Расчет электромагнитного привода реле. Расчет параметров цепи возбуждения тягового генератора тепловоза, страница 3

                                                       (29)

где t_окр– температура окружающей среды, °С; t_окр= 40°С.

°С.

Так как полученное значение t_обм не отличается от принимаемой температуры более чем на 5%, то окончательно принимаем t_обм = 51,1 °С.

2  Расчет параметров цепи возбуждения тягового генератора тепловоза

Схема возбуждения тягового генератора предназначена для формирования требуемой внешней и частичных характеристик генератора. На современных тепловозах в основном применяются две схемы возбуждения тяговых генераторов:

1) схема с магнитным усилителем и селективным узлом (2ТЭ10М, М62,ТЭП60);

2) схема с управляемым тиристорным  выпрямителем и селективным узлом (2ТЭ116,2ТЭ121,ТЭР70,ТЭМ7 ).

На тепловозе ТЭ116, используемом в качестве аналога, применяется схема с управляемым тиристорным выпрямителем и селективным узлом.

Схема представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования,  работающую по принципу отклонения регулируемой величины от заданного значения. Схема включает в себя следующие основные элементы: синхронный возбудитель СВ, питающий через управляемый тиристорный выпрямитель УВ, обмотку возбуждения тягового генератора, блок БУВ управления выпрямителем, селективный узел СУ и измерительные трансформаторы ТПТ и ТПН.

Селективный узел обеспечивает получение требуемых внешней и частичных характеристик тягового генератора и представляет собой диодно-потен-циометрическую схему.

Блок управления возбуждением предназначен для формирования в определенные моменты времени импульсов, управляющих тиристорами управляемого выпрямителя возбуждения.

Управляемый выпрямитель возбуждения предназначен для регулирования напряжения, приложенного к обмотке возбуждения синхронного генератора, которое осуществляется путём изменения угла регулирования тиристора.

Схема на каждой из позиций контроллера формирует требуемую селективную характеристику тягового генератора.

2.1 Расчет параметров управляемого тиристорного выпрямителя

По нагрузочной характеристике [1] синхронного генератора, соответствующей длительному току выпрямительной установки, для длительного напряжения находим необходимый ток I_вг возбуждения.

Напряжение на нагрузке

                                                 (30)

где R_ВГ, R_А – омическое сопротивления соответственно обмотки возбуждения генератора и якоря возбудителя, Ом, R_ВГ = 0,51 Ом, R_А = 0,0425 Ом, [2];

k_ПР – коэффициент проводимости управляемого выпрямителя, k_ПР=0,75.

 В.

2.2 Расчет селективного узла

Цель расчета селективного узла состоит в определении параметров потенциометров обратной связи и задания, обеспечивающих получение требуемой селективной характеристики на выходе выпрямительной установки системы СГ-ВУ.

Для дальнейших расчетов строим исходную и селективную характеристику СГ-ВУ, которая изображена на рисунке 3. Для этого находим мощность выпрямительной установки по формуле:

                                                        (31)

где Р_Г – мощность тягового генератора, кВт;

η_Г – коэффициент полезного действия генератора.

 кВт.

Для обеспечения работы дизеля без перегрузок в случае минимально возможной свободной мощности, когда включены все вспомогательные агрегаты, строят селективную характеристику для мощности выпрямительной установки меньше исходной на 20%, т. е. в нашем случае  кВт. Таким образом, формируем внешнюю характеристику по выражению

                                                           (32)

где I_ВУ – ток выпрямительной установки, А.

 В.

Рисунок 3 – Исходная и селективная характеристики СГ-ВУ

На полученной селективной характеристики аппроксимируем среднюю часть тремя отрезками таким образом, чтобы полученная ломанная наиболее «тесно» примыкала к кривой.

Рассчитываем потенциометр обратной связи, расчетная схема которого изображена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Расчетная схема потенциометра обратной связи

Резисторы R₁, R₂, R₃.

                                                    (33)