Построение внешних и регулировочных характеристик генератора

Мощность на зажимах тягового генератора на (ВУ):

Следует учесть, что при режимах отличающихся от номинального, КПД тягового электропривода (соответственно и КПД передачи) принимают другие значения.

где – число ТЭД

Степень регулирования электропередачи по скорости тепловоза характеризуется коэффициентом регулирования по скорости, являющимся отношением максимальной скорости к расчетной скорости:

Коэффициент регулирования по напряжению к_Г выбираем в диапазоне 1, 4 - 1, 6. В.Задаемся максимальным напряжением на зажимах тяговой выпрямительной установки. Принятые системы изоляции агрегатов и узлов силовых цепей тепловозных электрических передач рассчитаны на максимальное напряжение, до 1000 В. Максимальное напряжение принимают ниже указанной цифры, учитывая возможные перенапряжения при нестационарных процессах.

Синхронные генераторы переменного тока имеют максимальные линейные напряжения:

Напряжение на зажимах тяговой выпрямительной установки в продолжительном режиме (номинальное напряжение низшее):

Ток на выходе тяговой выпрямительной установки (выпрямленный ток) в продолжительном режиме (ток при низшем напряжении):

Выпрямленный ток при высшем напряжении (минимальный выпрямленный ток)

Максимальный выпрямленный ток, допускаемый кратковременно по условиям коммутации тяговых электродвигателей:

Задаваясь несколькими значениями (таблица 1) от до строим предельную характеристику " ток - напряжение на выходе тяговой выпрямительной установки" (Лист 1, рис. 1), ограничиваемую гиперболой

и прямыми и .

Таблица 1

, A	, В

На гиперболе отмечаем точку с координатами и .

Для того чтобы обеспечить полное использование мощности первичного двигателя (дизеля) в требуемом диапазоне скоростей движения тепловоза, определяемом коэффициентом регулирования электрической передачи по скорости, помимо регулирования тягового генератора по напряжению в соответствии с принятым коэффициентом к_Г, если необходимо, следует применить и регулирование тяговых электродвигателей путем ослабления их возбуждения. Степень ослабления возбуждения оценивают коэффициентом, определяющимся как отношение тока возбуждения главных полюсов тяговых электродвигателей к току якоря,

где - ток в отмотке возбуждения главных полюсов тяговых элек­тродвигателей;

- ток якоря тягового электродвигателя.

Первоначально определяют минимальное значение коэффициента ослабления возбуждения, необходимое для обеспечения работы электрической передали при постоянстве мощности первичного двигателя (дизеля) в заданном диапазоне скоростей вплоть до скорости V_k, по формуле

Так как , то ограничиваемся одной ступенью ослабления возбуждения и определяем:

Промежуточную ступень ослабления возбуждения тяговых электродвигателей (ОВ1) применяют, чтобы избежать резких бросков тока в силовой цепи (при переходе с полного на ослабленное возбуждение), превышающих ток продолжительного режима, и снизить динамические воздействия на состав.

Так как применяется одна ступень ослабления возбуждения тяговых электродвигателей, эти зависимости определяют по формулам:

при полном возбуждении (ПВ):

при первой ступени ослабления возбуждения (ОВ1):

Значения и рассчитываем для нескольких значений скорости V движения, которыми задаемся произвольно.

Результаты расчетов заносим в таблицу 2. По данным таблицы строим зависимости I_d = f(V) и u_d = f(V) (Лист 1, рис. 2 и 3).

Таблица 2

Скорость движения, V, км/ч	Выпрямленный ток, , А	Напряжение на зажимах тяговой выпрямительной установки, , В
ПВ	ОВ1	ПВ	ОВ1

На построенные графики токовой характеристики I_d = f (V) наносят линию ограничения максимального выпрямленного тока (ограничение по коммутации тяговых электродвигателей) I_dmax и точки перехода с полного возбуждения тяговых электродвигателей на ослабленное возбуждение промежуточной ступени. Скорость перехода можно найти графически или по формуле: