1 Визначення початкових параметрів електричної передачі тепловоза

Розрахункова сила тяги, кН, визначається з умови реалізації коефіцієнта тяги на розрахунковому підйомі

, (1.1)

де – зчіпна вага тепловоза, кН;

– коефіцієнт тяги.

В залежності від типу локомотива:

– для пасажирських тепловозів;

– для вантажних тепловозів.

Приймаємо

Швидкість на розрахунковому підйомі, км/год:

, (1.2)

де – вільна потужність силової установки локомотива, кВт;

– ККД електричної передачі в залежності від її типу:

• постійного струму

, (1.3а)

• змінно-постійного струму

(1.3б)

де – ККД тягового генератора;

– ККД тягових двигунів;

– ККД зубчастої передачі тягових двигунів, редукторів;

– ККД випрямляючої установки.

; (1.4)

де – ефективна потужність силової установки, кВт;

– потужність допоміжними агрегатами тепловоза, кВт.

. (1.5)

Потужність генератора, кВт, що віддається на тягові електродвигуни:

. (1.6)

ККД випрямної установки враховується тільки для тепловозів з передачею змінно-постійного струму.

Потужність тягового двигуна, кВт:

, (1.7)

де – число тягових двигунів секції тепловоза, .

Оформлення кроку

1. Згідно завданню: =…..кН, = ….. кВт.

2. Для заданого типу тепловоза приймаємо: = …..; = …..; =…..; =…..; =…...

3. Розрахункова сила тяги : кН.

4. ККД передачі: = …...

5. Потужність допоміжних навантажень: кВт.

6. Вільна потужність силової установки:

7. Швидкість на розрахунковому підйомі: км/ч.

8. Потужність генератора: кВт.

9. Потужність тягового двигуна: кВт.

2 Зовнішня характеристика генератора

Ідеальна характеристика головного генератора тепловоза відповідає умові = const у діапазоні від до .

З досвіду проектування й експлуатації тепловозів потужністю більше 1000 кВт раціонально приймати напругу для тепловозів з паралельним з'єднанням тягових електродвигунів: В;

Рис. 1 - Зовнішня характеристика

тягового генератора

В межах гіперболічної частини характеристики генератора лежить його номінальний «тривалий» струм навантаження, який відповідає розрахунковій силі тяги при швидкості на розрахунковому підйомі. Відповідна цьому значенню струму номінальна напруга генератора знаходиться в певному співвідношенні з найбільшою напругою .

Кратність зміни напруги називається коефіцієнтом регулювання генератора по напрузі :

. (2.1)

Приймаємо

Відповідно номінальна напруга дорівнює:

; (2.2)

Номінальний струм генератора, А:

. (2.3)

Мінімальний струм генератора, А:

. (2.4)

Кратність зміни струму генератора називається коефіцієнтом регулювання генератора по струму .

; (2.5)

Приймаємо .

Відповідно максимальний струм

; (2.6)

Мінімальна напруга генератора

; (2.7)

Для більш точної побудови зовнішньої характеристики головного генератора, виконуємо проміжні розрахунки значень струмів і напруг:

; (2.8)

; (2.9)

; (2.10)

; (2.11)

Згідно отриманих даних будуємо зовнішню характеристику тягового генератора, обмежену гіперболою й прямими і (рис.1).