Содержание

Введение

Задание на курсовой проект

Исходные данные

1 Определение основных параметров электрической передачи

2 Выбор схемы соединения тяговых электродвигателей

3 Определение основных параметров электрических машин

4 Внешняя характеристика генератора

5 Построение регулировочных характеристик передачи

6 Разработка схемы регулирования мощности тягового генератора.

7 Определение передаточного числа тягового редуктора

8 Определение основных размеров тягового электродвигателя

9 Расчет и построение характеристик тягового электродвигателя

9.1 Магнитная характеристика (характеристика холостого хода)

9.2 Скоростная характеристика v_p = f(I_д)

9.3 Тяговая характеристика электродвигателя Fд = f(Iд)

9.4 Характеристика КПД тягового электродвигателя

10 Расчет и построение тяговой характеристики тепловоза по рабочим характеристикам тягового электродвигателя

11 Тормозные характеристики электрической передачи мощности

тепловоза

12 Расчет весовых и технико-экономических показателей проекти-

руемых машин

Литература

Приложение А – Тяговый двигатель

Введение

На тепловозах, в основном, применяются три вида передач: электрическая, гидравлическая и механическая.

Передачей мощности в локомотиве называется комплекс устройств, передающих мощность от вала силовой установки: дизеля, газотурбинной или другой теплосиловой установки к осям движущих колесных пар.

Передача тепловоза должна обеспечивать силу тяги в момент трогания и разгона поезда, намного превышающую по величине силу тяги при номинальном режиме, а также использование полной мощности дизеля на всём диапазоне скоростей движения локомотива, т.е. режим работы дизеля должен сохраняться неизменным при различных условиях движения поезда. Наибольшее распространение на тепловозах получила электрическая передача.

Преимущественное распространение на тепловозах в мировой практике имеет передача на постоянном токе, но в связи с увеличением мощности тепловозов начинает получать распространение передача переменно-постоянного тока.

Электрическая передача переменнопостоянного тока состоит из тягового генератора, приводимого во вращение дизелем, тяговых электродвигателей, расположенных на движущих колёсных парах тепловоза, а также ряда вспомогательных машин и аппаратов, связанных электрической схемой.

Передача позволяет автоматически приспосабливаться к условиям движения поезда. Сила тяги, создаваемая тяговыми электродвигателями, увеличивается при возрастании сопротивления движению поезда и уменьшении скорости и, наоборот, уменьшается при падении сопротивления движению и увеличении скорости. Особенностью передачи является независимость силы тяги тепловоза от вращающего момента и мощности дизеля, т. е. можно получить большую силу тяги при малой мощности дизеля и малую силу тяги при его большой мощности. Сила тяги у тепловоза с электрической передачей ограничивается нагреванием тяговых электродвигателей, которые допускают большую кратковременную перегрузку. Её используют во время трогания поезда с места и преодоления больших кратковременных подъёмов.

Тепловозы с этим видом передачи имеют сравнительно высокий КПД на ободе колёс, хорошую тяговую характеристику, плавное трогание с места, простоту и надёжность в управлении.

Для того чтобы мощность дизеля поддерживалась постоянной, сила тяги должна автоматически изменяться обратно пропорционально скорости, т. е. при увеличении силы тяги, например, в два раза, в такое же количество раз должна уменьшаться скорость тепловоза. Эта зависимость называется тяговой характеристикой и носит гиперболический характер.

Электрическая передача обеспечивает сочленённую работу нескольких секций (по системе многих единиц), управляемых с одного поста. Недостатками передачи являются её большой вес, высокая стоимость и повышенный расход цветных металлов по сравнению с другими видами передач.

В данном курсовом проекте изложен проект электрической передачи переменно-постоянного тока с двумя ступенями ослабления возбуждения поля тягового генератора грузового тепловоза, конструкционная скорость которого 175 км/ч.

Задание на курсовой проект

В курсовом проекте необходимо:

 определить основные параметры электрической передачи (расчетную скорость и силу тяги тепловоза);

 выбрать и описать силовую схему электрической передачи (схему соединения тяговых электродвигателей и тип передачи);

 определить основные параметры тягового генератора;

 построить внешнюю и регулировочные характеристики тягового генератора;

 выбрать и описать работу системы регулирования и возбуждения тягового генератора;

 определить основные параметры тягового электродвигателя;

 определить передаточное число тягового редуктора;

 рассчитать магнитную характеристику (холостого хода), используя универсальную процентную характеристику тягового электродвигателя;

 рассчитать и построить рабочие характеристики тягового электродвигателя;

 рассчитать и построить тяговую характеристику тепловоза по рабочим характеристикам тягового электродвигателя;

 определить основные параметры электрического тормоза и построить область тормозных режимов тепловоза;

 выбрать и описать работу силовой схемы электрического тормоза;

 рассчитать весовые и технико-экономические показатели проектируемых машин.

Исходные данные для выполнения курсового проекта

Назначение и род работы тепловоза  грузовой;

N_е = 2200 кВт  эффективная мощность дизеля;

n = 800 об/мин  номинальная частота вращения коленчатого вала дизеля;

P_сц = 1300 кН  сцепной вес тепловоза;

Dк = 1,05 м  диаметр движущих колес;

С = 6  число тяговых электродвигателей;

V = 145 км/ч  максимальная (конструкционная) скорость тепловоза.