Содержание
1. Исходные данные. 2
2. Построение внешней характеристики ТГ. 2
3. Расчетные параметры тягового электродвигателя. 3
4. Определение основных размеров. 4
5. Расчет якоря. 6
6. Расчет коллектора и щеток. 11
7. Расчет магнитной цепи. 12
8. Расчет характеристики холостого хода. 17
9. Расчет нагрузочных характеристик. 18
10. Расчет обмотки возбуждения. 19
11. Расчет рабочих характеристик. 20
1. Исходные данные
Pг = 1660 кВт – мощность тягового генератора
Uгmax = 660 В – максимальное напряжение тягового генератора
vmax = 120 км/ч – максимальная скорость движения тепловоза
vр = 25 км/ч – расчетная скорость движения тепловоза
Iгmax = 4400 А – максимальный ток тягового генератора
2. Построение внешней характеристики ТГ
Идеальная
внешняя или частичная характеристика ТГ отвечает условию 
в диапазоне изменения тока от Iг min до Iг max.
Построение идеальной внешней характеристики ТГ будем производить по точкам, соответствующим минимальному, номинальному и максимальному токам.
Минимальный ток ТГ
А
Минимальное напряжение ТГ
В
Номинальный ток
А
Номинальное напряжение
В
3. Расчетные параметры тягового электродвигателя
Мощность тягового электродвигателя
кВт
где m – количество тяговых электродвигателей
Полезная мощность ТЭД
кВт
где 
– КПД
тягового электродвигателя
Ток тягового электродвигателя
А
А
А
где mпар – число параллельных ветвей соединения ТЭД
Напряжение тягового электродвигателя
В
В
В
где mпос – число последовательно соединенных ТЭД в одной параллельной ветви
Номинальная частота вращения якоря ТЭД определяется из отношения пути, пройденного за единицу времени, к пути за один оборот колеса с учетом передаточного числа осевого редуктора:
с-1
где μ – передаточное число осевого редуктора
vp – скорость тепловоза на расчетном подъеме
Dк – диаметр колесной пары
Максимальная частота вращения якоря ТЭД
с-1
где vmax – конструкционная скорость тепловоза
Максимальная окружная скорость якоря
м/с
где ωmax – максимальная частота вращения якоря ТЭД
Приведенный момент электрической машины
кВт/с
Выбираем диаметр якоря. При этом руководствуемся величинами стандартного раскроя листов электротехнической стали. При этом по условиям размещения диаметр якоря ТЭД зависит от диаметра колеса.
4. Определение основных размеров
На рис.2 показана схема расположения тягового электродвигателя при опорно-осевой и опорно-рамной подвеске.
Рис.2. Схема опорно-осевой подвески ТЭД
При соблюдении ограничений на размещение расстояние от корпуса ТЭД до головки рельса αо = 0,14 м, возвышение оси двигателя над осью колесной пары е = 0,015 м, расстояние от кожуха осевого редуктора до головки рельса составляет ∆/ = 0,14 м, толщина стенки кожуха осевого редуктора ∆к = 0,007 м.
Предельный размер остова ТЭД
м
Расчетная сила тяги
Н
Номинальный крутящий момент на валу ТЭД
Н·м
где η3Р = 0,985 – КПД зубчатой передачи осевого редуктора
Модуль зубчатой передачи осевого редуктора выбираем в зависимости от значения крутящего момента на валу ТЭД m3 = 10.
Диаметр шестерни редуктора
мм
Число зубьев колеса редуктора
Диаметр колеса редуктора
мм
Централь
мм
Фактическое значение передаточного отношения
Для определения основных размеров ТЭД выбираем
a) коэффициент полюсного перекрытия α = 0,72
b) магнитная индукция в воздушном зазоре Вδ = 0,8
c) линейная нагрузка якоря А = 60000 А/м
Предварительное значение расчетной длины якоря
м
Якорь ТЭД
радиальных вентиляционных каналов не имеет, поэтому 
м.
5. Расчет якоря
При расчете обмотки якоря задаем:
a) допустимое значение реактивной ЭДС коммутации Up < 6 В
b) число витков в секции ТЭД Wc = 1
c) напряжение
между коллекторными пластинами 
В
d) ток в
параллельной ветви обмотки якоря 
А
Полюсное деление окружности якоря
м
Предварительное значение магнитного потока
Вб
ЭДС тягового электродвигателя
В
Якорная обмотка укладывается в пазы на внешней цилиндрической поверхности якоря. Два проводника обмотки, заложенные в пазы и соединенные между собой, образуют виток. Для повышения токовой нагрузки применяются многоходовые обмотки.
Эксплуатация тепловозных электрических машин показала, что для условий тяги наиболее целесообразно применять петлевую обмотку.
Число параллельных ветвей
где nx – число ходов
обмотки 
Число проводников обмотки в параллельной ветви
Общее число проводников обмотки якоря
Принимаем, 
Определяем число пазов, в которые уложена обмотка (z = 58).
Число проводников обмотки якоря в пазу
Принимаем число проводников в
пазу 
Уточненное число проводников обмотки якоря
Число коллекторных пластин
Для обеспечения симметрии и возможности укладки петлевая обмотка должна удовлетворять следующим условиям:
- целое нечетное число
- целое нечетное число
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.