Подвижной состав железных дорог (электрический транспорт): Методические указания к выполнению курсовой работы, страница 6

Пусковой реостат в период разгона электровоза включен на каждом соединении ТД. Ступени сопротивления R_П выбирают на основании расчета, исходя из допустимых бросков тока и силы тяги при переходе с одного соединения ТД на другое.

На отечественных грузовых электровозах предусмотрено 36 или 37 позиций, из которых три являются безреостатными и соответствуют соединениям С, СП и П при R_П=0, а на остальных в цепи ТД включен реостат с определенной величиной сопротивления. Эти характеристики называют реостатными, – длительное их использование для движения не допускается из-за наличия потерь мощности в R_П (∆Р=I²R_П) и вследствие возможности  значительного нагрева резисторов и их перегорания.

В контрольной работе необходимо рассчитать несколько реостатных характеристик для каждого соединения ТД при разных величинах сопротивления R_П в их цепи.

При включенном в цепь ТД резисторе напряжение на его зажимах U_д (см. рис. 3.4) будет меньше, чем при R_П=0, на  величину падения  напряжения  на  резисторе ∆U= I_дR_П.

В результате этого формула для расчета скорости (2.1) примет вид

,                                                                                (3.5)

где U_дi – напряжение, приходящееся на двигатель, по формулам (3.1), (3.2) или (3.3) на соответствующем соединении ТД, В;

R'_п – общее сопротивление R_П, Ом;

m – количество параллельных ветвей ТД.

Для расчетов удобнее пользоваться формулой

  или                                                                                                                                 (3.6)

где R_п = mR'_п – .сопротивление R_П, приходящееся на один ТД.

При нескольких параллельных ветвях резисторов в схеме ПР R_п= R'_пm/k, где R'_п – общее сопротивление реостата.

Величину сопротивления на 1-й позиции (последовательное соединение ТД) R_п1 в контрольной работе определяют из условия: ток ТД равен номинальному значению I_д = I_дн при скорости, равной нулю (V = 0). В действительности на реальных электровозах ток на 1-й позиции значительно меньше для ограничения броска силы тяги при пуске.

Из (3.6) следует, что напряжение на один ТД при V=0 уравновешивается падением напряжения в его цепи, то есть

 ,                                                                                                           (3.7)

откуда

 .                                                                                                           (3.8)

Величины сопротивлений R_п по позициям и их количество выбирают по табл. 3.1 в соответствии с заданием.

Расчет каждой скорости выполняют по (3.6), подставляя величину напряжения, соответствующую соединению ТД (U_дс, U_дсп, U_дп), и величину сопротивления RП (R_п1, R_п2 R_п3 и т.д.) на данной позиции регулирования. Расчет производят для значений токов, принятых ранее при расчете электромеханических характеристик (см. табл. 1.1).

Как следует из (2.2), сила тяги ТД не зависит от U_д

и R_п, а определяется только величинами тока и магнитного потока. Поэтому для всех рассмотренных способов регулирования силу тяги электровоза находят по (2.7).

3.2.3. Рекомендуется следующий порядок расчета скоростей движения по позициям регулирования.

1) Приготовить итоговую таблицу по форме табл. 3.2, которая соответствует шести или двенадцатиосному электровозу; безреостатными являются 4-, 8- и 12-я позиции. Для восьмиосного электровоза количество позиций будет равно 11, а распределение их по соединениям иное: соединение С – 1 – 3 поз. (U_дс = 375 В), СП – 4 – 6 поз. (U_дсп = 750 В) и П – 7–1l поз. (U_дп =1500 В), безреостатными позициями являются 3-, 6- и 11-я (см. табл. 3.1).

2) Расчет  скоростей  движения  выполнить  для  тех  же токов, что и при определении n, М, V и F_кд для номинального напряжения U_дн. Перенести значения токов, магнитных потоков и скоростей движения при U_дн из табл. 1.1 в столбцы 1, 2 и 15  (или 14 – для восьмиосного электровоза) табл. 3.2 соответственно.