6.Различные схемы возбуждения тягового генератора на тепловозах (необхо­димость, принципы их работы, характеристики).

Автоматическое регулирование возбуждения тягового генера­тора служит для создания внешней характеристики необходимой формы, внешняя характеристи­ка должна иметь участки ограничения тока, ограничения мощности и ограничения напряжения.

Электрический генератор общепромышленного исполнения не может обеспечить такую характеристику. Действительно, если гене­ратор имеет независимое возбуждение (рис. 4, а), т. е. ток в катуш­ках главных полюсов не изменяется, то внешняя характеристика такого генератора будет близка к горизонтальной линии (рис. 4,д, кривая 1). С ростом нагрузки напряжение генератора несколько уменьшается за счет падения напряжения в обмотке якоря.

Наиболее важными характеристиками тяговых генераторов теп­ловозов являются внешняя характеристика для номинальной мощ­ности и промежуточных позиций контроллера машиниста (частич­ных нагрузок) и зависимость потока главных полюсов от тока воз­буждения при постоянной частоте вращения (характеристика хо­лостого хода).

Основное требование к внешней характеристике — обеспечить в зоне рабочих токов (от I_гmin до I_гmax) работу дизеля с полной мощностью при постоянной частоте вращения. Для этого в рабо­чей зоне она должна иметь форму гиперболы, т. е. мощность генератора должна быть постоянной. Режим генератора по току как бы задается в зависимости от сопротивле­ния движению на данном участке профиля пути (определяется вра­щающий моментом тяговых электродвигателей). Поэтому мощ­ность генератора можно регулировать, изменяя его напряжение со­ответственно заданному току. На магистральных и маневровых теп­ловозах применяют схемы электрических передач, работающих при постоянной частоте вращения вала дизеля на данной позиции конт­роллера.

29. Методика расчета зубчатой передачи

Передаточное отношение зубчатой передачи определяют из усло­вия получения конструкционной скорости тепловоза при максимально возможной окружной скорости якоря электродвигателя

где n_д - частота вращения якоря электродвигателя, об/мин;

n - частота вращения оси колёсной пары, об/мин;

Vamax - максимально допустимая окружная скорость якоря, м/с;

D_a - диаметр якоря тягового электродвигателя: D_a~ 500 мм;

Максимально возможное по условиям размещения передаточное число

где D₃ и d₃ - диаметры делительных окружностей большого и малого зубчатых колес, мм;

Zmax и z_min - соответственно их числа зубьев.

Минимальное число зубьев малой шестерни

где d_{з min} – минимальный диаметр делительной окружности шестерни;

m – модуль зубчатой передачи.

Минимальный диаметр делительной окружности шестерни, мм,

где D_{з max} - максимально возможный диаметр делительной окружности большого зубчатого колеса, мм.

Число зубьев малой шестерни при прямозубой передаче

.

Максимально возможное число зубьев большого зубчатого колеса

Максимально возможный диаметр делительной окружности боль­шого зубчатого колеса

.