что называют электромеханическими характеристика тэд приведенными к ободу колеса

Что называют электромеханическими характеристика тэд приведенными к ободу колеса

3.2.6.1. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

[ИПЖДТурб, ОТП] Электровозы постоянного и переменного тока, а также тепловозы с электрической передачей оснащены, как правило, ТЭД постоянного тока. Электромеханические характеристики этих двигателей получают при стендовых испытаниях на заводе-изготовителе. Усредненные характеристики по испытаниям первых 10 двигателей установочной серии называют типовыми характеристиками.

[ТРИса] Различают электромеханические характеристики, отнесенные к валу тягового электродвигателя и к ободу движущих колес электровоза.

А) Электромеханические характеристики, отнесенные к валу тягового электродвигателя. К этим характеристикам относятся зависимости следующих величин от тока электродвигателя I_д (I_я):

— число оборотов якоря электродвигателя (скорость вращения) n_д;

— вращающий момент на валу электродвигателя М;

— коэффициент полезного действия электродвигателя  _д.

( нужен рисунок получше )

Все эти зависимости определяют при постоянном напряжении и температуре нагрева обмоток электродвигателя, обычно принимаемой 115 °С (по ГОСТ 2582-81).

Характеристики n_д(I_д) и  _д(I_д) определяются непосредственно опытным путем при испытании тягового электродвигателя на стенде методом возвратной работы. Этот метод заключается в том, что испытуемый тяговый электродвигатель вращает другой однотипный тяговый электродвигатель, соединенный с ним и работающий в качестве генератора. Вырабатываемая последним электроэнергия идет на питание испытуемого тягового электродвигателя.

Характеристика М(I_д) непосредственно опытным путем не определяется. Она получается путем пересчета с использованием характеристик n_д(I_д) и  _д(I_д) по формуле

где М – вращающий момент на валу электродвигателя, Н*м;
U_д – напряжение на тяговом электродвигателе, В;
60 – коэффициент перевода из минут в секунды;
 _д – коэффициент полезного действия ( в долях единицы. ).

Электромеханические характеристики n_д(I_д) и М(I_д) могут быть также получены путем расчета на основе магнитной (нагрузочной) характеристики С₁Ф(I_в) и характеристики  _д(I_д)

где n_д – число оборотов якоря электродвигателя (скорость вращения), об/мин;
r – сопротивление обмоток тягового электродвигателя, Ом;
С₁ – конструктивная постоянная тягового электродвигателя, зависящая от числа пар полюсов, количества активных проводников обмотки якоря, числа пар параллельных ветвей обмотки якоря;
Ф – магнитный поток, Вб;
I_в – ток возбуждения в обмотках полюсов, А.

Б) Электромеханические характеристики, отнесенные к ободам колес (электротяговая характеристика). К этим характеристикам относятся зависимости следующих величин от тока электродвигателя I_д:

— скорость движения локомотива V;

— касательная сила тяги на ободах колес F_кд;

Зависимость V(I_д) называют также скоростной характеристикой.

[ТРИса, ОТП] Данные характеристики получаются путем пересчета характеристик на валах тяговых электродвигателей

где  – отношение числа зубьев шестерни вала тягового электродвигателя n_д к числу зубьев зубчатого колеса движущей оси n_к (передаточное число);
D – диаметр колеса, м;
 _п – коэффициент полезного действия зубчатой передачи (учитывает потери на трение в зубчатой передаче и моторно-осевых подшипниках при опорно-осевой подвеске тягового электродвигателя или в зубчатой передаче и подшипниках редуктора при опорно-рамном подвешивании), в долях единицы;
 p_п – потери мощности в зубчатой передаче и моторно-осевых подшипниках, %.

Потери мощности  p_п определяются по данным следующей таблицы.

[ТПДеев] Подведенная мощность определяется по формуле

Источник

Электромеханические характеристики тягового электродвигателя, отнесенные к ободу колеса

Страницы работы

Содержание работы

4 Электромеханические характеристики тягового электродвигателя, отнесенные к ободу колеса

Для оценки силы тяги локомотива и скорости движения поезда электромеханические характеристики на валу тягового электродвигателя пересчитываются на обод колеса.

Зависимость линейной скорости на ободе колеса от тока, потребляемого тяговым электродвигателем, υ(I_д) принято называть скоростной характеристикой, а зависимость силы тяги одного тягового электродвигателя от тока, потребляемого тяговым электродвигателем, F_кд (I_д) – электротяговой характеристикой.

Уравнение скоростной характеристики может быть получено следующим образом.

1) Линейная скорость на ободе движущегося колеса, м/с,

(4.1)

где D – диаметр движущегося колеса, м;

– число оборотов колеса, об/мин;

n – число оборотов якоря тягового электродвигателя, об/мин;

μ – передаточное отношение зубчатой передачи, равное отношению числа зубьев зубчатого колеса колесной пары к числу зубьев зубчатого колеса, соединенного с валом тягового электродвигателя.

Соответственно линейная скорость, выраженная в км/ч,

(4.2)

Уравнение скоростной характеристики получим, если в выражение (4.2) подставим значение n из уравнения (3.5), т.е.

(4.3)

где

При вычислении скорости υ и построении скоростной характеристики следует знать основную характеристику (кривую намагничивания) ферромагнитного материала, из кото­рого выполнены главные полюса тягового электродвигателя – В(Н) или Ф(I).

Кривая намагничивания ферромагнитного материала В (Н) имеет две области (рисунок 4.1): первая область, в которой магнитная индукция В или магнитный поток Ф пропорциональны напряженности магнитного поля Н или току I (Ф = кI); вторая область, в которой эта пропорциональность отсутствует, а при больших значениях тока имеет место область насыщения, когда магнитная индукция В или маг­нитный поток принимают некоторую постоянную величину. Эта закономерность изменения Ф от I определяет и ход скоростной характеристики (рисунок 4.2). Для тягового электродвигателя с последовательным возбуждением скорость υ уменьшается с ростом тока – сначала резко, а затем – медленно.

Рисунок 4.1 – Кривая намагничивания ферромагнитного материала

Рисунок 4.2 – Скоростная характеристика

Вращающий момент М_к, действующий на колесную пару, может быть заменен парой сил F_кд с плечом D/2, приложенных к оси колесной пары и к точке касания обода колеса с рельсом (рисунок 4.3).

Касательная сила тяги (сила тяги движущейся колесной пары), Н,

(4.4)

где М_к – вращающий момент, действующий на колесную пару, Нּм;

D – диаметр колеса, м.

Вращающий момент, действующий на колесную пару,

(4.5)

где М_дв=М_эм – электромагнитный вращающий момент, действующий на якорь тягового электродвигателя;

μ – передаточное отношение зубчатой передачи;

Следовательно, сила тяги на ободе колеса, Н,

(4.6)

Рисунок 4.3 – Схема образования силы тяги локомотива

Уравнение электротяговой характеристики F_кд(I_д) получим следующим образом.

1) Назовем силу тяги на ободе колеса (без учета потерь) электромагнитной силой тяги, т. е.

(4.7)

Подставив в выражение (4.7) значение М_дв из (3.7), получим

(4.8)

где

2) Сила тяги на ободе колеса меньше электромагнитной силы вследствие наличия механических и магнитных потерь в тяговом электродвигателе и потерь в передаче, т. е,

(4.9)

Для тягового электродвигателя со схемой последовательного возбуждения зависимости F_{кд эм}(I_д) и F_кд(I_д) показаны на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Зависимость изменения электромагнитной силы тяги на ободе колеса от тока тягового электродвигателя

Источник

Электромеханические характеристики, приведенные к ободу колеса.

Они характеризуют тяговые свойства колёсно-моторного блока элек­тровоза. Строят их путем пересчета из электромеханических характеристик, при­веденных к валу тягового электродвигателей.

Объяснение графического изображения каждой из этих зависимостей выполняется на основании кривой намагничивания электрической машины, т.е. зависимости магнитного потока от тока: Ф = f (/ ).

Эта зависимость показывает, что при пуске электрической машины, т.е. при малых по величине токах, магнитный поток главных полюсов изменяется прямопропорционально величине тока. При последующем увеличении тока магнитный поток практически не изменяется, т.к. на­ступает насыщение магнитной системы главных полюсов.

1. Зависимость касательной силы тяги колеса от тока, (электротяговая характеристика).

графическом изображении данной зависимости сила тяги увеличивается прямо-пропорционально квадрату тока, т.к. при увеличении тока увеличивается и магнит­ный поток (см. кривую намагничивания и формулу силы тяги).

При последующем увеличении тока сила тяги возрастает прямо-пропорционально току, так как наступило насыще­ние магнитной системы двигателя, и маг­нитный поток практически не увеличивает­ся. Данная зависимость показывает, что в зоне малых токов электровоз развивает максимальную силу тяги, что облегчает взятие поезда с места. В зоне больших токов из-за того, что сила тяги возрастает прямо-пропорциональна току, обеспе­чивается плавный разгон поезда.

2. Зависимость скорости от тока (скоростная характеристика, выполненная на одно определенное напряжение)

В зоне малых токов (U) магнитный по­ток практически равен нулю, поэтому скорость стремится в бесконечность. При дальнейшем увеличении тока скорость уменьшается, т.к. увеличива­ется магнитный поток (см. формулу скорости и кривую намагничивания). При ещё большем увеличении тока скорость становится величиной постоянной, т.к. наступает насыщение магнитной системы двигателя. Очевидно, что при такой зависимости скорости от тока, двигатель последовательного возбужде­ния нельзя подключать под напряжение без нагрузки и, тем более, невозможно разогнать электровоз до требуемой скорости. Для обеспечения разгона необходи­мо иметь семейство таких характеристик, выполненных на различные напряже­ния и переключать тяговые двигатели с одной из них на другую, то есть плавно переключать двигатель с одного на другое напряжение. Семейство таких харак­теристик, выполненных для каждой позиции контроллера, отражается на пуско­вой диаграмме.

3. Зависимость к. п. д. от тока.

К.п.д. при пуске, т.е. при малых токах дви­гателя, отсутствует, так как двигатель не намагничен, отсутствует и вращающий мо­мент. При последующем увеличении тока появляется магнитный поток и вращающий момент. Появляется кпд, но увеличивается он медленно, так как двигатель преодолевает механиче­ские потери. При токах I_дл и I_час, соответствующих часовому и длительному токам, к.п.д. наивысший. При токах больше часового он уменьшается, т.к. наступает на­сыщение магнитной системы двигателя, и появляются магнитные потери и электрические потери.

Источник

электромеханические характеристики тягового электродвигателя, отнесенные к ободу колеса (колес)

электромеханические характеристики тягового электродвигателя, отнесенные к ободу колеса (колес)
Зависимость силы тяги на ободе колеса (колес), скорости движения, коэффициента полезного действия от тока тягового электродвигателя для разных коэффициентов регулирования возбуждения и ступеней напряжения.
[ГОСТ 19350-74]

Тематики

Смотреть что такое «электромеханические характеристики тягового электродвигателя, отнесенные к ободу колеса (колес)» в других словарях:

Электромеханические характеристики тягового электродвигателя, отнесенные к ободу колеса (колес) — 48. Электромеханические характеристики тягового электродвигателя, отнесенные к ободу колеса (колес) Зависимость силы тяги на ободе колеса (колес), скорости движения, коэффициента полезного действия от тока тягового электродвигателя для разных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Электромеханические — 22.40 Электромеханические и комбинированные приборы, которые предназначены для перемещения при работе или которые имеют доступные подвижные части, должны иметь выключатель в цепи управления двигателем. Исполнительный элемент конструкции такого… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 19350-74: Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения — Терминология ГОСТ 19350 74: Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения оригинал документа: 48. Активное статическое нажатие токоприемника Нажатие токоприемника на контактный провод при медленном увеличении его… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Электромеханические характеристики на ободе движущего колеса

Основные положения.Для изучения работы подвижно­го состава на линии необходимо перейти от характеристик на валу тягового двигателя к электромеханическим характеристикам на ободе движущего колеса. Зависимос­ти скорости v, силы тяги F и к. п. д. двигателя с учетом потерь энергии в передаче от тока двигателя называют­ся электромеханическими характеристиками на ободе движущего колеса.Эти характеристики определяются не только свойствами тяговых двигателей, но и отдельными параметрами подвижного состава — диаметром движуще­го колеса D_K, м, передаточным числом μ передачи от вала двигателя к движущей оси и коэффициентом полезного действия этой передачи η₃.

Расчетные выражения для определения электро­механических характеристик на ободе движущего колеса.Для перехода от электромеханических характеристик на валу тягового двигателя кхарактеристикам на ободе колеса используются следующие соотношения:

, (1)

где коэффициент 3600/1000 введен для перевода м/с в км/ч;

; (2)

. (3)

В тяговых расчетах удобнее использовать относитель­ные потери мощности в передаче вместо значения к, п. д. η₃.. Относительные потери мощности в передаче выражают в процентах от подведенной мощности:

, (4)

где — потери мощности в передаточных механизмах, Вт.

. (5)

Выражая потери мощности в передаточных механиз­мах через относительные потери , получим

. (6)

Подставив к. п. д. передачи из выражения (6) в выражение (3), получим

(7)

Величина зависит от типа передачи.

Численные значения относи­тельных потерь в механической для разных типов редукторов приводятся в спец. литературе.

Рассмотрим соотношения, по которым проводится расчет характеристик на ободе колеса.

Выражая на основании формулы (1) частоту вращения вала якоря п, об/мин, через поступательную скорость v, км/ч, и подставляя в выражение

, (8)

Подставляя значение Е в формулу , определим скорость поступательного движения подвижного состава

. (9)

При напряжении на двигателе U_Д и токе I, подведенная к нему мощность равна U_ДI. При этом считаем, что цепи параллельного и независимого возбуждения отсутствуют. С одной стороны, полезная электрическая мощность Р будет меньше подведенной на потери ΔР в двигателе и передаче

Потери ΔР складываются из электрических ΔР_Э, магнитных ΔР_С,, механических ΔР_М и потерь в переда­че ΔР_З :

Электрические потери состоят из потерь в силовой цепи и электрических потерь в щетках IΔU_Ш. Электрическимипотерями в щетках IΔU_Ш для упрощения расчетов пренебрегаем, тогда

(12)

Подведенная к двигателю мощность за вычетом электрических потерь называется электромагнитной мощ­ностью Р_ЭМ.

С другой стороны, полезная мощность Р, Вт, отне­сенная к ободу движущего колеса, равна произведению силы тяги F двигателя на скорость v поступательного движения:

(13)

здесь коэффициент 1/3,6 введен для перевода ньютон-километров в ватты.

С учетом выражений (10) и (13) можно записать:

Используя выражения , (8) и (15), можно написать

Если бы в двигателе отсутствовали магнитные и механические потери, вся электромагнитная мощность преобразовалась бы в полезную механическую мощность и двигатель развивал бы так называемую электромагнитную силу тяги, Н,

, (17)

или . (18)

Из уравнения (14) получим выражение для силы тяги двигателя

. (19)

Используя выражения (11), (17) и (19), получим:

. (20)

Второе слагаемое в правой части уравнения (20) представляет собой потерю силы тяги, вызванную магнит­ными и механическими потерями, которую обозначим ΔF:

. (21)

Следовательно, сила тяги на ободе движущего колеса F меньше электромагнитной силы F_ЭM на значение потерь ΔF:

или с учетом выражения (18) F = — ΔF. (23)

Коэффициент полезного действия двигателя η равен отношению полезной мощности на ободе колеса Р к полной подведенной мощности U_ДI. Тогда

.

Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 1706 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник