Расчёт нагревания тяговых электрических машин при движении по
участкуСтраница 1
Для того чтобы рассчитать нагрев электрической машины, необходимо знать величину тока, протекающего через её в процессе работы. С этой целью строят кривую тока. Для построения кривой тока используем построенную ранее кривую скорости и токовые характеристики заданного тепловоза [1].
Порядок построения таков.
Для каждой точки перелома кривой скорости или изменения режима работы ТЭД (изменение соединения, ослабления поля) по токовой характеристике находим значение тока, соответствующей скорости v. Полученное значение в принятом масштабе откладываем на вертикали, проходящие через соответствующие точки кривой скорости. Для точек изменения режима работы ТЭД каждому значению скорости соответствует два значения тока, которые обозначаем (ПП, ОП1, ОП2) Все полученные точки последовательно соединяем, получаем кривую тока. Построение проводим для двух случаев: без остановки поезда и с остановкой поезда на промежуточной станции.
Построенная кривая тока представлена на рисунке 3.
Зная величины тока протекающего через электрическую машину в процессе её работы, можно рассчитать нагрев этой электрической машины.
Для тепловоза ТЭ121 расчёт на нагревание производится для тяговых электродвигателей путем определения превышения температуры обмоток якоря над температурой охлаждающего воздуха.
Температура превышения
оС, (46)
где τ∞ – установившаяся температура перегрева, которая достигается при достаточно долгом действии данной нагрузки,°С;
Δt – рассматриваемый промежуток времени, мин;
T – тепловая постоянная времени, представляющая время, за которое обмотка нагрелась бы до температуры перегрева τ∞ при отсутствии теплоотдачи, мин;
τо – начальный перегрев, τо = 15°С [3].
Для определения величин τ∞ и T пользуемся тепловыми характеристиками ТЭД, приведёнными [2]. Интервалы времени при расчёте выбираем таким образом, чтоб выполнялось условие
(47)
Результаты расчёта нагрева ТЭД при движении поезда по участку без остановки приведён в таблице 6, а с остановкой в таблице 7.
Таблица 6 – Расчёт нагрева обмоток ТЭД, при движении поезда без остановки
|
Iг ср, А |
Δt, мин |
Iд ср, А |
Т, мин |
τ∞,°С |
Δt/T |
τ∞(Δt/T),°С |
τ0,°С |
τ0(1-Δt/T),°С |
τ,°С |
|
5490 |
0,35 |
915 |
41,4 |
201,7 |
0,0085 |
1,71 |
15 |
14,87 |
16,59 |
|
5465 |
0,65 |
910 |
41 |
198,2 |
0,0159 |
3,15 |
16,59 |
16,33 |
19,48 |
|
5260 |
0,2 |
875 |
39,2 |
178,5 |
0,0051 |
0,91 |
19,48 |
19,38 |
20,29 |
|
4570 |
0,45 |
760 |
34,7 |
126,8 |
0,013 |
1,65 |
20,29 |
20,03 |
21,67 |
|
3910 |
0,65 |
650 |
31,5 |
106,2 |
0,0206 |
2,19 |
21,67 |
21,22 |
23,41 |
|
0 |
0,3 |
0 |
24,3 |
0 |
0,0123 |
0 |
23,41 |
23,12 |
23,12 |
|
0 |
0,1 |
0 |
24,3 |
0 |
0,0041 |
0 |
23,12 |
23,03 |
23,03 |
|
5260 |
0,25 |
875 |
39,2 |
178,5 |
0,0064 |
1,14 |
23,03 |
22,88 |
24,03 |
|
4980 |
0,25 |
830 |
37,3 |
155,7 |
0,0067 |
1,04 |
24,03 |
23,87 |
24,91 |
|
4415 |
0,4 |
735 |
33,9 |
118,2 |
0,0118 |
1,39 |
24,91 |
24,62 |
26,01 |
|
3710 |
0,35 |
620 |
30,7 |
86,1 |
0,0114 |
0,98 |
26,01 |
25,71 |
26,7 |
|
4210 |
0,05 |
700 |
32,8 |
106,2 |
0,0015 |
0,16 |
26,7 |
26,66 |
26,82 |
|
3930 |
0,55 |
655 |
31,6 |
94,9 |
0,0174 |
1,65 |
26,82 |
26,35 |
28 |
|
4440 |
0,6 |
740 |
34,1 |
120 |
0,0176 |
2,11 |
28 |
27,51 |
29,62 |
|
4250 |
0,6 |
710 |
33,1 |
109,6 |
0,0181 |
1,98 |
29,62 |
29,08 |
31,07 |
|
4045 |
0,1 |
675 |
32,2 |
100 |
0,0031 |
0,31 |
31,07 |
30,97 |
31,28 |
|
0 |
2,2 |
0 |
24,3 |
0 |
0,0905 |
0 |
31,28 |
28,45 |
28,45 |
|
0 |
2,2 |
0 |
24,3 |
0 |
0,0905 |
0 |
28,45 |
25,88 |
25,88 |
|
4105 |
0,6 |
685 |
32,4 |
102,4 |
0,0185 |
1,89 |
25,88 |
25,4 |
27,3 |
|
4250 |
0,8 |
710 |
33,1 |
109,6 |
0,0242 |
2,65 |
27,3 |
26,64 |
29,29 |
|
4590 |
0,1 |
765 |
34,9 |
128,5 |
0,0029 |
0,37 |
29,29 |
29,21 |
29,58 |
|
4805 |
0,1 |
800 |
36 |
140,5 |
0,0028 |
0,39 |
29,58 |
29,5 |
29,89 |
|
4775 |
0,7 |
795 |
35,8 |
138,8 |
0,0196 |
2,72 |
29,89 |
29,3 |
32,02 |
|
4835 |
0,7 |
805 |
36,2 |
143 |
0,0193 |
2,76 |
32,02 |
31,4 |
34,16 |
|
3975 |
0,5 |
665 |
31,9 |
97,4 |
0,0157 |
1,53 |
34,16 |
33,62 |
35,15 |
|
4255 |
1,3 |
710 |
33,1 |
109,6 |
0,0393 |
4,31 |
35,15 |
33,77 |
38,08 |
|
3740 |
0,6 |
625 |
30,9 |
87,3 |
0,0194 |
1,69 |
38,08 |
37,34 |
39,03 |
|
4090 |
2,85 |
680 |
32,3 |
101,2 |
0,0882 |
8,93 |
39,03 |
35,59 |
44,51 |
|
4370 |
0,55 |
730 |
33,8 |
116,5 |
0,0163 |
1,9 |
44,51 |
43,78 |
45,68 |
|
4270 |
0,6 |
710 |
33,1 |
109,6 |
0,0181 |
1,98 |
45,68 |
44,85 |
46,84 |
|
4090 |
0,2 |
680 |
32,3 |
101,2 |
0,0062 |
0,63 |
46,84 |
46,55 |
47,18 |
|
3760 |
1 |
625 |
30,9 |
87,3 |
0,0324 |
2,83 |
47,18 |
45,65 |
48,48 |
|
4250 |
0,01 |
710 |
33,1 |
109,6 |
0,0003 |
0,03 |
48,48 |
48,47 |
48,5 |
|
4075 |
0,9 |
680 |
32,3 |
101,2 |
0,0279 |
2,82 |
48,5 |
47,15 |
49,97 |
|
3890 |
0,15 |
650 |
31,5 |
93,6 |
0,0048 |
0,45 |
49,97 |
49,73 |
50,18 |
|
3790 |
0,4 |
630 |
40 |
88,6 |
0,01 |
0,89 |
50,18 |
49,68 |
50,56 |
|
4630 |
0,55 |
770 |
35,1 |
130,2 |
0,0157 |
2,04 |
50,56 |
49,77 |
51,81 |
|
4530 |
0,15 |
755 |
34,6 |
125,1 |
0,0043 |
0,54 |
51,81 |
51,59 |
52,13 |
|
4345 |
0,75 |
725 |
33,6 |
114,8 |
0,0223 |
2,56 |
52,13 |
50,97 |
53,53 |
|
4090 |
0,45 |
680 |
32,3 |
101,2 |
0,0139 |
1,41 |
53,53 |
52,79 |
54,19 |
|
0 |
0,55 |
0 |
24,3 |
0 |
0,0226 |
0 |
54,19 |
52,97 |
52,97 |
|
4105 |
0,45 |
685 |
32,4 |
102,4 |
0,0139 |
1,42 |
52,97 |
52,23 |
53,66 |
|
4250 |
1,55 |
710 |
33,1 |
109,6 |
0,0468 |
5,13 |
53,66 |
51,15 |
56,28 |
|
4530 |
1,25 |
755 |
34,6 |
125,1 |
0,0361 |
4,52 |
56,28 |
54,25 |
58,76 |
|
4490 |
2,3 |
750 |
34,4 |
123,4 |
0,0669 |
8,26 |
58,76 |
54,83 |
63,08 |
|
4300 |
0,35 |
715 |
33,3 |
111,3 |
0,0105 |
1,17 |
63,08 |
62,42 |
63,59 |
|
4240 |
0,3 |
705 |
33 |
108 |
0,0091 |
0,98 |
63,59 |
63,01 |
63,99 |
|
4380 |
0,7 |
730 |
33,8 |
116,5 |
0,0207 |
2,41 |
63,99 |
62,67 |
65,08 |
|
4730 |
0,6 |
790 |
35,7 |
137,1 |
0,0168 |
2,3 |
65,08 |
63,99 |
66,29 |
|
4710 |
2 |
785 |
35,5 |
135,4 |
0,0563 |
7,62 |
66,29 |
62,56 |
70,18 |
|
4490 |
0,3 |
750 |
34,4 |
123,4 |
0,0087 |
1,07 |
70,18 |
69,57 |
70,64 |
|
4310 |
0,9 |
720 |
33,4 |
113,1 |
0,0269 |
3,04 |
70,64 |
68,74 |
71,78 |
|
4165 |
1,35 |
695 |
32,7 |
105 |
0,0413 |
4,34 |
71,78 |
68,82 |
73,15 |
|
4150 |
0,35 |
690 |
32,5 |
103,7 |
0,0108 |
1,12 |
73,15 |
72,36 |
73,48 |
|
0 |
1,2 |
0 |
24,3 |
0 |
0,0494 |
0 |
73,48 |
69,85 |
69,85 |
|
0 |
1,3 |
0 |
24,3 |
0 |
0,0535 |
0 |
69,85 |
66,11 |
66,11 |
Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
С достаточной степенью точности внешнюю скоростную характеристику можно построить по результатам теплового расчета, проведенного для одного режима работы двигателя – режима максимальной мощности, и использования эмпирических зависимостей. Построение кривых скоростных характеристик ведется в интерва ...
Определение полной массы автомобиля
Полную массу автомобиля определим по формуле: где масса снаряженного автомобиля:; здесь ηq=1,2 – коэффициент использования массы, принимаем на основании проведённого анализа аналогичных моделей грузовых автомобилей; полезная нагрузка: ; mп=75 кг – масса человека; z=2 – число мест пассажиров; m ...
Анализ перспективных направлений транспортных
потоков
Приоритетные мероприятия, необходимые для дальнейшего развития транспортного комплекса Калининградской области, определены на основе анализа перспективных объёмов и направлений движения грузопотоков, следующих в область, из области и через её территорию. В среднесрочной и долгосрочной перспектив ...