Расчет тормозных сопротивлений тягового двигателя вагона подвижного состава трамвая

Расчет тормозных сопротивлений тягового двигателя вагона подвижного состава трамвая

Для получения электрического торможения с тяговыми двигателями последовательного возбуждения трамвайного вагона заставляют двигатели работать генераторами, включая их на тормозной реостат. Генераторы при этом создают тормозной момент, реализуемый на ободе колес в виде тормозного усилия (Fт).

Графический расчет тормозных реостатов тягового двигателя трамвая путам вписывания ступеней реостата между ограничивающими прямыми характеризует изменения величины реостата от скорости при торможении с постоянным средним значением тормозного тока.

Если задано среднее замедление при торможении трамвая, можно определить необходимое среднее тормозное усилие:

Формула

Где приведенная масса поезда (Мп) и сопротивление движения определяются так же, как и в расчете пусковых реостатов.

Графический расчет ступеней тормозного реостата тягового двигателя трамвайного вагона

Рис. 1. Графический расчет ступеней тормозного реостата тягового двигателя трамвайного вагона.

По найденному Fср.т и характеристикам двигателя трамвайного вагона находят средний тормозной ток Iср.т. По выбранному коэффициенту неравномерности определяют максимальное и минимальное значения тока при переходе с одной ступени тормозного реостата на другую (Iмакс и Iмин). Затем в правом координатном углу диаграммы v, R (рис. 1) строят ограничивающие прямые по формуле:

При торможении одним генератором:

Формула

При торможении несколькими генераторами:

Формула

В формулах:

vm – скорость при торможении в км/час;

rвн – сопротивление обмоток двигателя, равное rяк + rдоп.пол + rгл.пол;

p – число параллельных ветвей генераторов при торможении трамвая;

n – число генераторов, последовательно включенных в каждую ветвь;

Iт – постоянное значение тормозного тока, принимаемого для ограничивающих прямых равным Iмакс и Iмин.

По этим формулам одна из точек прямой находится при vm = 0, т. е.

Формула

– для любых значений Iт.

Другая точка прямой исчисляется для произвольного значения vm по формуле:

Формула

где: vx – скорость при моторном режиме для тока I = Im;

Uк – напряжение на коллекторе тягового двигателя трамвайного вагона при группировке, соответствующей режиму торможения.

При расчете тормозных реостатов тяговых двигателей трамваев должно быть учтено требование о соблюдении ограничений по условиям сцепления и по условиям безыскровой коммутации при торможении, т. е. должны быть соблюдены условия:

Формула

где: Uдоп.макс – допустимое максимальное напряжение на коллекторе двигателя трамвая;

Uк – напряжение на коллекторе при торможении, равное Iм(rвн + Rm).

Uдоп.макс может быть определено, исходя из допустимого для тяговых двигателей напряжения между коллекторными пластинами (принимаемого около 20 В), по формуле:

Формула

где: nк – число коллекторных пластин;

p – число пар полюсов.

Максимальная скорость, с которой может быть осуществлено электродинамическое торможение без превышения допустимого напряжения на коллекторе тягового двигателя вагона подвижного состава трамвая, определяется по формуле:

Формула

где: Uк и vм – напряжение и скорость движения при моторном режиме;

Uдап.макс – максимально допустимое напряжение на коллекторе при торможении.

Максимальное тормозное усилие (Fm.макс), необходимое для проверки торможения без юза, определяется по характеристике двигателя по Im.макс.

Вписывание ступенчатой кривой в ограничивающие прямые (см. рис. 1) начинается с максимальной скорости, ожидаемой в условиях эксплуатации (vm.макс), переносом ее на ограничивающую прямую ОМ при токе Im.макс. Величина отрезка аб дает в выбранном масштабе значение сопротивления всего тормозного реостата (и его первой ступени R1). По R1 определяется возникающее напряжение на коллекторе генератора:

Формула

С этим сопротивлением R1 генератор должен начать электрическое торможение со снижением скорости трамвайного вагона, что на диаграмме (см. рис. 1) изображено вертикальной прямой бб’. По мере уменьшения скорости в генераторе электродвижущая сила снижается, что влечет за собой снижение Iт.

В точке б’ пересечения прямой бб’ с прямой об’ необходимо выключить часть сопротивления, чтобы снижение тока не шло ниже Iмин. Выключение первой секции тормозного реостата тягового двигателя трамвая необходимо провести с таким расчетом, чтобы начальный ток три второй ступени реостата начался с Im.макс, т. е. выключаемая секция должна быть равной отрезку б–г’, а величина второй ступени реостата должна определиться отрезком R2. После этого снижение скорости будет продолжаться по прямой гг’ до пересечения ее в точке г’ с прямой об’.

Так ступень за ступенью вписывается между ограничивающими прямыми кривая изменения величины сопротивления секций и ступеней тормозных реостатов, пока не будет выключена последняя ступень и генератор перейдет на работу с закороченным реостатом.

Отрезки а’ж, зи, кл и т. д. являются частями скоростных кривых, характеризующих движение трамвайного вагона при торможении с различными значениями ступеней тормозного реостата.

Построить такие скоростные кривые vm = f(Im,) можно, если провести подсчеты отдельных точек этих кривых по формуле (1) здесь.

Закладка Постоянная ссылка.