- •Содержание
- •1. Задание и исходные данные
- •2. Характеристики и некоторые параметры тягового двигателя при номинальном напряжении
- •3. Схема силовых цепей электровоза
- •4. Тяговый трансформатор
- •4.1. Мощность трасформатора
- •5. Сглаживающий реактор
- •6. Преобразовательные установки
- •6.1. Выпрямитель с плавным межступенчатым регулированием напряжения
- •6.2. Выпрямительно-инверторный преобразователь
- •6.3. Преобразователь возбудителя
- •7. Характеристики преобразователя
- •7.1. Исходные данные
- •7.2. Коммутация токов в преобразователе
- •7.3. Напряжение и токи в элементах преобразователя
- •7.4. Внешние характеристики преобразователя
- •8. Тяговые характеристики электровоза
- •9. Ограничения тяговых характеристик
- •9.1. Ограничение по максимальной скорости
- •9.2. Ограничение по сцеплению колеса с рельсом
- •10. Тормозные характеристики
- •10.1. Тормозные характеристики резистивного тормоза
- •10.2. Тормозные характеристики рекуперативного тормоза
- •11. Содержание, оформление и порядок расчета параметров и характеристик
- •11.3. Тяговый трансформатор.
- •11.4. Сглаживающий реактор
- •11.6. Характеристики преобразователя.
- •12. Вопросы для подготовки к выполнению и защите курсового проекта
2. Характеристики и некоторые параметры тягового двигателя при номинальном напряжении
Для проектирования системы управления электровозом и расчета его тягово-тормозных характеристик необходимы следующие параметры тяговых двигателей: номинальное напряжение , номинальный ток , коэффициент полезного действия , сопротивление обмоток двигателя и его составляющих: - якоря, - дополнительных полюсов, - компенсационной обмотки, - главных полюсов /1/. Кроме этого необходимы характеристики: скоростная V(I), силы тяги F(I) и нагрузочная .
Поскольку двигатель задан лишь величинами мощности и номинального напряжения , то его параметры определяются на основе метода подобия /2/, где за основу принимаются параметры номинального режима.
Номинальный ток определяется из выражения:
А, (2.1)
где - номинальная мощность двигателя (см. задание), кВт;
- номинальное напряжение двигателя (см. задание), В;
- КПД двигателя в номинальном режиме /3/.
Сила тяги на ободе колеса в номинальном режиме находится как
кН, (2.2)
где - скорость электровоза в номинальном режиме(см. задание), км\ч;
- КПД зубчатой передачи /3/.
Суммарное сопротивление обмоток двигателя определяется из выражения
Ом, (2.3)
и распределяется по элементам цепи двигателя в соответствии с табл.2.1 /2/.
Таблица 2.1
Сопротивления отдельных элементов двигателя в долях от суммарного
Обмотка двигателя |
Сопротивление |
Якорь, |
0,4 |
Дополнительные полюса, |
0,1 |
Главные полюса, |
0,25 |
Компенсационная обмотка, |
0,25 |
Примечание: для нормального возбуждения =0,96. Для построения нагрузочной характеристики вычисляют для номинального режима
, (2.4)
где и - см. задание; - см. (2.1); - см. (2.3).
В соответствии с методом аналогий /2/, характеристики двигателя рассчитываются на основе относительных, приведенных в табл.2.2 /4/.
Таблица 2.2
Расчетные значения относительных характеристик тягового двигателя, приведенных к ободу колеса, в долях от параметров номинального режима
Ток двигателя
|
Скорость движения |
Сила тяги |
Удельная ЭДС
|
||||||
Номинальное поле =0,96 |
Ослабленное поле = |
Нормальное поле =0,96 |
Ослабленное поле = |
||||||
0,70 |
0,52 |
0,43 |
0,70 |
0,52 |
0,43 |
||||
0,2 |
2,06 |
- |
- |
- |
0,06 |
- |
- |
- |
0,59 |
0,5 |
1,40 |
1,61 |
1,98 |
- |
0,37 |
0,31 |
0,25 |
0,20 |
0,76 |
0,8 |
1,10 |
1,24 |
1,40 |
1,65 |
0,75 |
0,66 |
0,58 |
0,51 |
0,91 |
1,0 |
1,0 |
1,10 |
1,25 |
1,40 |
1,00 |
0,91 |
0,82 |
0,74 |
1,0 |
1,3 |
0,92 |
1,00 |
1,10 |
1,20 |
1,41 |
1,30 |
1,19 |
1,10 |
1,07 |
1,6 |
0,85 |
0,93 |
1,101 |
1,08 |
1,81 |
1,68 |
1,57 |
1,45 |
1,14 |
1,9 |
0,80 |
0,88 |
0,95 |
1,02 |
2,21 |
2,07 |
1,94 |
1,80 |
1,18 |
При переходе от относительных значений к абсолютным в табл.2.2 в те ее колонки, где соотношение равно 1,0, записать данные, полученные в (2.1), (2.2) получаются как произведения записанных первоначально данных на соответствующие коэффициенты. Например, если по формуле (2.1) получено =1000 А, то в колонку 1, строка 1 запишем: А=200А. По данным табл.2.2 в абсолютных величинах строятся зависимости: и для нормального поля и трех ступеней ослабленного поля, а также . Вид характеристики показан на рис.2.1.
Рис.2.1. Характеристики двигателя