Курсовая работа: Расчет тягово-энергетических характеристик тепловоза 2ТЭ121

Для обеспечения постоянной загрузки вала дизеля внешняя характеристика генератора имеет вид гиперболы, т.е.

P_d = U_d *I_d =const. (4.3)

Напряжение на выходе ВУ U_d при произвольныхзначениях токов на выходе ВУ I_d (определяемых формулой (4.2)) определяеся по формуле:

U_ТЭД = U_d = (P_d *h_сг.р *h_ву.р *1000 ) / I_d , В (4.4)

Здесь: КПД ВУ принимаем равные по значению в длительном режиме (ввиду его незначительного отклонения от тока нагрузки I_d ).

Результаты всех вычислений заносим в сводную табл. 3.

Определим основные параметры внешней характеристики генератора.

Номинальное напряжение на выходе ВУ (ориентировочно равное работе тепловоза в длительном режиме) можно определить:

U_d.н. = U_d.макс / C_r , В (4.5)

U_d.н. = 750 / 1,6 = 468,8 В

где U_d.макс. – максимальное напряжение на выходе ВУ. Оно должно быть не ниже напряжения U_ТЭД при минимальном токе I_ТЭД .

Номинальный ток на выходе равен:

I_d.н. = P_d.p. *1000 / U_d.н. ,А (4.6)

I_d.н. = 2462*1000 / 468,8 = 5252 А

Минимальное значение тока на выходе ВУ:

I_d.мин. = 1000* P_d *h_сг.р *h_ву.р / U_d.макс. ,А (4.7)

где h_сг.р = 0,956 – значение КПД синхронного генератора при минимальном токе I_d.o. = 3600А(I_d.o. = 600*6 = 3600 А).

I_d.мин. = 1000*2588*0,956*0,991 / 750 = 3270 А

Максимальное значение тока ВУ:

I_d.макс. = I_d.мин. *C_r1 (4.8)

I_d.макс. = 3270*2.45 = 8012 А

Значение I_d.макс. должно быть больше I_ТЭД *m

I_d.макс. > 1200*6 = 7200 А.

Если I_d.макс. < I_ТЭД *m, то следует увеличить коэффициент регулирования генератора по току C_r1 и наоборот.

Минимальное напряжение на выходе ВУ:

U_d.мин = 1000*P_d * h_{сг.макс} *h_ву.р / U_d.макс , В (4.9)

U_d.мин = 1000*2588*0,935*0,991 / 7200 = 333 В

где h_{сг.макс} – КПД генератора при максимальном токе.

По данным расчётным точкам, а также используя расчёты на ПЭВМ строим внешнюю характеристику тягового генератора U_d = f (I_d ).

4.2 Расчёт тяговой характеристики тепловоза и его КПД