Вопросы для самоконтроля

1. Почему для одного и того же тягового двигателя возможны различные электромеханические характеристики на ободе колеса?

2. С какой системой возбуждения двигатель обладает неустойчивой механической характеристикой?

3. Как определяется КПД двигателя?

4. Двигатель какого возбуждения может автоматически переходить в генераторный режим?

Тема 2.3. Тяговые характеристики электроподвижного состава.

Понятие о тяговых характеристиках; построение тяговых характеристик; тяговые характеристики двигателей различных систем возбуждения.

Литература 

Методические указания

Зависимость между силой тяги подвижного состава и его скоростью на той или иной ступени регулирования и соответствующих ей параметрах схемы включения двигателя называется тяговой характеристикой подвижного состава.

Тяговую характеристику строят на основании электромеханических характеристик двигателя на ободе колеса (рис.1.10). Скорость переносят без изменения, а силу тяги ПС определяют по формуле

F_л = Fz_м

где z_м – число ведущих осей в ПС.

Необходимо строить эти характеристики для всех ступеней регулирования, применяемых на данном ПС.

Тяговые характеристики могут иметь различный вид в зависимости от типа двигателей и системы тяги. На практике в основном используются падающие тяговые характеристики, т.е. с увеличением скорости сила тяги снижается. Но степень ее снижения может быть различна у разных двигателей. Она характеризуется коэффициентом жесткости

 = - dF/dt

Знак минус введен потому, что падающая характеристика удовлетворяет неравенству dF/dt0.

Характеристики, у которых сила тяги резко снижается с увеличением скорости, т.е. с высоким коэффициентом жесткости (dF/dt), называются жесткими. Жесткой характеристикой обладает двигатель постоянного тока параллельного возбуждения. Характеристики, у которых скорость резко изменяется с изменением силы тяги, т.е. с низким коэффициентом жесткости dF/dt0, называются мягкими. К ним относятся характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения. В большинстве случаев для целей тяги наиболее благоприятными являются мягкие тяговые характеристики.

Наибольшая допустимая нагрузка тягового двигателя ограничивается его механической прочностью, устойчивой коммутацией и опрокидывающим моментом. Для каждого двигателя при определенной схеме его включения установлен наибольший допустимый ток I_{п max}, выше которого двигатель нагружать нельзя. Этому току соответствует максимальная сила тяги F_{л max}

Тяговые характеристики имеют ограничение также по наибольшей допустимой скорости движения, которая является конструкционной скоростью v_констр. Эта скорость определяется прочностью тягового двигателя и конструктивными качествами всего подвижного состава.

Тяговые характеристики двигателей различных систем возбуждения (рис.1.11) В тяговой характеристике двигателя последовательного возбуждения (кривая 1) в зоне малых скоростей сила тяги при увеличении скорости резко падает. При дальнейшем увеличении скорости сила тяги изменяется незначительно, т.е. тяговая характеристика становится мягкой.

Тяговая характеристика двигателя параллельного возбуждения жесткая и близка к прямой линии (кривая 2). Кривая 3 изображает тяговую характеристику двигателя согласно-смешанного возбуждения.

Вопросы для самоконтроля

1. Какой тип двигателя имеет жесткие тяговые характеристики?

2. Какой тяговой характеристикой должен обладать двигатель, чтобы ПС не боксовал?

3. Какими тяговыми характеристиками должны обладать тяговые двигатели, если их установлено на ПС несколько?