Functionarea in comun a generatorului principal cu motoarele electrice de tractiune

Functionarea in comun a generatorului principal cu motoarele electrice de tractiune

Studiul functionarii in comun a generatorului principal cu motoarele electrice de tractiune este util pentru trasarea caracteristicii de tractiune a locomotivei.

Caracteristica de functionare in comun este U_g(I_g,v). Pentru determinarea ei se va proceda dupa modul prezentat in continuare.

Se presupune ca se cunoaste caracteristica v(I_m) pentru

U_m = U_m∞ = const.

Pe baza caracteristicii enuntate mai sus, se poate trasa familia de caracteristici v(I_m) pentru diferite valori ale tensiunii

U_mj [U_{mmin ;} U_mmax], astfel:

[km/h] (4.79)

∑r - rezistenta totala a motorului electric de tractiune

V_j [km/h] - noua viteza, pentru tensiunea U_m1

U_mj [V] - tensiunea considerata constanta, pentru care se

traseaza caracteristica v(I)

I_mj [A] - curentul pe motoarele electrice de tractiune

U_m∞ [V] - tensiunea de durata, considerata drept referinta si in

functie de care s-a trasat v(I_m)|U_m = const.

V [km/h] - viteza corespunzatoare tensiunii de referinta si

curentului I_m1; pe caracteristica v(I_m); valoarea se

extrage din caracteristica respectiva

Evident, curentul I_m variaza in intervalul [I_mmin; I_mmax].

Calculele se vor conduce intr-un tabel de forma:

tab.4.10

Se vor considera 4 - 8 valori U_mj, pentru care se vor trasa caracteristicile v(I_m).

Caracteristicile vor avea forma celor prezentate in fig. 4.18.

V

[km/h]

U_mn≡U_mmax la U = const

. U_m3

U_m2

fig.4.18.

Caracteristicile V(I_m)

U_m1≡U_mmin la U = const

I_mmin I_mmax I_m [A]

Determinarea caracteristicilor U_g(I_g, v) se va face astfel:

→ se considera mai multe valori v₁, v₂, , v_n

→ cu ajutorul valorilor v se vor stabili intersectiile cu caracteristicile v(I) si se vor defini anumite puncte:

fig.4.19. Determinarea punctelor pentru trasarea caracteristicii U_g(I_g, v).

*pentru v₁

tab.4.11.

I_g = m_pI_mij; U_g = m_sU_m;

m_p - numarul de ramuri in paralel = const.

m_s - numarul de M.E.T. inseriate pe ramura = const.

→ pentru v₂, v₃, , v_n se procedeaza in mod asemanator cu modelul prezentat pentru v₁.

In final, se vor trasa caracteristicile U_g(I_g, v).

fig.4.20. Caracteristicile U_g(I_g, v)

Punctele de functionare in comun a generatorului principal cu motoarele electrice de tractiune se obtin intersectand caracteristicile U_g(I_g) la putere constanta (atat nominala, cat si puteri partiale), cu cele determinate mai sus.

fig.4.21.Determinarea punctelor de functionare in comun a G.P. cu M.E.T.

Limitele extreme ale caracteristicilor U_g(I_g) sunt:

LIMITA SUPERIOARA: → U_g(I_g) la P_eg = P_egn (regim nominal)

LIMITA INFERIOARA: → U_g(I_g) la P_eg = P_egmin (circulatia locomotivei la manevra)

Puterea necesara se stabileste astfel:

1. Se estimeaza forta de tractiune necesara pentru regimul de manevra

izolata a locomotivei

F₀ = R_To (4.80)

unde: R_To - rezistenta totala la inaintare a locomotivei

R_T = m_Lg(r_L + i) [N] (4.81)

m_L - masa locomotivei [kg]

r_L - rezistenta specifica la inaintare a locomotivei [N/kN]

2. Se considera i = 5 ⁰/₀₀ [N/kN].

Rezulta:    F₀ = m_Lg(r_L + i) (4.82)

3. Se considera viteza de manevra V_m = 5 10 [km/h].

Cunoscand F_o si V_m , se poate estima puterea la obada necesara manevrei:

P_0m = F₀ V_m [W] (4.83);

Deci: P_0m = mUIη_METη_t [W] (4.84)

v_m [m/s]; F_0n; m - numarul de motoare electrice de tractiune

Din caracteristicile v(I) se poate extrage valoarea I_m

corespunzatoare circulatiei cu (5 10) km/h pentru U_mmin.

De asemenea, cunoscandu-se schema de conexiune a

motoarelor, se pot determina U_g si I_g, foarte simplu.

Cu U_g si I_g cunoscute rezulta P_eg. In mod evident, va rezulta si

caracteristica U_g(I_g)|P_eg = const.

In cazul in care reglarea motoarelor electrice de tractiune se face si prin reducerea fluxului magnetic, se vor lua in considerare suplimentar, caracteristicile v(I) in camp redus, a caror trasare a fost prezentata in ultimul paragraf al subcapitolului 4.2. . Modul de determinare a caracteristicilor U_g(I_g, v) in camp redus este identic cu cel prezentat mai sus, pentru camp complet, cu precizarea ca I_mCR = I_mCC/√β .