Тяговые расчёты для поезда состоящего из электровоза постоянного тока и состава из груженых грузовых вагонов на роликовых подшипниках

Тяговые расчёты для поезда состоящего из электровоза постоянного тока и состава из груженых грузовых вагонов на роликовых подшипниках.

Содержание проекта:

1. Построение электромеханических характеристик ТЭД.
2. Пересчёт электромеханических характеристик ТЭД на пониженное напряжение и ослабленное возбуждение.
3. Построение тяговых характеристик электровоза. Определение ограничений.
4. Определение расчётной массы состава.
5. Расчёт и построение диаграммы удельных равнодействующих сил. Определение ограничения по тормозам.
6. Расчёт и построение токовых характеристик электровоза.
7. Расчёт и построение кривых движения поезда и определение времени хода поезда по участку расчётно-графическим способом.
8. Определение расхода электрической энергии на движение поезда.

Исходные данные:

          Тип ТЭД электровоза ТЛ-2К

          Масса, приходящаяся на одну ось колёсной пары электровоза Р₀=23,5т.

          Количество ТЭД на электровозе N_д=12.

Расчётный подъём i_Р=17⁰/₀₀.

          Количество осей грузового вагона m=6.

Масса, приходящаяся на одну ось колёсной пары вагона q₀=17т.

          Коэффициент ослабления возбуждения ТЭД =0.50 .

Вариант профиля заданного участка пути Профиль 6.

Таблица 1. "Номинальные электромеханические характеристики ТЭД.

Iд , А	130	150	200	300	400	500	600	700	800
V, км/ч	100	84	70	58	51,5	48	45	43	41,5
Fд, кгс	600	700	1200	2500	4000	5300	6700	8000	6400

Номинальное напряжение ТЭД U_дн=1500в.

Максимальный ток I_{д макс}=650А.

Максимальная (конструктивная) скорость движения электровоза 110 ^км/_ч

Таблица 2. "Профиль 6"

Длина элемента пути Sj , м	3000	5000	7000	4000	8000	6000	7000	6000	4000	2000
Уклон элемента пути I, 0/00	0	1	8	-2	0	17	3	6	2	1

Выполнение проекта:

1. Построение номинальных электромеханических характеристик ТЭД.

По заданным в табличной форме (таблица 1.) характеристикам на рис.1 построены графики электромеханических характеристик ТЭД V(I_д) и F_l(I_д).

2. Пересчёт скоростной характеристики на пониженные напряжения и ослабленное возбуждение.

2.1 Пересчёт скоростной характеристики на пониженные напряжения.

Скорость движения на пониженном напряжении определяется по формуле:

-скорость при пониженном напряжении на ТЭД.

-скорость при номинальном напряжении на ТЭД.

          Величина для электровозов постоянного тока определяется схемой соединения ТЭД.

          На рис.2 приведены схемы соединения ТЭД для заданного электровоза с указанием .

          Задаваясь произвольно значением тока двигателя  по графику  (рис.1) определим скорость движения  при номинальном напряжении. Умножая эту скорость на отношение напряжений получаем значения скорости , при пониженном напряжении на ТЭД.

          Пример: при I_д=130А, V_ном=100 ^км/_ч V_пон=^км/_ч

          Результаты пересчёта представлены в форме таблицы №3.

          Таблица №3. "Скоростная характеристика ТЭД для сериесного соединения и полного  возбуждения".

Iд,, А	130	300	450	600	700	800
Vном , км/ч	100	58	49,5	45	43	41,5
Vпон , км/ч	33,3	19,3	16,3	14,9	14,2	13,8

          По результатам пересчётов на рис.1 построен график зависимости V_пон(I_д) для пониженного напряжения на ТЭД.

Аналогичную таблицу составляю для «СП-ПВ».

          Пример: при I_д=130А, V_ном=100 ^км/_ч V_пон=^км/_ч

Результаты пересчета представлены в форме таблицы №4.

Таблица №4. “Скоростная характеристика для сериесно-параллельного соединения и полного возбуждения”.

Iд,, А	130	300	450	600	700	800
Vном , км/ч	100	58	49,5	45	43	41,5
Vпон , км/ч	66,6	38,3	32,7	29,7	28,4	27,4

          По результатам пересчётов на рис.1 построен график зависимости V_пон(I_д) для пониженного напряжения на ТЭД.

2.2. Пересчёт характеристик ТЭД на ОВ.

2.2.1. Пересчёт скоростной характеристики V(I_д).

Алгоритм пересчёта имеет следующий вид: .

          Задаваясь произвольными значениями тока двигателя I_д по графику V(I_д) (рис.1.) находим скорость движения при полном возбуждении ТЭД. Путём деления выбранного значения тока I_д на коэффициент ослабления возбуждения . Находим ток I_{д ов} при ослабленном возбуждении ТЭД. Скорость движения V_ов при этом токе принимается равной V_ПВ .

          Пример: β=0,5; I_д=130А; V_ов=V_пв=6 км/ч ; I_дов=;

I_дов=

          Результаты пересчёта представлены в таблице №5.

          Таблица №5. "Скоростная характеристика ТЭД для параллельного соединения и ослабленного возбуждения".

Iд ,А	130	200	250	300	350	400
VПВ, км/ч	100	70	63	58	54.5	51.5
Iдов ,А	260	400	500	600	700	800
VОВ, км/ч	100	70	63	58	54.5	51.5

По результатам расчётов на рис.1 построен график зависимости V(I_д) для параллельного соединения и ослабленного возбуждения

2.2.2. Пересчёт электротяговой характеристики F_д(I_д).

          Алгоритм пересчёта имеет следующий вид:

 

          Задаваясь произвольными значениями тока ТЭД по графику F_д(I_д) находим силу тяги ТЭД F_дпв при полном возбуждении. Делением этих величин на коэффициент ослабления возбуждения  определяем величины тока и силы тяги ТЭД при ослабленном возбуждении.

Пример: при I_дпв=130А. F_дпв=600кгс.

Результаты представлены в таблице №6

Таблица №6. "Электротяговая характеристика ТЭД для ослабленного возбуждения"

Iд ,А	130	200	250	300	350	400
Fдпв,кгс	600	1200	1600	2500	3250	4000
Iдов ,А	260	400	500	600	700	800
Fдов, кгс	1200	2400	3200	5000	6500	8000

По результатам расчётов на рис.1 построен график зависимости F_д(I_д) для ослабленного возбуждения ТЭД.

3. Построение тяговых характеристик электровоза. Определение ограничений.