3.5. Определение основных параметров электропередачи

Полезная мощность на валу первичного двигателя не вся передается к ободу движущихся колес. Одна часть ее используется для привода вспомогательных машин и механизмов, а другая – передается тяговой передаче. (← рассказать).

Т.о. электрическая мощность тягового генератора кВт

(3.27)

где – эффективная мощность дизеля, кВт (1кВт = 1,36 л.с., 1 л.с. = 0,736

кВт).

–0,85÷0,92 – условный КПД, учитывающий потери на вспомога-

тельные нужды;

–КПД тягового генератора;

–КПД ГПТ;

–КПД СГ + ВУ.

Так как кВт, то мощность, отнесенная к колесным парам тепловоза(3.28)

где – КПД ТЭД;

–КПД редуктора.

Механическая мощность, затрачиваемая на движение поезда, пропорциональна произведению кВт

(3.29)

Из равенства левых и правовых частей уравнений (3.28 и 3.29) можно найти силу тяги, Н

(3.30)

Чтобы увеличить касательную силу тяги необходимо создать больший вращающий момент на колесной паре.

Но можно увеличивать только до ее предельного значения

(3.31)

Если то колесо потеряет упор и начнет проскальзывать относительно рельс – боксовать. Боксование – вредное явление, т.к. вызывает повышенный износ рельсов, колес, повреждение ТЭД.

Отношение наибольшей силы тяги (или силы сцепления колесной пары с рельсом) к нагрузке от нее на рельсы называют коэффициентом сцепления одной колесной пары ()

(3.32)

где – наибольшая сила тяги или сила сцепления, Н;

–нагрузка от колесной пары на рельсы, кН, определяемая как произведение массы, приходящейся на одну колесную пару локомотива , и ускорения свободного падения9,81 м/с²;

1000 – коэффициент перевода кН в Н.

Коэффициент сцепления локомотива равный отношению наибольшей силы тягик сцепному весуменьше коэффициента сцепления одной колесной пары

Чтобы колесные пары локомотива работали без боксования, необходимо → (3.33)

где – касательная сила тяги локомотива, Н;

–сцепной вес локомотива, кН.

Коэффициент сцепления колес с рельсами зависит от:

1. Состояние поверхности колес и рельсов;

2. Равномерности нагрузок от колесной пары на рельсы;

3. Колебания подрессоренной части локомотива;

4. Расхождение характеристики ТЭД и диаметров бандажей отдельных колесных пар локомотива;

5. Жесткости характеристик ТЭД и схемы включения ТЭД;

6. Проскальзывание колес из-за конусности, разности диаметров колес одной колесной пары.

При расчетах силу тяги по сцеплению, Н определяют по формуле

(3.34)

На практике часто используют термин «коэффициент тяги» – это отношение реализуемой силы тяги к сцепному весу локомотива. Следовательно, коэффициент тяги всегда меньше коэффициента сцепления или коэффициент сцепления является предельным коэффициентом тяги.

3.6. Определение режимов максимальной и минимальной нагрузок тягового генератора и тягового электродвигателя

Максимальное напряжение современных тяговых генераторов принимается в пределах от 700 ÷ 900 В. Меньшие значения берут для параллельного соединения ТЭД.

Диапазоны регулирования ТГ по «V» и по «I» сложились в результате многолетней практики отечественного тепловозостроения и отражают оптимальные технико-экономические показатели ЭП на данном этапе развития науки и техники.

(3.35)

Напряжение ТГ в продолжительном режиме:

(3.36)

Ток ТГ в продолжительном режиме:

(3.37)

Минимальный ток ТГ при регулировании по характеристики

(3.38)

Максимальный ток ТГ:

(3.39)

Минимальное напряжение ТГ

(3.40)

Максимально допустимый ток по условиям коммутации принимают равным:

(3.41)

Основные расчетные режимы для ТЭД определяют, исходя из принятой схемы соединений.