.
Управление поездом осуществляется из кабины машиниста, имеющейся в каждом головном вагоне. На электропоезде ЭР2 предусмотрен реостатный пуск тяговых двигателей с переключением их в процессе пуска с последовательного на параллельное соединение, двухступенчатое ослабление поля на каждом из двух соединений шунтированием обмоток возбуждения активным и индуктивным сопротивлениями и реверсирование хода поезда, а также защита тяговых двигателей от перегрузок, коротких замыканий, боксования и перенапряжений.
Система управления двигателями—групповая, косвенная. Основным аппаратом управления является силовой контроллер с пневматическим приводом, имеющий одностороннее вращение. Этот контроллер имеет 18 позиций.
Схема силовых цепей моторного вагона
7. Вывод
В ходе выполнения курсовой работы я изучил физические процессы, происходящие в колесно-моторном блоке (КМБ) тепловоза при преобразовании электрической энергии в механическую, и создании силы тяги. На основании рассчитанных параметров тягового электродвигателя (ТЭД) построил тяговую характеристику тепловоза с нанесением на ней ограничений по конструктивным параметрам и условиям сцепления колеса с рельсом.
8. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Зорохович А.Е., Крылов С.С. Основы электротехники для локомотивных бригад: Учебник для техн.школ. - М.:Транспорт,1987.-414 с.
2. Дробинский В.А., Егунов П.М. Как устроен и работает тепловоз. - М.:Транспорт,1980. - 367 с.
3. Сидоров Н.И. Как устроен и работает электровоз. - М.: Транспорт,1980. - 223 с.
4. Луков Н.М., Стрекопытов В.В., Рудая К.И. Передачи мощности тепловозов: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. Н.М.Лукова - М.:Транспорт,1987. - 279 с.