ТЭМ переменного тока. Тяговые генераторы переменного тока, страница 6

№	Параметр	Значение параметра
1.	Номинальная мощность на валу, кВт	305
2.	Напряжение линейное,В	675/1000
3.	Ток фазный, А	320/195
4.	Частота вращения синхронная, об/мин	313/2230
5.	Частота питающего напряжения, Гц	15,55/111,5
6.	Коэффициент полезного действия	0,88
7.	Пусковой момент, Нм	9770
8.	Максимальный вращающий момент, Нм	9316
9.	Мощность в тормозном режиме, кВт	350
10.	Соединение фаз обмотки статора	«звезда»
11.	Число пар полюсов	3
12	Тип обмотки статора	комбинированная
13.	Класс изоляции обмотки статора	Н
14.	Внутренний диаметр статора, мм	490
15.	Длина сердечника статора, мм	500
15.	Число пазов статора	90
16.	Число пазов ротора	80
17.	Сталь сердечника статора, ротора	2212
18.	Охлаждение	принудительное
19.	Цикл вентиляции	разомкнутый
20.	Расход охлаждающего воздуха, м3/с	0,8
21.	Полное давление воздуха, Па	1500
22.	Климатическое исполнение	УХЛ1
23.	Степень защиты	JP X5
24.	Тип подвески	Опорно-осевая
25.	Масса (с осевым подшипником), кг	2500

Расчет характеристик пускового режима двигателя строится на уравнениях 2-го закона Кирхгофа для цепей статора и ротора схемы замещения (без учета потерь в стали), которые в комплексах действующих значений напряжения и токов будут иметь вид:

            (***)                 

где - полное индуктивное сопротивление статорной обмотки с учетом насыщения;

- полное индуктивное сопротивление роторной обмотки с учетом насыщения и вытеснения тока;

- индуктивное сопротивление взаимной индукции при коротком замыкании;

 - индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора при учете насыщения от полей рассеяния;

 - приведенное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора при учете вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния;

 - соответственно полная проводимость рассеяния обмотки статора без учета насыщения и полная проводимость рассеяния обмотки  статора при учете насыщения;

 - соответственно полная проводимость рассеяния обмотки ротора без учета насыщения и проводимость рассеяния обмотки ротора при учете вытеснения тока и насыщения.

В проводимости рассеяния обмотки статора должно учитываться насыщение в проводимости пазового () и дифференциального рассеяния () .

При расчете проводимости рассеяния ротора в коэффициенте магнитной проводимости пазового рассеяния  () должно учитываться вытеснение тока и насыщение зубцов, а в коэффициенте дифференциального рассеяния () - только насыщение: ,

Аналитическое решение системы (***) позволяет получить амплитудные значения тока статора и приведенного тока ротора из системы нелинейных уравнений :

где        ;  .

Значение кратности пускового момента определялось как:

.

Расчет характеристик АТД при работе в электрической передаче тепловоза.

Управление АТД а электрических передачах Проблемой широкого использования АТД является формирование его механической характеристики, соответствующей требованиям тяги.

Режим работы асинхронного двигателя определяется f₁ , U_Ф1 (или ) и s (или частотой тока в обмотке ротора ). В качестве критерия экономичности работы АТД в электрических передачах тепловозов принята величина (минимумы U-образных характеристик), где - электромагнитный момент двигателя, которая показывает, при каких минимальных значениях тока статора можно реализовать заданное значение момента. Однако предельному использованию АТД на тепловозе соответствуют режимы работы с максимальным кпд , что повышает эффективность использования тепловоза как тяговой единицы, гарантирует получение максимальных значений силы тяги и снижает нагрузки тягового электрооборудования. Поэтому режимы работы двигателя должны определяться по экстремумам П-образных характеристик, определяемых условием  .

Основным условием работы энергетических цепей тепловозов является использование свободной мощности дизеля. Применительно к тяговой электрической машине – это заданное значение мощности на входе энергетической цепи в диапазоне скорости  ; при этом нагрузки АТД не должны превышать номинальных значений:

 Расчет рабочих характеристик АТД показывает, что в диапазоне для реализации механического момента М₂, соответствующего допустимому значению силы сцепления колеса с рельсом , ток двигателя должен превышать допустимое значение на 40%, что допустимо вследствие кратковременности этих режимов:

     

где  - касательная сила тяги тепловоза; n – число осей тепловоза; D_КОЛ – диаметр колеса локомотива.

В диапазоне скорости  нагрузки АТД могут принимать значения:

  

где - соответственно кпд синхронного генератора, управляемого выпрямителя и автономного инвертора.

Литература

1.  Винокуров В.А., Попов Д.А. Электрические машины железнодорожного транспорта. - М.: Транспорт, 1986. - 511с.

2.  Курбасов А.С., Седов В.П., Сорин Л.Н. Проектирование тяговых электродвигателей. М.: Транспорт, 1987. 536 с.

3.  Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин. Изд. 3-е, переработ. и доп. М.:Энергия, 1970.- 632с.

4.  Проектирование тяговых электрических машин. Под ред. М.Д. Находкина. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Транспорт, 1976. - 624с.

5.  Электроподвижной состав с асинхронными тяговыми двигателями /Н.А. Ротанов, А.С. Курбасов, Ю.Г. Быков, В.В. Литовченко; Под ред. Н.А. Ротанова. – М.: Транспорт, 1991. – 336 с.