Расчет электрической передачи мощности тепловоза

Сцепная масса проектируемого тепловоза, т

где – удельная масса современных магистральных тепловозов,

= 59 кг/кВт

QСЦ = 59 ∙ 2800 ∙ 10-3 = 165,2 кг/кВт

Число осей проект

ируемого тепловоза

где – нагрузка на ось.

=225,6 кН/ось

При нецелом или нечетном значении m принимается ближайшее четное число осей mпр

mпр = 8

Потребная мощность ТЭД в кВт

где = 0,94– ориентировочное значение КПД ТЭД.

Для проектируемой ЭПМ выбираем серийный ТЭД – ЭД 118А

2 Пересчет рабочих характеристик ТЭД и предварительное определение ограничений тяговой характеристики тепловоза

Электромеханическими характеристиками ТЭД, которые являются одним из видов рабочих характеристик, называются зависимости крутящего момента М, частоты вращения вала n и коэффициента полезного действия h от тока якоря IЯ :

;

при приложенном напряжении , изменяющемся в соответствии с внешней характеристикой ВУ.

Для расчета рабочих характеристик серийного ТЭД в проектируемой ЭПМ необходимо иметь характеристики намагничивания стали ТЭД

,

или (что значительно упрощает расчеты) нагрузочные характеристики

,

где – ток в обмотке возбуждения ТЭД.

Нагрузочные характеристики можно построить по имеющимся электромеханическим характеристикам выбранного ТЭД.

2.1 Расчет нагрузочных характеристик серийного ТЭД

Нагрузочные характеристики ТЭД (отношение противо–ЭДС якоря Е к его числу оборотов n в зависимости от тока возбуждения при различных токах якоря, ) рассчитываются по формуле

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 .

tн = 20 °С

= 0,013 Ом

= 0,0105 Ом

= 0,00821 Ом

θ°=100 °С

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

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

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

Расчет нагрузочных характеристик ТЭД сводим в таблицу 2.

Таблица 2 – Расчет нагрузочных характеристик выбранного ТЭД

 Скачать реферат