Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное
Учреждение высшего профессионального образования
«Московский государственный университет путей сообщения»
Институт транспортной техники и систем управления
Курсовая работа по дисциплине «Подвижной состав железных дорог»
Раздел: «Электрический подвижной состав»
На тему: «Расчет характеристик и параметров электроподвижного состава постоянного тока в режиме тяги»
Выполни: студент группы ВПЛ-311 Кирюшкин А.М.
Проверил: Чучин А.А.
Москва 2013
Введение
В курсовой работе в соответствии с заданием необходимо рассчитать электротяговый и тяговые характеристики выбранные в качестве прототипа электровоза, рассчитать и построить ограничения тягового режима.
-
Выбор электровоза прототипа
Таблица 1. Исходные данные
|
Тип тягового электродвигателя |
Количество осей |
Передаточное отношение зубчатой передачи |
|
ТЛ-2К1 |
6 |
3,78 |
|
Нагрузка на ось, т |
Диаметр бандажа, мм |
Коэффициент ослабления возбуждения на первой ступени |
|
24,5 |
1230 |
0,76 |
В соответствии с заданным типом тягового электродвигателя выбираем электровоз-прототип. Для этого из правил тягового расчета определяем серию электровоза. Диаметр бандажа и передаточное отношение электровоза прототипа выбираем из электротяговой характеристики.
Таблица 2.Данные электровоза прототипа
|
Диаметр бандажа, мм |
Передаточное отношение зубчатой передачи |
|
1250 |
3,83 |
-
Расчет и построение электротяговых характеристик
Расчет электротяговых характеристик для заданных диаметра бандажа и передаточного отношения зубчатой передачи производят на основании выбранных электротяговых характеристик тягового электродвигателя электровоза прототипа.
Скорость движения для заданных D и μ определяют по формуле:
Силу тяги для заданных D и μ определяют по формуле:
Скоростные характеристики при последовательном и последовательно-параллельном соединении тяговых электродвигателей рассчитывают для каждого значения тока по приближенным формулам:
Таблица 3. Результаты расчета электротяговых характеристик.
|
Iд, А |
vn0 |
vn |
Fкд0 |
Fкд |
vc |
vcп |
|
150 |
87,50 |
87,24 |
810 |
812,42 |
29,08 |
58,16 |
|
200 |
70,60 |
70,39 |
1400 |
1404,19 |
23,46 |
46,93 |
|
250 |
63,90 |
63,71 |
2040 |
2046,11 |
21,24 |
42,47 |
|
300 |
58,00 |
57,83 |
2610 |
2617,81 |
19,28 |
38,55 |
|
350 |
54,50 |
54,34 |
3300 |
3309,88 |
18,11 |
36,22 |
|
400 |
52,20 |
52,04 |
3950 |
3961,82 |
17,35 |
34,70 |
|
480 |
48,70 |
48,55 |
4970 |
4984,88 |
16,18 |
32,37 |
|
550 |
46,70 |
46,56 |
5950 |
5967,81 |
15,52 |
31,04 |
|
600 |
45,40 |
45,26 |
6650 |
6669,90 |
15,09 |
30,18 |
|
700 |
43,60 |
43,47 |
8000 |
8023,94 |
14,49 |
28,98 |
|
800 |
41,80 |
41,68 |
9360 |
9388,02 |
13,89 |
27,78 |
Расчёт электротяговых характеристик в режимах ослабления возбуждения рассчитывают по формуле:
Принимаем в курсовой работе количество ступеней регулирования возбуждения равное 4. Результаты расчетов сводятся в таблицу.
|
vn |
β=1 |
β1 |
β2 |
β3 |
β4 |
|||||
|
Iд, А |
Fкд |
Iдов1, А |
Fкдов1 |
Iдов2, А |
Fкдов2 |
Iдов3, А |
Fкдов3 |
Iдов4, А |
Fкдов4 |
|
|
87,24 |
150 |
812,4 |
197,4 |
1069,0 |
259,7 |
1406,6 |
341,7 |
1850,7 |
449,6 |
2435,2 |
|
70,39 |
200 |
1404,2 |
263,2 |
1847,6 |
346,3 |
2431,1 |
455,6 |
3198,8 |
599,5 |
4208,9 |
|
63,71 |
250 |
2046,1 |
328,9 |
2692,2 |
432,8 |
3542,4 |
569,5 |
4661,1 |
749,4 |
6133,0 |
|
57,83 |
300 |
2617,8 |
394,7 |
3444,5 |
519,4 |
4532,2 |
683,4 |
5963,5 |
899,2 |
7846,6 |
|
54,34 |
350 |
3309,9 |
460,5 |
4355,1 |
606,0 |
5730,4 |
797,3 |
7540,0 |
1049,1 |
9921,0 |
|
52,04 |
400 |
3961,8 |
526,3 |
5212,9 |
692,5 |
6859,1 |
911,2 |
9025,1 |
1199,0 |
11875,2 |
|
48,55 |
480 |
4984,9 |
631,6 |
6559,0 |
831,0 |
8630,3 |
1093,5 |
11355,7 |
1438,8 |
14941,7 |
|
46,56 |
550 |
5967,8 |
723,7 |
7852,4 |
952,2 |
10332,1 |
1252,9 |
13594,8 |
1648,6 |
17887,9 |
|
45,26 |
600 |
6669,9 |
789,5 |
8776,2 |
1038,8 |
11547,6 |
1366,8 |
15194,2 |
1798,4 |
19992,4 |
|
43,47 |
700 |
8023,9 |
921,1 |
10557,8 |
1211,9 |
13891,9 |
1594,6 |
18278,8 |
2098,2 |
24051,0 |
|
41,68 |
800 |
9388,0 |
1052,6 |
12352,7 |
1385,0 |
16253,5 |
1822,4 |
21386,2 |
2397,9 |
28139,7 |