Ограничение по максимальному пусковому току /г тах соответствует линии а—б, а его значение определяют из условия полного использования силы тяги по сцеплению при трогании поезда с места, условий коммутации генератора и двигателей, нагревания обмоток. На участке а — б производится регулирование по току генератора и по
дизелю.
Наибольшая сила тяги по сцеплению одного колесно-моторного блока при трогании тепловоза с места Ркятр = Ю00^ктр gU, где 'Фктр = 0,33— коэффициент сцепления при трогании, соответствует максимальному току тягового электродвигателя /дтах- Тогда ток генератора /г max = Р^дтах, ГДе р —ЧИСЛО ПарЗЛЛеЛЬНО ВКЛЮЧеННЫХ
групп ТЭД.
В процессе реализации наибольшей силы тяги при максимальном токе возникают тяжелые условия работы генератора по коммутации, что может также ограничивать силу тяги тепловоза по реактивной э. д. с. Для двигателей максимально допустимый ток по коммутации обычно не ограничен, так как он соответствует малой скорости врачи--
ния коллектора.
Минимальный ток генератора /,, mln определяется током тягового электродвигателя и наибольшей степенью ослабления возбуждения при конструкционной скорости тепловоза. Максимальное напряжение генератора Ur max (точка д) обычно определяется стремлением полностью использовать мощность дизеля при конструкционной скорости тепловоза. Из этих условий
Up max ~~~ УГ ном 'г ном /'г mln•
Этот режим является тяжелым по напряжению между коллекторными пластинами у генератора и у тяговых двигателей. При этом может возникнуть интенсивное искрение под щетками и переброс дуги на корпус. Дальнейшее повышение секционной мощности тепловоза затрудняется именно по этому ограничению.
При увеличении допустимого значения (Угтах возрастают размеры и вес генератора. Для уменьшения их на тепловозе ТЭ2 применяют различные способы соединения двигателей: С — последовательное и СП-последовательно-параллельное. Когда скорость достигает 14,5 км/ч, внешняя характеристика генератора будет исчерпана по допускаемо-
58
му напряжению (точка д) и в это время реле перехода осуществит переключение с С на СП, благодаря чему режим по напряжению может быть повторен от е до г при дальнейшем росте скорости.
При переходе с С на СП соединение ток двигателя остается прежним, ток генератора увеличивается до /гс„ = —/гс, а напряжение
PI
генератора снижается обратно пропорционально току: (/гсп = —UT
Рг
что и позволяет уменьшить допускаемую f/rmax и вес генератора. Здесь Р\' Рч — число параллельных групп двигателей при С и СП соединениях. В тяговых расчетах переходный режим учитывается так: сила тяги принимается средней арифметической значений при С и СП соединениях в момент перехода, а ток генератора графически отмечается пикой при построении тока в функции пути /г (s) для расчета нагревания обмоток.
Регулирование по двигателям изменением схем их соединения сохранилось лишь на некоторых маневровых тепловозах. В настоящее время оно не применяется вследствие тяжелых для генератора переходных процессов, сложности узла переключения схем и невозможности отключения неисправных ТЭД. Если схема соединения тяговых двигателей постоянная, то наибольшее напряжение генератора соответствует конструкционной скорости, а наибольший ток двигателя равен ^дтах = /гтах/Р, где р — число параллельных групп двигателей.
С повышением мощности тепловозов параллельное соединение двигателей предпочтительней: улучшаются массогабаритные параметры генератора и тяговых электродвигателей, повышается использование сцепного веса тепловоза и надежность работы. В таком случае для уменьшения веса генератора прибегают к более глубокому ослаблению возбуждения ТЭД. Этим также достигают более полного использования гиперболической части внешней характеристики генератора в широком диапазоне тяговой нагрузки тепловоза. Однако степень ослабления возбуждения ограничена условиями коммутации при наибольшей скорости тепловоза. В настоящее время наибольшая степень ослабления возбуждения в пределах 0,25.
В процессе перехода с полного возбуждения Я/7 на ослабленное ОП ток двигателя при той же скорости изменится от /Д1Ш до /дод. Ток генератора возрастет от /гпп до /гоп, а напряжение уменьшится от ития до t/ron (рис. 3.3).
Переход с Я/7 на ОП1 и на ОП2 происходит автоматически при определенных скоростях под действием реле перехода. На характеристике Ur (/г) такие переходы отмечены точками, соответствующие координаты которых определены нормативами ПТР и учитываются в тяговых расчетах. Минимальные скорости переходов ограничены максимально допустимым током генератора. Прямые переходы (ЯЯ •->• ОП1, ОП1 ->- ОП2) происходят при увеличении скорости, обратные переходы (ОЯ2-*ОД/, ОП1-+ПЩ при уменьшении скорости. Несовпаде-
59
ние скоростей прямых и обратных переходов осуществляется во избежание звонковой работы системы. В тяговых расчетах принимают средние арифметические значения силы тяги переходных процессов.
3.4. ТЯГОВЫЕ И ТОКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОЗОВ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ
Тяговые характеристики тепловозов наиболее точно получают по результатам испытаний на опытном кольце ВНИИЖТа и приводит в
ПТР.
При отсутствии опытных данных тяговые характеристики можно построить, если известны внешняя характеристика тягового генератора, электромеханические характеристики (рис. 3.4) и номинальная мощность Р д тягового электродвигателя, передаточное число зубчатой передачи И- и диаметр движущих колес DK.
На электромеханической характеристике ТЭД задаемся током нагрузки /Д1 и находим соответствующие значения: Мд1 — вращающего момента на валу, г|д1 — к.п.д. двигателя, пд1 — частоты вращения якоря.
Скорость движения тепловоза определим по формуле (2.5). Далее определим мощность, подведенную к двигателю:
Рд.---10-я^„„0м/д,. (3.13)
где 1/л ном — номинальное напряжение, при котором получена электромеханическая характеристика двигателя.
Потери мощности в тяговом приводе с учетом потерь в моторно-осевых подшипниках АР, определим в зависимости от процентного отношения подведенной мощности Рд1 к номинальной Рдппм.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.