Расчет электрической передачи мощности тепловоза - Курсовая работа

, где - коэффициент, учитывающий долю эффективной мощности дизеля, используемой на тягу поезда. Так как > 2200 КВТ осуществляется проектирование ЭПМ переменно-постоянного тока. Внешняя характеристика ТГ строится для высшей позиции контроллера машиниста и представляет собой зависимость . Для ее построения необходимо задаться максимальным напряжением на зажимах ВУ, которое выбирается из условий надежности изоляции агрегатов и узлов силовых цепей электропередачи. Определяем значения минимальных, номинальных и максимальных токов и напряжений на выходе ВУ.Сцепная масса проектируемого тепловоза, т где - удельная масса современных магистральных тепловозов, = 59 кг/КВТ При нецелом или нечетном значении m принимается ближайшее четное число осей мпр мпр = 8Электромеханическими характеристиками ТЭД, которые являются одним из видов рабочих характеристик, называются зависимости крутящего момента М, частоты вращения вала n и коэффициента полезного действия h от тока якоря ІЯ : ; Для расчета рабочих характеристик серийного ТЭД в проектируемой ЭПМ необходимо иметь характеристики намагничивания стали ТЭДНагрузочные характеристики ТЭД (отношение противо-ЭДС якоря Е к его числу оборотов n в зависимости от тока возбуждения при различных токах якоря, ) рассчитываются по формуле где - напряжение на зажимах ТЭД при значении тока ; суммарные сопротивления обмоток якоря , главных полюсов и дополнительных полюсов , прогретых до ; В паспортных данных ТЭД указывается сопротивление при температуре , сопротивление при другой температуре можно определить по формуле где - паспортное значение сопротивления конкретной обмотки ТЭД при температуре , Ом; Задавшись по электромеханическим характеристикам величинами , определяют соответствующие им значения . Затем рассчитывают значения для прогретого до ТЭД при полном и ослабленных полях возбуждения и определяют противо - ЭДССкорость движения проектируемого тепловоза (км/ч) определяется по формуле: где - диаметр колеса тепловоза (принимается равным 1,05 м); Число оборотов (в с-1) якоря ТЭД в проектируемой ЭПМ, в общем случае определяется по формуле: где - противо-ЭДС в проектируемой ЭПМ, В; напряжение, подводимое к зажимам ТЭД в проектируемой ЭПМ, определяемое внешней характеристикой ВУ, В;Степень регулирования проектируемой ЭПМ по скорости характеризуется коэффициентом регулирования: где - максимальная скорость движения тепловоза, км/ч. Для обеспечения работы ЭПМ с постоянной мощностью вплоть до максимальной скорости движения тепловоза (при сохранении величины ), как известно, используют два способа: ослабление возбуждения ТЭД (ослабление поля) и перегруппировку ТЭД в силовой схеме ЭПМ (например, последовательное, последовательно - параллельное соединения, или последовательно параллельное - параллельное, параллельное соединения).Касательная сила тяги тепловоза определяется как Для предварительного определения расчетной силы тяги тепловозов в формулу подставляется значение при номинальных значениях , и . Значение в этом случае определяется по электромеханическим характеристикам ТЭД полного поля при номинальном токе проектируемой ЭПМ. Тяговая характеристика имеет ограничения по сцеплению колес тепловоза с рельсами и максимальному току ЭПМ. Ограничение касательной силы тяги по сцеплению определяется в соответствии с Правилами тяговых расчетов (ПТР) выражением Ограничение касательной силы тяги по максимальному току ЭПМ определяется по формуле в которую подставляется значение при максимальном значении (и соответственно минимальном значении ), минимальном значении и значении , определяемое по электромеханическим характеристикам ТЭД полного поля при максимальном токе проектируемой ЭПМ.Соотношение значений и может быть достигнуто за счет установления оптимального значения передаточного отношения зубчатого тягового редуктора , которое определяется следующим образом: где - сила тяги проектируемого тепловоза по сцеплению при трогании, Н; минимальная частота вращения ТЭД при параметрах и в проектируемой ЭПМ, с-1;В курсовой работе следует принять опорно-осевую подвеску ТЭД, при которой его размеры ограничиваются расстоянием между внутренними гранями бандажей колесных пар и минимально допустимым расстоянием от станины ТЭД до головки рельса а (рис. Чтобы увеличить это расстояние (и возможные габариты ТЭД) ось ТЭД размещают несколько выше оси колеса. Как известно, передаточное отношение тягового редуктора определяется выражением где - диаметры делительных окружностей большого и малого зубчатых колес; Максимально возможная величина диаметра определяется из соотношения где =121 мм - расстояние от нижней кромки кожуха тягового редуктора до головки рельса; Задается модуль зацепления зубчатых колес, который определяется из номинального крутящего момента ТЭД при следующих значениях: Нм, = 8…10 мм; Нм, = 9…11 мм;Касательная мощность тепловоза в КВТ определяется выражением = 159,7 - крутящий момент навалу ТЭД , Н·м;На тепловозах наибольшее распространение получили схемы реостатного торможения, в которых якорные обмо

Содержание

Задание

1 Определение основных параметров электрической передачи мощности

1.1 Расчет внешней характеристики тягового генератора (выпрямительной установки)

1.2 Определение числа и типа ТЭД

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

2.1 Расчет нагрузочных характеристик серийного ТЭД

2.2 Предварительное определение расчетной скорости тепловоза

2.3 Предварительное определение необходимой минимальной величины коэффициента ослабления поля ТЭД

2.4 Предварительное определение расчетной силы тяги тепловоза и ограничений тяговой характеристики

3 Построение рациональных тяговой и технико - экономических характеристик

3.1 Определение рациональной величины передаточного отношения тягового редуктора

3.2 Расчет тягового редуктора

3.3 Расчет рациональных тяговой и технико-экономической характеристик проектируемого тепловоза

4 Определение параметров и характеристик электрического тормоза проектируемого тепловоза

5 Разработка силовой схемы проектируемой ЭПМ

Список используемой литературы

Схема проектируемой ЭПМ в режиме тяги

Схема проектируемой ЭПМ в режиме электрического торможения

1 Определение основных параметров электрической передачи мощности

Ориентировочная мощность ТГ, КВТ

1 А.В. Донченко, А.А. Зарифьян, А.В. Козубенко Электрические передачи локомотивов: Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов IV курса специальности 150700 «Локомотивы». - Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2006. - 48 с.

2 Филонов С.П., Гибалов А.И., Быковский В.Е. Тепловоз 2ТЭ116. - М.: Транспорт, 1985. - 328 с.