Методические указания
к курсовой работе
Курсовая работа состоит из пояснительной записки и чертежей. Текст пояснительной записки должен быть написан темными чернилами или пастой, грамотно, без сокращения слов. Все графики выполняются на миллиметровой бумаге черным карандашом на форматах А3 (297х420) и А4 (210х297).
Программа задания на курсовую работу состоит из десяти пунктов, для каждого из которых даны методические указания.
Задание на курсовую работу выдается каждому студенту индивидуально.
Технические данные и характеристики тяговых двигателей последовательного возбуждения, устанавливаемых на трамваях и троллейбусах, приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 3 – Основные технические данные тяговых двигателей
| Параметр | Для трамваев | Для троллейбусов | ||
| ДК-261А | ТЕ-022 | ДК-211А | ДК-211Б | |
| Напряжение на коллекторе Uд, В | 275 | 300 | 550 550 | 550 |
| Мощность на валу Рч, кВт | 60 | 41 | 150 | 150 |
| Ток часового режима Iч , А | 250 | 150 | 300 | 300 |
| Частота вращения nч/nmах, об/мин | 1700/4060 | 1750/4200 | 1750/3900 | 1860/3900 |
| Коеффициент полез. действ. ηч, % | 87,3 | 91,0 | 91,3 | 91,3 |
| Обмотка якоря | ||||
| Класс изоляции | Н 278 | В | Н | Н |
| Число проводников N | 278 | 290 | 420 | 420 |
| Число пар параллельных ветвей а | 1 | 1 | 2 | 2 |
| Сопротивление rя, Ом | 0,0455 | 0,0745 | 0,044 | 0,044 |
| Обмотка главных полюсов | ||||
| Число пар полюсов p | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Число витков на полюс Wс | 30 | 20 | 27 | 27 |
| Сопротивление rс, Ом | 0,0532 | 0,0355 | 0,054 | 0,054 |
| Обмотка добавочных полюсов | ||||
| Число витков на полюс Wдп | 20 | 22 0,0335 | 15 15 | 15 |
| Сопротивление rдп, Ом | 0,0201 | 0,0335 | 0,016 | 0,016 |
| Температура, при которой измерено сопротивление обмоток, °С | 130 | 100 | 130 | 130 |
| Примечание. В расчетах сопротивление обмотки привести к 115 0С | ||||
Таблица 4 – Характеристики скорости, силы тяги и КПД на ободе движущего колеса при номинальном напряжении и полном поле тяговых двигателей трамвая и троллейбуса
| I,A | ДК-261А | ТЕ-022 | ДК-211А | ДК-211Б | ||||||||
| α = 100 % | α = 100 % | α = 100 % | α = 100 % | |||||||||
| V, км/ч | Fk, Н | η , % | V, км\ч | Fk , Н | η , % | V, км\ч | Fk , Н | η , % | V, км\ч | Fk , Н | η , % | |
| 75 100 150 200 250 300 350 400 | - 33,6 26,6 22,2 20,0 18,5 - - | - 2840 5180 7800 10780 13600 - - | - 88 87,5 86,5 85 83 - - | 44 38,6 31,6 27,9 25,4 23,4 21,8 - | 1760 2720 4730 7000 9270 11900 - - | 90,5 91,2 90,1 88,3 86,2 84,2 82,5 - | - 40 31,3 27 24,3 22,7 21,3 20,4 | - 4169 8535 13145 18050 23152 28498 33746 | - 86 89 89,5 89,1 88,5 87,5 86,2 | - 41,3 32,3 27,2 24,2 22,4 21,4 20,8 | - 3875 8339 12949 17950 23152 28547 33845 | - 86,2 88,8 89,5 89,3 88,6 87,4 86,0 |
| µ Дк,м Uд,в Ki | 7,17 0,7 275 0,06 | 7,43 0,7 300 0,05 | 11,4 1,07 550 0,07 | 11,4 1,07 550 0,07 | ||||||||
На основании технических данных и характеристик тяговых двигателей, приведенных в табл. 3, 4, выполнить следующие пункты задания.
Задача 1. Для номинального (часового) режима работы тягового двигателя определить: скорость Vном , ток якоря Iном, электродвижущую силу (ЭДС) Еном, магнитный поток Фном, электромагнитную мощность Рэм.ном, электромагнитный момент Мэм.ном, электромагнитную силу тяги Fэм.ном, вращающий момент на валу Мном, электрические потери в обмотках ΔРэном, суммарные магнитные и механические потери (ΔРм+ΔРмх)ном, внутреннюю потерю момента ΔМном.
[1], гл. 4; [4], §5.1; [5], §4.1; 4.2.
Методические указания
Решение задачи базируется на знании студентами основных формул и уравнений, с помощью которых могут быть объяснены физические процессы различных режимов работы электрической машины и которые являются исходными для других математических выражений, описывающих работу машины. Такими формулами являются:
1. Уравнение напряжений для цепи якоря двигателя [1, ф-лы (4.3), (4.11)];
2. Выражение для ЭДС [1, ф-лы (4.5), (4.6), (4.9)];
3. Уравнения мощностей [1, ф-лы (4.18)-(4.91)] и моментов [1, ф-лы (4.14)-(4.17)].
Задача 2. Характеристики тягового двигателя V(I), Fк(I), Fк(V), соответствующие номинальному напряжению и полному возбуждению (см. табл.4), приближенно пересчитать на ослабленное на 50% возбуждение. Характеристики, соответствующие полному и ослабленному полю, построить в общих осях координат.
[1], гл. 5; [3], гл. 5; [4], §5.2; [5], §5.4.
Методические указания
Для пересчета и построения скоростной характеристики, соответствующей ослабленному возбуждению, необходимо абсциссы каждой точки кривой, соответствующей полному возбуждению, увеличить в 1/α раз, где α- коэффициент регулирования возбуждения.
Для пересчета и построения характеристики силы тяги, соответствующей ослабленному возбуждению, необходимо абсциссы и ординаты каждой точки характеристики, соответствующей полному полю (α=1), увеличить в 1/α раз.
Тяговая характеристика Fк(V), соответствующая ослабленному полю, строится посредством увеличения в 1/α раз ординат всех точек характеристики, соответствующей полному полю.
Данные расчета представить в виде таблиц.
Задача 3 Характеристики тягового двигателя V(I), Fк(I), Fк(V), η (I) соответствующие номинальному напряжению и полному возбуждению (см.табл.4), пересчитать на напряжение, на 20% меньшее номинального значения. Характеристики, соответствующие номинальному и пониженному напряжению, построить в общих осях координат.
[1], гл. 5; [3], гл. 5; [4], §5.2; [5], §5.3.
Методические указания
При пересчете скоростной характеристики на пониженное напряжение необходимо иметь в виду, что у двигателя последовательного возбуждения при различных напряжениях и одинаковых токах якоря одинаковы и магнитные потоки.
Характеристика силы тяги двигателя последовательного возбуждения практически не зависит от напряжения, так как не зависит от напряжения магнитный поток.
Тяговую характеристику двигателя строят на основании значений скорости, соответствующих пониженному напряжению, и значений силы тяги при номинальном напряжении (см.табл.4) и соответствующих значениях тока якоря.