Тяговые электрические машины

 

 

По таблице 13.1. построим зависимости n=¦(Iя) и  V=¦(Iя)  рис.13.1.

Зависимости n=¦(Iя) и  V=¦(Iя)

 

 

Ток якоря на ослабленном  поле

 

                   (13.4.)    Скорость в режиме ослабленного поля    

                (13.5.)

где сопротивление двигателя

Скорость при ОП рассчитывается по формуле

Результаты расчта заносим  в таблицу 13.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                               Таблица 13.2.

Расчетные данные

Iя nn ,А	Iя оп ,А	Iпп   r		Iоп   r	n , об/мин.		V, км/ч
					ПП	ОП	ПП	ОП
62,992	91	2,28	3,30		6710	6705,8	298,3	298,1
94,488	137	3,42	4,96		4470	4465,6	198,7	198,5
125,984	183	4,56	6,61		3350	3345,5	148,9	148,7
157,48	228	5,70	8,26		2678	2673,4	119,0	118,8
188,976	274	6,84	9,91		2230	2225,4	99,1	98,9
220,472	320	7,98	11,57		1910	1905,3	84,9	84,7
251,968	365	9,12	13,22		1670	1665,3	74,2	74,0
283,464	411	10,26	14,87		1483	1478,6	65,9	65,7
314,96	456	11,40	16,52		1334	1329,3	59,3	59,1
346,456	502	12,54	18,18		1212	1207,1	53,9	53,7
377,952	548	13,68	19,83		1110	1105,3	49,3	49,1
409,448	593	14,82	21,48		1024	1019,1	45,5	45,3
440,944	639	15,96	23,13		950	945,3	42,2	42,0
472,44	685	17,10	24,79		886	881,3	39,4	39,2
503,936	730	18,24	26,44		830	825,2	36,9	36,7

 На основании таблицы 13.2. построим характеристики ослабления поля, рис. 13.2.

 

 

Зависимости n=¦(Iя оп) и  V=¦(Iя оп)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.   Расчет КПД двигателя

 

                  (14.1.)

где

где DРмо – основные потери в меди;

      DРсо – основные потери в стали;

      DРдоб – добавочные потери при нагрузке;

      DРмех – мехинические потери;

      DРщ – потери в перехлдном слое под щетками;

,Вт               (14.2.)

                           (14.3.)

где  Gя и Gz – вес стали зубцового слоя и сердечника якоря, кг.

       wя и wz – удельные магнитные потери на гистерезис и вихревые токи в зубцовом слое и сердечнике

Вес стали зубцового  слоя:

                (14.4.)

где Z1=t1-bn=3.25-0.925=2.325см.– ширина зубца по окружности.

      Z2=1.8577 см.

      0.94 –  коэффициент на изоляцию листов  стали.

 кг.

Вес стали сердечника якоря:

 кг              (14.5.)

где mв=2;dв=2

 кг

Удельные магнитные  потери :

 Вт/кг              (14.6.)

где   - частота перемагничивания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14.1

Расчетные данные

Jя/Jяч	n	Iв		f		Bz1 3			Bя		wz	Wя			Pco	Pдоб
0,2	6710		62,992		223,7		4300	2200		7,00			1,83	3969			873
0,4	3350		125,984		111,7		8600	4400		8,80			2,30	4988			1097
0,6	2230		188,976		74,3		12900	6600		10,59			2,77	6005			1441
0,8	1670		251,968		55,7		17200	8800		12,38			3,24	7018			1825
1	1334		314,96		44,5		21500	11000		14,16			3,71	8028			2408
1,2	1110		377,952		37,0		25800	13200		15,94			4,17	9035			3162
1,4	950		440,944		31,7		30100	15400		17,71			4,64	10039			4217
1,6	830		503,936		27,7		34400	17600		19,47			5,10	11040			5299
1,8	737		566,928		24,6		38700	19800		21,23			5,56	12038			6741
2	662		629,92		22,1		43000	22000		22,99			6,02	13032			8341

 где  Вт.

       где  см²;

  Рщ=0.35¸0.5 кг/см² - удельное давление на щетку;

  rщ=0.5¸0.25 – коэффициент щеток о коллектор;

      Вт.

Потери в переходном слое щетками:

Расчет всех потерь К.Д.П. занесем в таблицу 14.1.

 

 

Таблица 14.2

Расчетные данные

Iя	DРмо	DРсо	DРдоб	DРтщ	DРпод	DРщ	SDР	hд	hзп	hоси
62,992	144	1505	873	6774	1505	125,984	13391	0,8583	0,93	0,7982
125,984	575	1505	1097	3382	1505	251,968	11799	0,9376	0,93	0,8719
188,976	1293	1505	1441	2251	1505	377,952	12873	0,9546	0,93	0,8878
251,968	2298	1505	1825	1686	1505	503,936	14836	0,9607	0,93	0,8935
314,96	3591	1505	2408	1347	1505	629,92	17510	0,9629	0,93	0,8955
377,952	5171	1505	3162	1120	1505	755,904	20750	0,9634	0,93	0,8960
440,944	7038	1505	4217	959	1505	881,888	24640	0,9627	0,93	0,8954
503,936	9193	1505	5299	838	1505	1007,872	28883	0,9618	0,93	0,8945
566,928	11635	1505	6741	743	1505	1133,856	33797	0,9603	0,93	0,8930
629,92	14364	1505	8341	668	1505	1259,84	39170	0,9585	0,93	0,8914

 

 

 

 

15.  Расчет и построение характеристик вращающего момента на валу ТЭД и тягового усилия на ободе колеса

Вращающий момент на валу двигателя определяется из выражения:

                  (15.1.)

                 (15.2.)

Характеристики М=¦(Iя) и Fкд=¦(Iя) для ослабления поля (при условии h=const) определяются из выражений.

                (15.3.)

 

 

Здесь значения  Моп  и Fкдоп определяются для тока:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 15.1.

Расчетные данные

Iя nn ,А	Iя оп ,А	М, кГм		Fкд, кГ
		ПП	ОП	ПП	ОП
62,992	91	11,8	17,1	93	134
125,984	183	51,5	74,7	406	589
188,976	274	118,2	171,3	932	1350
251,968	365	211,8	306,9	1670	2420
314,96	456	332,2	481,4	2619	3795
377,952	548	479,3	694,7	3779	5477
440,944	639	653,0	946,3	5148	7461
503,936	730	853,3	1236,7	6727	9750
566,928	822	1079,9	1565,1	8514	12339
629,92	913	1332,9	1931,8	10508	15230

По данным таблицы 15.1. построим графики зависимостей М=¦(Iяпп), Fкд=¦(Iяпп) и Моп=¦(Iяоп), Fкдоп=¦(Iяоп) см Рис.15.1. и 15.2.

 

Зависимости М=¦(Iяпп), Fкд=¦(Iяпп), Моп=¦(Iяоп), Fкдоп=¦(Iяоп)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.  Определение  технико-экономических показателей  двигателя

При проектировании важно  оценить технико-экономические показатели двигателя.

Относительный вес двигателя:

 кг/кВт                  (16.1.)

где G – вес двигателя.

 кг.             (16.2.)

где Кд=65¸70 для двигателей постоянного тока.

 кг/кВт

Коэффициент использования  мощности:

                           (16.3.)

где Рчmax – максимальная мощность при максимальной скорости:

 кВт           (16.4.)

 

Заключение

В данном курсовом проекте  спроектирован тяговый двигатель  с опорноосевым подвешиванием  для  грузового электровоза постояннго тока.

Определены технико  экономические показатели спроектированного  ТЭД.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

1. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 1709.06- Электровозы и электропоезда – Самара: СамИИТ, 1993.-49 с.
2. Находкин Ю.Д., Василенко Г.В., Козорезов М.А., Лупкин Д.М. Проектирование тяговых электрических машин. М.: Транспорт, 1967.
3. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Электрооборудование электроподвижного состава» - Самара СамГАПС , 2003 г. – 38 стр.