ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Брянский Государственный Технический Университет

Кафедра “Локомотивы”

Курсовой проект

по дисциплине

электрическая передача локомотива

Студент группы 06-ЛК1

_________ Новиков И.А.

Руководитель

_________ Воробьев В.И.

Брянск 2010

Содержание

Локомотив типа ТЭ116, осевая формула 3₀ – 3₀,число ТЭД – 6 , с передачей переменно-постоянного тока, расчетная скорость Vр = 22 км/ч, конструкционная скорость Vк = 95 км/ч, эффективная мощность Pе = 2100 кВт, диаметр колес Dк = 1220 мм.

1. Определение основных параметров

Расчетная сила тяги

где – КПД передачи на номинальном режиме работы;

– мощность дизеля, идущая на тягу;

– расчетная скорость.

Мощность дизеля идущая на тягу :

Мощность, потребляемая вспомогательными агрегатами на тепловозе:

В общем случае КПД передачи определяется:

– передача переменно-постоянного тока

где – номинальный КПД синхронного генератора;

– номинальный КПД выпрямительной установки;

– номинальный КПД тягового электродвигателя постоянного тока;

– номинальный КПД тягового редуктора

2. Построение внешних и регулировочных характеристик генератора

Мощность на зажимах тягового генератора на (ВУ):

Следует учесть, что при режимах отличающихся от номинального, КПД тягового электропривода (соответственно и КПД передачи) принимают другие значения.

где – число ТЭД

Степень регулирования электропередачи по скорости тепловоза характеризуется коэффициентом регулирования по скорости, являющимся отношением максимальной скорости к расчетной скорости:

Коэффициент регулирования по напряжению к_Г выбираем в диапазоне 1,4 - 1,6. В.Задаемся максимальным напряжением на зажимах тяговой выпрямительной установки. Принятые системы изоляции агрегатов и узлов силовых цепей тепловозных электрических передач рассчитаны на максимальное напряжение, до 1000 В. Максимальное напряжение принимают ниже указанной цифры, учитывая возможные перенапряжения при нестационарных процессах.

Синхронные генераторы переменного тока имеют максимальные линейные напряжения:

Напряжение на зажимах тяговой выпрямительной установки в продолжительном режиме (номинальное напряжение низшее):

Ток на выходе тяговой выпрямительной установки (выпрямленный ток) в продолжительном режиме (ток при низшем напряжении):

Выпрямленный ток при высшем напряжении (минимальный выпрямленный ток)

Максимальный выпрямленный ток, допускаемый кратковременно по условиям коммутации тяговых электродвигателей:

Задаваясь несколькими значениями (таблица 1) от до строим предельную характеристику "ток - напряжение на выходе тяговой выпрямительной установки" (Лист 1, рис. 1), ограничиваемую гиперболой

и прямыми и .

Таблица 1

, A	, В
1970	850
2172	771
2959	566
3625	462
4443	377

На гиперболе отмечаем точку с координатами и .

Для того чтобы обеспечить полное использование мощности первичного двигателя (дизеля) в требуемом диапазоне скоростей движения тепловоза, определяемом коэффициентом регулирования электрической передачи по скорости, помимо регулирования тягового генератора по напряжению в соответствии с принятым коэффициентом к_Г, если необходимо, следует применить и регулирование тяговых электродвигателей путем ослабления их возбуждения. Степень ослабления возбуждения оценивают коэффициентом, определяющимся как отношение тока возбуждения главных полюсов тяговых электродвигателей к току якоря,

где - ток в отмотке возбуждения главных полюсов тяговых элек­тродвигателей;

- ток якоря тягового электродвигателя.

Первоначально определяют минимальное значение коэффициента ослабления возбуждения, необходимое для обеспечения работы электрической передали при постоянстве мощности первичного двигателя (дизеля) в заданном диапазоне скоростей вплоть до скорости V_k, по формуле

Так как , то ограничиваемся одной ступенью ослабления возбуждения и определяем:

Промежуточную ступень ослабления возбуждения тяговых электродвигателей (ОВ1) применяют, чтобы избежать резких бросков тока в силовой цепи (при переходе с полного на ослабленное возбуждение), превышающих ток продолжительного режима, и снизить динамические воздействия на состав.

Так как применяется одна ступень ослабления возбуждения тяговых электродвигателей, эти зависимости определяют по формулам:

при полном возбуждении (ПВ):

при первой ступени ослабления возбуждения (ОВ1):

Значенияи рассчитываем для нескольких значений скорости V движения, которыми задаемся произвольно.

Результаты расчетов заносим в таблицу 2. По данным таблицы строим зависимости I_d = f(V) и u_d = f(V) (Лист 1, рис. 2 и 3).

Таблица 2

Скорость движения,V,км/ч	Выпрямленный ток, , А		Напряжение на зажимах тяговой выпрямительной установки, , В
	ПВ	ОВ1	ПВ	ОВ1
10	5005	6505	335	257
20	3153	4098	531	409
30	2406	3127	696	536
40	1986	2581	843	649
50	1712	2225	978	753
60	1516	1970	1105	850
70	1368	1778	1224	942
80	1251	1626	1338	1030
90	1157	1503	1448	1114
95	1116	1450	1501	1155

На построенные графики токовой характеристики I_d = f (V) наносят линию ограничения максимального выпрямленного тока (ограничение по коммутации тяговых электродвигателей) I_dmax и точки перехода с полного возбуждения тяговых электродвигателей на ослабленное возбуждение промежуточной ступени. Скорость перехода можно найти графически или по формуле: