17

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(МИИТ)

Институт транспортной техники и организации производства

(ИТТОП)

Кафедра: «Локомотивы и локомотивное хозяйство»

Курсовой проект

по дисциплине «Электрические передачи локомотивов»

на тему:

«Формирование тяговых характеристик локомотивов»

Выполнил: студенты группы тлт-412

Коваленко А.В.

Принял: д.т.н., профессор

Киселев В.И.

Москва 2010 г.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………...……………………...3

1. Исходные данные……………………………………………………………………...5

2. Определение параметров номинального режима работы ТЭД: силы тока I_ДН, магнитного потока Ф_ДН……………………………………………………………………..6

3. Расчет и построение универсальной магнитной характеристики ТЭД Ф_Д=f(I_В)…….6

4. Расчет и построение кривых намагничивания ТЭД при различных режимах нагрузки и ослабления возбуждения Ф_д=f(I_Д, α)…………………………………………...7

5. Определение параметров внешней характеристики тягового генера­тора тепловоза U_Г=f(I_Г)……………………………………………………………………………………...8

6. Расчет и построение электромеханических характеристик тягового двигателя n_Д= f(I_Д) и М_д= f(I_Д)………………………………………………………………………………..9

7. Определение электротяговых характеристик тягового привода локо­мотива V=f(I_Д) и F_КД=f(I_Д)…………………………………………………………………………………11

8. Расчет ограничения силы тяги локомотива по сцеплению, то есть за­висимости F_КСЦ=f(V)………………………………………………………………………………….11

9. Построение токовой I=f(V) и тяговой F_K=f(V) характеристик локомо­тива с ограничениями силы тока, касательной силы тяги и конструк­ционной скорости…….15

10. Определение основных технических параметров локомотива, соот­ветствующих различным режимам его работы:

- значения силы тяги и скорости продолжительного и расчетного режимов, силы тяги при трогании…………………………………………………………………..……16

ВЫВОДЫ………………………………………………………………………………..17

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………………..18

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение

Железнодорожный подвижной состав представляет собой сложную многоэлементную техническую систему, в которой отдельные элементы объединены в многочисленные узлы и агрегаты. Задача по повышению эффективности использования и уровня надежности локомотивов возложена на одну из ведущих отраслей железнодорожного транспорта - локомотивное хозяйство.

Локомотивное хозяйство предназначено обеспечивать заданный государственным планом размер перевозок народнохозяйственных грузов и пассажиров исправными локомотивами, соответствующими по своему техническому состоянию Правилам технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ), снабженными топливом, водой, песком, смазочными и другими экипировочными мате­риалами, а также укомплектованными обслуживающими локомотивными бригадами.

На протяжении всей истории развития отечественных железных дорог совершенствовались материально-техническая база локомотивного хозяйства и структура управления им, претерпевали изменения методы эксплуатации локомотивов, что способствовало улучшению (интенсификации) использования локомотивов как по мощности, так и по времени, а также снижению эксплуатационных расходов.

Помимо локомотивов, локомотивное хозяйство имеет развитую ремонтную базу, оснащенную современным механизированным и автоматизированным ремонтным оборудованием, электронными диагностирующими установками, транспортными средствами, систему автоматизированных и механизированных экипировочных устройств.

В настоящее время развитие локомотивного хозяйства осуществляется в соответствии с программой структурной реформы на железнодорожном транспорте. Важнейшей задачей развития комплекса, обеспечивающего ремонт и содержание локомотивов, является реализация инвестиционно-ресурсного потенциала локомотивного хозяйства для обеспечения необходимого уровня модернизации его основных производственных фондов.

Отдел локомотивного хозяйства ведет разработки в области автоматизации системы управления локомотивным хозяйством - АСУТ, которая предназначена для совершенствования структуры, организации и технологии управления локомотивным хозяйством. Цель развития комплекса АСУТ - управления эксплуатационной работой локомотивного хозяйства и получение мультипликативного технико-экономического эффекта за счет:

- обеспечения перевозочного процесса исправным тяговым подвижным составом и бригадами в требуемых объемах;

- обеспечения заданного уровня безопасности движения поездов;

- оптимизация эксплуатационных расходов хозяйства и обеспечения их соответствия объему выполняемых перевозок;

- обеспечения своевременности и качества технического обслуживания и ремонта локомотивов;

- внедрения унифицированной эффективной технологии работы линейных предприятий, отделений и служб отрасли.

Стратегия развития железнодорожного транспорта предполагает снижение потребности в локомотивах на 10% за счет улучшения их тяговых характеристик. В настоящее время проходит сертификационные испытания грузовой тепловоз серии 2ТЭ25А с асинхронными тяговыми электродвигателями производства Брянского машиностроительного завода. Поставка этих тепловозов на железные дороги позволит существенно увеличить весовую норму грузовых поездов на участках с тепловозной тягой.

Начата проработка проектной документации грузового электровоза серии 2ЭС10 с асинхронными тяговыми электродвигателями, опытный образец планируется изготовить на Уральском заводе железнодорожного машиностроения. Продолжаются работы по проектированию пассажирского электровоза двойного питания серии ЭП20. Опытный образец должен выйти с конвейера Новочеркасского электровозостроительного завода.

Целью данной курсовой работы является изучение физических процессов, происходящих в колесно-моторном блоке локомотива при пре­образовании электрической энергии в механическую и создании силы тяги. На основании рассчитанных параметров тягового электродвигате­ля строится тяговая характеристика локомотива с нанесением на ней ограничений по конструктивным параметрам и условиям сцепления колеса с рельсом.

При выполнении работы необходимо решить следующие задачи:

- определить параметры ТЭД на номинальном режиме работы;

- рассчитать характеристику намагничивания ТЭД;

- построить кривые намагничивания ТЭД при различных режимах на­грузки и возбуждения;

- рассчитать и построить внешнюю характеристику тягового генератора тепловоза;

- построить электромеханические и электротяговые характеристики ТЭД с учетом параметров КМБ;

- рассчитать и построить тяговую и токовую характеристики локомо­тива с учетом ограничений.