Подвижной состав железных дорог (электрический транспорт): Методические указания к выполнению курсовой работы, страница 4

;                                                                                                           (2.1)

,                                                                                                      (2.2)

где V – скорость движения, км/ч;

F_кд – сила тяги ТД, кН;

C_V и C_F –постоянные, определяемые конструктивными параметрами ТД и колесно-моторного блока (КМБ);

;                                                                                                            (2.3)

,                                                                                                            (2.4)

где D_к – диаметр  движущего  колеса  по  кругу  катания,  м;

μ, – передаточное число зубчатой передачи;

η_F – коэффициент, учитывающий потери в КМБ, η_F = 0,98.

Сравнение формул (2.1) и (2.2) с (1.1) и (1.2) показывает их полную идентичность, разница заключается лишь в величинах постоянных C_F, C_V, C_n и С_м.

При наличии значений частоты вращения и вращающего момента, рассчитанных в разделе 1, определение величин V, км/ч и F_кд, кН удобнее производить по формулам:

;                                                                                                            (2.5)

,                                                                                                            (2.6)

где η_зп – коэффициент, учитывающий потери в тяговой зубчатой передаче. В курсовой работе его величину можно принимать постоянной η_зп = 0,98.

Скорость движения, в км/ч, принято указывать для локомотивов с точностью одного знака после запятой, силу тяги в кН – с точностью трех значащих цифр.

Определение величин V и F_кд производят для тех же значений тока, что для n и М, результаты расчета заносят в столбцы 5 и 6 табл. 1.1.

3. РАСЧЕТ ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОВОЗА

3.1. Общие сведения

Тяговыми характеристиками электровоза называют зависимости касательной силы электровоза от скорости движения F_к(V). Вид естественной тяговой характеристики определяется электромеханическими характеристиками ТД на ободе колеса: каждому значению тока двигателя I_дi соответствуют определенные величины силы тяги одного ТД F_кдi и скорости движения  V_i. Сила  тяги  электровоза, кН,

F_к =N_дF_кд,                                                                                                                                                     (2.7)

где N_д – количество ТД.

Таким образом, каждому значению скорости V_i соответствует вполне определенная сила тяги электровоза F_кi (рис. 3.1). Совокупность геометрических мест точек с координатами V_i и F_кдi образует тяговую характеристику. Следует иметь в виду, что на большинстве электровозов используют индивидуальный привод, то есть каждая колесная пара приводится во вращение одним ТД: N_д=N_o.

 

Для обеспечения необходимых регулировочных свойств электровоза требуется не одна, а много тяговых характеристик, получение которых осуществляют искусственным изменением режима работы ТД.

На ЭПС постоянного тока используют три способа регулирования режимов работы ТД: изменением напряжения на зажимах двигателя путем применения различных схем соединения ТД между собой, включением последовательно в цепь двигателей реостата с возможностью ступенчатого изменения величины его сопротивления и изменением магнитного потока ТД путем шунтировки обмотки возбуждения резистором с возможным изменением его величины ступенями.

Схемы, позволяющие реализовать все способы регулирования скорости применительно  к четырехосному  электровозу с четырьмя ТД, показаны на рис. 3.2, а. При напряжении. в контактной сети U_с = 3000 В все ТД включать параллельно нельзя, так как практически создать ТД с U_дн>1500 В  технически сложно по условиям изоляции. Расшифровка условных  обозначений  на  схемах  приведена в табл. П. 3.