Работа тягового электрического двигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
возбуждения IВ251,96503,92755,881007,841511,7Магнитный поток Ф0,0340.0520.06120.0680.075
Зависимость магнитного потока от тока возбуждения приведена в графической части на рис.5.
В тяговых электрических двигателях принято все обмотки главных полюсов включать последовательно с обмоткой якоря, отсюда и название: " последовательное возбуждение". Следовательно, при последовательном возбуждении IВ =IЯ.
тяговый электрический двигатель якорь
Рис 5. График зависимости магнитного потока от тока возбуждения
2.5 Из выражения (2) получим расчётную формулу для определения частоты вращения в зависимости от тока якоря
n = U - IтАв?rg / CnтАвФ
n1 = 950 - 251.96тАв0.038/11.6тАв0.034= 2384 (об/мин);
n2 = 950 - 503,92тАв0.038/11.6тАв0.052 = 1543 (об/мин);
n3 = 950 - 251.96тАв0.038/11.6тАв0.034=1470 (об/мин);
n4 = 1500 - 489.4 0.123/13.5 0.125 = 1464 (об/мин);
n5 = 1500 - 611.8 0.123/13.5 0.139 = 1460 (об/мин).
Зависимость частоты вращения от тока якоря приведена в графической части на рис.6.
Рис 6. График зависимости частоты вращения от тока якоря
2.6 Найдём зависимость скорости движения поезда от частоты вращения якоря ТЭД
На основании закона Фарадея выразим ЭДС в зависимости от скорости движения поезда:
Е =СVтАвФтАвv
Где СV = 5.3тАв?тАвСn / ДК - конструктивная постоянная для вычисления ЭДС по скорости движения;
СV = 5.3тАв2.64тАв11,6/1.25 = 129,85, v = 0.188тАв Дк тАвn/ ?
Где Дк - диаметр колёсной пары, м;
v - скорость поезда, км / ч.
v1 = 0.188тАв1.25тАв2384/2.64 = 212.18 (км / ч);
v2 = 0.188тАв1.25тАв1543/2.64 = 137.33 (км / ч);
v3 = 0.188тАв1.25тАв 1298/2.64 = 115.52 (км / ч);
v4 = 0.188тАв1.25тАв1156/2.64 = 102.88 (км / ч);
v5 = 0.188тАв1.25тАв1026/2.64 = 91.318 (км / ч);
Рис 7. График зависимости скорости движения от тока якоря.
Зависимости скорости движения от тока якоря от скорости движения риведены в графической части на рис.7.
2.7 Рассчитаем конструктивную постоянную двигателя CM для вращающего момента
CM = PтАвN / aтАв2тАв? = 3тАв696 /3тАв2тАв3.14 = 110.83
Используя закон Ампера рассчитаем зависимость Mg (IЯ)
Mg = CMтАвФтАвIтАв?М
Где Mg - электромагнитный момент на валу, развиваемый N проводниками обмотки якоря, с учётом потерь момента на трение при вращении вала ТЭД.
?М = 0.97 - коэффициент учитывающий потери момента в ТЭД.
Mg1 =110.83тАв0.034тАв251,96тАв0.97 = 920,96 (Нм);
Mg2 =110.83тАв0.052тАв503,92тАв0.97 = 2817,05 (Нм);
Mg3 =110.83тАв0.0612тАв755,88тАв0.97 = 4973,17 (Нм);
Mg4 =110.83тАв0.068тАв1007,84тАв0.97 = 7367,66 (Нм);
Mg5 =110.83тАв0.075тАв1511,76тАв0.97 = 12189,14 (Нм).
Зависимость электромагнитного момента от тока якоря приведена в графической части на рис.8
Рис 8. График зависимости вращающего момента от тока якоря
2.8 Рассчитаем конструктивную постоянную CF для вычисления силы тяги одного двигателя
CF=CМтАв ? / ?К = 110,83тАв2.64/0.625 =414,95
Найдём зависимость Fkg (I)
Fkg = CFтАвФтАвIтАв?F
Где ?F= ?М ?ЗП = 0.97тАв0.97 = 0.94 - коэффициент, учитывающий потерю силы тяги в процессе преобразования электрической энергии в механическую.
Fkg1 = 414,95тАв0.034тАв251,96тАв0.94 = 3341,44 (Н);
Fkg2 = 414,95тАв0.052тАв503,92тАв0.94 = 10220,89 (Н);
Fkg3 = 414,95тАв0.0612тАв755,88тАв0.94 = 18,043,8 (Н);
Fkg4 = 414,95тАв 0.068тАв1007,84тАв0.94 = 26731,55 (Н);
Fkg5 = 414,95тАв 0.0,75тАв1511,76тАв0.94 = 44224,99 (Н).
Зависимость касательной силы тяги от тока приведена в графической части на рис.9
Рис 9. График зависимости касательной силы тяги от силы тока
На основании рассчитанных зависимостей V (I) и Fkg (I) построим тяговые характеристики одной колёсной пары и шестиосного электровоза рис.10, и рис 11
Fk = Fkg тАвК, где К - количество осей.
Fk1 = 3341,44тАв6 = 20048,64 (Н);
Fk2 = 10220,89тАв6 = 61325,34 (Н);
Fk3 = 18043,8тАв6 = 108263,34 Н);
Fk4 = 26731,55тАв6 = 160389,3 (Н);
Fk5 = 44224,99тАв6 = 265349,94 (Н).
Рис 10. Тяговая характеристика одной колесной пары электровоза.
Рис 11. Тяговая характеристика шестиосного электровоза
Считая нагрузку на ось 230 кН и коэффициент iепления ? i мах=0.33, определим максимально допустимую силу тяги электровоза по условиям iепления.
Fi мах = ? i махтАв Pi = 0.33тАв230тАв6 = 455,4 кН
Где Pi - вес электровоза
Вывод
В данном курсовом проекте я рассчитал и проанализировал основные характеристики, определяющие работу тягового электрического двигателя в режиме тяги.
Номинальный ток ТЭД _________________________________1007,84 А
Магнитный поток ТЭД__________________________________0.068 Вб
Конструктивная постоянная СМ___________________________110,83
Конструктивная постоянная СF___________________________414,95
Максимально допустимая сила тяги шестиосного электровоза по
Условиям iепления____________________________________455,4 кН.
Литература
1.Зарохович А.Е., Крылов С.С. "Основы электротехники для локомотивных бригад". М.: Транспорт, 2010.
2.Уздин М.М., Ефименко Ю.И. и др. "Железные дороги. Общий курс". СПб.: Информационный центр "Выбор", 2009.