N_дг. = N_e – N_всп. , (2)

N_всп. – мощность, расходуемая на привод вспомогательных агрегатов

тепловоза, определяется по формуле:

N_всп. = (0,08…0,15)N_e , (3)

Подставляя численные значения, получаем:

N_всп. = 0,1×2940 = 294 кВт.

Тогда подставляя численные значения в (2), получаем:

N_дг = 2940 – 294 = 2646 кВт.

h_п – к.п.д. электрической передачи, определяется по формуле:

h_п = h_г ×h_тд ×h_зп , (4)

h_г , h_тд , h_зп – к.п.д. соответственно генератора, тягового электро-

двигателей, зубчатой передачи, принимаем h_г = 0,95,

h_тд = 0,93, h_зп = 0,985.

Подставляя численные данные, получаем:

h_п = 0,95×0,93×0,985 = 0,87.

u_дл – длительная скорость тепловоза, u_дл = 30 км/ч.

Тогда подставляя численные значения в (1), получаем:

Определим коэффициент тяги на расчетном подъеме по следующей формуле:

(5)

Подставляя численные значения, получаем:

Полученный коэффициент тяги входит в рекомендуемый предел значения коэффициента тяги для грузового тепловоза.

1.2 Выбор типа электрической передачи и схемы соединения ТЭД

Предельная мощность тепловозного генератора постоянного тока определяется из условий удовлетворительной коммутации критерием Касьянова, который соответствует выражению:

Р_г ×n_д <=2×10⁶ , (6)

где Р_г – мощность генератора, которую можно рассчитать по формуле:

Р_г = N_дг ×h_д , (7)

Подставляя численные значения, получаем:

Р_г = 2646×0,95 = 2514 кВт.

Тогда подставляя численные значения в (6), получаем:

2514×1100 = 2765400 > 2×10⁶ .

Так как критерий Касьянова не выполняется, то выбираем передачу переменно-постоянного тока.

Схема соединения электродвигателей выбирается таким образом, чтобы обеспечить необходимые тяговые свойства тепловоза. На выбор электрической схемы соединений ТЭД оказывает влияние максимальная скорость тепловоза , при которой должна использоваться полная мощность силовой установки. Скорость максимального использования мощности для грузовых тепловозов принимается . При выборе схемы соединения ТЭД необходимо последовательно исследовать возможность применения различных вариантов в порядке возрастания их сложности. Критерием применимости той или иной схемы является величина скорости полного использования мощности силовой установки тепловоза. Если схема обеспечивает достижение тепловозом скорости , равной или большой заданной, то она может быть применена. В противном случае необходимо исследовать следующий по сложности вариант. Таким образом, задача сводиться в определении скорости .

Для начала рассчитаем постоянную схему соединений ТЭД с ослаблением поля:

Максимальную скорость полного использования мощности тепловоза в этом случаем, определим по формуле:

(8)