Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

(ОмГУПС)

Кафедра «Локомотивы»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ МАНЕВРОВОГО ОДНОСЕКЦИОННОГО ТЕПЛОВОЗА

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине

«Электрические передачи локомотивов»

ИНМВ.400011.000 ПЗ

Студент гр. 32В

______________ В.К. Бужеря

Руководитель:

преподаватель кафедры «Л»

А.В. Литвинов

Омск 2015

РЕФЕРАТ

Курсовая работа содержит 60 страниц, 12 рисунков, 5 таблиц, 3 источника информации.

Электрическая передача, силовая схема, якорь, щетки, обмотка, паз, электродвигатель, магнитная цепь, полное поле, изоляция, сердечник, потери, мощность.

Объектом исследования является электрическая передача маневрового односекционного тепловоза.

Цель работы – определение основных расчетных режимов электрической передачи тепловоза, разработка её силовой схемы, построение тяговой характеристики тепловоза, электромеханических и нагрузочных характеристик ТЭД, определить основные размеры тягового электродвигателя.

В результате работы были определены основные расчетные режимы электрической передачи локомотива; построена тяговая характеристика тепловоза; выполнен электромагнитный расчет тягового электродвигателя и определены его основные размеры; рассчитаны и построены электромеханические характеристики ТЭД.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

2. РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 7

3. РАСЧЁТ ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОЗА 14

4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ 17

5.РАЗРАБОТКА СИЛОВОЙ СХЕМЫ ТЕПЛОВОЗА 22

6.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИГАТЕЛЯ 23

6.1. Расчет приведенного объема и длины якоря электродвигателя 23

7.РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ ДВИГАТЕЛЯ 35

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТЭД 48

9.РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЭД 52

9.1.Характеристики намагничивания и нагрузочная 52

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61

Библиографический список 62

Введение

Передачей мощности называют устройство или комплекс уст­ройств, дающих возможность изменять передаточное число систе­мы с целью изменения скорости движения и силы тяги транспорт­ной машины, в нашем случае - локомотива.

Изменение передаточного числа может осуществляться механичес­кими устройствами, чисто электрическими преобразователями либо комбинированно. Традиционно для локомотивов считается, что пере­дача мощности характерна для тепловозов, где она осуществляет транс­формацию момента вала дизеля и его мощности в механическую энер­гию тяги локомотива. В зависимости от применяемых элементов передачи различают механические, гидростатические, гидромеханичес­кие и электрические передачи различного вида.

Кроме того, выделяется передача мощности электровозов и дру­гих видов электроподвижного состава, где она присутствует и дает возможность изменять постоянное по величине напряжение контак­тного провода в переменное по величине напряжение, подводимое к тяговым электродвигателям.

Наиболее широкие возможности выбора типа передачи мощности существуют для автономных локомотивов - тепловозов, газотурбо­возов. Ограниченные возможности имеет неавтономный электропод­вижной состав, где используется только электрическая передача мощ­ности, свойства которой определяются возможностями изменения рабочего напряжения на тяговых двигателях. Большинство теплово­зов, работающих на магистральных железных дорогах мира, обору­довано электрическими передачами мощности. Другие виды передач мощности на магистральных тепловозах встречаются реже. Чем объяс­няется выбор того или иного вида передачи мощности.

Наличие собственной энергетической установки на тепловозе ста­вит ряд уникальных задач по ее полному использованию при наиболь­шей экономичности.

Электрические передачи мощности локомотивов - сложные систе­мы, включающие практически все известные сегодня электричес­кие машины, преобразователи, аппараты.

1. Определение основных параметров электрической передачи тепловоза

Мощность дизеля, отдаваемая на тягу, кВт,

; (1.1)

;

,

где ΔN = (0,08-0,15) N_e - расход мощности на привод вспомогательного оборудования тепловоза, кВт.

Электрическая мощность тягового генератора (ТГ), кВт,

; (1.2)

,

где = 0,93-0,95 - КПД генератора постоянного тока.

Расчетная сила тяги определяется из условий реализации коэффициента сцепления (коэффициента тяги) на расчетном подъеме, кН:

; (1.3)

,

где Р_сц – сцепной вес тепловоза, кН;

ψ_кр – коэффициент сцепления (тяги) на расчетном подъеме.

При выполнении курсовой работы принимают значения ψ_кр для грузопассажирских ψ_кр = 0,18 – 0,20.

Для тепловозов различного рода службы скорость на расчетном подъеме (скорость продолжительного режима) определяется по формуле, км/ч:

; (1.4)

,

где η_Э.П = 0,84 – КПД электрической передачи.

Мощность, потребляемая каждым двигателем тепловоза, кВт,

; (1.5)

,

где m – количество ТЭД тепловоза.

Мощность, отдаваемая двигателем на колесную пару тепловоза, кВт,

; (1.6)

,

где η_ТЭД = 0,89-0,92 – КПД тягового двигателя.