Власне розрахунок характеристик

Розрахунок проведемо для номінальної потужності та для потужностей

, та . В якості прикладу приведений розрахунок лише базової характеристики, тобто для номінальної потужності.

Розрахуємо параметри двигуна за вищенаведими формулами у вищенаведеному порядку. Розраховуємо спочатку точку А, тобто ту, де маємо номінальні частоту, моенту та потік.

Електромагнатнупотужність знайдемо за (5.1):

кВт

Електромагнітний момент – за (5.2):

Магнітний потік, частоту струму ротора та сам струм ротора визначимо за формулами (5.3)–(5.5):

Вб

Гц

А

Тепер за виразами (5.6) та (5.7) знаходимо активну та реактивну складові струми фази статорної обмотки, а після за правилами знаходження геометричної суми знайдемо і сам струм фази статорної обмотки:

А

А

А

Струм намагнічування розрахований за данними щодо МРС в двигуні.

Решту параметрів (коефіцієнт потужності ТЕД, частота струму ротора, швидкість електровоза, момент на валу двигуна тасилу тяги на колесі) розрахуємо за формулами (5.8)-(5.12).

об/хв

км/год

Нм

кН

Розрахунок для частот від номіналної до максимальної виконуємо з перерахунком втрат в сталі, механічних та в обмотці ротора. Після цього відповідним чином перераховуємо активну складову струму та момент на валу. Перерахункові формули та приклад перерахунку самих втрат для частоти 100 Гц наведені нижче:

(5.13)

Вт

(5.14)

Вт

Втрати в роторі можна і не перераховувати, оскільки обраний закон регулювання – збільшення напруги на статорі до номінальної до досягнення номінальної швидкості, а далі її незмінність, – робить нам незмінним струм. а отже і втрати в роторі.

Перерахунок характеристик на іншу потужність необхідно виконувати, перерахувавши попередньо частоту обертання ротора, частоту струму ротора та частоту струму статора, а також напруги. Відповідно до того, що ми задалися метою перерахувати ці характеристики на потужності , та , то усі наведені дані, які потребують перерахунку відповідно так само зміняться на ці ж самі коефіцієнти – 0, 5, 0, 25 та 0, 75. Це дасть нам можливість залишити момент на валу та потік на номінальномі значенні. Оскільки напруга у нас після номінальної швидкості не регулюється, то сила тяги при вказаних потужностях падатиме.

Результати розрахунків та характеристики двигуна наведені відновідно в таблицях 5.1–5.4 та на рисунках 5.3–5.6.

Таблиця 5.1 – Параметри двигуна при роботі на потужності кВт.

Продовження таблиці 5.1

Таблиця 5.2 – Параметри двигуна при роботі на потужності Вт.

Таблиця 5.3 – Параметри двигуна при роботі на потужності Вт.

Продовження таблиці 5.3

Таблиця 5.4 – Параметри двигуна при роботі на потужності Вт.

На всіх поданих нижче рисунках лінії зеленого кольру відповідають потужності 0, 25P_ном, червоного – 0, 5P_ном, фіолетового – 0, 75P_ном, синього - P_ном.

Рисунок 5.3 – Тягові характеристики

Рисунок 5.4 – Електротягові характеристики

Рисунок 5.5 – Регулюючі характеристики

Рисунок 5.6 – Характеристики