Диплом Воробьев 03.06.16 (1225053), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

где по кривой намагничивания.

Магнитная индукция в сердечнике полюсов , Тл

(2.23)

Намагничивающая сила в сердечнике полюсов , АВ

, (2.24)

Магнитная индукция в станине , Тл

(2.25)

Расчетная длина магнитной линии в станине , м

, (2.26)

.

Намагничивающая сила в станине , АВ

(2.27)

Суммарная намагничивающая сила на полюс , АВ

(2.28)

Размагничивающее влияние реакции якоря , АВ

(2.29)

Полная намагничивающая сила реакции якоря , АВ

, (2.30)

.

Намагничивающая сила главных полюсов , АВ

, (2.31)

.

Чтобы найти , задаемся отношением и по кривой для определения размагничивающего действия якоря, изображенной на рисунке, находим .

Поэтому вначале характеристика изменяется почти прямолинейно, так как в основном намагничивающая сила затрачивается на преодоление воздушного зазора, где магнитное сопротивление неизменно и не зависит от величины магнитной индукции.

При дальнейшем увеличении магнитного потока Ф величина намагничивающее силы, приходящейся на железные части, увеличивается, и пропорциональность нарушается.

Рисунок 2.5 – Зависимость от [7]

Результаты расчета магнитной цепи сводим в таблицу 2.1.

Принимая значение электродвижущей силы Е и намагничивающей силы F при данном значении коэффициента за 100%, получим возможность всю характе­ристику холостого хода выразить в процентах от какого-то номинального зна­чения, в нашем случае соответствующего среднему коэффициенту насыщения .

Поэтому вначале характеристика изменяется почти прямолинейно, так как в основном намагничивающая сила затрачивается на преодоление воздушного зазора, где магнитное сопротивление неизменно и не зависит от величины магнитной индукции.

Для большей наглядности, вычленим из таблицы 2.1 данные, непосредственно необходимые для построения характеристики холостого хода, и сведем их в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Данные для построения характеристики холостого хода

E, В	F, АВ	, A	, АВ
450	4132	66,6	1137
489	4647	75,0	1278
500	4883	78,8	1343
550	5694	91,8	1567
600	6850	110,5	1885
660	9220	148,7	2537

На рисунке 2.5 изображена характеристика холостого хода ( тягового генератора ГП-311Б [8].

Рисунок 2.5 - Характеристика холостого хода (

тягового генератора ГП-311Б [8]

Характеристика холостого хода машины как характеристика ее магнитной цепи является основополагающей при оценках различных ее эксплуатационных свойств. Нагрузочная характеристика генератора при определяется из математи­ческой модели электромагнитных процессов в цепи якоря генератора, которая при независимом его возбуждении принимает вид:

; (2.32)

; (2.33)

. (2.34)

Из (2.32)-(2.34) видно, что изменение напряжения на зажимах генератора при нагрузке обусловлено действием двух физических факторов:

- падением напряжения в цепи якоря ( );

- размагничивающим действием поперечной реакции якоря ( ), если щетки установлены но линии ГН.

Определим вид нагрузочной характеристики и алгоритм ее построения с исполь­зованием характеристики холостого хода. Примерный вид такой характеристики представлен на рисунке 2.6. [8]

Рисунок 2.6 – К построению нагрузочной характеристики [8]

Здесь же обозначены и все МДС, действующие по продольной оси ма­шины. Результирующий продольный магнитный поток возбуждается результирующей МДС . Уменьшая величину , найдем сначала , а затем по характеристике холостого хода и ЭДС как ординату точки А. Найденное значение при заданной будет определяться ординатой точи В, которая отстоит от точки А в направлении, параллельном оси абсцисс, на расстоянии . Вычитая из падение напряжения , найдем, в соответствии с (1), искомое напряжение U, то есть точку нагрузочной характеристики С.

Алгоритм нахождения U при других значения , то есть других точек нагрузочной характеристики, остается прежним. На рисунке 2.7 изображена нагрузочная характеристика ГП-311Б, построенная по приведенной выше методике.

Рисунок 2.7 – Нагрузочная характеристика тягового генератора ГП-311Б [8]

Для построения внешней характеристики генератора независимого возбуждения задаются намагничивающей силой (отрезок ОД на рисунке 2.8), создаваемой обмоткой возбуждения, и считают эту намагничивающую силу в дальнейшем неизменной в процессе работы генератора под нагрузкой при скорости вращения . Задаваясь номинальным значением тока, строят треугольник падения напряжения АВС и располагают его таким образом, чтобы одна вершина была на характеристике холостого хода, другая была на линии возбуждения. Задаваясь в левом квадранте отрезком, соответствующим номинальному ток ОК, и перенося его в нижний правый квадрант, находят наклон вспомогательной линии возбуждения ДЖ, вертикальные ординаты которой будут пропорциональны току.

Рисунок 2.8 – Метод графического построения внешней характеристики генератора с независимым возбуждением при различной скорости вращения якоря [9]

Действительно при угле наклона , будем иметь

. (2.35)

Так как ПД=СА, а tg =const, то ПД будет меняться пропорционально току . Величину соответствующего напряжения на внешней характеристике генератора (КТ;К’Т’) найдем, если нижние вершины треугольников (В;В’), перенесем в левый квадрант и отложим над отрезком соответствующего тока (ОК;О’К’). На рисунке 2.9 изображена внешняя характеристика генератора ГП-311Б для номинальной скорости вращения якоря n=850 об/мин.

Рисунок 2.9 – Внешняя характеристика тягового генератора ГП-311Б

для скорости вращения n=850 [12]

Поэтому вначале характеристика изменяется почти прямолинейно, так как в основном намагничивающая сила затрачивается на преодоление воздушного зазора, где магнитное сопротивление неизменно и не зависит от величины магнитной индукции.

2.2 Построение электромеханических характеристик тягового электродвигателя ЭД-118Б

Следующим этапом определения параметров электрической передачи тепловоза является построение электромеханических характеристик тягового электродвигателя.

Электромеханические характеристики двигателя связывают его электри­ческие и механические параметры. По электромеханическим характеристикам и схеме соединения двигателей может быть вычислена тяговая характери­стика тепловоза.

Общепринято выражение характери­стик электродвигателей любого назначе­ния и при U = const. В таком виде на рисунке 2.1 представлена характеристика двигателя последователь­ного возбуждения.

Рисунок 2.10 – Электромеханические характеристики электродвигателя

последовательного возбуждения [10]

Для тяговых двигателей удобнее выра­жать характеристики как и . При таком выражении переход от характеристик двигателей к тяговой харак­теристике локомотива наиболее прост и удобен. Сила тяги на ободах движущей колес­ной пары F_T и момент вращения на валу двигателя М, а также скорость поступательного движения колесной пары (локомотива), v и скорость вращения вала дви­гателя связаны постоянными коэффициентами, зависящими от конструк­ционных данных локомотива:

(2.36)

(2.37)

, (2.38)

где М – момент вращения на валу двигателя, н∙м;

- скорость вращения вала двигателя, об/мин;

- диметр круга катания колеса, м;

- передаточное отношение зубчатой передачи;

- к.п.д. зубчатой передачи.

Формулы, позволяющие определять расчетные параметры электродвигателя, имеют вид:

Э.Д.С. электродвигателя , В

. (2.39)

Ток электродвигателя , А

. (2.40)

где - полное сопротивление последовательной цепи.

Вращательный момент электродвигателя М, кг∙м

, (2.41)

где - полезная мощность электродвигателя на валу, Вт

Полезная мощность на валу выражается

, (2.42)

где - Э.Д.С. электродвигателя.

Обозначая через коэффициент полезного действия, учитывающего железные и механические потери,

(2.43)

получим

, (2.44)

где – электромагнитная мощность.
Подставляя выражение (2.43) в (2.40), получим

, (2.45)

Характеристики

Список файлов ВКР