Calculul si trasarea caracteristicilor electro-mecanice ale motorului electric de tractiune

Calculul si trasarea caracteristicilor electro-mecanice ale motorului electric de tractiune

Pe locomotivele diesel cu transmisie electrica de curent continuu si alternativ-continuu se folosesc cu precadere motoarele electrice de tractiune cu excitatie serie. Caracteristicile electro-mecanice ale acestora sunt reprezentate de curbele: n(I), C(I) si η(I).

Pornind de la ecuatia fundamentala de functionare a unei masini de curent continuu in regim de motor:

E = U - IΣr

stiind ca E = k₁Фn, rezulta: (4.58)

dependenta turatiei n[rot/min] de tensiune si curent, in conditiile in care se cunoaste si fluxul magnetic Ф.

In acelasi timp se cunoaste faptul ca:

C_m = k₂ФI (4.59)

Necunoscand inca valoarea exacta Ф, precum si constantele k₁ si k₂ caracteristiciile se vor calcula si trasa folosind caracteristiciile universale ale motoarelor electrice de tractiune, prezentate in unitati relative in tabelul de mai jos:

tab.4.6.

O unitate relativa reprezinta:

- pentru I_m : I_m = 1 [u.r.] ≡ I_m∞ [A]

- pentru n_m: n_m = 1 [u.r.] ≡ n_m∞ [rot/min]

- pentru C_m: C_m = 1 [u.r.] ≡ C_m∞ [Nm]

- pentru η_met: η_met = 1 [u.r.] ≡ η_met ales pentru dimensionare.

Pe baza relatiilor de corespondenta de mai sus, se pot stabili valorile reale, folosind relatiile:

I = I_m[u.r.] I_m∞ [A] (4.60)

n = n_m[u.r.] n_m∞ [rot/min] (4.61)

C = C_m[u.r.] C_m∞ [Nm] (4.62)

η = η_met [u.r.] η_MET (4.63)

Pentru sistematizare si pentru usurinta trasarii caractetristicilor, calculele se vor conduce intr-un tabel de forma:

tab.4.7.

In trasarea caracteristicilor se va tine seama de urmatoarele limite:

I_min (n_max)

I_max ≈ (2   )I_m∞  [A] (4.64)

n_max v_max ; [rot/min] (4.65)

unde v_max[m/s]

De asemenea, in calcule se va avea in vedere ca randamentul ales η_MET sa corespunda perfect cu curentul de durata I_m∞.

In reprezentarile grafice, caracteristicile motorului electric de tractiune au urmatoarele aspecte:

n C η

C_m∞

η_MET

I_m∞ I I_m∞ I I_m∞ I

a. b. c.

fig.4.9. Caracteristicile electro-mecanice

ale motorului electric de tractiune.

a) caracteristica n(I); b) caracteristica C(I); c) caracteristica η(I)