n ном = Ој З * V кр /(0,1885 * D k ), об/хв (3.10)
n ном = 4,318 * 26,4/(0,1885 * 1,25) = 484 об/хв
де Ој З - передавальне відношення тягового редуктора.
Максимальна частота обертання якоря ТЕД:
n макс = n ном * V k /V кр , об/хв (3.11)
n макс = 484 * 100/26,4 = 1833 об/хв
де V k = 100 км/год - конструкційна швидкість руху тепловоза.
Дотична потужність локомотива в тривалому режимі:
P к.р. = (F к.р. * V к.р. )/3,6, кВт (3.12)
P к.р. = (299,9 * 26,4)/3,6 = 2200 кВт
ККД тепловоза в розрахунковому режимі рівний:
h УРАХУВАННЯМ = 3600 * P к.р /B год * H і , О.е. (3.13)
h УРАХУВАННЯМ = 3600 * 2200/614, 6 * 42496 = 0,303
де B год - часовий витрата палива дизелем, кг
B год = g e * P e , кг (3.14)
B год = 0,209 * 2941 = 614,6 кг
де g e = 0,209 кг/(кВт * год) - питома витрата дизельного палива [1].
ККД дизеля можна визначити як:
h диз. = 3 600/g e * H і , о.е. (3.15)
h диз. = 3 600/0,209 * 42496 = 0,405
Для перевірки ККД тепловоза можна обчислити за формулою:
h т.р1 = h диз * h п.р * b (3.16)
h т.р1 = 0,405 * 0,88 * 0,849 = 0,303
Коефіцієнт передачі потужності тепловоза:
f p = P k.p. /P e (3.17)
f p = 2200/2941 = 0.748
Питома номінальна потужність тепловоза обчислюється:
P н = P k.p /M сц , кВт/т (3.18)
P н = 2200/147 = 14, 97 кВт/т
4. Розрахунок і побудова тягової характеристики тепловоза і його ККД
Розрахунок проводиться за наявними електромеханічним характеристикам ТЕД заданих в табличній формі (табл. 2), знятих при напрузі на ТЕД U ТЕД при повному a пп = 1,0 і двох ослаблених магнітних полях ТЕД a 1 = 0,66 і a 2 = 0,44. При цьому необхідно прагнути, щоб потужність на валу дорівнювала потужності ТЕД проектного тепловоза.
Ступінь ослаблення магнітного поля ТЕД виражається:
a = I в /I я (4.1)
де I в - струм обмотки послідовного збудження, I я - струм якоря.
Задаємось довільно шістьма значеннями струмів якоря з електромеханічних характеристик ТЕД від I ТЕД.мін = 600 А до I ТЕД.макс. = 1200 А.
Значення струмів заносимо в зведену таблицю 3 розрахунку тягової характеристики тепловоза. Сюди ж в колонку для повного поля a = 1,0 вводимо з таблиці 2 значення напруги, що підводиться U ТЕД , а з відповідних графіків [1] залежність ККД генератора h сг від струму I d на виході випрямної установки.
Струм на виході ВУ дорівнює:
I d = I ТЕД * m (4.2)
де m = 6 число паралельно з'єднаних ТЕД.
4.1 Розрахунок і побудова зовнішньої характеристики тягового генератора
Зовнішня характеристика тягового генератора являє собою залежність вихідної напруги тягового генератора від струму навантаження, тобто U г = f (I г ). p> При наявності випрямної установки зовнішня характеристика генератора будується на її виході, тобто
U d = f (I d )
Для забезпечення постійного завантаження валу дизеля зовнішня характеристика генератора має вигляд гіперболи, тобто
P d = U d * I d = const. (4.3)
Напруга на виході ВУ U d при довільних значеннях струмів на виході ВУ I d (визначених формулою (4.2)) визначається за формулою:
U ТЕД = U d = (P d * h сг.р * h ву.р * 1000)/I d , У (4.4)
Здесь: ККД ВУ беремо рівні за значенням у тривалому режимі (зважаючи на його незначного відхилення від струму навантаження I d ).
Результати всіх обчислень заносимо в зведену табл. 3. p> Визначимо основні параметри зовнішньої характеристики генератора.
Номінальна напруга на виході ВУ (орієнтовно рівне роботі тепловоза в тривалому режимі) можна визначити:
U d.н. = U d.макс /C r , В (4....
