Расчетные значения мощностей и вращающих моментов АТД

Расчетные значения мощностей для электровозов и электропоездов могут быть определены с учетом приведенных зависимостей и специфичных требований эксплуатации. Важно получить представление и о значениях расчетных вращающих моментов асинхронных тяговых двигателей, поскольку их габаритные размеры определяются не мощностью, а моментами.

Грузовые электровозы. Имеющийся опыт эксплуатации электровозов с АТД убеждает в возможности повышения у них расчетной силы тяги на 20-30 %. Однако этот опыт пока невелик, поэтому чрезмерное увеличение силы тяги на нынешней стадии разработок недопустимо.

Примем значения расчетной силы тяги на ось /^г нои = 60-4-65 кН и скорость расчетного режима Оном = 504-54 км/ч, тогда тяговая мощность на асинхронный двигатель составит Р_т = 8174-970 кВт и мощность тягового двигателя, кВт,

где т)₈ = 0,975 - КПД зубчатой передачи.

У асинхронного тягового двигателя можно в габаритах тележки обеспечить мощность, большую, чем указанная, реализуя ее повышением расчетных скоростей.

Вращающий момент асинхронного тягового двигателя, соответствующий расчетной силе тяги,

Передаточное отношение р = 4,2 характерно для опорно-осевого подвешивания тягового двигателя при двусторонней передаче силы тяги на колесо. При рамном подвешивании тягового двигателя передаточное отношение р = 3,2 или близко к этому из-за односторонней передачи силы тяги на колесо. Тогда М„о* = (62,5-1,2)10*1 /(2-3,2-0,98)= 11 957 Н-м. Здесь принято значение т)₈ = 0,98, поскольку при рамном подвешивании тягового двигателя нет потерь в моторно-осевых подшипниках.

Пассажирские электровозы при скорости о_тах = 1504-160 км/ч.

Для таких электровозов нагрузка на ось не превышает 21 тс на колесо, что соответствует коэффициенту сцепления 0,16. Тогда расчетная сила тягй /•'„ом = 21-0,16 = 3,2 тс = 33,6кН. При скорости расчетного режима о_ком = 116 км/ч тяговая мощность

Мощность тягового двигателя Р _д = Р_т/г\₃ = 1082/0,98 =

= 1100 кВт.

Эти параметры примерно соответствуют параметрам электровоза ЧС6. Для пассажирских электровозов обычно р < 3, тогда момент двигателя для расчетного режима

Высокоскоростные электровозы при скорости и_тах = = 2004-250 км/ч. Для таких электровозов расчетная сила тяги на колесо должна быть снижена до 21,6 кН. При расчетной скорости о_тах = 200 км/ч получим тяговую мощность Р_г = 21,6-200/3,6 = = 1200 кВт и мощность тягового двигателя Р_я = 1200/0,98 = = 1224 кВт.

Для рассматриваемых скоростей движения ц < 2, тогда момент в расчетном режиме

Тяговые двигатели высокоскоростных электровозов будут иметь высокую частоту вращения при расчетном режиме:

что приемлемо, так как л_ном мало отличается от л_тах.

Магистральные электропоезда при ц_тах = 1204-140 км/ч. При определении мощности тяговых двигателей электропоездов необходимо принять к сведению два обстоятельства:

1) мощность тягового двигателя определяется числом осей, на которых установлены тяговые двигатели. Обычно тяговые двигатели устанавливают либо на всех осях вагонов, либо на осях одного вагона из двух. В последнем случае, естественно, мощность тягового двигателя должна быть в 1,5-2 раза больше, чем в первом случае;

2) тяговые двигатели электропоездов, как правило, не нагреваются до допустимого значения температур по изоляции. По этой причине их пусковая мощность (мощность разгона при пусковом токе при выходе на расчетное напряжение) обычно в 1,5 раза выше номинальной расчетной мощности.

Для электропоездов при скорости и_тах = 1204-140 км/ч тяговые двигатели обычно устанавливают на половине осей поезда.

Для вагона с полной загрузкой можно принять значение силы тяги при пуске 34 кН. Тогда, приняв скорость выхода на полное напряжение 40 км/ч, получим тяговую пусковую мощность Р_г = 34-40/3,6 = = 378 кВт и пусковую мощность тягового двигателя: Р_п =

- 378/(0,9-0,98) = 428 кВт (здесь 0,9-КПД тягового двигателя).

Мощность тягового двигателя продолжительного режима Р_а = = 428/1,5=286 кВт.

Приведенные значения мощностей АТД для электровозов и электропоездов несколько превышают мощности серийных тяговых двигателей постоянного или пульсирующего тока. По мере накопления опыта эксплуатации мощности могут быть увеличены, если, например, выявится возможность значительного увеличения силы тяги. Такой резерв у асинхронных двигателей имеется при сохранении габаритных размеров тележки и диаметра колес.