Диплом Воробьев 03.06.16 (1225053), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

где .

Cкорость вращения n, об/мин

(2.46)

Для определения значений магнитного потока используем характеристику намагничивания тягового электродвигателя, изображенную на рисунке 2.11[11].

Рисунок 2.11 – Характеристика намагничивания тягового электродвигателя [11]

Используя данные зависимости, можно построить электромеханические характеристики для ЭД-118Б, изображенные на рисунке 2.12.

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

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

Рисунок 2.12 – Электромеханические характеристики тягового

электродвигателя ЭД-118Б [11]

3 ПОСТРОЕНИЕ РЕГУЛИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ

Для того, чтобы построить регулировочную характеристику генератора, необходимо знать предельные и номинальные значения тока и напряжения. Необходимые данные можно взять из справочной литературы либо рассчитать. В таблице 3.1 приведены параметры тягового генератора ГП-311Б, согласно «Электрические машины и электропреобразователи ПС» Стрекопытов.

Таблица 1.1 – Параметры генератора ГП-311Б

Мощность , кВт	2000
Ток продолжительного режима , А	4320
Максимальное напряжение , В	700
Номинальное напряжение , В	465
Максимальный ток , А	6600

Отталкиваясь от этих данных, недостающие показатели я рассчитал формулам, приведенным в «Методические указания к курсовой работе» Баранов.

Минимальный ток , А

, (3.1)

Минимальное напряжение , В

, (3.2)

Далее необходимо определить скорости, которым будет соответствовать переход генератор на ослабленное поле. Расчетную скорости примем 24,6 км/ч, а конструкционную – 100 км/ч.

Скорость по ограничению максимального тока генератора , км/ч

, (3.3)

Скорость тепловоза при переходе на первое ослабленное поле , км/ч

(3.4)

Коэффициент ослабления поля при первом переходе

, (3.5)

Скорость при втором ослаблении поля ТЭД , км/ч

, (3.6)

Ток генератора в начале первого перехода , А

, (3.7)

Напряжение генератора в начале первого перехода , В

(3.8)

Ток генератора в конце первого перехода , А

, (3.9)

Напряжение генератора в конце первого перехода , В

(3.10)

Ток генератора в начале второго перехода , А

, (3.11)

.Напряжение генератора в начале второго перехода , В

, (3.12)

Ток генератора в конце второго перехода , А

, (3.13)

Напряжение генератора в конце второго перехода , В

(3.14)

Для удобства сравнения полученной характеристики с характеристиками других генераторов предлагаю пересчитать абсолютные значения тока и напряжения в относительные. Тогда относительное значение тока генератора , %

. (3.15)

Аналогично можно найти и относительное напряжение. Полученные значения сведем в таблицу 3.2 для построения регулировочной характеристики.

Таблица 3.2 – Данные для построения регулировочной характеристики

Наименование параметра	Абсолютное значение, А – для тока В – для напряжения	Относительное значение, %
	2857	43
	303	43
	2892	44
	692	99
	3522	53
	568	81
	2892	44
	692	99
	3973	60
	503	72
	6600	100
	700	100

На рисунке 3.1 Изображена регулировочная характеристика передачи мощности [12].

Рисунок 3.1 – Регулировочная характеристика передачи мощности [12]

4. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Обычно с целью упрощения задачи электрическую машину рассматривают как однородное тело с одинаковой температурой во всех точках выделения тепла и в точках, соприкасающихся с окружающей средой. Кроме того, считают, что теплоотдача во внешнюю среду пропорциональна первой степени разности температур. Последнее основано на том, что главную роль в теплоотдаче двигателей играет теплопроводность, пропорциональная разности температур, и конвекция, для которой теплоотдача пропорциональна повышению температуры в степени 1,25; что касается излучения, пропорционального четвертой степени разности температур, то его роль практически незначительна.

В соответствии с этим, основное выражение для перегрева электрической машины над температурой окружающей среды может представлено в виде

, (4.1)

где – установившаяся температура перегрева;

t – текущее время;

e – основание натуральных логарифмов;

T – термическая постоянная времени;

- начальная температура перегрева при остывании.

Это есть основное уравнение нагрева однородного тела. Как видно, выражение (5.1) является как бы суммой двух составляющих, одна из которых ( )характеризует повышение температуры, в то время как вторая составляющая ( ) характеризует повышение температуры.

Температура перегрева может быть равна максимально допустимой температуре за вычетом начальной температуры наружного воздуха . Расчетная температура наружного воздуха определяется как средняя из трех измерений с мая по октябрь для летнего графика и с ноября по апрель для зимнего графика ( в период не менее 5 лет) по суточным замерам в 7, 13 и 19 ч.

. (4.2)

Для расчета тягового электродвигателя принимается .

В случае, если генератор или тяговый электродвигатель забирает воздух из машинного помещения, температуру наружного воздуха увеличивают на 35-45%, т. е.

. (4.3)

Величина длительного перегрева зависит от потерь [Вт], выделяемых ежесекундно нагретой частью машины и переходящих в тепло Q, мкал/сек

, (4.4)

и количества тепла A, снимаемого с поверхности охлаждения данной части машины в единицу времени под действием разности температур в , мкал/сек∙град

, (4.5)

где α – коэффициент теплоотдачи, мкал/ сек∙град∙ ;

s – поверхность охлаждения, ;

тогда температура перегрева определится из выражения,

. (4.6)

Термическая постоянная времени T равна времени, за которое нагрелась бы обмотка машины до допускаемого перегрева при отсутствии полной теплоотдачи машины, сек

, (4.7)

где c – удельная теплоемкость, т. е. количество тепла, затраченное на повышение температуры 1 кг материала на 1 ;

G – общий вес данной части машины в кг.

Практически термическая постоянная времени при охлаждении может быть не равна термической постоянной времени при нагревании, так как при некоторых конструкциях вентиляции (самовентиляции), например, при остановке машины наступают худшие условия теплоотдачи.

Влияние длительной нагрузки на нагревание двигателя при неизменной теплоотдаче. Возьмем производную уравнения (5.1)

. (4.8)

При

. (4.9)

Из уравнения (5.9) видно, что наклон кривых нагревания в начальный момент времени зависит только от отношения установившейся температуры и термической постоянной времени нагревания T. Так как при неизменном весе электродвигателя теплоемкость и теплоотдача неизменны, то термическая постоянная времени в этом случае также неизменна для различных кривых нагрева.

На рисунке 4.1 представлены кривые нагрева и охлаждения, построенные при различных кривых токах электродвигателя [12].

Рисунок 4.1 – Кривые измерения температуры перегрева электродвигателя при нагревании и охлаждении в зависимости от времени при различных значениях тока [12]

Характеристики

Список файлов ВКР