4. Выбор тягового генератора проектируемого тепловоза

Выбор тягового генератора (ТГ) для проектируемого тепловоза будем производить из числа генераторов, установленных на отечественных тепловозах. Предварительно серию ТГ можно задать такой же, как и на тепловозе-прототипе. Основные технические параметры тяговых генераторов тепловозов приведены в таблицах 5 и 6.

Таблица 5.

Технические параметры тяговых генераторов постоянного тока [5]

Тип генератора	ГП-311	ГП-312	ГП-300	ГП-319
Серия тепловоза	2ТЭ10В, ТЭП60	2М62	ТЭМ2	ТЭМ5
Диаметр сердечника якоря Dа, мм	1200	990	840	990
Длина сердечника якоря Lа, мм	494	500	440	250
Число главных полюсов 2р	10	10	8	8
Число коллекторных пластин К	465	435	380	396
Число заходов якорной обмотки m	2	2	1	1

Таблица 6.

Технические параметры тяговых синхронных генераторов [5]

Тип генератора	ГС-515	ГС-501	А-713, А-714, А-716 1)
Серия тепловоза	ТЭМ7	2ТЭ116, ТЭП70	ТЭП75, 2ТЭ121, ТЭ136
Диаметр сердечника статора Dа, мм	980	1230	1230
Длина сердечника статора Lа, мм	360	300	360
Число главных полюсов 2р	12	12	12
Число пазов статора z	144	144	144
Число параллельных ветвей обмотки статора 2а	4	2	2

¹⁾ тяговые агрегаты, включающие в свой состав тяговый синхронный генератор и генератор собственных нужд (вспомогательный синхронный генератор), размещенные в одном корпусе

4.1. Линейная токовая нагрузка тягового генератора

Для выбранного ТГ необходимо выполнить проверку по допустимой тепловой напряженности рабочей обмотки в продолжительном режиме работы:

А_г∞ ≤ [А_г∞],

где А_г∞ - линейная токовая нагрузка ТГ в продолжительном режиме, А/м;

[А_г∞] – предельная допустимая величина линейной токовой нагрузки ТГ в продолжительном режиме, А/м.

1) Линейная токовая нагрузка тягового генератора постоянного тока, а/м

(58)

где К – число коллекторных пластин ТГ;

m – число заходов якорной обмотки ТГ;

2р – число главных полюсов ТГ;

D_a – диаметр сердечника якоря ТГ, м.

Предельное допустимое значение линейной токовой нагрузки [А_г∞]=55000 А/м.

2) Линейная токовая нагрузка тягового синхронного генератора, а/м

(59)

где I_1ф – действующее значение тока статора, А;

z – число пазов статора;

D_а – диаметр сердечника статора, м;

2а – число параллельных ветвей обмотки статора.

При параллельном соединении двух обмоток статора (звезд), характерном для отечественных тяговых синхронных генераторов, значение I_1ф определяют в следующей последовательности [8]:

• выпрямленный ток, приходящийся на одну обмотку статора (звезду), А

(60)

• выпрямленное напряжение, приходящееся на одну обмотку статора (звезду), В

(61)

• действующее значение фазной ЭДС, В

(62)

• угол коммутации вентилей выпрямительной установки

(63)

Примечание: полученное значение угла γ^о не должно превышать 60⁰ для продолжительного режима работы тягового синхронного генератора

• действующее значение тока статора, А

(64)

Предельное допустимое значение линейной токовой нагрузки для тяговых синхронных генераторов тепловозов [А_г∞]=68500 А/м, для тяговых агрегатов мощных тепловозов [А_г∞]=90600 А/м.