Послеремонтные испытания тяговых электродвигателей тепловозов
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
? зубчатой передаче и моторно-осевых подшипниках при опорно-осевой подвеске тягового электродвигателя или в зубчатой передаче и подшипниках редуктора при опорно-рамном подвешивании. Потери в передаче зависят от скорости движения и реализуемой колесной парой силы тяги. Для раiета потерь в одноступенчатой цилиндрической зубчатой передаче и в моторно-осевых подшипниках тягового электродвигателя используют опытные данные, приведенные в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Подведенная мощность в процентах от номинальной мощности тягового двигателя200150125100756050403025Потери ДртАЮ в зубчатой передаче и моторноосе-вых подшипниках в процентах от подведенной мощности3,53,02,72,52,52,73,24,46,78,5
Как видно из таблицы, при номинальном режиме в передаче теряется ?рП = 2,5 % от подведенной мощности. Потери в передаче в процентах от подведенной мощности определяют из уравнения
?рП = ?рП 100/(UДIД). (2.20)
КПД передачи ?П по известной величине ?рП, взятой из табл. 4.2, определяют как отношение мощности на ободе колеса Рк к мощности на валу тягового электродвигателя Р2. Так как Рк=Р2-?рП, получим
?П =1-?р/Р2.(4.21)
Но из формулы (4.11) следует, что Р2= UдIд?д, а из формулы (4.20)
?РП =?pnUuIu/l00.
Подставив эти значения в формулу (4.21), получим
или
?п=1-?рп/(100?д). (4.22)
Значения ?рп берут из табл. 4.2 или по кривой рис. 4.7, построенной в соответствии с данными табл. 4.2. Если были расiитаны КПД ?д и ?п по формуле (4.22), то можно определить КПД ?
Рис. 4.7. Зависимость ?рп от подводимой мощности
При преобразовании в тяговом электродвигателе электрической энергии в механическую теряется часть энергии, которую можно определить, зная КПД ?д Затем при передаче механической энергии с вала электродвигателя на колесную пару теряется энергия в передаче, которую определяют исходя из КПД ?п
кд эм=3,6СФIд.(4.26)
Таким образом, электромагнитная сила тяги пропорциональна произведению тока и магнитного потока в веберах (Вб). Она характеризует физическую картину возникновения вращающего момента и силы тяги как результата взаимодействия проводника, по которому протекает ток, с магнитным полем.
Если обозначить силы, вызванные механическими и магнитными потерями и потерями в передаче, через AF, то сила тяги на ободах колесной пары будет меньше электромагнитной силы на эту величину:
кд= Fкд эм-?Fкд= 3,6CФIд-?F (4.27)
Силу, ?F, затрачиваемую на преодоление перечисленных потерь, можно выразить так:
?F = 3,6(?рмагн + ?рмех + ?рп) / v.
При известных потерях сила тяги будет равна, Н:
кд = 3,6СФIд - 3,б(?рмагн + ?рмех + ?рп) / v.(4.28)
В связи со сравнительно небольшим значением силы ?р при оценке качественной стороны процесса реализации силы тяги и при ориентировочных раiетах можно принимать Fкд ~ Fкд эм или
кд ~ 3,6СФ/Д.
Силу тяги на ободах колесной пары можно получить, используя скоростную характеристику и кривые КПД. Для этого мощность на ободах колес Рк определяют из формулы (4.11) через подведенную к тяговому электродвигателю электрическую мощность, Вт:
(4.29)
Эту же мощность можно выразить через механическую мощность, расходуемую на движение поезда. Она равна произведению скорости движения и силы тяги, Нкм/ч:
РК=vFКД
Чтобы получить мощность Рк в ваттах, необходимо скорость перевести в метр в секунду (1 Н-м/с = 1 Вт), тогда
=vFКД/3,6.(4.30)
Приравнивая левые части уравнений (4.29) и (4.30), получают выражение для силы тяги, Н:
КД=3,6UдIд?/v.(4.31)
Выведенные в этом разделе формулы дают возможность расiитать электромеханические характеристики на ободах колес колесной пары по заданным характеристикам на валу тягового электродвигателя. Для этого задаются каким-либо током Iд1 и для него по электромеханическим характеристикам определяют частоту вращения п, вращающий момент М и КПД ?д. Затем по формуле (4.22) расiитывают ?д, предварительно найдя мощность, потребляемую тяговым электродвигателем при токе Iд1, и ?рп из табл. 4.2 или из рис. 4.7.
По формулам (4.14) и (4.25) вычисляют скорость движения v и силу тяги Fm при заданных передаточном отношении редуктора и диаметрах колес колесной пары. КПД ? определяют как произведение ?д ?п Далее проводят аналогичные раiеты при других токах Iд2, Iд3 и т.д. Обычно используют 8... 10 точек, причем для повышения точности их чаще берут в той зоне, где кривая резко меняет свое направление, и реже, если она близка к прямой. При этом, как правило, используют точки номинальных режимов (часового и продолжительного). Полученные точки откладывают в осях координат и соединяют с помощью лекала.
4.3 Переiет характеристик при изменении передаточного отношения редуктора и диаметров колесных пар
Из формул (4.14) и (4.25) видно, что скоростная и электротяговая характеристики зависят от передаточного отношения редуктора и диаметров колес. Если передаточное отношение редуктора данного локомотива в процессе эксплуатации не меняется, то диаметры колес уменьшаются из-за износа и периодических обточек. Приводимые в ПТР характеристики обычно относят к номинальным диаметрам колес или - к среднеизношенным.
В практике бывают случаи, когда тяговые электродвигатели одного и того же типа используют на разных локомотивах, имеющих различные передаточные отношения редукторов.
Порядок переiета характеристик при изменении ?. и D сводится к следующему. Если локомотив имеет передаточное отношение редуктор