Основной целью расчета нагревания тяговых двигателей является определение максимальной температуры обмоток двигателей, которая не должна превышать допустимого значения.
В практической работе выполняется тепловой расчет для варианта движения без остановки на промежуточной станции.
Превышение температуры обмоток двигателя над температурой окружающего воздуха определяется по приближенному выражению
+ o (1- )
при соблюдении условия
0,1,
где - превышение температуры в конце промежутка времени t, оС;
- установившееся превышение температуры при работе со средним за время t током, оС;
t – промежуток времени, мин;
Т – постоянная времени, мин;
о- превышение температуры в начале интервала t,оС.
При работе без тока = 0.
Расчеты по выражению выполняются для всех интервалов t последовательно от начала до конца участка. Для каждого отрезка кривой тока определяется средний ток и соответствующий ему промежуток времени t (по кривой времени), затем по тепловым характеристикам для найденного среднего тока двигателя определяется величина и после чего выполняется расчет по формуле. Все расчеты занести в таблицу 11.
|
|
Таблица 11 -Расчет нагревания тяговых двигателей
Участок кривой I/(S) | IЭср, А | IДср, А | t, мин | t/T | , оС | t/T, оС | 1- t/T | о, оС | о(1- t/T), оС | , оС | IЭср t |
0-1 | |||||||||||
1-2 | |||||||||||
2-3 | |||||||||||
3-4 | |||||||||||
4-5 |
Нагрев определяют для наиболее нагреваемых обмоток. Для тяговых двигателей предельно допустимую температуру обмоток принять по классу изоляции.
Таблица 12 - Классы изоляции электрических машин
Класс изоляции | A | E | B | F | H | |
Допустимая температура нагрева, оС | ОЯ | 100 | 105 | 120 | 140 | 160 |
ОВ | 105 | 120 | 130 | 155 | 180 |
Практическая работа 10
РАСЧЕТ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Полный расход электроэнергии включает в себя расход энергии тяговыми двигателями за вычетом возврата электроэнергии при рекуперативном торможении и расход электроэнергии на собственные нужды.
Расход электроэнергии в тяговом режиме определяется по формуле:
Ат = Iср i ti,
где Uc – напряжение контактной сети, кВ
Ат – расход электроэнергии в тяговом режиме, кВт ч
Iср I – средний ток электровоза на i- том отрезке пути, А
ti – время прохождения i –того отрезка пути, мин
Iср i ti –взять из таблицы расчета нагревания ТЭД,
n – количество отрезков пути, проходимых в тяговом режиме.
Для электровозов постоянного тока Uc = 3кВ, для электровозов переменного тока Uc = 25кВ
|
|
Возврат электроэнергии при рекуперативном торможении определяется по формуле:
Ар = Iр i ti,
где Ар – возврат электроэнергии при рекуперации, кВт ч
Uр – напряжение контактной сети при рекуперации, кВ
Iр I – средний ток при рекуперации на i –том отрезке пути, А
ti – время прохождения i –того отрезка пути, мин
к- количество отрезков пути, проходимых в режиме рекуперативного торможения.
Для электровозов постоянного тока Uр = 3,3 кВ, для электровозов переменного тока Uр = 25кВ.
Расход электроэнергии на собственные нужды определяется по формуле:
Асн =Рсн ,
где Рсн – средняя мощность собственных нужд, кВт
tx – время хода по участку, мин
Полный расход электроэнергии на тягу поезда
А=Ат-Ар+Асн
Удельный расход электроэнергии рассчитывается по выражению:
а = ,
где а – удельный расход электроэнергии, кВт ч/10 тыс. ткм;
Lуч – длина участка, км.
Полный и удельный расход электроэнергии необходимо определять для движения без остановки на промежуточной станции.
Приложение А
Правила тяговых расчетов утверждены 15 августа 1980 г. и данных электровозов ВЛ85, ВЛ15, выпущенных соответственно в 1983, 1984 годах, не содержат. Силу тяги, токи электровозов и тяговых электродвигателей в зависимости от скорости определять по характеристикам, приведенным в методической разработке.
Рисунок 10 - Тяговые характеристики электровоза ВЛ15
Рисунок 11 - Тяговые характеристики электровоза ВЛ85
Рисунок 12 - Токовые характеристики электровоза ВЛ15
Рисунок 13 - Токовые характеристики электровоза ВЛ85
Рисунок 14 - Токовые характеристики тягового электродвигателя НБ-514
Т = 25 мин
Iд,А | τ∞,оС |
0 | 0 |
200 | 20 |
400 | 50 |
600 | 75 |
800 | 105 |
1000 | 150 |
1200 | 200 |
1300 | 255 |
Рисунок 15 – Тепловая характеристика тягового электродвигателя НБ-514
Приложение Б