Подвижной состав железных дорог (электрический транспорт): Методические указания к выполнению курсовой работы, страница 3

Ф – магнитный поток, Вб;

М – вращающий момент на валу, Нм;

η_м – коэффициент полезного действия, учитывающий потери момента в ТД;

С_n и С_м. – постоянные коэффициенты, определяемые конструктивными

параметрами ТД.

Постоянные коэффициенты находят по формулам:

;                                                                                                            (1.3)

,                                                                                                            (1.4)

где р, а и N – числа пар полюсов двигателя, пар параллельных ветвей и активных проводников обмотки якоря соответственно.

Тяговые двигатели отечественных электровозов в подавляющем большинстве имеют последовательное возбуждение (рис. 1.1, а): катушки главных полюсов – обмотки возбуждения (В) включены последовательно с обмоткой якоря (Я).

При  нормальном  возбуждении   (НВ)   ток,  протекающий  по катушкам главных полюсов I_в, равен току якоря I_я, то есть I_в = I_я = I_д. Зависимость Ф(I_в)  изображена на рис. 1.1,б.

В этом разделе контрольной работы необходимо рассчитать электромеханические характеристики ТД при номинальном напряжении на его зажимах U_д =U_д.н при НВ.

Расчет рекомендуется выполнять в следующем порядке.

1) Определить номинальный ток ТД

,                                                                                                                             (1.5)

где Р_н – номинальная мощность ТД, кВт;

η_д.н – коэффициент полезного действия (КПД)  ТД в номинальном режиме.

2) Рассчитать постоянные ТД С_n и С_м по (1.3)  и (1.4).

3) Задаться рядом значений тока I_д в  пределах 100 ... 800 А через каждые 100 А – для двигателей ТЛ-2К1, НБ406 и НБ-412К; 200 ...  1400 А через 200 А – для ТД НБ-418К6, НБ-514, ДПЭ810 и AL442nP;  200 ...  1000 А через 200 А – для ТД ДПЭ810. Значения токов занести в табл. 1.1. В числе значений должна быть величина I_д.н.

4) Для каждого значения тока по магнитной характеристике (Рис. П. 1) соответствующего ТД найти величины магнитного потока Ф и занести их в табл. 1.1.

5) По формулам (1.1) и (1.2) рассчитать частоту вращения и вращающий момент при U_д.н и НВ  (I_в = I_я)  для всех принятых значений тока, в числе которых должна быть его номинальная величина I_д.н.

Коэффициент, учитывающий потери момента в ТД, определить по формуле

η_м=1,04η_д.н                                                                                                    (1.6)

Таблица 1.1

Электромеханические характеристики тягового двигателя

Ток двигателя Iд, А	Магнитный поток Ф, Вб	Частота вращения якоря n, об/мин	Вращающий момент М, Нм	Скорость движения V, км/ч	Касательная сила тяги Fкд, кН
1	2	3	4	5	6

Необходимо иметь в виду, что все расчеты следует выполнять с точностью трех значащих цифр. Большая точность, которую получают на ЭВМ или микрокалькуляторах, не имеет смысла, так как находится выше возможностей обычных способов измерения этих величин и не требуется для построения графических зависимостей. Примеры записи результата вычислений: 0,00786; 7,86; 786; 786000 (или 786∙10³).

В табл. 1.1 столбцы 5 и 6 предназначены для заполнения после выполнения последующих разделов работы.

Необходимые для расчета параметры приведены в табл. П. 1, а магнитные характеристики ТД – на рис. П. 1.

6. По данным табл. 1.1 на миллиметровой бумаге формата А4 построить зависимости n(I_д ) и М(I_д), вид которых показан на рис. 1.2.

2. РАСЧЕТ  ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ  ХАРАКТЕРИСТИК  ТД                     НА  ОБОДЕ  КОЛЕСА  ЭЛЕКТРОВОЗА

Электромеханическими характеристиками на ободе колеса называют зависимости скорости движения и касательной силы тяги от тока двигателя, которые рассчитывают по формулам: