1.Диплом (1236045), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Рисунок 3.3 – График зависимости линейной скорости якоря от диаметра бандажа
Уменьшение диаметра бандажа приводит к увеличению линейной скорости якоря. Так, при скорости в 25 км/ч, линейная скорость якоря для колёсной пары с диаметром 1050 мм будет составлять 14,4 км/ч, а при диаметре 985 мм 15,3 км/ч, что составляет 6 %. Увеличение линейной скорости якоря приводит к росту частоты вращения якоря. Возрастание частоты вращения якоря приводит к возрастанию реактивной ЭДС, которая индуцируется в коммутируемых секциях, и тем самым процесс коммутации протекает неблагоприятно. Нарушение процесса коммутации приводит к искрению щеток, длительное искрение щёток приводит к преждевременному износу коллектора и щёток, а также появлению кругового огня. Эти факторы приводят тяговые электродвигатели в не рабочее состояние. [4].
Определять начальную стадию буксования двигателя можно методом и средствами определения частоты вращения якоря по коммутации на коллекторе.
Зная число коллекторных пластин и сколько перекрывает щётка, а также используя значения линейной скорости якоря из таблицы 3.2 по формуле 3.7 и 3.8 рассчитаем значение частоты вращения якоря по коммутации на коллекторе. Расчёты выполним для значений скорости от 20-100 км/ч и диаметров бандажа от 985-1050 мм. Выполненные расчёты сведём в таблицу 3.4.
(3.7)
(3.8)
Таблица 3.4 – Расчёт частоты вращения якоря
| 20 км/ч | 25 км/ч | 30 км/ч | ||||||||
| | | | | | | | | |||
1050 | 11,50 | 123,7 | 35,62 | 14,38 | 154,58 | 44,52 | 17,26 | 185,50 | 53,42 | ||
1045 | 11,56 | 124,3 | 35,79 | 14,45 | 155,32 | 44,73 | 17,34 | 186,39 | 53,68 | ||
1040 | 11,61 | 124,9 | 35,96 | 14,52 | 156,07 | 44,95 | 17,42 | 187,28 | 53,94 | ||
1035 | 11,67 | 125,5 | 36,13 | 14,59 | 156,82 | 45,17 | 17,51 | 188,19 | 54,2 | ||
1030 | 11,73 | 126,1 | 36,31 | 14,66 | 157,58 | 45,38 | 17,59 | 189,10 | 54,46 | ||
1025 | 11,78 | 126,7 | 36,49 | 14,73 | 158,35 | 45,61 | 17,68 | 190,02 | 54,73 | ||
1020 | 11,84 | 127,3 | 36,66 | 14,8 | 159,13 | 45,83 | 17,76 | 190,96 | 55,00 | ||
1015 | 11,90 | 127,9 | 36,84 | 14,88 | 159,91 | 46,06 | 17,85 | 191,90 | 55,27 | ||
1010 | 11,96 | 128,6 | 37,03 | 14,95 | 160,71 | 46,28 | 17,94 | 192,85 | 55,54 | ||
1005 | 12,02 | 129,2 | 37,21 | 15,02 | 161,50 | 46,51 | 18,03 | 193,81 | 55,82 | ||
1000 | 12,08 | 129,9 | 37,40 | 15,1 | 162,31 | 46,75 | 18,12 | 194,78 | 56,10 | ||
995 | 12,14 | 130,5 | 37,59 | 15,17 | 163,13 | 46,98 | 18,21 | 195,75 | 56,38 | ||
990 | 12,20 | 131,2 | 37,78 | 15,25 | 163,95 | 47,22 | 18,30 | 196,74 | 56,66 | ||
985 | 12,26 | 131,8 | 37,97 | 15,33 | 164,78 | 47,46 | 18,39 | 197,74 | 56,95 |
Продолжение таблицы 3.4
| 35 км/ч | 40 км/ч | 45 км/ч | |||||||
| | | | | | | | | ||
1050 | 20,13 | 216,42 | 62,33 | 23,01 | 247,33 | 71,23 | 25,88 | 278,25 | 80,1 | |
1045 | 20,23 | 217,45 | 62,63 | 23,12 | 248,52 | 71,57 | 26,01 | 279,58 | 80,5 | |
1040 | 20,32 | 218,50 | 62,93 | 23,23 | 249,71 | 71,92 | 26,13 | 280,93 | 80,9 | |
1035 | 20,42 | 219,55 | 63,23 | 23,34 | 250,92 | 72,26 | 26,26 | 282,28 | 81,3 | |
1030 | 20,52 | 220,50 | 63,54 | 23,45 | 252,14 | 72,62 | 26,39 | 283,65 | 81,7 | |
1025 | 20,62 | 221,70 | 63,85 | 23,57 | 253,37 | 72,97 | 26,51 | 285,04 | 82,1 | |
1020 | 20,72 | 222,78 | 64,16 | 23,68 | 254,61 | 73,33 | 26,64 | 286,43 | 82,5 | |
1015 | 20,83 | 223,88 | 64,48 | 23,80 | 255,86 | 73,69 | 26,78 | 287,84 | 82,9 | |
1010 | 20,93 | 224,99 | 64,80 | 23,92 | 257,13 | 74,05 | 26,91 | 289,27 | 83,3 | |
1005 | 21,03 | 226,11 | 65,12 | 24,04 | 258,41 | 74,42 | 27,04 | 290,71 | 83,7 | |
1000 | 21,14 | 227,24 | 65,44 | 24,16 | 259,70 | 74,79 | 27,18 | 292,16 | 84,1 | |
995 | 21,24 | 228,38 | 65,77 | 24,28 | 261,01 | 75,17 | 27,13 | 293,63 | 84,6 | |
990 | 21,35 | 229,53 | 66,11 | 24,40 | 262,32 | 75,55 | 27,45 | 295,11 | 85,0 | |
985 | 21,46 | 230,70 | 66,44 | 24,52 | 263,65 | 75,93 | 27,59 | 296,61 | 85,4 |
Продолжение таблицы 3.4
| 50 км/ч | 55 км/ч | 60 км/ч | ||||||
| | | | | | | | | |
1050 | 34,51 | 309,17 | 89,04 | 31,63 | 340,09 | 97,94 | 34,51 | 371,00 | 106,85 |
1045 | 34,68 | 310,65 | 89,47 | 31,79 | 341,71 | 98,41 | 34,68 | 372,78 | 107,36 |
1040 | 34,84 | 312,14 | 89,90 | 31,94 | 343,35 | 98,89 | 34,84 | 374,57 | 107,88 |
1035 | 35,01 | 313,65 | 90,33 | 32,09 | 345,01 | 99,36 | 35,01 | 376,38 | 108,40 |
1030 | 35,18 | 315,17 | 90,77 | 32,25 | 346,69 | 99,85 | 35,18 | 378,20 | 108,92 |
1025 | 35,35 | 316,71 | 91,21 | 32,41 | 348,38 | 100,33 | 35,35 | 380,05 | 109,45 |
1020 | 35,53 | 318,26 | 91,66 | 32,56 | 350,09 | 100,82 | 35,53 | 381,91 | 109,99 |
1015 | 35,70 | 319,83 | 92,11 | 32,73 | 351,81 | 101,32 | 35,70 | 383,79 | 110,53 |
1010 | 35,88 | 321,41 | 92,57 | 32,89 | 353,55 | 101,82 | 35,88 | 385,69 | 111,08 |
1005 | 36,06 | 323,01 | 93,03 | 33,05 | 355,31 | 102,33 | 36,06 | 387,61 | 111,63 |
1000 | 36,24 | 324,63 | 93,49 | 33,22 | 357,09 | 102,84 | 36,24 | 389,55 | 112,19 |
995 | 36,42 | 326,26 | 93,96 | 33,38 | 358,88 | 103,36 | 36,42 | 391,51 | 112,75 |
990 | 36,60 | 327,90 | 94,44 | 33,55 | 360,69 | 103,88 | 36,60 | 393,48 | 113,32 |
985 | 36,79 | 329,57 | 94,92 | 33,72 | 362,53 | 104,41 | 36,79 | 395,48 | 113,90 |
Продолжение таблицы 3.4
| 65 км/ч | 70 км/ч | 75 км/ч | 80 км/ч | ||||||||||
| | | | | | | | | | | | |||
1050 | 37,4 | 401,9 | 115,8 | 40,3 | 432,8 | 124,7 | 43,1 | 463,8 | 133,6 | 46,0 | 494,7 | 142,5 | ||
1045 | 37,6 | 403,8 | 116,3 | 40,6 | 434,9 | 125,3 | 43,3 | 466,0 | 134,2 | 46,2 | 497,0 | 143,1 | ||
1040 | 37,8 | 405,8 | 116,9 | 40,7 | 437,0 | 125,9 | 43,6 | 468,2 | 134,8 | 46,5 | 499,4 | 143,8 | ||
1035 | 37,9 | 407,7 | 117,4 | 40,9 | 439,1 | 126,5 | 43,8 | 470,5 | 135,5 | 46,7 | 501,8 | 144,5 | ||
1030 | 38,1 | 409,7 | 118,0 | 41,0 | 441,2 | 127,1 | 44,0 | 472,8 | 136,2 | 46,9 | 504,3 | 145,2 | ||
1025 | 38,3 | 411,7 | 118,6 | 41,2 | 443,4 | 127,7 | 44,2 | 475,1 | 136,8 | 47,1 | 506,7 | 145,9 | ||
1020 | 38,5 | 413,7 | 119,2 | 41,5 | 445,6 | 128,3 | 44,4 | 477,4 | 137,5 | 47,4 | 509,2 | 146,7 | ||
1015 | 38,7 | 415,8 | 119,7 | 41,7 | 447,8 | 129,0 | 44,6 | 479,7 | 138,2 | 47,6 | 511,7 | 147,4 | ||
1010 | 38,9 | 417,8 | 120,3 | 41,9 | 450,0 | 129,6 | 44,9 | 482,1 | 138,8 | 47,8 | 514,3 | 148,1 | ||
1005 | 39,1 | 419,9 | 120,9 | 42,1 | 452,2 | 130,2 | 45,1 | 484,5 | 139,5 | 48,1 | 516,8 | 148,8 | ||
1000 | 39,3 | 422,0 | 121,5 | 42,3 | 454,5 | 130,9 | 45,3 | 486,9 | 140,2 | 48,3 | 519,4 | 149,6 | ||
995 | 39,5 | 424,1 | 122,2 | 42,5 | 456,8 | 131,6 | 45,5 | 489,4 | 140,9 | 48,6 | 522,0 | 150,3 | ||
990 | 39,7 | 426,3 | 122,8 | 42,7 | 459,1 | 132,2 | 45,8 | 491,9 | 141,7 | 48,8 | 524,6 | 151,1 | ||
985 | 39,9 | 428,4 | 123,4 | 42,5 | 461,4 | 132,9 | 46,0 | 494,4 | 142,4 | 49,0 | 527,3 | 151,9 |
Окончание таблицы 3.4
| 85 км/ч | 90 км/ч | 95 км/ч | 100 км/ч | ||||||||||
| | | | | | | | | | | | |||
1050 | 48,9 | 525,6 | 151,4 | 51,8 | 556,5 | 160,3 | 54,6 | 587,4 | 169,2 | 57,5 | 618,3 | 178,1 | ||
1045 | 49,1 | 528,1 | 152,1 | 52,0 | 559,2 | 161,0 | 54,9 | 590,2 | 170,0 | 57,8 | 621,3 | 178,9 | ||
1040 | 49,4 | 530,6 | 152,8 | 52,3 | 561,9 | 161,8 | 55,2 | 593,1 | 170,8 | 58,1 | 624,3 | 179,8 | ||
1035 | 49,6 | 533,2 | 153,6 | 52,5 | 564,6 | 162,6 | 55,4 | 595,9 | 171,6 | 58,4 | 627,3 | 180,7 | ||
1030 | 49,8 | 535,8 | 154,3 | 52,8 | 567,3 | 163,4 | 55,7 | 598,8 | 172,5 | 58,6 | 630,3 | 181,5 | ||
1025 | 50,1 | 538,4 | 155,1 | 53,0 | 570,1 | 164,2 | 56,0 | 601,7 | 173,3 | 58,9 | 633,4 | 182,4 | ||
1020 | 50,3 | 541,0 | 155,8 | 53,3 | 572,9 | 165,0 | 56,2 | 604,7 | 174,2 | 59,2 | 636,5 | 183,3 | ||
1015 | 50,6 | 543,7 | 156,6 | 53,6 | 575,7 | 165,8 | 56,5 | 607,7 | 175,0 | 59,5 | 639,7 | 184,2 | ||
1010 | 50,8 | 546,4 | 157,4 | 53,8 | 578,5 | 166,6 | 56,8 | 610,7 | 175,9 | 59,8 | 642,8 | 185,1 | ||
1005 | 51,1 | 549,1 | 158,1 | 54,1 | 581,4 | 167,4 | 57,1 | 613,7 | 176,8 | 60,1 | 646,0 | 186,1 | ||
1000 | 51,3 | 551,9 | 158,9 | 54,4 | 584,3 | 168,3 | 57,4 | 616,8 | 177,6 | 60,4 | 649,3 | 187,0 | ||
995 | 51,6 | 554,6 | 159,7 | 54,6 | 587,3 | 169,1 | 57,7 | 619,9 | 178,5 | 60,7 | 652,5 | 187,9 | ||
990 | 51,9 | 557,4 | 160,5 | 54,9 | 590,2 | 170,0 | 58,0 | 623,0 | 179,4 | 61,0 | 655,8 | 188,9 | ||
985 | 52,1 | 560,3 | 161,4 | 55,2 | 593,2 | 170,8 | 58,2 | 626,2 | 180,3 | 61,3 | 659,1 | 189,8 |
Из расчёта видно, что при диаметре бандажа 1050 мм и скорости локомотива от 20 до 100 км/ч, частота коммутации находится в интервале от 35 кГц до 178 кГц. На рисунке 3.4 представлен график зависимости частоты коммутации от скорости для диаметра бандажа 1050 мм.