Задача №2

Заданы паспортные и некоторые конструктивные данные готового эл. двигателя электровоза:

Число осей электровоза Ng=8

Диаметр колеса колесной пары Дк=1250 мм

Номинальный коэффициент полезного действия эл. двигателя ηдн=0.94

Требуется рассчитать и построить тяговую характеристику электровоза

Исходные данные ТЭД:

1. Номинальная, отдаваемая на валу, мощность - Рдн=790 кВт

2. Номинальное напряжение - Uдн=750 В

3. Номинальная частота вращения-nдн=890 об./мин.

4. Число полюсов - 2р=6

5. Число параллельных витков обмотки якоря - 2а=6

6. Число проводников - N=522

7. Передаточное число зубчатой передачи - μ=4.19

Решение задачи.

Электрические характеристики ТЭД отнесённые к ободу колеса электровоза:

Fкд (Iя)- электротяговая

υ (Iя)- скоростная

Fкд=СF*Ф*Iя*ηF

υ=(Uд-Iя*rд)/Сυ*Ф

Ф(Iв)- Кривая намагничивания ТЭД .

Из этих выражений видно, что функции Fкд (Iя) и υ(Iя) могут быть вычислены если для каждого значения тока Iя известен магнитный поток Ф . Для решения данной задачи даётся примерный вид кривой намагничивания в виде зависимости магнитного потока двигателя от тока возбуждения, выраженной относительно номинальных значений Iвн и Фн (таблица 4)

Таблица 4: кривая намагничивания ТЭД в относительных величинах.

Ток возбуждения Iв /Iвн.	0,25	0,5	0,75	1	1,25	1,5
Магнитный поток Ф/Фн	0,5	0,76	0,9	1	1,06	1,11

Чтобы получить кривую намагничивания для заданного двигателя, нужно пересчитать данные таблицы 4 в абсолютные значения.

Если задаться несколькими значениями тока, то, пользуясь кривой намагничивания легко рассчитать точки электрических характеристик двигателя. Расчёт выполнен в форме таблицы 5.

Таблица 5: Электрические характеристики ТЭД и тяговая характеристика электровоза.

Номера точек	1	2	3	4	5	6
Iя,А	280,14	560,28	840,43	1120,57	1400,71	1680,85
Ф,Вб	0,046	0,071	0,084	0,093	0,099	0,103
nд,об./мин.	1836	1195	999	890	831	785
υ, км/ч.	103,3	67,3	56,2	50,1	46,8	44,2
Fкд , кг с	702	2134	3790	5615	7440	9349
Fк , кг с	5615	17070	30321	44920	59519	74792

1.Расчёт номинального значения величины тока якоря.

Мощность, потребляемая двигателем, определяется из условия, что КПД двигателя

ηд =Рд/Рп

Рд- мощность на валу;

Рп- мощность потребляемая двигателем.

Тогда: Рп=Рд/ηд=Iя*Uд*1000 , кВт

Отсюда номинальный ток электродвигателя составит:

Iян=Рдн*1000/Uдн*ηдн , А

Приводится расчёт номинального тока электродвигателя:

Iян=(Рдн*1000)/(Uдн*ηдн)=790*1000/750*0.94=1121, А