1.2 Определение числа и типа ТЭД
Сцепная масса проектируемого тепловоза, т
где – удельная масса современных магистральных тепловозов,
= 59 кг/кВт
QСЦ = 59 ∙ 2800 ∙ 10-3 = 165,2 кг/кВт
Число осей проектируемого тепловоза
где – нагрузка на ось.
=225,6 кН/ось
При нецелом или нечетном значении m принимается ближайшее четное число осей mпр
mпр = 8
Потребная мощность ТЭД в кВт
где = 0,94– ориентировочное значение КПД ТЭД.
Для проектируемой ЭПМ выбираем серийный ТЭД – ЭД 118А
2 Пересчет рабочих характеристик ТЭД и предварительное определение ограничений тяговой характеристики тепловоза
Электромеханическими характеристиками ТЭД, которые являются одним из видов рабочих характеристик, называются зависимости крутящего момента М, частоты вращения вала n и коэффициента полезного действия h от тока якоря IЯ :
;
при приложенном напряжении , изменяющемся в соответствии с внешней характеристикой ВУ.
Для расчета рабочих характеристик серийного ТЭД в проектируемой ЭПМ необходимо иметь характеристики намагничивания стали ТЭД
,
или (что значительно упрощает расчеты) нагрузочные характеристики
,
где – ток в обмотке возбуждения ТЭД.
Нагрузочные характеристики можно построить по имеющимся электромеханическим характеристикам выбранного ТЭД.
2.1 Расчет нагрузочных характеристик серийного ТЭД
Нагрузочные характеристики ТЭД (отношение противо–ЭДС якоря Е к его числу оборотов n в зависимости от тока возбуждения при различных токах якоря, ) рассчитываются по формуле
где – напряжение на зажимах ТЭД при значении тока ;
– суммарные сопротивления обмоток якоря , главных полюсов и дополнительных полюсов , прогретых до ;
– коэффициент ослабления поля ТЭД;
= 2 В – падение напряжения на щеточно-коллекторном контакте.
В паспортных данных ТЭД указывается сопротивление при температуре , сопротивление при другой температуре можно определить по формуле
где – паспортное значение сопротивления конкретной обмотки ТЭД при температуре , Ом;
– сопротивление этой же обмотки при температуре , Ом;
= 0,0033 – температурный коэффициент электрического сопротивления меди, .
Задавшись по электромеханическим характеристикам величинами , определяют соответствующие им значения . Затем рассчитывают значения для прогретого до ТЭД при полном и ослабленных полях возбуждения и определяют противо – ЭДС
,
отношение и величины .
tн = 20 °С
= 0,013 Ом
= 0,0105 Ом
= 0,00821 Ом
θ°=100 °С
rя = 0,013 ∙ (1+0,0033 ∙ (100 – 20)) = 0,0164 Ом
rв = 0,0105∙ (1+0,0033 ∙ (100 – 20)) = 0,0133Ом
rдп = 0,00821 ∙ (1+0,0033 ∙ (100 – 20)) = 0,01038Ом
Расчет нагрузочных характеристик ТЭД сводим в таблицу 2.
Таблица 2 – Расчет нагрузочных характеристик выбранного ТЭД
IЯ, A | 480 | 532,9 | 687,6 | 893,9 | 1030 | |
UТЭД, В | 675 | 590 | 490 | 365 | 330 | |
ПП α=1 rтэд=0,0401 Ом | ηТЭД | 0,955 | 0,945 | 0,92 | 0,875 | 0,84 |
UТЭД-(IЯ ∙ rТЭД+ΔUщ), В | 653,752 | 566,631 | 460,427 | 327,155 | 286,697 | |
n, c-1 | 17,5 | 15,8 | 11 | 7 | 5,5 | |
E/n, B ∙ c/оборот | 37,357 | 35,863 | 41,857 | 46,736 | 52,127 | |
IВ=IЯ, А | 480 | 532,9 | 687,6 | 893,9 | 1030 | |
ОП1 α1=0,6 rтэд=0,0348 Ом | ηТЭД | 0,955 | 0,95 | 0,93 | 0,885 | 0,86 |
UТЭД-(IЯ ∙ rТЭД+ΔUщ), В | 656,296 | 569,455 | 464,072 | 331,892 | 292,156 | |
n, c-1 | 23 | 20 | 13,9 | 9 | 6,8 | |
E/n, B ∙ c/оборот | 28,535 | 28,473 | 33,386 | 36,877 | 42,964 | |
IВ= α1 ∙ IЯ, А | 288 | 319,74 | 412,56 | 536,34 | 618 | |
ОП2 α2=0,36 rтэд=0,0316 Ом | ηТЭД | 0,95 | 0,948 | 0,935 | 0,9 | 0,88 |
UТЭД-(IЯ ∙ rТЭД+ΔUщ), В | 657,832 | 571,160 | 466,272 | 334,753 | 295,452 | |
n, c-1 | 38 | 31,5 | 20 | 11 | 8,5 | |
E/n, B ∙ c/оборот | 17,311 | 18,132 | 23,314 | 30,432 | 34,759 | |
IВ= α2 ∙ IЯ, А | 172,8 | 191,844 | 247,536 | 321,804 | 370,8 |
По данным таблицы 2 строятся кривые зависимости = для выбранных значений .
Рисунок 2 – Нагрузочные характеристики ТЭД.
... 5 V 0 5 10 15 20 25 yк 0,30 0,272 0,251 0,236 0,223 0,213 Fк.сц 432,6 392,2 361,9 340 321,6 307,2 4.4 Построение тягово-энергетических характеристик тепловоза 2ТЭ121 На основании сводной таблицы (табл.3), полученной на основании расчётов на ПЭВМ в Math Cad строится тяговая характеристика тепловоза (рис.3). Тяговая характеристика тепловоза включает: 1) линии ...
... 5,75, а Z = 100 и z = 17. Централь передачи определяется по следующей формуле: (27) Подставляя численные значения, получаем: 1.7 Определение габаритных размеров Длина тягового электродвигателя ограничивается расстоянием между внутренними гранями колесных пар, которое для железных дорог равно 1,44 м. Однако здесь же ...
... ЭД-118А. На выходах шеек напрессовывают лабиринтные кольца уплотнения циркуляционной системы смазки. 3. Выбор оборудования и его компоновка на тепловозе Для определения весогабаритных характеристик основных узлов и оборудования следует ориентироваться на аналогичные параметры тепловоза прототипа. Для выполнения развески используется схема расположения узлов и оборудования (рис. 11). Развеска ...
... со средой осуществляется с помощью внешнего промышленного транспорта через стыковые пункты. Следовательно, состав всей транспортной системы можно представить совокупностью трех подсистем со свойственными им конструктивными особенностями: внешнего промышленного транспорта, транспортных магистралей и пунктов их стыкования. Под пунктом стыкования понимают подсистему транспорта как комплекс ...
0 комментариев