ПЗ (1228695), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Принимаем . Тогда частота оборотов
, об/мин
. (3.5)
Значение постоянного коэффициента в соответствии с исходными номинальными данными ТЭД
. (3.6)
где – число пар главных полюсов двигателя;
– количество эффективных проводников якорной обмотки;
– количество витков в каждой секции (катушке) якорной обмотки;
– количество секций (катушек) якорной обмотки;
– число пар параллельных ветвей якорной обмотки.
.
Значение постоянного коэффициента См в соответствии с исходными номинальными данными ТЭД
, (3.7)
.
В окончательном виде имеем уравнение скоростной характеристики ТЭД nД, об/мин:
(3.8)
Значение магнитного потока возбуждения ТЭД ФД для заданного режима определяется по соотношению 3.8 при известных значениях UД и nД.
3.3 Расчет универсальной и в режиме полного возбуждения характеристик намагничивания тягового электродвигателя
Для определения характеристики намагничивания ФД=f(IB) определим номинальные значения тока и магнитного потока ТЭД, используя для этого исходные данные.
Ток ТЭД, для заданного режима работы IТД, А
(3.9)
где mТД – число параллельно соединенных двигателей (см. исходные данные и технические данные ТЭД ЭД118А).
.
Значение магнитного потока возбуждения ТЭД ФД, Вб
, (3.10)
Координаты характеристик намагничивания ФД=f(IД) тягового электродвигателя приведены в таблицах 3.3 и 3.4.
Таблица 3.3 – Универсальная характеристика намагничивания ТЭД
Ток Iв, А | 0 | 180 | 360 | 540 | 720 | 900 | 1080 | 1260 |
Магнитный поток Фд, Вб | 0 | 0,0536 | 0,0793 | 0,0948 | 0,103 | 0,1061 | 0,1092 | 0,1123 |
Таблица 3.4 – Характеристика намагничивания ТЭД в режиме возбуждения ПП
Iд A | 0 | 180 | 360 | 540 | 720 | 900 | 1080 | 1260 | ||
ПП | Iв, A | 0 | 185,2 | 370,4 | 555,5 | 740,7 | 925,9 | 1111 | 1296,3 | |
α=1,00 | Фд, Вб | 0 | 0,054 | 0,081 | 0,095 | 0,103 | 0,106 | 0,108 | 0,11 |
Графики характеристик намагничивания тягового электродвигателя ЭД-118А в именованных единицах показаны на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Характеристики намагничивания тягового электродвигателя ЭД118А зависимости ФД=f(IД): 1 – универсальная; 2 – в режиме возбуждения ПП
Характеристика холостого хода, т. е при I=0, и нагрузочные характеристики при разных величинах тока якоря показаны на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – Нагрузочные характеристики тягового электродвигателя ЭД118А зависимости Е/n=f(Aw)
3.4 Расчет и построение скоростной и моментной характеристик тягового электродвигателя в режиме полного возбуждения
В таблице 3.5 приведены координаты электромеханических характеристик.
Таблица 3.5 – Координаты электромеханических характеристик ТЭД в режиме возбуждения ПП
| 476 | 538,7 | 599 | 660 | 720 | 815 | 910 | 1005 | 1100 | |
Uд, В | 700 | 641 | 582 | 523 | 465 | 425 | 385 | 345 | 305 | |
ПП | Фд, Вб | 0,09 | 0,094 | 0,097 | 0,1 | 0,103 | 0,105 | 0,1058 | 0,107 | 0,109 |
Мд,кГм | 301,9 | 355 | 407,5 | 462,5 | 520 | 600 | 675 | 754 | 840,8 | |
nд,об/мин | 1011 | 886,8 | 780,7 | 680,9 | 587 | 526 | 473 | 419 | 363,8 | |
V, км/ч | 45 | 39,7 | 34,9 | 30,4 | 26 | 23,5 | 21 | 18,7 | 16 |
По данным таблицы 3.5 строим искомые графики скоростных nД=f(IД) и моментных МД=f(IД) характеристик ТЭД в режиме возбуждения ПП.
Электромеханические характеристики ТЭД в режиме возбуждения ПП типа ЭД-118А зависимости МД=f(IД), nД=f(IД) показаны на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – Электромеханические характеристики ТЭД в режиме возбуждения ПП типа ЭД–118А зависимости 1 – nД=f(IД); 2– МД=f(IД)
Расчетная скорость тепловоза VP, км/ч
(3.11)
где DK – диаметр колеса (принимаем 1,05);
nя – число оборотов, об/мин;
µ – передаточное отношение (принимаем 4,41) .
При ПП V=25-45 км/ч.
Электротяговая характеристика ТЭД в режиме возбуждения ПП типа ЭД – 118А зависимости V=f(I) показана на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 – Электротяговая характеристика ТЭД в режиме возбуждения ПП
типа ЭД - 118А зависимости V=f(I)
Произведем расчет изменения частоты оборотов и противо-ЭДС двигателя в зависимости от диаметра колеса в режиме возбуждения ПП.
Частота оборотов якоря nя, об/мин
, (3.12)
Противо-ЭДС двигателя Епр, В
(3.13)
где Св – постоянный для машины данного типа коэффициент, зависящий от ее конструктивных параметров и единиц измерения величин, входящих в определение значения ЭДС;
ФД – магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения;
nя – частота оборотов якоря электрической машины.
.
Результаты расчета изменения частоты оборотов и противо-ЭДС двигателя в зависимости от диаметра колеса в режиме возбуждения ПП приведены в таблице 3.6.
Таблица 3.6 – Изменение противо-ЭДС и частоты оборотов в зависимости от диаметра колеса в режиме возбуждения ПП
| | при 20 км/ч | | при 25 км/ч | | при 30 км/ч | | при 35 км/ | | при 40 км/ч | | при 45 км/ч |
1,05 | 445,2 | 342,7 | 556,5 | 414,7 | 667,8 | 483,2 | 779,1 | 546,4 | 890,4 | 602 | 1001,7 | 652,7 |
1,044 | 447,8 | 344,4 | 559,7 | 416,6 | 671,6 | 485,6 | 783,6 | 548,9 | 895,5 | 604,5 | 1007,5 | 655,2 |
1,04 | 449,5 | 345,6 | 561,9 | 417,8 | 674,2 | 487 | 786,6 | 550,3 | 899 | 606 | 1011,3 | 656,4 |
1,035 | 451,7 | 347 | 564,6 | 419,3 | 677,5 | 488,9 | 790,4 | 552,3 | 903,3 | 608 | 1016,2 | 658,3 |
1,03 | 453,8 | 348,5 | 567,3 | 420,9 | 680,8 | 490,8 | 794,2 | 554,3 | 907,7 | 610,1 | 1021,2 | 660,2 |
1,025 | 456,1 | 350 | 570,1 | 422,5 | 684,1 | 492,7 | 798,1 | 556,4 | 912,1 | 612,1 | 1026,1 | 662,1 |
1,02 | 458,3 | 351,5 | 572,9 | 424 | 687,4 | 494,7 | 802 | 558,4 | 916,6 | 614,2 | 1031,2 | 664 |
1,015 | 460,6 | 353 | 575,7 | 425,7 | 690,8 | 496,7 | 806 | 560,5 | 921,1 | 616,3 | 1036,2 | 666 |
1,01 | 462,8 | 354,6 | 578,5 | 427,3 | 694,2 | 498,7 | 810 | 562,6 | 925,7 | 618,4 | 1041,4 | 667,9 |
1,005 | 465,1 | 356,1 | 581,4 | 428,9 | 697,7 | 500,7 | 814 | 564,7 | 930,3 | 620,6 | 1046,6 | 669,9 |
1 | 467,5 | 357,7 | 584,3 | 430,6 | 701,2 | 502,7 | 818,1 | 566,9 | 934,9 | 622,8 | 1051,8 | 671,9 |
0,995 | 469,8 | 359,3 | 587,3 | 432,3 | 704,7 | 504,8 | 822,2 | 569,1 | 939,6 | 625 | 1057,1 | 674 |
0,99 | 472,2 | 360,9 | 590,2 | 434 | 708,3 | 506,9 | 826,3 | 571,2 | 944,4 | 627,2 | 1062,4 | 676 |
0,985 | 474,6 | 362,5 | 593,2 | 435,7 | 711,9 | 509 | 830,5 | 573,5 | 949,2 | 629,4 | 1067,8 | 678,1 |
Кривая зависимости Епр=f(n) при скорости движения тепловоза 25 км/ч показана на рисунке 3.5.