Семейство скоростных характеристик электровоза и пусковая диаграмма. Электротяговая характеристика электровоза

3.1. Расчёт и построение скоростных и электротяговых характеристик электровоза постоянного тока при реостатном регулировании на последовательном и параллельном соединениях ТЭД (позиции 1—11).

3.1.1 Расчёт сопротивления цепи, отнесённое к одному двигателю и расчёт скорости движения , которые вычисляются по формулам:

где – сопротивление реостата на очередной (n-й) позиции;

m – число последовательно соединённых двигателей.

где n – порядковый номер позиции;

i – порядковый номер значения тока.

3.1.2 Приведение расчётной таблицы 2.

Таблица 2. Расчёт скоростных характеристик электровоза

постоянного тока при реостатном регулировании.

Ток двигателя (), А
Удельная ЭДС (),	15,56	24,3	29,21	31,87	33,52	34,39	34,84
Сила тяги электровоза (), кН
Позиция	Напряжение питания (), В	Сопротивление цепи, отнесённое к одному двигателю , Ом	Скорость движения (V), км/ч
		1,26	36,0	15,2	6,2	0,0	-5,9	-11,3	-16,2
		1,06	38,0	17,8	9,3	3,8	-1,3	-5,9	-10,1
		0,86	40,0	20,3	12,5	7,6	3,2	-0,6	-3,9
		0,66	41,8	22,7	15,5	11,3	7,6	4,5	1,9
		0,47	43,7	25,1	18,5	14,9	12,0	9,6	7,7
		0,29	45,4	27,3	21,2	18,1	15,8	14,2	12,8
		0,12	47,0	29,4	23,8	21,3	19,7	18,7	17,9
		1,27	84,2	46,1	31,9	23,5	16,4	10,5	5,4
		0,86	88,1	51,2	38,2	31,2	25,6	21,2	17,6
		0,47	91,9	56,0	44,2	38,4	34,3	31,5	29,2
		0,12	95,2	60,2	49,5	44,8	42,1	40,5	39,5

3.1.3 Чертёж семейства скоростных характеристик с 1-й по 11-ю позицию и электротяговой характеристики в масштабе: тока М₁ – 5 А/мм; скорости М_v – 0,5 км/ч; силы тяги одного двигателя М_р – 5 кН/мм.

Построение этих характеристик можно увидеть на рисунке 2.

3.2. Расчёт и построение скоростных и электротяговых характеристик электровоза при регулировании возбуждения (позиции 12 и 13).

Расчёт тока в обмотках возбуждения двигателя при 1-й ступени ослабления возбуждения:

Расчёт тока в обмотках возбуждения двигателя при 2-й ступени ослабления возбуждения:

3.2.1 Расчёт силы тяги двигателя для 1-ой и 2-ой ступени ослабления возбуждения:

Расчёт силы тяги электровоза для 1-ой и 2-ой ступени ослабления возбуждения:

Расчёт скорости движения для 1-ой и 2-ой ступени ослабления возбуждения:

3.2.2 Приведение расчётной таблицы 3.

Таблица 3. Расчёт координат точек тяговых характеристик электровоза

при регулировании возбуждения ТЭД.

Ток двигателя (), A
1-я ступень регулирования ( = 0,62)	Ток возбуждения , А
Удельная ЭДС (),	17,7	23,4	26,8	29,5	31,2	32,2
Сила тяги ТЭД (), кН
Сила тяги электровоза (), кН
Скорость движения (V), км/ч	82,7	61,8	53,3	47,8	44,6	42,7
2-я ступень регулирования ( = 0,40)	Ток возбуждения , А
Удельная ЭДС (),	13,2	17,7	21,1	24,3	26,5	28,4
Сила тяги ТЭД (), кН
Сила тяги электровоза (), кН
Скорость движения (V), км/ч	110,9	81,7	67,7		52,5	48,4

3.2.3 Построение скоростных и электротяговых характеристик позиций 12 и 13 на рисунке 2.

3.3 Построение пусковой диаграммы электровоза постоянного тока.

3.3.1. Построение тяговой диаграммы на рисунке 2.

3.3.2 Определение на графике тока переключения , среднего пускового тока , для последовательного соединения и средний пусковой ток , для параллельного соединения.

Условия определения токов:

По графику на рисунке 2 определим скорости, соответствующие средним токам, для всех безреостатных позиций:

· 7-я позиция (точка D) – 20,5 км/ч;

· 11-я позиция (точка А) – 42 км/ч;

· 12-я позиция (точка В) – 48 км/ч;

· 13-я позиция (точка С) – 59 км/ч;

3.3.3 Определение на графике значения силы тяги, соответствующее средним

токам для полного и ослабленного возбуждений:

4 Расчёт массы поезда

4.1 Выбор и обоснование, исходя из полного использования силы тяги электровоза, расчётное значение силы тяги электровоза ( и соответствующую ей расчётную скорость (V _P).

Как было выяснено по графику на рисунке 2 наибольшую силу тяги, которую развивает электровоз соответствует значению 664 кН, которое достигается при скорости 42 км/ч. Эти данные силы тяги и скорости будут приняты как расчётные в дальнейших расчётах.

4.2 Расчёт основного удельного сопротивления при расчётной скорости:

4.3 Расчёт массы поезда:

где i – сопротивление от подъёма.