6. Расчет нагрузочной характеристики двигателя по его электромеханическим характеристикам.

Отношение ЭДС якоря тЭД Е к его оборотам n при различных токах якоря (возбуждения) равно, :

,

где - суммарное сопротивление обмоток якоря , возбуждения , добавочных полюсов при нагретом двигателе (до 100%) и определенной степени ослабления поля - ; - падение напряжения в переходном контакте между щеткой и коллектором.

Сопротивление обмотки якоря при 100˚С:

,

где - температурный коэффициент электрического сопротивления меди.

.

Сопротивление обмотки возбуждения при 100˚С:

.

Сопротивление дополнительных полюсов при 100˚С:

.

• при :

.

• при :

.

Выбирая на кривых электромеханических характеристик ТЭД величины напряжений и при принятых произвольно нескольких значениях токов якоря , вычисляем значение при полном поле () и ослабленных полях () возбуждения двигателя.

Данные заносим в таблицу 13

Таблица 13
Режим полного поля (ПП),
	550	600	670	740
	620	550	510	440
	900	800	680	570
	0.664	0.657	0.710	0.720
Режим ослабления поля (ОВ1),
	330	360	402	444
	840	800	780	750
	2100	2000	1600	1500
	0.394	0.393	0.478	0.489

Расчет скоростной характеристики тягового электродвигателя.

Величину ЭДС определяется, В:

,

где - произвольно задаваемые значения токов якоря ; - напряжение на двигателе при выбранных I, взятые из построенной внешней характеристики генератора.

Степень ослабление магнитного поля ТЭД принимаем по электродвигателю-образцу.

При полном поле :

Величина ЭДС для тока равна:

,

где - значение получено из внешней характеристики генератора для тока двигателя .

Скоростная характеристика двигателя определяется при полном и ослабленном поле:

,

где - определяется из построенной нагрузочной характеристики двигателя.

.

Скорость движения тепловоза вычисляется по формуле:

,

где - диаметр колеса, м (); - передаточное число тягового редуктора.

.

Аналогично определяются при ослабленных полях и для других значений тока.

Результаты расчетов сведены в таблицу 14.

Таблица 14
Режим полного поля (ПП),
	550	600	670	740
	507	465	417	377
	484	441	390	348
	0.664	0.657	0.710	0.720
	729	671	549	483
	33	31	25	22
Режим ослабления поля (ОВ1),
	330	360	402	444
	846	775	694	629
	833	761	679	612
	0.394	0.393	0.478	0.489
	2114	1937	1421	1252
	97	89	65	58

Пересчет к.п.д. двигателя при изменении напряжения питания.

Коэффициент полезного действия двигателя при напряжении , полученном из внешней характеристики генератора:

,

,

.

Расчет к.п.д. производим при . Результаты занесены в таблицу 15.

Таблица 15
Режим полного поля (ПП),
	550	600	670	740
	620	550	510	440
	507	465	417	377
	0.94	0.93	0.92	0.91
	20460	23100	27336	29304
	17370	20290	23751	26871
	0.938	0.927	0.915	0.904
Режим ослабления поля (ОВ1),
	0.95	0.945	0.935	0.92

Пересчет К.П.Д. двигателя при изменении магнитного потока.

В целях упрощения (вносятся некоторые погрешности) характеристики К.П.Д. в режимах ослабления поля не вычисляют, а наносят их на рабочую характеристику проектируемого двигателя на расстояниях от характеристик К.П.Д. при полном поле таких же, как и на рабочей характеристике известного двигателя при одних токах двигателя. Величины , взяты с графика электромеханической характеристики выбранного двигателя. Данные занесены в таблицу 15.

Момент, развиваемый тяговым электродвигателем.

Момент вращения определяется с помощью выражения мощности на валу двигателя:

.

Мощность двигателя по электрическим переменным определяется по формуле кВт:

,

где - КПД в зависимости от тока двигателя.

Сила тяги на ободе колеса одного ТЭД определяется по формуле:

,

где - диаметр колеса, м (); - передаточное число тягового редуктора; - Кпд редуктора.

Результаты расчетов заносим в таблице 16.

Таблица 16
Режим полного поля (ПП),
	550	600	670	740
	507	465	417	377
	0.938	0.927	0.915	0.904
	729	671	549	483
	262	259	256	252
	3426	3389	3349	3303
	27.38	27.09	26.76	26.39
Режим ослабления поля (ОВ1),
	330	360	402	444
	846	775	694	629
	0.95	0.945	0.935	0.92
	2114	1937	1421	1252
	265	264	261	257
	3474	3454	3417	3366
	27.77	27.60	27.31	26.90