- •Введение
- •1 Расчёт основных технических параметров проектного тепловоза
- •2.1 Выбор тягового электродвигателя
- •2.3 Выбор тягового генератора проектируемого тепловоза
- •2.5 Оценка параметров тягового зубчатого редуктора
- •1. Параметры работы тэд на проектируемом тепловозе.
- •2. Выбор конструкции тягового привода проектируемого тепловоза.
- •3 Расчёт вспомогательного оборудования проектного тепловоза
- •3.1 Выбор схемы охлаждения теплоносителей дизеля и конструкции охлаждающих устройств
- •3.2 Тепловой расчёт водовоздушных радиаторов
- •I контур
- •II контур
- •3.3. Расчет технических требований вентилятора охлаждающего устройства
- •3.4 Тепловой и гидравлический расчёты водомасляного теплообменника
- •3.5.Оценка основных параметров системы охлаждения тяговых электрических машин
- •3.6 Разработка схемы приводов вспомогательного оборудования тепловоза, расчёт коэффициента отбора мощности на привод вспомогательного оборудования
- •4 Расчет экипажной части проектного тепловоза
- •4.1 Расчет статического коэффициента использования сцепного веса
- •4.1 Расчёт статического коэффициента использования сцепного веса тепловоза
- •4.2 Геометрическое вписывание тепловоза в кривую заданного радиуса
- •5 Технические характеристики спроектированного тепловоза
- •5.1 Расчёт и анализ удельных параметров тепловоза
- •5.2 Расчёт и анализ тяговой характеристики тепловоза
- •Заключение
2.1 Выбор тягового электродвигателя
Выбор тягового электродвигателя будем производить из числа серийных двигателей по известным размерам сердечника якоря (прототип ЭД-127):
Тип двигателя: ЭД-118
Серия тепловоза: М62К
Класс изоляции якорной обмотки: F
Диаметр сердечника якоря, мм: 493
Длина сердечника якоря, мм: 420
Число главных полюсов: 4
Число коллекторных пластин: 216
Развиваемая мощность, кВт: 305
Толщина миканита между коллекторными пластинами, мм: 1.2
1. Электрическая мощность ТЭД:
- касательная мощность секции тепловоза;
- число движущих осей секции тепловоза;
5 - КПД тягового зубчатого редуктора;
- КПД ТЭД в продолжительном режиме.
2. Линейная скорость на поверхности якоря ТЭД при движении с конструкционной скоростью:
Принимаем по условиям механической прочности ТЭД.
3. Линейная скорость на поверхности якоря ТЭД при движении с расчётной скоростью:
где диапазон рабочих скоростей тепловоза.
4. Линейная токовая нагрузка ТЭД в продолжительном режиме (с изоляцией якорной обмотки класса «F»):
, А/м
А/м
- проверка выполняется
5. Требуемый коэффициент регулирования напряжения ТЭД.
где – минимальная степень ослабления возбуждения ТЭД.
диапазон рабочих скоростей тепловоза
Принимаем ,тогда:
- проверка выполняется.
6. Магнитная индукция в воздушном зазоре ТЭД в продолжительном режиме.
где - коэффициент, зависящий от конструкции ТЭД;
- коэффициент полюсного перекрытия ТЭД (для некомпенсированных ТЭД).
Проверка по условию насыщения магнитной системы ТЭД:
- проверка выполняется.
7. Среднее напряжение между коллекторными пластинами ТЭД при движении с конструкционной скоростью.
9,3 В
Проверка: для некомпенсированных тяговых двигателей значения[еср], [еmax] можно увеличить на 2-3 В.
Следовательно по условию нормальной коммутации (для некомпенсированных двигателей при толщине миканита 1,2 мм):
проверка выполняется
8. Максимальное напряжение между коллекторными пластинами ТЭД при движении с конструкционной скоростью.
где 2р=4 – число главных полюсов ТЭД;
- эффективный воздушный зазор под главным полюсом;
- коэффициент воздушного зазора.
30,86 В
Проверка: для некомпенсированных тяговых двигателей значения[еср], [еmax] можно увеличить на 2-3 В.
Следовательно по условию нормальной коммутации (для некомпенсированных двигателей при толщине миканита 1,2 мм):
.
9. Реактивная ЭДС в якорной обмотке ТЭД при движении с конструкционной скоростью.
где - коэффициент рассеяния якорной обмотки.
6,52В
Проверка по условию нормальной коммутации:
.
По итогам расчёта выбираем тяговый электродвигатель ЭД-118 (некомпенсированный) со следующими параметрами:
м
2р=4
а также параметры работы ТЭД на проектируемом тепловозе:
А/м
2.2 Режим работы тяговых электрических машин на проектируемом тепловозе
1. Частота вращения якоря ТЭД в режиме конструкционной скорости.
об/мин
2. Частота вращения якоря ТЭД в продолжительном режиме.
об/мин
3. Сила тока ТЭД в продолжительном режиме.
где - число проводников якорной простой петлевой обмотки ТЭД (для тепловозов);
К=216 – число коллекторных пластин;
Тогда .
628,5 А
4. Напряжение ТЭД в продолжительном режиме.
В
5. Магнитный поток возбуждения в продолжительном режиме.
где – электрическая постоянная ТЭД;
а=р – число параллельных ветвей якорной обмотки ТЭД (для тепловозных ТЭД с простой петлевой обмоткой);
Тогда
Вб
6. Максимальное напряжение ТЭД.
В
7. Допустимое напряжение ТЭД.
В
Проверка по напряжению:
.
8. Минимальная сила тока ТЭД:
9. Максимальная сила тока ТЭД.
А
10. Допустимая сила тока ТЭД.
где А – допустимая сила тока в параллельной ветви якорной обмотки ТЭД с классом изоляции «F»;
2а=4 – число параллельных ветвей якорной обмотки.
А
Проверка по силе тока:
11. Минимальное напряжение питания ТЭД
12. Электрическая мощность генератора постоянного тока.
где
кВт
13. Напряжение и ток продолжительного режима работы тягового генератора.
где – зависит от схемы подключения двигателей к тяговому генератору.
А
В
Режим работы представлен на рисунке 1