ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (1236048), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

= 39,8 тсVрасч. = 18 км/ч4050607080Bрасч. = 17,5 тсVрасч = 56,6 км/чBрасч. = 20 тсVрасч. = 49,5 км/чBрасч. = 25 тсVрасч. = 39,6км/ч90100110120V, км/чРасчетная тяговая и тормозная характеристики приведены на рисунке 2.2.Рисунок 2.2 – Расчетные тяговая и тормозная характеристики тепловоза 2ТЭ25АДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист233 ПОВЕРОЧНЫЙРАСЧЁТИСРАВНИТЕЛЬНЫЙАНАЛИЗОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛОКОМОТИВА 2ТЭ25А3.1 Определение расчётной силы тягиМеханический момент на валу тягового двигателя можно определить двумяспособами:- Первый способ.Вычисляем электромагнитный момент двигателя:Мэ p  m1  U12r2'S' 2r1   r1  c1  2   x1  c1  x '2S ,(3.1)где p  3 – число пар полюсов;m1  3 – количество фаз;U1  Um  Udc / 6 – действующее значение фазного напряжения, В;r2' – приведенное активное сопротивление фазы ротора, Ом;S  f 2 / f1 – относительное скольжение, о.е;1  2    f1 – угловая частота вращения поля стотора, с 1 ;r1 – активное сопротивление фазы стотора, Ом;c1  1  x1 / x m ;x1  0,0717 Ом – индуктивное сопротивление обмотки стотора;x '2  0,0687 Ом – приведенное индуктивное сопротивление обмотки ротора;U m – амплитуда вектора выходного напряжения инвертора, о.е.;U dc – напряжение в звене постоянного тока, В;f 2 – абсолютное скольжение, Гц;f1  p  f r  f 2 – частота питания статора, Гц;ДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист24f r – частота вращения ротора, Гц.Механический момент на валу двигателя вычисляется из электромогнитного по формуле:М м  М э  дв ,(3.2)где дв – КПД двигателя, определяется из расчётных рабочих характеристик(рисунок 3.1).Значения сопротивлений r1 и r2' для соответствующней температуры обмоток двигателя определяется по формулам:r1  r1(150)  1    t дв  150;(3.3)r2'  r2' (150)  1    t дв  150,(3.4)где t дв – температура двигателя, °С;  4,3  10  3 1/ K – температурный коэффициент сопротивления меди;r1(150)  0,0327 Ом – активное сопротивление фазы статора при температуре150 °С;r2' (150)  0,0225 Ом – активное сопротивление фазы ротора при температуре150 °С.Для расчёта механического момент по первому способу используются значения U dc , U m , f r , f 2 и t дв , которые регистрируются автоматической системой контроля (АСК);- Второй способ.Механический момент двигателя вычисляется через ток и напряжение взвене постоянного тока и угловую частоту врещения ротора АТД:Мм U dc  I d  пр  двr,(3.5)где I d – ток в звене постоянного тока (потребляемый с выпрямителем), А;пр  0,975 – КПД инвертора;ДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист25r  2    p  f r – угловая частота вращения ротора АТД, с 1 .Для расчёта момиента по второму способу используются значения U dc , f r иI d , которые регистрируются АСК.Расчётные рабочие характеристики электродвигателя АД917УХЛ1 приведены на рисунке 3.1.cosφМ,НмI,Aηη0.960.941.0cosφ0.920.900.810000 500 0.880.60.86400 0.840.48000 300Uл,ВI1202000S, %876Uл100600100004000f1, 800Гц12 6000М5f180 4004S32200040 2001nр, об/мин0400800120016002000Рисунок 3.1 – Расчётные рабочие характеристики электродвигателя АД917УХЛ1 приP2  350 кВт:  – КПД; cos  – коэффициент мощности; U л – линейное напряжение;f1 – частота; I – фазный ток; S – скольжение; M – момент; n р – частота вращения ротораДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист263.2 Тяговый электродвигательАсинхронный тяговый электродвигатель (АТД) с короткозамкнутым ротором предназначен для работы в составе колесно-моторных блоков грузовых магистральных тепловозов.

Он получает питание от автономного инверторанапряжения (АИН) на IGBT-транзисторах, входящего с состав тягового статического преобразователя частоты (СПЧ), который в свою очередь запитан отсинхронного тягового генератора.В соответствии с алгоритмом регулирования тягового СПЧ электродвигатель обеспечивает три зоны электромеханической характеристики (рисунок 1.2):- зона 1 – пусковой режим. Частота вращения изменяется: n 0  n1  (до точки выхода на полную мощность дизель-генератора). При этом электродвигательсоздает постоянный пусковой момент и постоянное отношение критическогомомента к пусковому моменту. Напряжение и частота изменяются по закону постоянства магнитного потока;- зона 2 – частота вращения изменяются в диапазоне n1  n 2  (от точки выхода на полную мощность до точки выхода на полное напряжение).

В этом случае электродвигатель должен поддерживать постоянное отношение критического момента к текущему моменту;- зона 3 – частота вращения электродвигателя n 2  n 3  (зона ослабленияпотока тягового электродвигателя). При этом полное напряжение поддерживается постоянным, равным 1410 В. Регулирование момента электродвигателяосуществляется за счет изменения частоты питающего напряжения. Отношениекритического момиента к значению текущего момента в точке n 3 должно бытьболье 1.В зонах 2 и 3 постоянно реализуется номинальная мощность электродвигателя.Качественная характеристика регулирования тягового двигателя на теплово-ДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист27зе приведена на рисунке 3.2.Мвр, о.е.,f2, Uл, P2МврР2двUл1f22n0n13n2n3nРисунок 3.2 – Качественная характеристика регулирования тягового двигателя на тепловозеОсновные технические характеристики тягового двигателя приведены втаблице 3.1.Таблица 3.1 – Основные технические характеристики тягового двигателя длятепловоза 2ТЭ25АПараметрЗначение12Мощность на валу, кВт340Напряжение линейное (действующее значение) в точке выхода на полную мощность дизель-генератора, ВМаксимальное линейное напряжение (действующеезначение), ВТок фазный (действующее значение) при трогании, АДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДата7501410452Лист28Окончание таблицы 3.112Ток фазный (действующее значение) в точке выхода на420полную мощность дизель-генератора, АМомент вращения при трогании, Н  м10460Момент вращения в точке выхода на полную мощность10460дизель-генератора, Н  мМомент вращения при конструкционной скорости теп-1152ловоза, Н  мЧастота вращения при конструкционной скорости (бан-2300дажи полностью изношены), об / минЧастота тока статора максимальная, не более, Гц150Коэффициент полезного действия, о.е.0,93Расход охлаждающего воздуха, не более, м 3 / с1,2Опорно-осевая сПодвеска тягового двигателяподшипникамикаченияЭлектродвигатель в части воздействия климатических факторов внешнейсреды соответствует климатическому исполнению У1 по ГОСТ 15150-69 иГОСТ 15543.1-89 (при этом нижнее значение температуры окружающего воздуха – минус 50 °С).Электродвигатель рассчитан на принудительно нагнетательное охлаждение.Способ охлаждения электродвитагеля 1СА17 по ГОСТ 20459-87.Для обеспечения требуемых механических характеристик регулированиядвигателя контроля за его тепловым состоянием электродвигатель оборудовандатчиками частоты вращения ротора и температуры статорных обмоток.ДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист293.3 Образование силы тяги АТДВ зоне 1, частота вращения магнитного поля n 0  n1  статора:n0 60  f1.p(3.6)Частота вращения ротора соответствует:n 2  n1  1  S ,(3.7)S  n1  n 2  / n1 .(3.8)откуда выражаем S :Тогда, частота вращения колесной пары при расчётной скорости движения:n кп Vр  0,188  D к.(3.9)где Vр  18,5 км / ч – расчётная скорость движения тепловоза;  3,65 – передаточное отношение тягового редуктора;Dк  0,98 м – диаметр колеса колесной пары.n кп 18,5  3,65 367 об / мин .0,188  0,98Электромагитная мощность по преобразователю:Pэл2  m 2  E 2S  I 2  cos 2 .(3.10)Механическая критическая реализуемая мощность на валу АТД:21  S Pмех  m1  I '2  r2'  . S (3.11)При критическом максимальном моменте:М max  9,55 3 21. u1 22n12   R1  R1  X 5 (3.12)Мощность АТД:PАТД  2  M    n1 .(3.13)Из выражения (1.13) выразим момент:ДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист30ММPАТ Д  32    f1;(3.14)350  3 1,393 Н  м .2  3,14  1203.4 Определение силы действующей в зубчатом зацеплении тяговогоредуктораСхема образования сил в зубчатом зацеплении представлена на рисунке 3.3.FзF’зPстFсцPзPзPзPзFзкPрельсCdРисунок 3.3 – Схема образования сил в зубчатом зацепленииОпределим момент сил:М тэд  973,6 Р тэдnр;nр    nк ;nк nк 1000  Vр60    D к(3.16);Лист№ документаПодписьДата(3.17)1000  18,5 93,5 об / мин ;60  3,14  1,05ДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзм(3.15)Лист31n р  3,65  93,5  341,3 об / мин ;М тэд  973,6 340 969,9 кгс  м .341,3Определим силу действующую на зуб тягового редуктора:Рз Рз М тэдrш з ;(3.18)969,9 0,92  9105 кгс.0,098Определим силу при вращении колеса:Fз' Fз' Рз;cos 20(3.19)9105 24945,4 кгс.0,368Переносим силу на радиус для получения пары сил:Fз  Fз'  24945,4 кгс.(3.20)Определим силу тяги на ободе колеса:Fзк  Fз Fзк  24945,4 R зк;Rб(3.21)0,230 10926,2 кгс.0,525Соотношение силы сцепления и силы тяги:Fсц  Fзк  10926,2 кгс.ДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДата(3.22)Лист324 МОНИТОРИНГЭКСПЛУАТАЦИОННОГОСОСТОЯНИЯТЕПЛОВОЗА 2ТЭ25А «ВИТЯЗЬ»4.1 Понятия и показатели готовностиСпособность локомотива выполнять предусмотренные техническими требованиями функции при установленных в нормативной и (или) техническойдокументации условиях применения, технического обслуживания и ремонта впредположении, что необходимые внешние ресурсы обеспечены.Готовность локомотива зависит от сочетания свойств безотказности, ремонтопригодности и способов технического обслуживания.Условия могут включать климатические, технические или экономическиеобстоятельства.Необходимые внешние ресурсы, кроме ресурсов технического обслуживания, не влияют на свойство готовности локомотива.Коэффициент оперативной готовности локомотива: Отношение суммарноговремени пребывания локомотива в работоспособном состоянии за некоторыйпериод эксплуатации к суммарному времени пребывания локомотива в работоспособном состоянии и простоев, обусловленных техническим обслуживанием,ремонтом, логистическими и административными задержками, за тот же период.Коэффициент технической готовности локомотива: Отношение суммарноговремени пребывания локомотива в работоспособном состоянии за некоторыйпериод эксплуатации к суммарному времени пребывания локомотива в работоспособном состоянии и простоев, обусловленных техническим обслуживаниеми ремонтом, за тот же периодКоэффициент внутренней готовности локомотива: Отношение суммарноговремени пребывания локомотива в работоспособном состоянии за некоторыйпериод эксплуатации к суммарному времени пребывания локомотива в работоспособном состоянии и простоев, обусловленных неплановым ремонтом.ДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист33Мгновенный коэффициент готовности наличного парка локомотивов: Отношение количества локомотивов, находящихся в работоспособном состояниив заданный момент времени, к общему их количеству наличного парка в этотже момент времени.4.2 Классификация отказов оборудованияВ зависимости от последствий отказов в работе технических средств вводится их следующая классификация по категориям:- отказы 1-й категории – отказы, приведшие к задержке пассажирского,пригородного или грузового поезда на перегоне (станции) на 1 час и более, либо приведшие к транспортным происшествиям или событиям, связанным снарушением правил безопасности движения и эксплуатации железнодорожноготранспорта;- отказы 2-й категории – отказы, приведшие к задержке пассажирского,пригородного или грузового поезда на перегоне (станции) продолжительностью от 6 минут до 1 часа;- отказы 3-й категории – отказы, не имеющие последствий, относящихся котказам 1-й и 2-й категории, (учет таких отказов производится первоначально врамках автоматизированных систем управления хозяйств).При классификации случаев отказов в работе технических средств принимаются: задержки как первого, так и последующих (каждого в отдельности)поездов (пассажирских, пригородных, грузовых), допущенные по причинеданного отказа в работе технического средства; наибольшее время задержкиотдельного взятого поезда (пассажирского, пригородного, грузового), учтенноепо месту возникновения отказа в работе технического средства.При определении категории технологического нарушения учитываютсяследующие категории поездов: пассажирские - скоростные, скорые, пассажирские,местные,служебного(специального)назначения,туристско-экскурсионные, почтово-багажные, скорые обслуживаемые мотор- вагоннымДП 190301.65.09-Л-213.ПЗИзмЛист№ документаПодписьДатаЛист34подвижным составом; пригородные - собственно пригородные поезда, скорыепригородные поезда, пригородные служебного назначения; грузовые поезда сквозные, участковые, сборные, вывозные, передаточные грузовые поезда; грузовые специализированные (ускоренные) поезда, соединенные; прочие категории поездов - категории поездов, не относящиеся к категориям пассажирских,пригородных или грузовых поездов.

Характеристики

Список файлов ВКР