) Полное сопротивление движению. Основное сопротивление движению, страница 7

Численные значения относительных потерь в механической передаче в зависимости от отношения тока двигателя к его часовому току, выраженного в %,  для разных типов редукторов приводятся в спец. литературе.

Рассмотрим соотношения, по которым проводится расчет характеристик на ободе колеса.

Выражая на основании формулы (1) частоту вращения вала якоря п, об/мин, через поступательную скорость v, км/ч, и подставляя в выражение

получим

,                                                    (8)

где С = С´·0,1885D_K /μ.

Подставляя значение Е в формулу , определим скорость поступательного движения подвижного состава

.                                                     (9)

При напряжении на двигателе U_Д  и токе I, подведенная к нему мощность равна   U_ДI. При этом считаем, что цепи параллельного и независимого возбуждения отсутствуют. С одной стороны, полезная электрическая мощность Р будет меньше подведенной на потери ΔР в двигателе и передаче

P =U_ДI  - ΔР.                                                     (10)

Потери ΔР складываются из электрических ΔР_Э,  магнитных ΔР_С,, механических ΔР_М и потерь в передаче ΔР_З :

 ΔР = ΔР_Э, + ΔР_С,,+ ΔР_М + ΔР_З                                                           (11)

Электрические   потери   состоят   из   потерь   в   силовой цепи        и    электрических    потерь    в    щетках    IΔU_Ш. Электрическимипотерями в щетках IΔU_Шдля упрощения расчетов пренебрегаем, тогда

                                                         (12)

Подведенная к двигателю мощность за вычетом электрических потерь называется электромагнитной мощностью Р_ЭМ.

С другой стороны, полезная мощность Р, Вт, отнесенная к ободу движущего колеса, равна произведению силы тяги Fдвигателя на скорость vпоступательного движения:

                                                               (13)

здесь  коэффициент   1/3,6  введен  для   перевода   ньютон-километров в ватты.

С учетом выражений (10) и (13)  можно записать:

           U_ДI  - ΔР.                                                     (14)

                             Р_ЭМ  = U_ДI  -                                                         (15)

Используя выражения , (8) и (15), можно написать

Р_ЭМ  = СФvI.                                                             (16)

Если бы в двигателе отсутствовали магнитные и механические потери, вся электромагнитная мощность преобразовалась бы в полезную механическую мощность и двигатель развивал бы так называемую электромагнитную силу тяги, Н,   

,                                        (17)

или                                           .                                                 (18)

Из уравнения (14) получим выражение для силы тяги двигателя

.                                         (19)

Используя выражения (11), (17) и (19), получим:

.                                       (20)

Второе слагаемое в правой части уравнения (20) представляет собой потерю силы тяги, вызванную магнитными и механическими потерями, которую обозначим ΔF:

.                                                (21)

Следовательно, сила тяги на ободе движущего колеса Fменьше электромагнитной силы F_ЭMна значение потерь ΔF:

F = F_ЭM  - ΔF,                                                  (22)

или с учетом выражения  (18)                              F =  - ΔF.         (23)

Коэффициент полезного действия двигателя η равен отношению полезной мощности на ободе колеса Р к полной подведенной мощности U_ДI. Тогда

.

Расчетная часть.

1) выписываем из справочных материалов основные характеристики ТЭД  типа ДК-104Г

Напряжение, В	375
Мощность часового режима, кВт	72
Частота вращения, об/мин номинальная	1230
Частота вращения максим., об/ мин	4020
Ток часового режима, А	220
Ток длительный, А	200
Число коллекторных пластин	195
Число витков обм. последов. возбуждения	33
Сопротивление обм.якоря , Ом	0,068
Сопротивление обм. послед. Возбуждения, Ом	0,064
Сопротивление обм.допол.полюсов, Ом	0,028