Электрический железнодорожный транспорт
Краткое сожержание материала:
Размещено на
Размещено на
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Кафедра «Электрическая тяга»
КУРСОВАЯ РАБОТА
предмет: «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ»
Выполнил:
Майоров К.
МОСКВА 2013 г.
Исходные данные
1. Номинальная мощность на валу тягового двигателя Рдн = 758 кВт,
2. Руководящий подъём iр = 11‰,
3. Номинальная скорость движения электровоза Vн = 47,7 км/ч,
4. Номинальное напряжение ТЭД Uдн = 1500 В,
5. Номинальный КПД ТЭД зд = 0,94,
6. Коэффициент потерь силы тяги в процессе реализации тягового усилия зF = 0,95,
7. Напряжение в контактной сети постоянного тока UС = 3000 В;
8. Коэффициенты ступеней регулирования возбуждения ТЭД в1 = 0,62 и в2 = 0,4
Расчетная часть
Вводный раздел.
Соотношение между СF и Сv:
pЧNЧ2мЧaЧ60ЧDk
СF/Сv = 3,6, т.е. СF = 3,6ЧСv
aЧ2рЧDkЧ5,3ЧpЧNЧм
Выражение для Fкд через Сv:
Fкд = СFЧФЧIЧзF = 3,6ЧСVЧФЧIЧзF
1. Подготовка исходных характеристик.
1.1. Расчёт номинального тока ТЭД:
IH = PднЧ103/(UднЧзд) = 758Ч103/(1500Ч0,94) = 538 А
1.2. Расчёт шести значений токов якоря, соответствующих 0,25; 0,5; 0,75; 1,25; 1,5 и 1,75 номинального тока.
I = 0,25Ч538 = 135 А, результаты остальных расчётов сводим в табл. 1.
1.3. Расчёт удельной ЭДС для семи значений токов якоря.
СVФ = 35,5Ч(1 - e-Iв/260) = 35,5Ч(1 - е-135/260) = 14,4 В/км/ч,
результаты остальных расчётов сводим в табл. 1.
1.4. Расчёт силы тяги ТЭД для принятых значений токов.
Fкд = 3,6ЧСVФЧIЧзFЧ10-3 = 3,6Ч14,4Ч135Ч0,95Ч10-3 = 6,65 кН,
Результаты остальных расчётов сводим в табл. 1.
Таблица 1.
Ток двигателя I, А |
135 |
269 |
404 |
538 |
673 |
807 |
942 |
|
Удельная ЭДС СVФ, В/км/ч |
14,4 |
22,9 |
28,0 |
31,0 |
32,8 |
33,9 |
34,55 |
|
Сила тяги ТЭД Fкд, кН |
6,65 |
21,1 |
38,7 |
57,0 |
75,5 |
93,6 |
111,3 |
2. Силовая электрическая цепь электровоза постоянного тока.
2.1. Схема силовой цепи электровоза постоянного тока.
2.2. Расчёт сопротивления секций реостата и шунтирующих резисторов.
2.2.1. Расчёт сопротивлений секций реостата:
rд = 0,12 Ом - сопротивление обмоток ТЭД.
Rтр = Uc/Iтр - 4Чrд = 3000/538 - 4Ч0,12 = 5,1 Ом - сопротивление при трогании.
Сопротивление секций реостата:
Rа = 0,18ЧRтр = 0,18Ч5,1 = 0,92 Ом;
Rб = 0,17ЧRтр = 0,17Ч5,1 = 0,87 Ом;
Rв = 0,15ЧRтр = 0,15Ч5,1 = 0,76 Ом.
2.2.2. Расчёт сопротивлений шунтирующих резисторов.
Rш2 = 2rвЧв2/(1 - в2) = 2Ч0,036Ч0,4/(1 - 0,4) = 0,048 Ом,
Rш1 + Rш2 = 2rвЧв1/(1 - в1) = 2Ч0,036Ч0,62/(1 - 0,62) = 0,117 Ом,
Rш1 = 0,117 - 0,048 = 0,069 Ом,
rв = 0,3Чrд = 0,3Ч0,12 = 0,036 Ом.
3. Скоростные и электротяговые характеристики электровоза постоянного тока.
3.1. Расчёт и построение скоростных и электротяговых характеристик электровоза постоянного тока при реостатном регулировании на последовательном и параллельном соединениях ТЭД (позиции 1 - 11).
3.1.1. Расчётные формулы и расчёт R'n + rд
На 1-ой позиции:
R'n + rд = R1/m + rд = 5,1/4 + 0,12 = 1,395 Ом,
результаты остальных расчётов сводим в табл. 2.
3.1.2. Для каждого значения сопротивления силовой цепи (позиции регулирования) рассчитываем скорости движения, соответствующие токам, приведенным в первой строке табл. 2. Результаты расчётов сводим в табл. 2.
Для сокращения времени воспользуемся программой расчёта, приведенной в Приложении.
Таблица 2. Расчёт скоростных характеристик электровоза постоянного тока при реостатном регулировании.
Ток двигателя I, А |
135 |
269 |
404 |
538 |
673 |
807 |
942 |
|||
Удельная ЭДС СVФ, В/км/ч |
14,4 |
22,9 |
28,0 |
31,0 |
32,8 |
33,9 |
34,55 |
|||
Сила тяги электровоза Fк, кН |
53,2 |
168,8 |
309,6 |
456 |
604 |
748,8 |
890,4 |
|||
Поз. |
U'с, В |
(R'n + rд), Ом |
Скорость движения V, км/ч |
|||||||
1 |
750 |
1,395 |
39,0 |
16,4 |
6,7 |
-0,02 |
- |
- |
- |
|
2 |
750 |
1,165 |
41,2 |
19,1 |
10 |
4,0 |
-1,0 |
- |
- |
|
3 |
750 |
0,935 |
43,3 |
21,8 |
13,3 |
8,0 |
3,7 |
- |
- |
|
4 |
750 |
0,7175 |
45,4 |
24,3 |
16,4 |
11,7 |
8,2 |
5,1 |
2,2 |
|
5 |
750 |
0,5 |
47,4 |
26,9 |
19,6 |
15,5 |
12,6 |
10,2 |
8,1 |
|
6 |
750 |
0,31 |
49,2 |
29,1 | ...