2. Расчет параметров электрической передачи тепловоза

Определяем свободную мощность дизеля, передаваемую электрической передачей, кВт:

P_ен = N_e·β_c , (2.1)

где N_e - эффективная мощность дизеля, кВт;

β_c - коэффициент свободной мощности.

P_ен = 1472·0,92 = 1354,24 кВт .

Определяем номинальную мощность синхронного генератора, кВт:

P_ТГ = P_ен· η_тг, (2.2)

где η_тг – КПД тягового генератора .

P_ТГ = 1354,24·0,91 =1232,36 кВт.

Учитывая, что у большинства ТГ коэффициент регулирования напряжения С_р.н = U_ТГmax/U_ТГн = 1,4 – 1,6 ,определяем длительное напряжения генератора , В :

U_ТГн = U_ТГmax/С_р.н , (2.3)

U_ТГн = 750/1,5 = 500 В .

Определяем длительную силу тока генератора, А:

I_ТГн = (10³·P_ТГн)/ U_ТГн, (2.4)

I_ТГн=(10³·1232,36)/500 =2464,72 А .

Определяем длительную мощность ТЭД, кВт:

Р_ТЭДн= P_ТГн/m, (2.5)

где m – количество тяговых электродвигателей.

Р_ТЭДн = 1232,36/6 = 205,4 кВт.

Определяем угловую скорость ω_р вала ТЭД в длительном режиме, когда V_max=V_к (максимальная скорость тепловоза равна конструкционной), ^рад/_с:

ω_max /ω_р = V_max/V_р , (2.6)

тогда имеем:

ω_р= (ω_max· V_р)/ V_к , (2.7)

ω_р= (228·20)/100 = 45,6 ^рад/_с.

Определяем длительный вращающий момент ТЭД, кН·м:

М_вр= (Р_ТЭДн· η_ТЭД)/ ω_р , (2.8)

где Р_ТЭДн - длительная мощность тягового электродвигателя;

η_ТЭД - КПД тягового электродвигателя.

М_вр= (205,4·0,93)/45,6 = 4,19 кН·м.

Определяем силу тока ТЭД в длительном режиме, А:

I_ТЭДн = I_ТГн/m`, (2.9)

где m` - число параллельных ветвей силовой цепи.

I_ТЭДн = 2464,72/6 = 410,8 А .

Для того чтобы иметь представление о передаче крутящего момента от вала электродвигателя к колесной паре, определим передаточное число тягового редуктора:

μ_р = 1,8·D_к· ω_max/V_к , (2.10)

где V_к – конструкционная скорость,км/ч;

D_к – диметр ведущих колёс локомотива, м.

μ_р = (1,8·1,05·228)/100 = 4,31.

Принципиальная схема электрической передачи предоставлена на рис.2.1.