Расчет тяговых характеристик тепловозов с электрической передачей и электровозов

Мд=См.Фд.Iд.ηм, Н.м, (5.1)

где Мд - вращающий момент на валу ТЭД;

ηм - механический к.п.д. двигателя, равный 0,96-0,98.

Скоростная характеристика nд=f(Iд) определяется из уравнений (2.6) и (2.7), характеризующих состояние электрической цепи ТЭД:

nд=(Uд-Iд.Rд)/(Cе.Фд)

или, принимая Iд.Rд ≈ 0,04.Uд,

nд=0,96.Uд/(Cе.Фд), об/мин. (5.2)

Последовательность р

асчета электромеханических характеристик включает в себя ряд этапов

1) Определение значений коэффициентов Се и См по формулам (2.9) и (2.10) в соответствии с исходными данными ТЭД.

2) Вычисление силы тока ТЭД на номинальном режиме работы

Iдн=Рдн/(Uдн.ηдн).103, А, (5.3)

где Uдн, Рдн, ηдн - номинальные значения напряжения, мощности и к.п.д. двигателя (исходные данные ТЭД).

Величину ηдн можно принять равной 0,90-0,92 для тепловоза.

3) Расчет магнитного потока возбуждения ТЭД на номинальном режиме работы

Фдн=0,96.Uдн/(Cе.nдн), Вб, (5.4)

где nдн - номинальная частота вращения вала ТЭД, об/мин.

5.2. Расчет характеристики намагничивания ТЭД при различных режимах нагрузки и возбуждения

При расчете электромеханических характеристик любого электродвигателя используют его магнитные характеристики (кривые намагничивания), то есть зависимости магнитного потока Фд от тока возбуждения Iв и тока якоря Iд. Их обычно представляют в виде графиков Фд=f(Iв), построенных для различных величин тока якоря Iд, и называют нагрузочными характеристиками.

Для локомотивных ТЭД с последовательным возбуждением семейство нагрузочных характеристик Фд=f(Iв,Iд) можно заменить одной кривой Фд=f(Iв), считая Iд=Iв [10]. Однако для определения этой зависимости, которую будем называть универсальной магнитной характеристикой ТЭД, необходимо провести расчеты его магнитной системы и взаимодействия магнитных полей полюсов и якоря. Учитывая, что эти вопросы подробно изучают в дисциплине "Электрические машины", в данной курсовой работе предлагается использовать безразмерные универсальные магнитные характеристики ТЭД.

Они представляют собой зависимости магнитного потока Фд от тока возбуждения Iв, выраженные относительно значений Фдн и Iвн на номинальном режиме работы ТЭД (табл. 5.1). Определение искомой зависимости Фд=f(Iв) (в абсолютных величинах) осуществляют по точкам безразмерной характеристики путем пересчета по формулам

Фд=(Фд/Фдн).Фдн, Вб; (5.5)

Iв=(Iв/Iвн).Iвн, А, (5.6)

считая, что Iвн=Iдн.

Полученные координаты точек универсальной магнитной характеристики ТЭД необходимо занести в таблицу 5.2 и далее построить график Фд=f(Iв) на миллиметровой бумаге (рис. 1).

Таблица 5.1.

Безразмерные универсальные магнитные характеристики электровозных и тепловозных тяговых электродвигателей

Таблица 5.2

5) Расчет и построение зависимостей магнитного потока Фд от тока якоря Iд ТЭД при разных ступенях ослабления возбуждения.

При выполнении данного этапа следует заполнить таблицу 5.3. Значения Iд целесообразно задать по точкам универсальной магнитной характеристики в диапазоне (0,251,50).Iдн для электровозов и (0,501,50).Iдн для тепловозов. Величины тока возбуждения Iв, соответствующие каждому значению тока Iд, составляют

Iв=α.Iд, А, (5.7)

где α - коэффициент ослабления возбуждения ТЭД.

В данной курсовой работе значения коэффициента α на первой (ОП1) и второй (ОП2) ступенях ослабления возбуждения следует принять равными α2=0,30,4 и α1= . Принимаем ,

Значения магнитного потока Фд для каждого сочетания величин тока якоря Iд и коэффициента α можно приближенно определить по построенному ранее графику универсальной магнитной характеристики ТЭД Фд=f(Iв) (рис. 1).

Полученные точки с координатами (Iд,Фд) необходимо нанести на миллиметровую бумагу и построить кривые намагничивания двигателя Фд=f(Iд) для режимов возбуждения ПП, ОП1 и ОП2 (рис.2).

Таблица 5.3.

Кривые намагничивания ТЭД при разных режимах возбуждения

 Скачать реферат