ВИЗНАЧЕННЯ ПОЧАТКОВИХ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ПЕРЕДАЧІ ТЕПЛОВОЗА
Розрахункова сила тяги, кН, визначається з умови реалізації коефіцієнта тяги на розрахунковому підйомі
, (1.1)
де – зчіпна вага тепловоза, кН;
– коефіцієнт тяги.
В залежності від типу локомотива:
– для пасажирських тепловозів;
– для вантажних тепловозів.
Приймаємо
Швидкість на розрахунковому підйомі, км/год:
, (1.2)
де – вільна потужність силової установки локомотива, кВт;
– ККД електричної передачі в залежності від її типу:
- постійного струму
, (1.3а)
- змінно-постійного струму
(1.3б)
де – ККД тягового генератора;
– ККД тягових двигунів;
– ККД зубчастої передачі тягових двигунів, редукторів;
– ККД випрямляючої установки.
; (1.4)
де – ефективна потужність силової установки, кВт;
– потужність допоміжними агрегатами тепловоза, кВт.
. (1.5)
Потужність генератора, кВт, що віддається на тягові електродвигуни:
. (1.6)
ККД випрямної установки враховується тільки для тепловозів з передачею змінно-постійного струму.
Потужність тягового двигуна, кВт:
, (1.7)
де – число тягових двигунів секції тепловоза, .
Оформлення кроку
1. Згідно завданню: =…..кН, = ….. кВт.
2. Для заданого типу тепловоза приймаємо: = …..; = …..; =…..; =…..; =…...
3. Розрахункова сила тяги : кН.
4. ККД передачі: = …...
5. Потужність допоміжних навантажень: кВт.
6. Вільна потужність силової установки:
7. Швидкість на розрахунковому підйомі: км/ч.
8. Потужність генератора: кВт.
9. Потужність тягового двигуна: кВт.
ЗОВНІШНЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНЕРАТОРА
Ідеальна характеристика головного генератора тепловоза відповідає умові = const у діапазоні від до .
З досвіду проектування й експлуатації тепловозів потужністю більше 1000 кВт раціонально приймати напругу для тепловозів з паралельним з'єднанням тягових електродвигунів: В;
Рис. 1 - Зовнішня характеристика
тягового генератора
В межах гіперболічної частини характеристики генератора лежить його номінальний «тривалий» струм навантаження, який відповідає розрахунковій силі тяги при швидкості на розрахунковому підйомі. Відповідна цьому значенню струму номінальна напруга генератора знаходиться в певному співвідношенні з найбільшою напругою .
Кратність зміни напруги називається коефіцієнтом регулювання генератора по напрузі :
. (2.1)
Приймаємо
Відповідно номінальна напруга дорівнює:
; (2.2)
Номінальний струм генератора, А:
. (2.3)
Мінімальний струм генератора, А:
. (2.4)
Кратність зміни струму генератора називається коефіцієнтом регулювання генератора по струму .
; (2.5)
Приймаємо .
Відповідно максимальний струм
; (2.6)
Мінімальна напруга генератора
; (2.7)
Для більш точної побудови зовнішньої характеристики головного генератора, виконуємо проміжні розрахунки значень струмів і напруг:
; (2.8)
; (2.9)
; (2.10)
; (2.11)
Згідно отриманих даних будуємо зовнішню характеристику тягового генератора, обмежену гіперболою й прямими і (рис.1).