7.2. Тормозные характеристики

Тормозной характеристикой называют зависимость между тормозным усилием и скоростью движения В =f( V ). Другой важной харак­теристикой режима рекуперативного тормоза является зависимость меж­ду скоростью движения и током в тяговом двигателе V =f(I_p ).

Тормозное усилие, развиваемое электровозом, складывается из тормозных усилий каждого двигателя:

кН, (7.4)

где m - количество тяговых двигателей на электровозе;

I_p - ток якоря двигателя в режиме рекуперации, А;

С_vФ - см. табл. 3.3 в абсолютных значениях, В/км/ч;

η_зп =0,975 - К.П.Д. зубчатой передачи /3/;

η_д - К.П.Д. двигателя (см. табл. 3.1);

∆в - добавочное тормозное усилие, связанное с механи­ческими и электрическими потерями мощности.

Если с допущениями принять, что ∆в составляет 3% от первого слагаемого в (7.4), то тормозное усилие можно представить как:

кН, (7.5)

где все составляющие соответствуют (7.4).

Зависимость скорости от тока в якоре определяется выражением

км/ч, (7.6)

где U_кс = 3300 В - расчётное значение напряжения в контактной сети для тормозного режима;

I_p - ток в якоре двигателя в тормозном режиме, А;

R_Т - общее сопротивление цепи якоря двигателя (зависит от группировки двигателей П, СП, С), Ом;

n - количество якорей тяговых двигателей, соединенных последовательно (зависит от группировки двигателей П,СП,С);

С_vФ- см. (7.3), В/км/ч и рис. 3.1.

Общее сопротивление цепи якоря двигателя (см. рис. 7.1)

Ом, (7.7)

где n - см. (7.6);

r_а, r_дп, r_кс - см. табл. 3.2 и (3.4);

r_пвв=0,00192 Ом - см. 7.1;

r_нш= 0,025 Ом - см. (6.1);

R_стп= 0,116 Ом для параллельного соединения якорей двига­телей /12/;

R_стсп= 0,348 Ом для СП и С соединений якорей двигателей /12/.

7.3. Последовательность расчёта характеристик

Расчёт характеристик производится в следующем порядке:

7.3.1. В соответствии с 7.1 выбрать количество возбудителей на проектируемом электровозе;

7.3.2. На основе рис. 7.1 изобразить расчётную схему режима рекуперативного тормоза для Вашего электровоза;

7.3.3. Задаться величиной тока якоря (например, I_p = 0 А):

7.3.4. Задаться группировкой якорей двигателей (например, П).

7.3.5. Задаться позицией регулирования тормозного режима (лучше начать с позиции 1).

7.3.6. Из рис. 7.2 для выбранной позиции регулирования и выб­ранного тока якоря 1р определить Ег, так как это показано в 7.1. 7.3.7 По формуле (7.3) с учётом (7.2) и (7.1) определить 1ов.

8. По рис. 3.1 для найденного в 7.3.7 1ов определить Cv,Ф.

8. По формуле (7.5) с учётом (7.4) для выбранного в 7.3.3. тока 1р и найденного в 7.3.9 СvФ определить В.

10. По формуле (7.7) определить R_T (учесть изменения R_ст).

11. По формуле (7.6) для заданного в 7.3.3 Iр и найденного в 7.3.8 CvФ вычислить V.

7.3.12. Изменить группировку двигателей (например, с П на СП).

13. Выполнить расчёты по пунктам 7.3.10 и 7.3.1I для выб­ранного в 7.3.14 соединения при выбранной в 7.3.5 позиции регули­рования.

14. Изменить группировку двигателей (например, с СП на С).

15. Выполнить расчёты по пунктам 7.3.10 и 7,3.11 для выб­ранного в 7.3.14 соединения при выбранной в 7.3.5 позиции регули­рования.

7.3.16. Занести результаты расчётов в пунктах; 7.3.7, 7.3.8, 7.3.9, 7.3.11, 7.3.13 и 7.3.15 в табл. 7.1 в соответствующие колонки /3/.

Таблица 7.1

Расчетные данные тормозных характеристик

Пози- ция

Ip =0 А

Ip =200 А

Iов, А

СvФ, в/км/ч

В, кН

Vп, км/ч

Vсп, км/ч

Vс, км/ч

Iов, А

СvФ, в/км/ч

В, кН

Vп, км/ч

Vсп, км/ч

Vс, км/ч

1

2

:

:

15

Ip =400 А

Ip =600 А

1

2

:

:

15

17. Повторить расчёты, начиная с пункта 7.3.5 для всех 15 позиций регулирования тормозного режима.

18. Задаться другой величиной тока якоря 1р =200А. Пов­торить расчёты по пунктам 7.3.4-7.3.17.

7.3.19. Задаться 1р=400А. Повторить расчёты по пунктам 7.3.4 - 7.3.17.

7.3.20. Задаться 1р=600А. Повторить расчёты.по пунктам 7.3.4 -7.3.17.

Вид тормозных характеристик В=f(V) и характеристик V=f(Ip) показан на рис. 7.3.