Определение параметров и характеристик электрического тормоза проектируемого тепловоза

4 Определение параметров и характеристик электрического тормоза проектируемого тепловоза

На тепловозах наибольшее распространение получили схемы реостатного торможения, в которых якорные обмотки ТЭД присоединяются к тормозным резисторам, а обмотки возбуждения (соединенные в последовательную цепь) получают независимое питание от ВУ. Это обеспечивает гибкость управления скоростью движения при плавном регулировании тормозной силы в широком диапазоне.

Сопротивление тормозного резистора (Ом) определяется по формуле

где  – максимальные напряжение и ток ТЭД, в тормозном режиме, (в курсовой работе рекомендуется принять их равными номинальным значениям напряжения и тока ТЭД в тяговом режиме).

Расчет предельных тормозных характеристик тепловоза рекомендуется производить в следующей последовательности:

1) Определяется максимальная ЭДС ТЭД, работающего в тормозном режиме (в режиме генератора),

где  – сопротивления цепи тормозного тока (при температуре ), Ом;

 – соответственно сопротивления обмоток якоря и дополнительных полюсов ТЭД, Ом;

= 0,63 + 0,0164 + 0,01038 = 0,654 Ом

= 687,6 ∙ 0,654 = 449,6 В

2) Строится предельная зависимость тормозной силы тепловоза от скорости  при постоянном значении максимального тока возбуждения генерирующего ТЭД. Для ее построения достаточно определить одну точку, так как в этих условиях  – линейная функция, проходящая через начало координат. Приняв , по нагрузочным характеристикам определяется величина . Затем определяется необходимая частота вращения якоря генерирующего ТЭД (при котором может быть достигнута ) :

и необходимая скорость движения тепловоза V_H.

Тормозная сила тепловоза (Н) при этих условиях

Таким образом, на тормозной характеристике имеем точку (А) с координатами . Проведя прямую через начало координат и точку (А), получаем ограничение тормозной силы тепловоза по максимальному току возбуждения генерирующего ТЭД (прямая 1 на рисунке 6);

3) Строится предельная тормозная характеристика по максимальному току якоря генерирующего ТЭД. Для ее построения необходимо: задаться несколькими значениями скорости в диапазоне от  до , подставить их в уравнение, вычислить значение тормозной силы тепловоза при  (вид этого ограничения представлен на рисунке 6 кривой 2);

Таблица 5 – Расчет предельной тормозной характеристики по максимальному току якоря генерирующего ТЭД

4) Ограничение тормозной силы тепловоза по коммутации в зоне высоких скоростей в курсовой работе может быть определено из условия:

где  – критерий удовлетворенности коммутации , ,

=18

Задаваясь значениями скорости в диапазоне от  до , вычисляем соответствующие им максимально допустимые по условиям коммутации значения . Эти значения токов (с соответствующими им значениями скорости) подставляются в уравнение, после чего определяются значения ограничения тормозной силы тепловоза по коммутации (вид этого ограничения на рисунке 6 представлен кривой 3).

Таблица 6 – Расчет ограничения тормозной силы тепловоза по коммутации

5) Для построения ограничения тормозной характеристики тепловоза по условию сцепления колес с рельсами используется формула

где  – коэффициент сцепления колеса с рельсом при реостатном торможении.

Вид этого ограничения на рисунке представлен кривой 4.

Таблица 7 – Расчет ограничения тормозной характеристики тепловоза по условию сцепления колес с рельсами

Построим также зависимость мощности ВУ (отдаваемой в цепь возбуждения генерирующих ТЭД) от скорости движения тепловоза. Для ее построения определяется мощность ВУ в (кВт) по формуле

где  – величина сопротивления балластного резистора;

обычно, =0,3 Ом;

 – сопротивление обмотки возбуждения ТЭД, приведенное к ,Ом.

Задавшись рядом значений скорости от  до , определяем соответствующие им значения чисел якоря  генерирующего ТЭД и . Затем по нагрузочным характеристикам при токе равном  по значениям  определяются необходимые величины тока возбуждения генерирующих ТЭД – .

Вид зависимости  представлен кривой 5.

Рисунок 8 – Предельные тормозные характеристики тепловоза

Таблица 8 – Расчет зависимости мощности ВУ от скорости движения тепловоза

5 Разработка силовой схемы проектируемой ЭПМ

Тепловоз выполнен с электропередачей на переменно-постоянном токе. Переменное шестифазное напряжение тягового генератора СГ выпрямляется установкой ВУ и подается на восемь параллельно включенных тяговых электродвигателей, приводящих тепловоз в движение. К тяговому генератору электродвигатели подключаются с помощью восьми электропневматических поездных контакторов П1—П8, которые позволяют разрывать цепи электродвигателей, чтобы предотвратить самопроизвольное движение тепловоза от остаточного магнетизма при работе генератора на холостом ходу, а также быстро отключить неисправный электродвигатель

Скорость тепловоза и тяговое усилие регулируются возбуждением тягового генератора и изменением частоты вращения вала дизеля, задаваемой позицией контроллера машиниста. Для расширения диапазона скоростей тепловоза, при которых используется полная мощность дизеля, существуют ступень ослабления возбуждения тяговых электродвигателей: на 64% (ОП-1). Ослабление возбуждения осуществляется подключением резисторов СШ1—СШ8 параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей с помощью групповых контакторов ВШ. Переход на ослабленное возбуждение и обратно осуществляется автоматически с помощью реле перехода РП, включающих и отключающих групповые контакторы ВШ. Направление движения тепловоза зависит от изменения направления тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей переключением контактов реверсора ПР.

Список используемых источников

1 А.В. Донченко, А.А. Зарифьян, А.В. Козубенко Электрические передачи локомотивов: Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов IV курса специальности 150700 «Локомотивы». – Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2006. – 48 с.

2 Филонов С.П., Гибалов А.И., Быковский В.Е. Тепловоз 2ТЭ116. – М.: Транспорт, 1985. – 328 с.

Похожие работы

Расчет тягово-энергетических характеристик тепловоза 2ТЭ121

Скачать

19450

5

0

... 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 ...

Расчет параметров тягового электродвигателя

Скачать

43930

3

2

... 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 ...

Определение основных параметров тепловоза ТЭ-116

Скачать

38289

5

9

... 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 ...

Место и роль промышленного транспорта в транспортной системе

Скачать

214371

6

2

... 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 ...