Расчет электрической передачи мощности тепловоза

Расчет производится для одной секции тепловоза.

Расчет электрических параметров генератора.

Свободная мощность дизеля, переданная генератору,кВт,

, (10)

где – мощность, затраченная дизелем на привод вспомогательных агрегатов тепловоза, кВт. .

Мощность, выдаваемая генератором, кВт,

, (11)

где – кпд генератора.

Выбор типа генератора.

Габариты подвижного состава и условия коммутации позволяют принять генератор постоянного тока, если ; если , то принимают генератор переменного тока с выпрямительной установкой.

Схема подключения ТЭД к генератору приведена на рис. 2.

При генераторе переменного тока изображается на рис. 2,а, при генераторе постоянного тока схема 2,б. У маневровых тепловозов с мощностью дизеля более 1200 кВт изображается схема 2,в, а при мощности дизеля менее 1200 кВт схема 2,г.

Максимальное напряжение генератора.

При передаче переменно-постоянного тока В, при передаче постоянного тока В, для маневрового тепловоза В.

Длительное напряжение, В, и ток, А, генератора на расчетном подъеме

(12)

где = 1,4; 1,5; 1,6 – коэффициент генератора по напряжению;

(13)

Рис. 2. Схемы подключения ТЭД к генератора: а – при генераторе переменного тока; б – при генераторе постоянного тока; в – для маневровых тепловозов с мощностью дизеля более 1200 кВт; г - маневровых тепловозов с мощностью дизеля менее 1200 кВт

Минимальное напряжение, В, и токи, А, генератора

(14)

(15)

(16)

где – коэффициент регулирования генератора по току.

Построение внешней характеристики генератора.

Внешней характеристика называется потому, что строится по параметрам генератора на последней позиции КМ. Характеристики для более низких позиций были бы под ней. Для построения характеристики необходимо на осях нанести соответствующие масштабные сетки чисел. Затем найти три точки и по ним построить характеристику.

Рис. 3. Внешняя характеристика генератора

Сила тяги и расчетная скорость.

Сила тяги на расчетном подъеме, кН,

, (17)

где – сцепная масса тепловоза, кг; m=6 – число осей тепловоза; Р_оси – нагрузка на ось, кг (см. задание); – коэффициент сцепления колес с рельсами на расчетном подъеме, который можно принять равным для грузовых тепловозов 0,18 …0,2, для пассажирских 0,13 … 0,15 и маневровых 0,14 … 0,16.

Скорость тепловоза на расчетном подъеме, км/час,

(18)

где – кпд электропередачи.