Определение коэффициента полезного действия при

2.7 Определение коэффициента полезного действия при

длительном режиме

 Коэффициент полезного действия тягового двигателя в длительном режиме определяется по следующей формуле:

(144)

где åDР_д – сумма потерь в двигателе.

Потери в меди обмоток якоря, главных и добавочных полюсов определяют при температуре обмоток t_г^°=115°С по следующей формуле:

 (145)

где r_at, r_гпt, r_дпt – соответственно сопротивления обмоток якоря, главных и

добавочных полюсов при t_г^°=115°С, которые рассчитываются

по следующей формуле:

 (146)

где r_it – сопротивление i-той обмотки при температуре t_г^°=115°С;

r_ix – сопротивление i-той обмотки при температуре t_г^°= 20°С, берем по

двигателю-аналогу r_аt = 0,013 Ом, r_гпt = 0,0105 Ом, r_дпt = 0,00821 Ом;

a_о – температурный коэффициент меди при 0°С, принимаем a_о = 1/235.

Подставляя численные значения, получаем:

Тогда подставляя численные данные в (145), получаем:

Магнитные потери при холостом ходе (потери в стали).

Основные потери в стали, состоят из потерь на гистерезис и вихревые токи, которые определяются по следующей формуле:

(147)

где к_х – коэффициент потерь в стали, зависящий от ее марки, принимаем 2,3;

 p_Z, p_a – соответственно удельные потери в зубцах и сердечнике якоря,

определяются по следующим формулам:

(148)

 (149)

Подставляя численные значения, получаем:

m_Z, m_а – соответственно масса стали зубцов и сердечника якоря, определяются

по следующим формулам:

(150)

 (151)

где g_с – плотность стали, принимаем g = 7,85 г/см³;

b_{Z ½} - ширина зубца на высоте ½ от основания, определяется по формуле:

Подставляя численные значения, получаем:

Тогда подставляя численные значения в (150) и (151), получаем:

Таким образом, магнитные потери в стали будут:

Добавочные потери при нагрузке включают в себя: потери в меди и потери в стали, вызванные искажением магнитного поля реакцией якоря.

Добавочные потери при нагрузке определим по следующей формуле:

DР_доб = к_доб×DР_ст, (152)

где к_доб – коэффициент добавочных потерь, принимаем по таблице 3.1 в

зависимости от тока двигателя по отношению к номинальному

значению. Так как I_д /I_д.дл = 1, то к_доб = 0,3.

Подставляя численные значения, получаем:

DР_доб = 0,3×641 = 192,3 Вт.

Потери в переходных контактах щеток определим по следующей формуле:

DР_щ = DU×I_д,

где DU_щ – падение напряжения в переходных контактах щеток, принимаем в

зависимости от марки щеток. Для щетки ЭГ74АФ: DU_щ = 2,3 В.

Подставляя численные значения, получаем:

DР_щ = 2,3×550 = 1265 Вт.

Механические потери:

1)потери в подшипниках и на трение якоря о воздух определяется по следующей формуле:

(153)

Подставляя численные значения, получаем:

2)потери на трение щеток с коллектором определяется по формуле:

DР_к = 100×åS_щ×F_щ×f_тр×u_к×2р_щ, (154)

где åS_щ – общая площадь прилегания щеток к коллектору;

F_щ – удельное давление на щетки, принимаем F_щ = 0,035 МПа;

f_тр – коэффициент трения щеток по коллектору, принимаем f_тр = 0,15;

u_к – окружная скорость коллектора.

Подставляя численные значения, получаем:

DР_к = 100×18,3×0,035×10⁶×0,15×53×4 = 2037 Вт.

Сумма потерь в двигателе будет:

åDР_д = DР_м + DР_ст + DР_доб + DР_щ + DР_тр + DР_к. (155)

Подставляя численные значения, получаем:

åDР_д = 12917+641+192,3+1265+0,63+2037 = 17053 Вт.

Тогда коэффициент полезного действия тягового двигателя будет:

3 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ,

СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА И ТЕПЛОВОЗА

3.1 Внешняя характеристика генератора

Внешняя характеристика генератора U_г = f(I_г) имеет вид гиперболы и строиться по трем точкам с координатами:

I_г.min, U_г.max; I_г.дл, U_г.дл; I_г.max, U_г.min.

Справа и сверху она ограничивается отрезками, соответствующими ограничениями по максимальному току и напряжению генератора.

Похожие работы

Проектирование тягового электродвигателя

Скачать

27804

1

1

... колеса , (1.12) где y – угол наклона зубьев при прямозубой передаче. Принимаю y = 0о; m – модуль зубчатого зацепления, принимаемый в зависимости от вращающего момента М и конструкции тяговой передачи. , (1.13) По эмпирическим формулам для прямозубых передач  (1.14) где К – односторонняя передача. Принимаю К = 1, согласно [1]. Принимаем m = 10. Число зубьев ...

Определение параметров тяговой подстанции

Скачать

33336

6

0

... . В режиме минимума предполагается, что напряжение источника питания повышается до максимального значения сети. Таблица 5. Расчет токов короткого замыкания тяговой подстанции Наименование Значение Обозначения и расчетные формулы параметры трансформатора Заводской допуск напряжения кз 0,05 Δuk Напряжение опыта кз, приходящееся на обмотку, % 10,75 uk,B=0,5 (uk,BH +uk,BC ...

Определение основных параметров и компоновка оборудования автономного локомотива

Скачать

60905

2

15

... 60-х г. тепловозы заменили паровозную тягу на главных направлениях степных районов Украины, России, Казахстана и Сибири, а также в Средней Азии. I. Выбор основных параметров силовой установки и вспомогательного оборудования локомотива 1.1 Выбор основных параметров силовой установки Касательная сила тяги определяется из условия равномерного движения поезда с расчетной скоростью (Vр) на ...

Определение основных параметров тепловоза ТЭ-116

Скачать

38289

5

9

... ЭД-118А. На выходах шеек напрессовывают лабиринтные кольца уплотнения циркуляционной системы смазки. 3. Выбор оборудования и его компоновка на тепловозе Для определения весогабаритных характеристик основных узлов и оборудования следует ориентироваться на аналогичные параметры тепловоза прототипа. Для выполнения развески используется схема расположения узлов и оборудования (рис. 11). Развеска ...