Методика расчета и выбора основных параметров, характеристик, принципиальных схем электрической передачи по расчетным характеристикам и справочных данных серийных тяговых электрических машин. Выбор расчетных значений силы тяги и скорости локомотива.
Расчетная сила тяги Fkp определяется по условию реализации коэффициента тяги ?крна расчетном подъеме: H (2.1) где-сцепной вес тепловоза, (число движущих осей) КН Коэффициент тяги на расчетном подъеме: Для грузовых тепловозов Мощность дизеля, передаваемая тяговому генератору на номинальном режиме Мощность, затрачиваемая на привод вспомогательных механизмов и машинПередача постоянного тока применяется на большинстве эксплуатируемых тепловозов с электрической передачей. Электромеханические характеристики тяговых электродвигателей постоянного тока с последовательным возбуждением позволяют достаточно просто сформировать требуемую тяговую характеристику тепловоза. Использование передачи постоянного тока на тепловозах большой мощности не целесообразно, так как ухудшаются условия коммутации электрических машин, что ведет к снижению надежности передачи и увеличению расходов на ремонт. Поэтому на тепловозах мощностью свыше 2000 КВТ используются передачи переменно - постоянного тока (включают в себя синхронный генератор, выпрямительную установку и тяговые электродвигатели постоянного тока) и переменно - постоянно - переменного тока (состоит из синхронного генератора, пускорегулирующей аппаратуры и асинхронных тяговых двигателей).Номинальный режим работы электрических машин соответствует реализации тепловозом расчетных значений силы тяги и скорости движения. При этом обеспечивается продолжительный режим работы тягового генератора и тяговых электродвигателей. При скорости движения ниже расчетной тяговый генератор и тяговые электродвигатели могут работать кратковременно с перегрузкой по току. Электрическая мощность тягового генератора на номинальном режиме: (4.1) где - мощность дизеля, передаваемая генератору на номинальном режиме; Электромагнитные параметры на номинальном режиме и геометрические размеры электрической машины связаны машиной постоянной: (4.3) где - диаметр якоря, м;При выборе схемы соединения необходимо учитывать возможность реализации требуемых тяговых характеристик локомотивов при рациональных напряжениях и токах тяговых электрических машин.При установившемся режиме работы дизеля от тягового генератора тяговым электродвигателям передается постоянная электрическая мощность при переменных значениях тока 1Г и напряжения Ur генератора, причем где, - предельные значения тока и напряжения в пределах области Pr=const. Принимаю значение коэффициента регулирования напряжения тягового генератора Кг = 1,6. Определим номинальное напряжение генератора: =750/1,6=468 (6.3) Для расчета машинной постоянной принимаются значения электромагнитных параметров: Вб=0,65-0,69 Тл По полученным расчетным данным выбираем серийный тяговый генератор постоянного тока и составляется таблица основных технических параметров: Технические данные ГП-311БДля формирования требуемой характеристики системы регулирования ТГ необходимо поменять ток Іг в обмотке независимого возбуждения в соответствии с регулировочной характеристикой. Расчет регулировочной характеристики выполняется для режимов постоянной номинальной мощности Ргн при номинальной частоте вращения вала дизель-генератора, ограниченные напряжение и тока генератора при переменной частоте вращения. На тепловозах с передачей переменно-постоянного тока применяется схема системы возбуждения с возбудителем переменного тока, питающим обмотку независимого возбуждения тягового синхронного генератора через управляемый выпрямитель. Схема рис.6, а системы возбуждения, где вспомогательный синхронный генератор 3 и возбудитель 7 расположены на одном валу с главным генератором 1, а ионный выпрямитель 5 с одно анодным вентилями имеет сеточное управление от регулятора возбуждения сильного действия. В этой схеме обмотка возбуждения 2 главного генератора 1 получает возбуждение от индукторного генератора (возбудителя) 3 частотой 500 гц через кремниевые выпрямители 5.Основные размеры ТЭД определяются по расчетному значению машинной постоянной СА и приведенному моменту Мпр Рисунок 6 Схема опорно-рамной подвески тягового электродвигателя: 24 - пальцы колесных центров.18 - тяговые редукторы; 22 - приводные фланцы.15 - ступица большой шестерни; 16 - поводок фланца полого вала; 17 - большая шестерня; 19 - подшипники; 20 - полая опора; 21 - полый карданный вал; 23 - пальцы вала; 25 - поводки. Подбираем граничные значения основных размеров двигателя: Принимаем: Dя=0.498 м - диаметр якоря двигателя; Диаметр якоря проверяем по максимальной окружной скорости якоря: (8.10) Высота станины определяется по расчетной площади поперечного сечения: (8.16) где-основной магнитный поток; =1.55?1.75 Тс - индукция в станине; Основной магнитный поток: Вб (8.17)2) Задаемся величиной полной м. д. с. 3) Определяем размагничивающую долю реакции якоря 4) Рассчитываем м. д. с. якоря Расчет индукции в зубцовом слое якоря проводится по данным электродвигателя-прототипа. Зубцовое деление на 1/3 высоты зубца якоря1) Выбираем значение ?2=0.
План
Содержание
1. Исходные данные
2. Выбор расчетных значений силы тяги и скорости локомотива
3. Выбор типа электрической передачи
4. Определение мощностей, основных размеров тяговых электрических машин
5. Выбор схемы соединения тягового генератора, выпрямительной установки, тяговых электродвигателей
6. Расчет параметров основных режимов работы, основных размеров тягового генератора постоянного тока. Выбор тягового генератора
7. Расчет и построение регулировочной характеристики тягового генератора. Обоснование и выбор принципиальной схемы системы возбуждения тягового генератора
8. Расчет основных параметров ТЭД и зубчатой передачи. Выбор тягового электродвигателя
12. Расчет и посторенние тяговой характеристики, зависимостей напряжения и тока генератора от скорости тепловоза. Определение скоростей переключения ступеней магнитного потока ТЭД
13. Расчет коэффициента полезного действия электрической передачи
Вывод
Список используемой литературы
1. Исходные данные по выполнению курсовой работы "Проектирование электрической передачи локомотива"
Номинальная величина вращения вала дизель-генератора nд=850об/мин
Нагрузка от оси на рельс Р0=225,4 КН
Сила тяги длительного режима на ободе колес Fk= 253КН
Скорость длительного режима, Vp=25 км/ч
Конструкционная скорость, Vk=100 км/ч
Диаметр колеса, D=1,05 м
Марка тягового двигателя тепловоза образца: ЭД-118А Мощность тягового двигателя тепловоза-образца, Максимальная величина вращения тяговых двигателей, nmax= 2290мин-1
2. Выбор расчетных значений силы тяги и скорости локомотива
Вывод
Входе расчета курсового проектирования освоил методику расчета и выбора основных параметров, характеристик, принципиальных схем электрической передачи по расчетным характеристикам и справочных данных серийных тяговых электрических машин.
При выполнении проекта решил следующие задачи: Расчет параметров и выбор электрической передачи;
Расчет параметров и выбор тяговых электрических машин;
Расчет регулировочной характеристики и выбор принципиальной схемы возбуждения тягового генератора;
Расчет коэффициента полезного действия электрической передачи.
В ходе расчета установил, что для тепловоза 2ТЭ10в подходит электрическая передача переменно-постоянного тока.
Достоинством электрической передачи переменно - постоянного тока: снятие ограничения по мощности тягового генератора и более высокое КПД, в отличие от передачи постоянного тока
Данным типом передачи оборудованы большинство серий современных магистральных тепловозов мощностью 1500 - 4500 КВТ.
Список литературы
1. Голубятников С.М. и др. Тепловозы СССР. Отраслевой каталог. - М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1983.
2. Жилин Г.А. и др Пассажирский тепловоз ТЭП 70. - М.: Транспорт, 1976
3. Иванов В.Н. и др. Конструкция и динамика тепловозов. - М.: Транспорт, 1974.
4. Луков Н.М., Стрекопытов В.В., Рудая К.И. Передача мощности тепловозов. - М.: Транспорт, 1987. - 279с
5. Панов Н.И. и др. Тепловозы. - М.: Машиностроение, 1976.
6. Пойда А.А. и др. Тепловозы. - М.: Транспорт, 1986.
7. Проектирование электрических машин. И.П. Копылов, Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков и др. - М.: Энергия, 1980. - 495с
8. Фуфрянский Н.А. и др. Развитие локомотивной тяги. - М.: Транспорт, 1982.
9. Электрооборудование тепловозов: Справочник. В.Б. Верхогляд, Б.И. Вилькевич, и др. - М.:, Транспорт, 1981. - 287с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
