- •Исходные данные к курсовой работе
- •Введение
- •1. ВЫБОР ОСНОВНЫХ РЕШЕНИЙ
- •ПО СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТНЫМ ПОЕЗДОМ
- •2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
- •ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СКОРОСТНОГО ПОЕЗДА
- •3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТЯГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
- •3.1. Расчет мощности тягового преобразователя
- •3.2. Расчет параметров автономного инвертора напряжения
- •3.3. Расчет параметров фильтра
- •3.4 Расчетпараметровтяговоготрансформатораивходноговыпрямителя
- •4. РАСЧЕТ ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
- •4.1. Расчет ограничений скорости движения и силы тяги тягового двигателя.
- •4.2. Расчет тяговых характеристик тягового двигателя.
- •5. РАЗРАБОТКА СХЕМ СИЛОВЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ
- •5.1. Разработка схемы силовых цепей скоростного поезда
- •5.2.Разработка схемы вспомогательных цепей скоростного поезда
- •5.3. Защита силовых и вспомогательных цепей
- •5.4. Составление сводной таблицы основных машин и тяговых электрических аппаратов скоростного поезда
- •6. Разработка электрических цепей управления
- •6.1 Электрическая схема цепей управления токоприемниками
- •6.2 Электрическая схема цепей управления главным выключателем
- •6.3 Электрическая схема цепей управления вспомогательными машинами
- •Заключение
- •Библиографический список
4. РАСЧЕТ ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
4.1.Расчет ограничений скорости движения и силы тяги тягового двигателя.
1)Система управления асинхронным ТЭД позволяет на основе закона частотного регулирования позволяет путем регулирования питающего напряжения и тока ТЭД реализовать бесконечное множество тяговых характеристик тягового двигателя внутри области значений силы тяги и скорости движения, ограниченной предельными тяговыми характеристиками. Данная область имеет следующие ограничения:
–по условиям сцепления колеса с рельсами Fсц(V);
–по максимальной мощности тягового двигателя Рд(V);
–по максимальной (конструкционной) скорости поезда Vк.
Рисунок 4.1 – Предельные тяговые характеристики асинхронного ТЭД
Расчетное ограничение силы тяги тягового двигателя по току
перегрузки определяем по соотношению: |
|
|
|
|
пер. |
= 1,4F |
к.д.н. |
, |
(4.1) |
к.д. |
|
|
|
кпер.д.. = 1,4 ∙ 18,01 = 25,3 кН
36
Ограничение кпер.д.. (V) строится по двум точкам, поученным для значений скорости V = 0 и V = Vр (см. рисунок 4.1.). Значение расчетной скорости Vр определяем в ходе расчета ограничения по максимальной мощности тягового двигателя в точке пересечения кривых кпер.д.. (V) и
(V).
Ограничение силы тяги по максимальной мощности тягового двигателя вычисляем исходя из того, что режим работы с такой мощностью соответствует номинальному режиму работы ТЭД, когда напряжение, подаваемое на его обмотку статора, достигает максимального значения. Расчет выполняем, задаваясь скоростью движения поезда в пределах от скорости 70 – 80 км/ч до Vк с интервалом в 10 км/ч, по выражению:
т.д. |
= |
к.д.н.∙н |
, |
(4.2) |
|
||||
к.д. . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты расчета кт.д.д.. (V) оформляются в форме таблицы 4.1.
37
Таблица 4.1. – Расчет ограничения по максимальной мощности ТЭД.
Наименование |
Значение параметра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
параметра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Скорость движения |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
210 |
||
Vi, км/ч |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Макс. Сила тяги |
27,1 |
23,7 |
21,1 |
19 |
17,3 |
15,8 |
14,6 |
13,6 |
12,7 |
11,9 |
11,2 |
10,5 |
10 |
9,5 |
9 |
||
ТЭД т.д. |
, кН |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
к.д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ограничение по максимальной скорости зависит либо от конструкции скоростного поезда, либо от ограничений по частоте вращения двигателя. В проекте ограничение максимальной скорости движения следует принять по конструкционной скорости Vк.
4.2.Расчет тяговых характеристик тягового двигателя.
Воснове режимов работы асинхронного тягового привода на электроподвижном составе лежит закон оптимального частотного управления АТД, сформулированный академиком М. П. Костенко:
1. |
= |
1. |
√ |
М |
, |
(4.3) |
|
|
|
М |
|||||
|
|
|
|
||||
1.н |
|
1.н |
|
н |
|
|
который в приведении к ободу колеса имеет вид:
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
= |
|
√ |
к.д. |
, |
(4.4) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
1.н |
|
н |
|
к.д.н |
|
|
где U1.i , U1 н, f1 i , f 1 н, Мi , Мн, Vi , Vн, Fк.д i , Fк.д н – соответственно текущие и номинальные значения параметров работы асинхронного тягового двигателя (напряжения, частоты тока статора, вращающего момента, скорости движения и силы тяги).
Вкурсовой работе был произведен расчет тяговых характеристик асинхронного ТЭД, искусственно формируемых системой управления АТД в соответствии с режимами, применяющимися в различных интервалах скорости движения и являющимися частными случаями закона.
Вдиапазоне скоростей от нуля до номинальной Vн реализуется режим Fк.д = const, в котором амплитуда U1 напряжения на двигателе изменяется пропорционально его частоте f1
1. |
= |
1. |
, |
(4.5) |
|
|
|
||||
|
|
|
|||
1.н |
|
1.н |
|
|
или скорости движения V
|
|
|
|
|
1. |
= |
|
. |
(4.6) |
|
|
|||
|
|
|
||
1.н |
|
н |
|
Учитывая, что вращающий момент М, а значит, и сила тяги Fк.д пропорциональны квадрату магнитного потока Ф асинхронного двигателя, условием реализации данного режима является Ф = const, причем величину Ф можно определить по соотношению:
33
Ф = |
Ф |
= √ |
М |
= √ |
к.д. |
, |
(4.7) |
|
Фн |
Мн |
к.д.н |
||||||
|
|
|
|
|
где Фi, Фн – соответственно текущее и номинальное значения магнитного потока АТД.
Значение напряжения асинхронного ТЭД для скорости движения Vi можно определить по формуле:
|
= Ф |
1.н. |
. |
(4.8) |
|
||||
1. |
1. |
|
|
|
|
|
1.н. |
|
Расчет значений силы тяги в режиме Fк.д = const ведется табличным методом для пяти значений силы тяги Fк.д j , выражаемых в долях от номинального значения: Fк.д 1 = 0,2Fк.д.н; Fк.д 2 = 0,4Fк.д.н; Fк.д 3 = 0,6Fк.д.н; Fк.д 4 = 0,8Fк.д.н; Fк.д 5 = Fк.д.н. Результаты вычислений оформляются по форме таблицы
4.2.
Для определения параметров питания АТД в этом режиме первоначально необходимо задаться значениями скорости движения поезда с шагом 10 км/ч в интервале от нуля до Vн. Для всех значений скорости движения Vi находят частоту вращения ротора ТЭД по формулам (2.11) и (2.13). Для упрощения расчетов можно воспользоваться выражением:
|
|
|
|
= |
|
. |
(4.9) |
|
|||
|
11,28б |
|
|
|
|
С учетом поддержания постоянства частоты тока ротора f2 = f2 н = const, рассчитанного ранее, для полученных значений fi определяют частоту тока статора асинхронного двигателя f1 i по формуле (3.15).
Таблица 4.2. – Расчеттяговых характеристик ТЭД в режиме Fк.д = const
Сила |
Относительная |
|
частота |
частота |
|
|
величина |
Скорость |
вращ. |
амплитуда |
|||
тяги |
вращ. |
|||||
магн. Потока |
движ. V |
Статора |
напряжения U1фi |
|||
Fкдj |
ротораfi |
|||||
Фj |
|
f1i |
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
3,62 |
|
0,00 |
0,00 |
|
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,62 |
|
10,00 |
8,87 |
|
66,96 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,62 |
|
20,00 |
17,73 |
|
133,92 |
|
3,62 |
0,45 |
30,00 |
26,60 |
94,03 |
200,88 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,62 |
|
40,00 |
35,46 |
|
267,84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,62 |
|
50,00 |
44,33 |
|
334,80 |
|
3,62 |
|
60,00 |
53,19 |
|
401,76 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
Продолжение таблицы 4.2 |
|
|
|
|
||
|
3,62 |
|
70,00 |
|
62,06 |
|
|
|
|
|
|
468,72 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,62 |
|
80,00 |
|
70,92 |
|
535,67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,62 |
|
90,00 |
|
79,79 |
|
602,63 |
|
3,62 |
|
100,00 |
|
88,65 |
|
669,59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,62 |
|
105,00 |
|
93,09 |
|
703,07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,23 |
|
0,00 |
|
0,00 |
|
0,00 |
|
7,23 |
|
10,00 |
|
8,87 |
|
94,69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,23 |
|
20,00 |
|
17,73 |
|
189,39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,23 |
|
30,00 |
|
26,60 |
|
284,08 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,23 |
|
40,00 |
|
35,46 |
|
378,78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,23 |
0,63 |
50,00 |
|
44,33 |
94,03 |
473,47 |
|
7,23 |
60,00 |
|
53,19 |
568,17 |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,23 |
|
70,00 |
|
62,06 |
|
662,86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,23 |
|
80,00 |
|
70,92 |
|
757,56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,23 |
|
90,00 |
|
79,79 |
|
852,25 |
|
7,23 |
|
100,00 |
|
88,65 |
|
946,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,23 |
|
105,00 |
|
93,09 |
|
994,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,85 |
|
0,00 |
|
0,00 |
|
0,00 |
|
10,85 |
|
10,00 |
|
8,87 |
|
115,98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,85 |
|
20,00 |
|
17,73 |
|
231,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,85 |
|
30,00 |
|
26,60 |
|
347,93 |
|
10,85 |
|
40,00 |
|
35,46 |
|
463,91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,85 |
0,77 |
50,00 |
|
44,33 |
94,03 |
579,88 |
|
|
|
|
|
|
||
|
10,85 |
60,00 |
|
53,19 |
695,86 |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,85 |
|
70,00 |
|
62,06 |
|
811,84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,85 |
|
80,00 |
|
70,92 |
|
927,82 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,85 |
|
90,00 |
|
79,79 |
|
1043,79 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,85 |
|
100,00 |
|
88,65 |
|
1159,77 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,85 |
|
105,00 |
|
93,09 |
|
1217,76 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,47 |
|
0,00 |
|
0,00 |
|
0,00 |
|
14,47 |
|
10,00 |
|
8,87 |
|
133,92 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,47 |
|
20,00 |
|
17,73 |
|
267,84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,47 |
|
30,00 |
|
26,60 |
|
401,76 |
|
14,47 |
0,89 |
40,00 |
|
35,46 |
94,03 |
535,67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,47 |
|
50,00 |
|
44,33 |
|
669,59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,47 |
|
60,00 |
|
53,19 |
|
803,51 |
|
14,47 |
|
70,00 |
|
62,06 |
|
937,43 |
|
14,47 |
|
80,00 |
|
70,92 |
|
1071,35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
41 |
|
|
|
Продолжение таблицы 4.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
14,47 |
|
|
90,00 |
|
79,79 |
|
|
1205,27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,47 |
|
|
100,00 |
|
88,65 |
|
|
1339,19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,47 |
|
|
105,00 |
|
93,09 |
|
|
1406,15 |
|
|
|
18,08 |
|
|
0,00 |
|
0,00 |
|
|
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,08 |
|
|
10,00 |
|
8,87 |
|
|
149,73 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,08 |
|
|
20,00 |
|
17,73 |
|
|
299,45 |
|
|
|
18,08 |
|
|
30,00 |
|
26,60 |
|
|
449,18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,08 |
|
|
40,00 |
|
35,46 |
|
|
598,90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,08 |
|
1,00 |
50,00 |
|
44,33 |
94,03 |
|
748,63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
18,08 |
|
60,00 |
|
53,19 |
|
898,35 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,08 |
|
|
70,00 |
|
62,06 |
|
|
1048,08 |
|
|
|
18,08 |
|
|
80,00 |
|
70,92 |
|
|
1197,81 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,08 |
|
|
90,00 |
|
79,79 |
|
|
1347,53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,08 |
|
|
100,00 |
|
88,65 |
|
|
1497,26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18,08 |
|
|
105,00 |
|
93,09 |
|
|
1572,12 |
|
|
|
|
Значения Фj* определяют для каждого отношения |
к.д. |
по формуле (4.7), |
|||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к.д.н |
после чего по выражению (4.8) вычисляют амплитуду фазного напряжения U1 ф i , подаваемого на обмотку статора АТД.
В интервале скоростей движения от номинальной Vн до конструкционной Vк тяговый двигатель должен работать с постоянной мощностью Рд = const, а его сила тяги должна снижаться обратно пропорционально росту скорости движения. В этом случае закон частотного регулирования можно выразить в виде:
1. |
= √ |
1. |
, |
(4.10) |
||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
1.н |
|
|
1.н |
|
|
|
||
|
|
Или |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
= √ |
|
. |
(4.11) |
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1.н |
|
|
н |
|
Однако на практике для того, чтобы ограничить дальнейший рост напряжения на обмотке статора U1 при скоростях свыше номинальной и при этом выполнить условие Рд = const, начинают регулировать магнитный поток, уменьшая его с ростом частоты тока статора (скорости движения поезда) в соответствии с отношением:
42
|
|
1. 1.н |
|
|
|
Ф |
= |
|
. |
(4.12) |
|
1.н 1. |
|||||
|
|
|
|
Расчет значений силы тяги в режиме Рд = const целесообразно выполнять табличным методом. Результаты вычислений оформляются по форме табл. 4.3.
Таблица 4.3. – Расчет тяговых характеристик ТЭД в режиме Рд = const
|
Амплит |
Скорость |
частота |
частота |
Относительна |
сила |
|
Мощност |
вращ. |
вращ. |
я величина |
||||
. |
движени |
тяги |
|||||
ь ТЭД |
ротораf |
Статор |
магн. Потока |
||||
Напряж. |
я |
Fкдi |
|||||
|
i |
а f1i |
Фi |
||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
710,18 |
105,00 |
93,09 |
|
|
3,62 |
|
|
710,18 |
115,00 |
101,95 |
|
|
3,30 |
|
|
710,18 |
125,00 |
110,82 |
|
|
3,04 |
|
|
710,18 |
135,00 |
119,68 |
|
|
2,81 |
|
|
710,18 |
145,00 |
128,55 |
|
|
2,62 |
|
102,00 |
710,18 |
155,00 |
137,41 |
94,03 |
0,45 |
2,45 |
|
710,18 |
165,00 |
146,28 |
2,30 |
||||
|
|
|
|||||
|
710,18 |
175,00 |
155,14 |
|
|
2,17 |
|
|
710,18 |
185,00 |
164,01 |
|
|
2,05 |
|
|
710,18 |
195,00 |
172,87 |
|
|
1,95 |
|
|
710,18 |
205,00 |
181,74 |
|
|
1,85 |
|
|
710,18 |
210,00 |
186,17 |
|
|
1,81 |
|
|
1004,34 |
105,00 |
93,09 |
|
|
7,23 |
|
|
1004,34 |
115,00 |
101,95 |
|
|
6,60 |
|
|
1004,34 |
125,00 |
110,82 |
|
|
6,08 |
|
|
1004,34 |
135,00 |
119,68 |
|
|
5,63 |
|
|
1004,34 |
145,00 |
128,55 |
|
|
5,24 |
|
204,00 |
1004,34 |
155,00 |
137,41 |
94,03 |
0,63 |
4,90 |
|
1004,34 |
165,00 |
146,28 |
4,60 |
||||
|
|
|
|||||
|
1004,34 |
175,00 |
155,14 |
|
|
4,34 |
|
|
1004,34 |
185,00 |
164,01 |
|
|
4,11 |
|
|
1004,34 |
195,00 |
172,87 |
|
|
3,89 |
|
|
1004,34 |
205,00 |
181,74 |
|
|
3,70 |
|
|
1004,34 |
210,00 |
186,17 |
|
|
3,62 |
|
|
1230,06 |
105,00 |
93,09 |
|
|
10,85 |
|
306,00 |
1230,06 |
115,00 |
101,95 |
94,03 |
0,77 |
9,91 |
|
1230,06 |
125,00 |
110,82 |
9,11 |
||||
|
|
|
|||||
|
1230,06 |
135,00 |
119,68 |
|
|
8,44 |
|
|
|
|
43 |
|
|
|
Продолжение таблицы 4.3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
145,00 |
|
128,55 |
|
|
7,86 |
|
|
1230,06 |
|
|
|
|
|
|||
|
1230,06 |
|
155,00 |
|
137,41 |
|
|
7,35 |
|
|
1230,06 |
|
165,00 |
|
146,28 |
|
|
6,90 |
|
|
1230,06 |
|
175,00 |
|
155,14 |
|
|
6,51 |
|
|
1230,06 |
|
185,00 |
|
164,01 |
|
|
6,16 |
|
|
1230,06 |
|
195,00 |
|
172,87 |
|
|
5,84 |
|
|
1230,06 |
|
205,00 |
|
181,74 |
|
|
5,56 |
|
|
1230,06 |
|
210,00 |
|
186,17 |
|
|
5,42 |
|
|
1420,35 |
|
105,00 |
|
93,09 |
|
|
14,47 |
|
|
1420,35 |
|
115,00 |
|
101,95 |
|
|
13,21 |
|
|
1420,35 |
|
125,00 |
|
110,82 |
|
|
12,15 |
|
|
1420,35 |
|
135,00 |
|
119,68 |
|
|
11,25 |
|
|
1420,35 |
|
145,00 |
|
128,55 |
|
|
10,48 |
|
408,00 |
1420,35 |
|
155,00 |
|
137,41 |
94,03 |
0,89 |
9,80 |
|
1420,35 |
|
165,00 |
|
146,28 |
9,21 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
1420,35 |
|
175,00 |
|
155,14 |
|
|
8,68 |
|
|
1420,35 |
|
185,00 |
|
164,01 |
|
|
8,21 |
|
|
1420,35 |
|
195,00 |
|
172,87 |
|
|
7,79 |
|
|
1420,35 |
|
205,00 |
|
181,74 |
|
|
7,41 |
|
|
1420,35 |
|
210,00 |
|
186,17 |
|
|
7,23 |
|
|
1588,00 |
|
105,00 |
|
93,09 |
|
|
18,08 |
|
|
1588,00 |
|
115,00 |
|
101,95 |
|
|
16,51 |
|
|
1588,00 |
|
125,00 |
|
110,82 |
|
|
15,19 |
|
|
1588,00 |
|
135,00 |
|
119,68 |
|
|
14,06 |
|
|
1588,00 |
|
145,00 |
|
128,55 |
|
|
13,09 |
|
510,00 |
1588,00 |
|
155,00 |
|
137,41 |
94,03 |
1,00 |
12,25 |
|
1588,00 |
|
165,00 |
|
146,28 |
11,51 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
1588,00 |
|
175,00 |
|
155,14 |
|
|
10,85 |
|
|
1588,00 |
|
185,00 |
|
164,01 |
|
|
10,26 |
|
|
1588,00 |
|
195,00 |
|
172,87 |
|
|
9,74 |
|
|
1588,00 |
|
205,00 |
|
181,74 |
|
|
9,26 |
|
|
1588,00 |
|
210,00 |
|
186,17 |
|
|
9,04 |
|
Значения фазного напряжения на статоре асинхронного двигателя,
поддерживаемого постоянным в интервале скоростей от Vн |
до Vк, можно |
|||||
определить по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
√ |
д. |
, |
(4.13) |
|
|
||||||
1. |
1.н. |
|
|
|
||
|
|
|
д.н |
|
|
44
где Рд.j – расчетная мощность тягового двигателя, кВт;
j = 1, …, 5 – порядковый номер расчетного значения мощности АТД.
Вычисления проводятся для пяти значений мощности тягового двигателя Рд j , выражаемых в долях от номинального значения: Рд 1 = 0,2 Рд.н;
Рд 2 = 0,4 Рд.н; Рд 3 = 0,6 Рд.н; Рд 4 = 0,8 Рд.н; Рд 5 = Рд.н.
Для определения частоты f1i напряжения АТД и его магнитного потока Фi необходимо задаться значениями скорости движения Vi поезда с шагом 10 км/ч в интервале от Vн до Vк. Для всех значений скорости движения Vi вычисляют частоту вращения ротора тягового двигателя fi по формуле (4.9) и частоту тока статора f1iпо выражению (3.15).
Относительное значение магнитного потока в долях от номинального рассчитывают по формуле:
|
|
Ф |
|
1. 1.н |
|
|
|
Ф |
= |
|
= |
|
. |
(4.14) |
|
Фн |
1.н 1. |
||||||
|
|
|
|
|
Значения силы тяги определяют в зависимости от текущего значения скорости движения по выражению:
|
= |
к.д. ∙н |
, |
(4.15) |
|
||||
к.д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
где Fк.д.j – значение силы тяги АТД при номинальной скорости движения, соответствующее расчетной мощности Рд.j. Численно значения Fк.д.j равны рассчитанным ранее в настоящем подразделе величинам: Fк.д 1 = 0,2Fк.д.н; Fк.д 2
= 0,4Fк.д.н; Fк.д 3 = 0,6Fк.д.н; Fк.д 4 = 0,8Fк.д.н; Fк.д 5 = Fк.д.н.
По данным таблиц 4.2 и 4.3 на отдельном рисунке строятся зависимости f1(V) и U1(V) в диапазоне скоростей движения от нуля до Vк (рисунок 4.3, 4.4).
Тяговые характеристики Fк.д(V) строятся на отдельном рисунке также по данным таблиц 4.2 и 4.3. На этом же рисунке на сетку тяговых характеристик наносятся ограничения силы тяги и скорости движения скоростного поезда, определенные в подразделе 4.1 настоящего пособия (рисунок 4.2).
45
Рисунок 4.2 – Предельные тяговые характеристики асинхронного тягового привода
46
Рисунок 4.3 – Зависимость амплитуды напряжения от скорости движения.
47
Рисунок 4.4 –Частоты вращения ротора от скорости движения.
48