Разработка двигателя автомобиля с комбинированной электрической установкой
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?ляет м.
Дистанция торможения определяется по соотношению:
Определим путь установившегося движения:
,
гдеS4- общая протяженность участка, S4=700 м.
м.
Время движения на установившейся скорости составит:
с.
На рассматриваемом участке двигатель находится под нагрузкой
с.
Определим величину эквивалентного момента для этого участка по формуле 3.9.
(3.9)
Подставив в формулу 3.9 численные значения, получим:
Нагрузочная диаграмма для этого участка движения изображена на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 - Нагрузочная диаграмма для участка движения с уклона
3.2 Предварительный выбор двигателя по мощности
Для выбора мощности двигателя воспользуемся методом эквивалентных моментов, а затем, когда определим параметры двигателя, уточним полученные результаты методом эквивалентных потерь.
Определим статический эквивалентный момент, как для двигателя, работающего в длительном циклическом режиме с переменной нагрузкой [2] по формуле:
,
гдеМci- статический момент на i-ом интервале нагрузочной диаграммы механизма;
ti- продолжительность i-го интервала;
tц- время цикла;
n- число интервалов в цикле.
Время цикла определим как сумму всех времен участков движения, времен стоянок на остановочных пунктах и времени стоянки на конечном пункте. Примем время стоянки на остановочном пункте tост=30с, время стоянки на конечном пункте tкон=20 мин=1200 с. Тогда время цикла определим как:
,
где - полное время движения на i-ом участке.
с
;
;
;
;
Нм.
Мощность двигателя определим из соотношения
,
где k- коэффициент запаса по мощности, примем значение k= 2;
- расчетная угловая скорость двигателя, определим ее как
n - количество электродвигателей.
= с-1.
Вт.
3.3 Выбор номинальной скорости двигателя и типоразмера двигателя
Зная, что при об/мин и Нм дизель работает с наименьшим расходом и наименьшим выхлопом, а так же т.к. электродвигатель и дизель соединены жестко на валу, то подберем более подходящий по габариту электродвигатель.
Номинальный момент при об/мин:
.
Номинальный момент при об/мин:
.
Исходя из рассчитанной мощности, выберем из справочника [3] тяговый двигатель 4А355M4У3. Его параметры сведены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Технические параметры двигателя 4А355M4У3
ПараметрЗначениеЕд. изм.Номинальная мощность, Pном315кВтНоминальное напряжение, Uном220ВСинхронная частота вращения, nо1500мин-1Номинальный КПД, ?ном0,945-Номинальное скольжение, Sном0,01-Момент инерции двигателя, Jдв1,7кгм2Коэффициент мощности, cos?0.92-
Синхронная скорость вращения двигателя:
.
Номинальная скорость вращения двигателя:
.
Рассчитаем передаточное число редуктора:
.
Номинальный ток двигателя:
.
3.4 Построение нагрузочной диаграммы электропривода
Для построения нагрузочных диаграмм электропривода необходимо сначала рассчитать динамические моменты. Найдем величины динамических моментов:
при разгоне:
,
где- угловое ускорение вала двигателя при разгоне:
рад/с2
Нм;
- при торможении
,
где- угловое замедление вала двигателя при торможении:
рад/с2
Нм;
Используя рассчитанные в подпункте 3.1 пути, времена движения и статические моменты, последовательно построим нагрузочные диаграммы для каждого участка движения.
Построим нагрузочную диаграмму для горизонтального участка движения протяженностью 1000 м.
При разгоне необходимый крутящий момент на валу двигателя определяется как сумма динамического момента при разгоне и статического момента при разгоне, приведенного к валу двигателя:
Нм;
затем нагрузка будет равна
Нм;
при торможении нагрузка составит
Нм.
При дотягивании до остановки момент будет равен Нм. На основании полученных данных строим нагрузочную диаграмму (рисунок 3.6).
Рисунок 3.6 - Нагрузочная диаграмма для прямолинейного участка протяженностью 1000м
На рассматриваемом участке двигатель работает
с.
Определим величину эквивалентного момента для этого участка по формуле 3.10.
(3.10)
Подставив в формулу 3.10 численные значения, получим
Нм
Для прямолинейного участка движения продолжительностью 1500 м все параметры нагрузочной диаграммы, за исключением времени и продолжительности участка движения с установившейся скоростью, аналогичны параметрам нагрузочной диаграммы, построенной для участка движения протяженностью 1000 м.
Все значения моментов рассчитываемой нагрузочной диаграммы идентичны значениям моментов для нагрузочной диаграммы, рассчитанной для прямолинейного участка протяженностью 1000 м.
Определим эквивалентный момент для рассчитываемого участка движения. Определим время работы двигателя на этом участке:
с.
Определим величину эквивалентного момента для этого участка по формуле 3.11.
(3.11)
Подставив в формулу 3.11 численные значения, получим:
Нагрузо