Тормозные характеристики электрической передачи

При переводе тяговых электродвигателей в тормозной режим они отключаются от источника питания, их якорные обмотки присоединяются к тормозным резисторам, а обмотки возбуждения главных полюсов - к источнику питания.

Тяговый электродвигатель в тормозном режиме, как и в тяговом, имеет ряд ограничений, которыми определяются пределы регулирования тормозной силы, поэтому тормозные характеристики разделяют на два вида: предельные (ограничивающие) и регулировочные (частичные).

Предельные характеристики определяются некоторыми максимально допустимыми параметрами системы электрического торможения, к которым относятся:

1.максимальный ток возбуждения тягового электродвигателя допустимый по условиям нагревания катушек главных полюсов;

2.максимальный тормозной ток, ограничиваемый допустимыми температурами обмотки якоря тягового электродвигателя и тормозных резисторов;

3.максимальная тормозная сила по условиям сцепления колес с рельсами;

4.максимальное значение реактивной ЭДС в секциях обмотки якоря. Этот параметр, являющийся критерием удовлетворительной коммутации, может быть выражен как произведение тока якоря тягового электродвигателя на его частоту вращения .

Наряду с ограничением по коммутации имеется ограничение по потенциальным условиям на коллекторе, которое проверяется по значению максимального напряжения между соседними коллекторными пластинами. Однако для тепловозных тяговых электродвигателей, как правило, лимитирующим ограничением в зоне высоких скоростей помимо максимального тормозного тока по условиям нагрева обмотки якоря и тормозных резисторов является реактивная ЭДС.

В курсовом проекте необходимо определить предельные характеристики электрического тормоза тепловоза по всем четырем параметрам.

Максимальный ток возбуждения тягового электродвигателя и максимальный тормозной ток (максимальный ток якоря) принимаются равными току продолжительного режима тягового электродвигателя. Поэтому сила торможения будет равна силе тяги продолжительного режима:

Максимальная тормозная мощность может быть получена при условии:

Тогда линия ОА опишется уравнением:

Результаты расчетов сведены в таблице 9

Таблица 9

Линия АБ представляющая собой гиперболу, во всех точках которой тормозная мощность (произведение тормозной силы на скорость) постоянна, описывается уравнением:

Результаты расчетов сведены в таблице 10.

Таблица 10

Ограничение тормозной силы тепловоза по коммутации в зоне высоких скоростей в курсовой работе может быть определено из условия:

,

где - скорость движения тепловоза, км/ч;

- касательная мощность тепловоза, кВт;

- критерий удовлетворительности коммутации,

Касательная сила тепловоза, следовательно, принимаем .

Задаваясь значениями скорости от до находим ток якоря и подставляем его в формулу:

,

находим значения тормозной силы по условиям коммутации, кН, вид кривой B изображен линией LM.

Результаты расчетов приведены в таблице 11:

Таблица 11

Тормозная мощность, кВт:

Мощность системы электрического торможения на выводах тяговых электродвигателей:

где - КПД (расчетный) ТЭД в тормозном режиме (принимаем ).

Напряжение на сопротивлении тормозного резистора, В:

- ток якоря в тормозном режиме при постоянно тормозной мощности.

Эквивалентное сопротивление, Ом:

Кривая ограничения тормозной силы по сцеплению при электрическом торможение (Лист 1, рис. 4) рассчитывается по формуле:

,

где – расчетный коэффициент сцепления при электрическом торможении:

Результаты расчетов приведены в таблице 12

Таблица 12
	0.239	0.178	0.153	0.140	0.131	0.127