Расчет систем управления электрическим подвижным составом переменного тока: Методические указания к курсовому проекту, страница 2

.                                  (2.7)

2.2.6. Расчет характеристик тягового двигателя для номинального напряжения и полного возбуждения

В предварительных расчетах удобно пользоваться относительными характеристиками тяговых двигателей, у которых ток , скорость  и силa тяги  выражены в долях от значений этих величин при номинальном (часовом) режиме.

В таблице 2.3 приведены относительные характеристики тяговых двигателей пульсирующего тока с коэффициентом насыщения магнитной цепи 1,85. Эти значения являются средними для современных тяговых двигателей.

Значения  получают путем умножения относительных величин , ,  на соответственные номинальные значения .

Таблица 2.3

Характеристики двигателя для номинального режима работы (β₀=0,96)

Ток двигателя	I/Iн	0,2	0,5	0,8	1	1,3	1,6	1,9
	I
Скорость движения	V/Vн	2,06	1,4	1,1	1	0,92	0,85	0,8
	V
Сила тяги	Fкд/Fкдн	0,06	0,37	0,75	1	1,41	1,81	2,21
	Fкд

По этим данным строят графики и (рис. 2.3).

В дальнейшем скорость при номинальном напряжении  обозначена.

Imax=Kпэ*Iн

Рис. 2.3

2.2.7. Максимальный пусковой ток двигателя

ограничивается сцеплением колес с рельсами или допустимой перегрузкой по току

 

,

(2.8)

;

где – коэффициент эксплуатационной перегрузки (для электровозов );

     – наибольшая величина тока, допустимого по условиям сцепления, отыскивается по кривой (рис. 2.3) для силы тяги, равной

.                                                         (2.9)

Здесь - расчетный коэффициент сцепления;

,                                      (2.10)

где  – коэффициенты, полученные в результате обработки опытных данных, значения которых приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Тип ЭПС	Ре- жим рабо-ты	Нали -чие сочле-нения меж- ду тележ-ками	Регулирование тока двигателя	Минима-льное число последова- тельно соединен- ных тяговых двигателей	Коэффициенты формулы (2.10)
Электровоз ВЛ80Р	Тяга	Нет	Плавное	1	0,3	4,3	50	6	0,0006
Электровоз ВЛ80Р	Реку-пера-тив-ное тор-може-ние	Нет	Расчетный коэффициент сцепления принимается на 20% меньше, чем в режиме тяги

Расчёт тока тягового электродвигателя , допустимого по условиям сцепления, сводят в таблицу 2.5.

Таблица 2.5.

Зависимость  (V).

V	0	10	- - - - - - - - - - -	Vmax=2Vн
Fсц

Зависимость  (V) и значение тока I_max=K_пэ*I_н наносят на график V(I) (рис.2.3).

2.3. Сглаживающий реактор

Индуктивность сглаживающего реактора  определяется из условия обеспечения заданной пульсации выпрямленного тока в цепи тяговых двигателей. Коэффициент пульсации выпрямленного тока , равный отношению амплитуды пульсации к среднему значению выпрямленного тока, обычно принимается в пределах от 0,20 – 0,25. При больших значениях  ухудшается коммутация тяговых двигателей, а реализация меньших значений  требует существенного увеличения габаритов реактора.

2.3.1. Индуктивное сопротивление цепи выпрямленного тока

в номинальном режиме и при частоте :

,                                  (2.11)

где  – число последовательно соединенных двигателей;

         – число ветвей параллельно включенных двигателей.

2.3.2. Индуктивное сопротивление  реактора

в номинальном режиме принимается равным

.                                                (2.12)

Здесь  – число сглаживающих реакторов на секции электровоза.

Принято, что индуктивное сопротивление обмоток тягового двигателя составляет около 5 % от индуктивного сопротивления цепи выпрямленного тока .

2.3.3. Индуктивность сглаживающего реактора в номинальном режиме

.                                               (2.13)

2.3.4. Сопротивление реактора постоянному току

,                                                    (2.14),

где  – добротность реактора, которую в предварительных расчетах принимают равной 280 при частоте 100 Гц.

2.3.5. Сопротивление реактора постоянному току,

приведенное ко всем параллельным ветвям тяговых двигателей

.                                               (2.15)

2.3.6. Масса реактора

,                                     (2.16)

где  кг/Дж при медной обмотке и  кг/Дж - при алюминиевой.

Масса реактора, полученная после его конструктивной разработки, отличается от предварительного значения, определенного по формуле (2.16), не более чем на 20 %.

2.4. Тяговый трансформатор

Вследствие значительной массы тяговый трансформатор нагревается медленнее, чем тяговые электродвигатели. Поэтому кратковременные перегрузки тяговых двигателей не оказывают заметного влияния на установившуюся температуру обмоток трансформатора. Номинальную мощность тяговой обмотки электровозного трансформатора принимают равной суммарной номинальной мощности тяговых двигателей.