Определение основных параметров электрической передачи мощности

Содержание

1 Определение основных параметров электрической передачи мощности………………………………………………………………………….....5

1.1 Расчет внешней характеристики тягового генератора …………...6

1.2 Определение числа и типа ТЭД…………………………………….8

2 Пересчет рабочих характеристик ТЭД и предварительное определение ограничений тяговой характеристики тепловоза……………………11

2.1 Расчет нагрузочных характеристик серийного ТЭД…………….12

2.2 Предварительное определение расчетной скорости тепловоза…15

2.3 Предварительное определение необходимой минимальной величины коэффициента ослабления поля ТЭД………………………………....17

2.4 Предварительное определение расчетной силы тяги тепловоза и ограничений тяговой характеристики………………………………………18

3 Построение рациональных тяговой и технико – экономических характеристик……………………………………………………………………22

3.1 Определение рациональной величины передаточного отношения тягового редуктора……………………………………………………………22

3.2 Расчет тягового редуктора………………………………………...23

3.3 Расчет рациональных тяговой и технико-экономической характеристик проектируемого тепловоза…………………………………………...27

Список используемой литературы……………………………………33

Схема проектируемой ЭПМ в режиме тяги

Определение основных параметров электрической передачи мощности

Ориентировочная мощность ТГ, кВт

,

где – коэффициент, учитывающий долю эффективной мощности дизеля, используемой на тягу поезда.

= 0,89

P_OP = 0,89 ∙ 1000 = 890 кВт.

Так как < 2200 кВт осуществляется проектирование ЭПМ постоянного тока.

Мощность на зажимах ТГ, кВт

где h_ТГ = 0,94 – ориентировочный КПД генератора постоянного тока.

P_ТГ = 890 ∙ 0,94 = 836,6 кВт.

1.1 Расчет внешней характеристики тягового генератора

Внешняя характеристика ТГ строится для высшей позиции контроллера машиниста и представляет собой зависимость . Для ее построения необходимо задаться максимальным напряжением на зажимах ТГ, которое выбирается из условий надежности изоляции агрегатов и узлов силовых цепей электропередачи.

Из практики тепловозостроения выбираем максимальное напряжение для тяговых генераторов постоянного тока:

= 750 В,

Определяем значения минимальных, номинальных и максимальных токов и напряжений на выходе ТГ. Номинальное напряжение (напряжение продолжительного режима) ТГ, В

, (6)

где – коэффициент регулирования ТГ по напряжению = 1,5,

Номинальный ток ТГ, А

,

Минимальный ток ТГ, А

Максимальный ток ТГ, А

,

где – коэффициент регулирования ТГ по току =2.

А

Минимальное напряжение ТГ, В

Задавшись несколькими (рекомендуется десятью) значениями токов ТГ в диапазонах от до и от до , определяем соответствующие им значения напряжений

Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.

Таблица 1 – Расчетная таблица внешней характеристики ТГ

По полученным данным строится внешняя характеристика ТГ, ограниченная гиперболой и прямыми и .

Рисунок 1 – Внешняя характеристика ТГ

1.2 Определение числа и типа ТЭД

Сцепная масса проектируемого тепловоза, т

где – удельная масса современных маневровых тепловозов,

= 105кг/кВт

Q_СЦ = 105 ∙ 1000 ∙ 10^-3 = 105 кг/кВт

Число осей проектируемого тепловоза

где – нагрузка на ось.

=206,2 кН/ось

При нецелом или нечетном значении m принимается ближайшее четное число осей m_пр

m_пр = 6

Потребная мощность ТЭД в кВт

где = 0,93– ориентировочное значение КПД ТЭД.

Для проектируемой ЭПМ выбираем серийный ТЭД – ЭД 114.