Тяга поездов: Учебное пособие. Часть 1, страница 24

Ограничение по максимальному пусковому току /г тах соответству­ет линии а—б, а его значение определяют из условия полного ис­пользования силы тяги по сцеплению при трогании поезда с места, ус­ловий коммутации генератора и двигателей, нагревания обмоток. На участке а — б производится регулирование по току генератора и по

дизелю.

Наибольшая сила тяги по сцеплению одного колесно-моторного блока при трогании тепловоза с места Ркятр = Ю00^ктр gU, где 'Фктр = 0,33— коэффициент сцепления при трогании, соответствует максимальному току тягового электродвигателя /дтах- Тогда ток ге­нератора /г max = Р^дтах, ГДе р —ЧИСЛО ПарЗЛЛеЛЬНО ВКЛЮЧеННЫХ

групп ТЭД.

В процессе реализации наибольшей силы тяги при максимальном токе возникают тяжелые условия работы генератора по коммутации, что может также ограничивать силу тяги тепловоза по реактивной э. д. с. Для двигателей максимально допустимый ток по коммутации обычно не ограничен, так как он соответствует малой скорости врачи--

ния коллектора.

Минимальный ток генератора /,, mln определяется током тягового электродвигателя и наибольшей степенью ослабления возбуждения при конструкционной скорости тепловоза. Максимальное напряжение ге­нератора Ur max (точка д) обычно определяется стремлением пол­ностью использовать мощность дизеля при конструкционной скорости тепловоза. Из этих условий

Up max ~~~ УГ ном 'г ном /'г mln•

Этот режим является тяжелым по напряжению между коллекторными пластинами у генератора и у тяговых двигателей. При этом может воз­никнуть интенсивное искрение под щетками и переброс дуги на кор­пус. Дальнейшее повышение секционной мощности тепловоза затруд­няется именно по этому ограничению.

При увеличении допустимого значения (Угтах возрастают размеры и вес генератора. Для уменьшения их на тепловозе ТЭ2 применяют раз­личные способы соединения двигателей: С — последовательное и СП-последовательно-параллельное.  Когда скорость достигает 14,5 км/ч, внешняя характеристика генератора будет исчерпана по допускаемо-

58

му напряжению (точка д) и в это время реле перехода осуществит пере­ключение с С на СП, благодаря чему режим по напряжению может быть повторен от е до г при дальнейшем росте скорости.

При переходе с С на СП соединение ток двигателя остается преж­ним, ток генератора увеличивается до /гс„ = —/гс, а напряжение

PI

генератора снижается   обратно пропорционально току: (/гсп = —UT

Рг

что и позволяет уменьшить допускаемую f/rmax и вес генератора. Здесь Р\' Рч — число параллельных групп двигателей при С и СП соедине­ниях. В тяговых расчетах переходный режим учитывается так: сила тяги принимается средней арифметической значений при С и СП сое­динениях в момент перехода, а ток генератора графически отмечается пикой при построении тока в функции пути /г (s) для расчета нагрева­ния обмоток.

Регулирование по двигателям изменением схем их соединения со­хранилось лишь на некоторых маневровых тепловозах. В настоящее время оно не применяется вследствие тяжелых для генератора переход­ных процессов, сложности узла переключения схем и невозможности от­ключения неисправных ТЭД. Если схема соединения тяговых двига­телей постоянная, то наибольшее напряжение генератора соответствует конструкционной скорости, а наибольший ток двигателя равен ^дтах = /гтах/Р, где р — число параллельных групп двигателей.

С повышением мощности тепловозов параллельное соединение дви­гателей предпочтительней: улучшаются массогабаритные параметры ге­нератора и тяговых электродвигателей, повышается использование сцепного веса тепловоза и надежность работы. В таком случае для уменьшения веса генератора прибегают к более глубокому ослабле­нию возбуждения ТЭД. Этим также достигают более полного использо­вания гиперболической части внешней характеристики генератора в широком диапазоне тяговой нагрузки тепловоза. Однако степень ос­лабления возбуждения ограничена условиями коммутации при наи­большей скорости тепловоза. В настоящее время наибольшая степень ослабления возбуждения в пределах 0,25.

В процессе перехода с полного возбуждения Я/7 на ослабленное ОП ток двигателя при той же скорости изменится от /Д1Ш до /дод. Ток генератора возрастет от /гпп до /гоп, а напряжение уменьшится от ития до t/ron (рис. 3.3).

Переход с Я/7 на ОП1 и на ОП2 происходит автоматически при оп­ределенных скоростях под действием реле перехода. На характеристи­ке Ur (/г) такие переходы отмечены точками, соответствующие ко­ординаты которых определены нормативами ПТР и учитываются в тя­говых расчетах. Минимальные скорости переходов ограничены макси­мально допустимым током генератора. Прямые переходы (ЯЯ •->• ОП1, ОП1 ->- ОП2) происходят при увеличении скорости, обратные перехо­ды (ОЯ2-*ОД/, ОП1-+ПЩ при уменьшении скорости. Несовпаде-

59

ние скоростей прямых и обратных переходов осуществляется во избе­жание звонковой работы системы. В тяговых расчетах принимают средние арифметические значения силы тяги переходных процессов.

3.4. ТЯГОВЫЕ И ТОКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОЗОВ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ

Тяговые характеристики тепловозов наиболее точно получают по ре­зультатам испытаний на опытном кольце ВНИИЖТа и приводит в

ПТР.

При отсутствии опытных данных тяговые характеристики можно по­строить, если известны внешняя характеристика тягового генератора, электромеханические характеристики (рис. 3.4) и номинальная мощ­ность Р д тягового электродвигателя, передаточное число зубчатой пере­дачи И- и диаметр движущих колес DK.

На электромеханической характеристике ТЭД задаемся током на­грузки /Д1 и находим соответствующие значения: Мд1 — вращаю­щего момента на валу, г|д1 — к.п.д. двигателя, пд1 — частоты вра­щения якоря.

Скорость движения тепловоза определим по формуле (2.5). Далее определим мощность, подведенную к двигателю:

Рд.---10-я^„„0м/д,. (3.13)

где  1/л ном — номинальное напряжение,  при  котором получена электромехани­ческая характеристика двигателя.

Потери мощности в тяговом приводе с учетом потерь в моторно-осевых подшипниках АР, определим в зависимости от процентного от­ношения подведенной мощности Рд1 к номинальной Рдппм.