1. Исходные данные

1. Диаметр колеса по кругу катания D_K =1050 мм;

2. Количество движущих осей локомотива п_ос=6;

3. Осевая нагрузка локомотива 277=23т;

4. Конструкционная скорость локомотива F^=100

5. Номинальная мощность ТЭД Р_дн=420 кВт;

6. Номинальное напряжение ТЭД и_дн=500 В;

7. Число главных полюсов ТЭД 2/7=4;

8. Число параллельных ветвей якорной обмотки двигателя 2а=4;

9. Номинальная частота вращения вала ТЭД пщ^ЛОоб/мин;

10. Количество проводников якорной обмотки N= 648;

11. Передаточное число зубчатой передачи колесно-моторного блока //=4,41.

2. Определение параметров номинального режима работы тэд: силы тока

магнитного потока Фд_Н

2.1 Определение конструктивных постоянных двигателей С_е и С_м

с = ^*- (1)

^Б 60-е' ^{{ }}

С =^- (2)

2п -а

где/? - число пар главных полюсов двигателя;

N - количество проводников якорной обмотки;

а - число пар параллельных ветвей якорной обмотки.

10,8; 60-2

=юза

С, =

2-3,14-2 2.2 Вычисление силы тока ТЭД на номинальном режиме работы

^w ДЯ

где 1]дн, Рдн, Цдн - номинальные значения напряжения, мощности и к.п.д. двигателя. Величину номинального к.п.д. принимаем для тепловоза равной г\дц = 0,92.

™=10³=913 А, ^ди 500-0,92

2.3 Расчет магнитного потока возбуждения ТЭД на номинальном режиме работы

л rue тт

(4)

*- Е ' ^пДН

где пщ- номинальная частота вращения вала ТЭД, яд^ =710 об/мин.

0,96-500 _{пп£п D}^

Ф тты = = 0,063 , г>0.

^дн 10,8-710

3. Расчет и построение универсальной магнитной характеристики ТЭД Фд~Г(1_в)

3.1 Определение зависимости магнитного потока Ф_д от режимов работы тягового электрического двигателя.

При расчете электромеханических характеристик любого электродвигателя используют его магнитные характеристики (кривые намагничивания), то есть зависимости магнитного потока Ф_д от тока возбуждения 1_В и тока якоря 1_Д. Их обычно представляют в виде графиков Фд=€(1_в) построенных для различных величин тока якоря 1_Д, и называют нагрузочными характеристиками.

Для локомотивных ТЭД, с последовательным возбуждением семейство нагрузочных характеристик Ф_д=Г(1в, 1_Л) можно заменить одной кривой Фд=Щ_в)) считая 1_Д = 1_В. Однако для определения этой зависимости, которую будем называть универсальной магнитной характеристикой ТЭД, необходимо провести расчеты его магнитной сис­темы и взаимодействия магнитных полей полюсов и якоря. В данной курсовой

6

работе будем использовать безразмерные универсальные магнитные характеристики ТЭД.

Они представляют собой зависимости магнитного потока Ф_д от тока возбуждения 1_В, выраженные относительно значений Фдн и 1_Вн на номинальном режиме работы ТЭД (табл. 1).

Таблица 1

Безразмерные универсальные магнитные характеристики электровозных и тепловозных тяговых электродвигателей

(WIbhMWW)		0	Д5	0	,50	0,	75	1,00	1,25	1,	50
(Фд/Фдн)	ТЭД электровоза	0	,50	0	,72	0,	88	1,00	1,07	1	Л1
	ТЭД тепловоза	0	,52	0	,77	о,	92		1,03	1	,06

Определение искомой зависимости Фд=Д1в) (в абсолютных величинах) осуществляют по точкам безразмерной характеристики путем пересчета по формулам

Ф_д = (Фд/Фдн) Фдн, Вб;

1в = (1в/1вн)1вн,А считая, что 1_Вн=1дн-

Полученные координаты точек универсальной магнитной характеристики ТЭД заносим в таблицу 2 и далее строим график Фд=Щв) на миллиметровой бумаге (см. рисунок 1 приложения).

Таблица 2

Безразмерная универсальная магнитная характеристика тепловозного тягового

электродвигателя

(1вЛвн)=(1д/1дн)	0,25	0,50	0,75	1,00	1,25	1,50
(Фд/Фдн) ТЭД тепловоза	0,52	0,77	0,92	1,00	1,03	1,06
Фд	0,032	0,049	0,058	0.063	0,064	0,067
1в	228,3	456,5	684,75	913	1141,3	1369,5

4. Расчет и построение кривых намагничивания ТЭД при различных режимах нагрузки и ослабления возбуждения Ф_д=1'(1д, а)

При выполнении данного этапа заполняем таблицу 3. Значения 1_Д задаем по точкам универсальной магнитной характеристики в диапазоне (0,50-1,50)1_дн. Величины тока возбуждения 1_В, соответствующие каждому значению тока 1_Д, составляют

1_в=а-1_д,А, (5)

где а - коэффициент ослабления возбуждения ТЭД.

Значения коэффициента а на первой (ОП]) и второй (ОП₂) ступенях

0,6.

a₂ =

ослабления возбуждения принимаем равными а₂ = 0,4 и а, =

									—
._																		.—				—			...									_				—
	-	1						■—-				——																		__.		—								-	—-
																						;																	к
		_ _. . . . _„ ,																						„„_														ij.;		■
	:		1														. •																	\	—						—J-
							—			—		_																												—1~—
																																									i
																												f ■ ; 4
												i					—	—																		~"T :
																							!
			...							.. ._	1 4—																			1
				:	—		г ч—			—	—		i—							^. . j .
							j											\		—
							:											i								-														—
																				—;_._..											—
																									:
																													... ;. .-
	1
																			—			_	—											■■							-t
	—																									i
			.■		--			—	...		—							i— ,								■
																i
			г																								■
			к1
												-	—					_					-																		\-
					-—																—				—					....
																		N
										--																													1 j1
																								--- ..
																			—	\	ч	1					\
																		-		—			4																	—	———4—
					_							—...		■ ■														—	-. -1 1		i	-
			■ j-—																		—	——			1 L ■■■■'																j: ■
							J																		—				■■■-	■;■	___							4r
. ,
							cr		—,											—j—								!							-
	1	-						s															-■■
																															■■
																									!
												■ ^							-		--													^
		-:																								Is						. ■								—■—
_i- _																											.											—	" ■
		, i ■ ■														1

Значения магнитного потока Ф_д для каждого сочетания величин тока якоря 1_Д и коэффициента а можно приближенно определить по построенному ранее графику универсальной магнитной характеристики ТЭД Ф_д=ц1_в).

Полученные точки с координатами (1_д,Фд) наносим на миллиметровую бумагу и построить кривые намагничивания двигателя Ф_Д=Щ_Д) для режимов возбуждения ПП, ОП_Ь и ОП₂(см. рисунок 2 приложения:).

Таблица 3 Кривые намагничивания ТЭД при разных режимах возбуждения

1д,А		456,5	684,8	913	1141,3	1369,5
ГШ а =1,00	1в,А	456,5	684,8	913	1141,3	1369,5
	Фд, Вб	0,049	0,058	0,063	0,064	0,067
ОПЬ cxi=0,6	1в,А	273,9	410,9	547,8	684,78	821,7
	Фд,Вб	0,036	0,044	0,052	0,058	0,0615
оп2 а2 =0,4	la A	182,6	273,9	365,2	456,52	547,8
	Фд,Вб	0,025	0,036	0,041	0,047	0,052