Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Петербургский государственный университет путей сообщения им. императора Александра I

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

ПГУПС курсовик ПСЖД.docx

Скачиваний:

Добавлен:

16.03.2015

Размер:

228.02 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 54 5 > Следующая >>>

Задача 3.

Расчет тяговых характеристик электровоза при различных значениях регулируемых параметров ТЭД.

Расчет тяговых характеристик электровоза при регулировании напряжения питания ТЭД.

Принципиальная электрическая схема включения одного ТЭД:

, (46)

где – напряжение двигателя, В

–магнитный поток в электродвигателе, Вб

–ток якоря, А

–сопротивление обмоток двигателя, Ом

–конструктивная постоянная электродвигателя

–скорость электровоза, км/ч

, (47)

где – напряжение двигателя, В

–номинальное напряжение двигателя, В

Таблица №1

Ток двигателя I_д, А				137,4	274,8			412,2		549,6		687		824,4
Удельное ЭДС C_v Ф				14,6	22,2			26,3		29,2		30,9		32,4
Сила тяги электровоза F_к, кгс				5592	17016			30224		44776		59320		74536
Позиция	U_д, В	Сопротив-ление реостата R_п, Ом	Скорость движения v, км/ч
1	0,5U_дн	=	38,5			16,9	7,2		0,08		-6		-11,5
2	0,5U_дн	= 0,5	44,4			24,6	16,9		11,8		7,9		4,4
3	0,5U_дн	= 0,5	47,3			28,5	21,9		17,7		14,8		12,4
4	0,5U_дн	R_п4=0	50,3			32,4	26,8		23,6		21,8		20,3
5	U_дн	=	89,9			50,7	35,7		25,7		18,3		11,6
6	U_дн	=	95,8			58,5	45,5		37,5		32,2		27,5
7	U_дн	=	98,8			62,3	50,4		43,4		39,1		35,5
8	U_дн	R_п8=0	101,6			66,2	55,3		49,3		46		43,5

(ВВб)

По полученным данным строим кривую

Расчет скоростной характеристики ТЭД при .

, (48)

где – напряжение двигателя, В

–магнитный поток в электродвигателе, Вб

–ток якоря, А

–сопротивление обмоток двигателя, Ом

–конструктивная постоянная электродвигателя

–скорость электровоза, км/ч

= = 50,3 (км/ч)

= = 32,4 (км/ч)

= = 26,8 (км/ч)

= = 23,6 (км/ч)

= = 21,8 (км/ч)

= = 20,3 (км/ч)

Полученные зависимости изобразить графически.

Расчет тяговых характеристик при реостатном регулировании тяговых электродвигателей.

, (49)

где – пусковое сопротивление, Ом

–номинальное напряжение двигателя, В

–номинальный ток якоря, А

–сопротивление обмоток двигателя, Ом

= 1,25 (Ом)

, (50)

где – напряжение двигателя, В

–магнитный поток в электродвигателе, Вб

–ток якоря, А

–сопротивление обмоток двигателя, Ом

–конструктивная постоянная электродвигателя

–скорость электровоза, км/ч

–пусковое сопротивление, Ом

Расчет скоростных характеристик ТЭД на реостатных позициях.

= 0,5

= 0

= = 0,5

= 0

= 1.25 (Ом)

= 0,625 (Ом)

= 0,3125 (Ом)

= 0

= 1.25 (Ом)

= 0,625 (Ом)

= 0,3125 (Ом)

= 0

= = 38,5(км/ч)

= = 16,9 (км/ч)

= = 7,2 (км/ч)

= = 0,08 (км/ч)

= = -6 (км/ч)

= = -11,5 (км/ч)

= = 89,9 (км/ч)

= = 50,7 (км/ч)

= = 35,7 (км/ч)

= = 25,7 (км/ч)

= = 18,3 (км/ч)

= = 11,6 (км/ч)

= = 44,4 (км/ч)

= = 24,6 (км/ч)

= = 16,9 (км/ч)

= = 11,8 (км/ч)

= = 7,9 (км/ч)

= = 4,4 (км/ч)

= = 95,8 (км/ч)

= = 58,5 (км/ч)

= = 45,5 (км/ч)

= = 37,5 (км/ч)

= = 32,2 (км/ч)

= = 27,5 (км/ч)

= = 47,3 (км/ч)

= = 28,5 (км/ч)

= = 21,9 (км/ч)

= = 17,7 (км/ч)

= = 14,8 (км/ч)

= = 12,4 (км/ч)

= = 98,8 (км/ч)

= = 62,3 (км/ч)

= = 50,4 (км/ч)

= = 43,4 (км/ч)

= = 39,1 (км/ч)

= =35,5 (км/ч)

Расчет тяговых характеристик электровоза при регулировании возбуждения ТЭД.

, (51)

, (52)

где – ток якоря, А

–ток возбуждения, А

–ток шунта, А

, (53)

где – коэффициент регулирования возбуждения

–ток якоря, А

–ток возбуждения, А

, (54)

, (55)

где – ток якоря, А

–ток возбуждения, А

–ток шунта, А

–сопротивление обмоток возбуждения, Ом

–сопротивление шунта, Ом

, (56)

где – коэффициент регулирования возбуждения

–сопротивление обмоток возбуждения, Ом

–сопротивление шунта, Ом

Таблица №2

Ток якоря I_я, А	137,4	274,8	412,2	549,6	687	824,4
Ток возбуждения I_в, А	75,57	151,14	226,71	302,28	377,85	453,42
Удельная ЭДС C_v∙Ф,	10	16	20	23	25,5	27
Сила тяги двигателя F_кд, кгс	480	1533	2875	4407	6108	7760,5
Сила тяги электровоза F_к, кгс	3840	12264	23000	35256	48800	62084
Скорость движения v,км/ч	149	92	73,7	63,7	57	53

Расчет величин тока возбуждения ТЭД.

При расчетах принимаем коэффициент регулирования возбуждения β=0,55.

I_в1= 0,55∙137,4 = 75,57(А)

I_в2= 0,55∙274,8 = 151,14(А)

I_в3= 0,55∙412,2 = 226,71(А)

I_в4= 0,55∙549,6 = 302,28(А)

I_в5= 0,55∙687 = 377,85(А)

I_в6= 0,55∙824,4 = 453,42(А)

Определение величин удельных ЭДС.

Величины удельных ЭДС определяются из кривой C_v∙Ф = f(I_в)

Соответственно, током возбуждения при β=0,55.

C_v∙Ф₁ = 10 ()

C_v∙Ф₂ = 16 ()

C_v∙Ф₃ = 20 ()

C_v∙Ф₄ = 23 ()

C_v∙Ф₅ = 25,5 ()

C_v∙Ф₆ = 27 ()

Расчет силы тяги ТЭД, отнесенной к ободу колеса при β=0,55.

= , (57)

где – конструктивная постоянная электродвигателя

–магнитный поток в электродвигателе, Вб

–ток возбуждения, А

–сопротивление обмоток двигателя, Ом

–коэффициент потерь

= 0,367∙0,95∙75,57∙10= 480 (кгс)

= 0,367∙0,95∙151,14∙16= 1533 (кгс)

= 0,367∙0,95∙226,71∙20 = 2875 (кгс)

= 0,367∙0,95∙302,28∙23= 4407 (кгс)

= 0,367∙0,95∙377,85∙25,5= 6108 (кгс)

= 0,367∙0,95∙453,42∙27= 7760,5(кгс)

Расчет силы тяги электровоза при β=0,55.

= , (58) где– сила тяги электровоза, кгс

–сила тяги одного двигателя, кгс

–число двигателей

= 480∙8= 3840 (кгс)

= 1533∙8= 12264 (кгс)

= 2875∙8= 23000 (кгс)

= 4407∙8= 35256 (кгс)

= 6108∙8= 48800 (кгс)

= 7760,5∙8= 62084 (кгс)

Расчет скорости движения электровоза.

При расчете принимаем β=0,55 , Uд=U_дн , R_п=0.

, (59)

где – напряжение двигателя, В

–магнитный поток в электродвигателе, Вб

–ток возбуждения, А

–сопротивление обмоток двигателя, Ом

–конструктивная постоянная электродвигателя

–скорость электровоза, км/ч

= 149 (км/ч)

= 92 (км/ч)

= 73,7 (км/ч)

= 63,7 (км/ч)

= 57 (км/ч)

= 53 (км/ч)

Применение построения пусковой диаграммы при трогании и разгоне электровоза с поездом на прямом горизонтальном участке пути.

На графике v = f(F_к) строим пусковую диаграмму на прямом горизонтальном участке пути v = f(W_1,6).

Обозначаем переходы на позиции линиями, параллельными оси Ох, проведенными от максимальных значений силы тяги на данных позициях, и соединяем их по соответствующим графикам позиций.

Расчет массы поезда

Произведем расчет массы поезда, с которым возможно трогание и разгон электровоза на прямом горизонтальном участке пути.

, (60)

где – сопротивление поезда при трогании с места, кгс

–удельное сопротивление поезда при трогании, кгс/т

–масса поезда, т

–сила тяги электровоза при трогании с места, кгс

, (61)

где – удельное сопротивление поезда при трогании, кгс/т

–масса поезда, т

–сила тяги электровоза при трогании с места, кгс

Принимаем удельное сопротивление при трогании = 4 кгс/т

= 10012,5 (т)

Определение установившихся скоростей поезда рассчитанной массы на прямом горизонтальном участке пути при работе электровоза на ходовых позициях.

Определение указанных скоростей выполняется путем графического построения кривой сопротивления движению.

Таблица №3

v, км/ч	47	50	60	80	82	95	100
W, кгс	6400	6493	7356,8	9431,2	9500	11000	11968

На 4-ой позиции v_уст4 = 47 км/ч (R_п4= 0).

На 8-ой позиции v_уст4 = 82 км/ч (R_п8 = 0).

На 9-ой позиции v_уст4 = 95 км/ч (ослабление возбуждения).

Определение установившихся скоростей электровоза с поездом рассчитанной массы при движении по подъему крутизной i = 8‰ на прямом участке пути при работе на ходовых позициях.

, (62)

где – полное сопротивление движению поезда, кгс

–основное удельное сопротивление движению поезда, кгс

–дополнительное удельное сопротивление движению поезда

на подъемах, кгс

–масса поезда, т

(кгс)

Таблица №4

v, км/ч	24	50	60	80	100
W, кгс	40000	41693

На 4-ой позиции v_уст4 = 24 км/ч (R_п4= 0).

На 8-ой позиции v_уст4 = 50 км/ч (R_п8 = 0).

На 9-ой позиции v_уст4 = 60 км/ч (ослабление возбуждения).

Из графика видно, что кривая сопротивления поезда при движении по подъему крутизной i = 8‰ пересекает ось силы тяги левее точки трогания, значит сила тяги, требующаяся при трогании с места поезда на участке с крутизной подъема i = 8‰, будет меньше максимальной осуществимой силы тяги электровоза с поездом, значит электровоз с поездом может тронуться с места после полной остановки.