Методические указания к практическим и самостоятельным занятиям, контрольным заданиям, курсовой работе и лабораторным (стр. 5 из 9)

[1],гл. 1,2,3; [4], §1.1, 2.1,3.1 - 3.3; [5], §22.

Задача 39. Определить величину допустимого по сцеплению максимального спуска, на котором троллейбус типа ЗиУ-9 будет двигаться при электрическом торможении с замедлением 1м/с², если коэффициент сцепления колес с полотном дороги ψ=0,35, коэффициент инерции вращающихся частей 1+γ=1,12.

[1],гл. 1,2,3; [4], §1.1, 2.1,3.1 - 3.3; [5], §22.

Задача 40. Определить величину допустимого по сцеплению максимального спуска, на котором троллейбус типа ЗиУ-9 в режиме электрического торможения будет двигаться равномерно со скоростью V=10 км/ч, если коэффициент сцепления колес с дорожным покрытием ψ =0,35, коэффициент инерции вращающихся частей 1+ γ =1,12.

[1],гл. 1,2,3; [4], §1.1, 2.1,3.1 - 3.3; [5], §22.

Задача 41. Определить наибольшую допустимую по сцеплению силу нажатия на одну тормозную колодку барабанного тормоза троллейбуса, если коэффициент нажaтия тормозных колодок δ=2, диаметр тормозного барабана Д_б=400 мм, диаметр движущего колеса Д_к=1070 мм, вес троллейбуса G=150 кН.

[1], гл. 8; [4], §4.2; [6], §6.2.

Задача 42. Определить тормозную силу В, создаваемую тяговым двигателем последовательного возбуждения при реостатном торможении, если при токе якоря I_т=200 А и скорости V=20 км/ч электродвижущая сила якоря Е=600 В. Суммарные магнитные и механические потери в двигателе и передаче

ΔР_т = (ΔР_м + ΔР_мх + ΔР_з)= 4 кВт.

[1], гл. 4,9; [4], §5.1, 6.2, 6.3.

Задача 43. Определить равнодействующую (суммарную) тормозную силу троллейбуса ЗиУ-9 массой m=15т, если при движении на спуске с уклоном i=-20‰ при скорости V=30км/ч ток якоря двигателя ДК-211 А, работающего в режиме реостатного торможения, I_т=350 А, ЭДС Е=800 В, суммарные магнитные и механические потери в двигателе и передаче

ΔР_т = (ΔР_м + ΔР_мх + ΔР_з)= 5 кВт.

[1], гл. 4,9; [4], §5.1, 6.2, 6.3.

Задача 44. Определить наибольшую допустимую по сцеплению силу нажатия К_mах на одну тормозную колодку барабанного тормоза трамвайного вагона типа КТМ-5М, если коэффициент нажатия тормозных колодок δ =0,6, передаточное число редуктора µ =7,143, диаметр движущего колеса Д_к=0,7м, диаметр тормозного барабана Д_б=200 мм, КПД механической передачи (редуктора) η_з = 0,96, масса вагона m=25т, число прижимаемых к тормозному барабану колодок n=2.

[1], гл. 8; [4], §4.2; [6], §6.2.

Задача 45. В номинальном режиме работы ЭДС якоря тягового двигателя Е_ном=0,9U_ном. Определить, как изменится ток якоря I и электромагнитный момент М_эм двигателя по отношению к их номинальным значениям I_ном и М_эм.ном, если магнитный поток уменьшится до значения Ф=0,8Ф_ном, а частота вращения (скорость движения) останется прежней, равной номинальному значению (n=n_ном=соnst).

[1], гл. 5; [4], §5.2.

Задача 46. Два тяговых двигателя ДК-261А в соответствии со своими характеристиками при U=U_ном=275 В и I=I_ном=250 А имеют частоты вращения 1430 и 1480 об/мин. Какова будет частота врaщения двигателей при их последовательном включении к напряжению контактной сети Uк=550 В и токе нагрузки I=I_ном=250 А? В каком соотношении будут находится их ЭДС и электромагнитные моменты (силы тяги)?

[1], гл. 6; [4], §5.3.

Задача 47. Тяговый двигатель последовательного возбуждения ДК-211Б имеет следующие номинальные данные: Р_ном=150 кВт, U_ном=550 В, n_ном=1860 об/мин, сопротивление двигателя при 115°С r_115° =0,12 Ом, номинальный КПД η_ном=91%.

Как изменится ток якоря двигателя I, ЭДС якоря Е, полезная мощность на валу Р, частота вращения n и КПД η, если напряжение сети снизится на 20%, а момент на валу двигателя останется прежним (не изменится). Изменением внутреннего момента сопротивления двигателя ΔМ пренебречь.

[1], гл. 4,5; [4], §5.1, 5.2.

Задача 48. Тяговый двигатель последовательного возбуждения ТЕ-022 имеет следующие номинальные данные: Р_ном=45 кВт, U_ном=300 В, n_ном=1750 об/мин, сопротивление двигателя r_115° =0,152 Ом, число параллельных ветвей обмотки якоря 2а=2, число пар полюсов р=2, число проводников обмотки якоря N=290, номинальный КПД двигателя η_ном=91‰.

Определить ток якоря I, ЭДС якоря Е, магнитный поток Ф, мощность на валу Р, частоту вращения n и КПД двигателя η при понижении напряжения на 25% и неизменном моменте на валу. Изменением внутреннего момента сопротивления двигателя ΔМ пренебречь.

[1], гл. 4,5; [4], §5.1, 5.2.

Задача 49. Определить силу тяги F моторного трамвайного вагона, если мощность на валу тягового двигателя Р=40 кВт, частота вращения n=1200 об/мин, передаточное число редуктора µ=7,17, коэффициент полезного действия редуктора (передачи) η_з=0,96, диаметр движущих колес Д_к=0,7м.

[1], гл. 1,4; [4], §1.2, 5.1.

Задача 50. Заданные характеристики скорости V(I) и силы тяги F_к(I) двигателя, соответствующие диаметру ведущего колеса Д_к=0,7м и передаточному числу редуктора µ=7,143 пересчитать на диаметр ведущего колеса Д_к1=0,68 м и передаточное число µ₁=6,71. Характеристики V(I) и F_к(I) заданы в виде таблицы.

I, А | 100		200	250	300
V, км/ч	56	33,5	28,5	26,5
Fк, Н	3500	8000	10250	12500

Заданные и полученные характеристики пострoить в общих осях координат. [1], гл. 1,4; [4], §1.2, 5.1.

Контрольное задание № 2

Рассчитать значения величин, указанных в таблице 2 вопросительным знаком, характеризующих движение троллейбуса в режиме тяги с постоянной скоростью.

В таблице 2 приняты следующие обозначения:

Д_к – диаметр движущих и поддерживающих колес, м;

ΔР_з% = 100· ΔР_з/Р₁ – потери мощности в механической передаче, %;

η_д – КПД на валу тягового двигателя, о.е.;

η_з – КПД механической передачи, о.е.;

η – КПД тягового двигателя, отнесенный к ободу движущих колес, о.е.;

µ - w / w _к – передаточное число механической передачи;

Р₁ – подведенная к двигателю мощность, кВт;

Р₂ – отдаваемая двигателем (полезная) мощность, кВт;

Р – мощность на ободе движущих колес, кВт;

М – вращающий момент на валу двигателя, Н·м;

V – поступательная скорость движения троллейбуса, км/ч;

w – угловая скорость вала двигателя, рад/с;

m – масса троллейбуса, т;

m_пр – приведення к скорости V масса троллейбуса, т;

К_н – коэффиц2иент инерции вращающихся частей троллейбуса;

J_я – момент инерции якоря двигателя, включая части механической передачи, жестко связанные с его валом, кг·м²;

J_к – момент инерции поддерживающих и движущих колес с полуосями и жестко связанными с ними элементами механической передачи, кг·м²;

J_пр – приведенный к угловой скорости вала двигателя момент инерции тролейбуса, кг·м²;

W – полное сопротивление движению троллейбуса, кН;

w₀ = 12+0,004·V² – удельное основное сопротивление движению троллейбуса, Н/кН;

і – уклон профиля пути, ‰ .

Методические указания

При выполнении данного контрольного задания следует руководствоваться материалом, изложенным в [1], с.9-16, 39-49, 52-55 и [3], с. 4-6, 15-17, 25-32.

Таблица 2 – Исходные данные к расчету параметров тягового электропривода и движения троллейбуса.

№

Дк

ΔРз

ηд

ηз

η

µ

Р1

Р2

Р

М

V

ω

m

mпр

Kи

Jя

Jк

Jпр

W

w0

і

м

%

о.е.

о.е.

о.е.

о.е.

кВт

кВт

кВт

Н·м

км/ч

Рад/с

Т

Т

о.е.

кг·м2

кг·м2

кг·м2

кН

Н/кН

‰

1

1,07

6

0,85

?

?

11,4

?

?

?

?

40

?

18

?

?

3,2

70

?

5

?

?

2

1,10

?

?

0,94

?

11,3

68

?

55

?

45

?

16

?

?

3,5

65

?

?

?

?

3

1,10

5

0,84

?

?

12,0

?

?

52

220

?

250

20

?

?

3,4

75

?

?

?

?

4

1,07

?

?

0,95

?

12,0

60

?

?

?

36

?

22

?

1,1

?

80

?

?

?

5

5

1,07

4,5

0,82

?

?

?

?

?

?

?

?

240

18

?

?

3,2

?

43

?

18,4

9,9

6

?

5

0,83

?

?

11,4

?

?

?

?

30

173

17

?

?

?

70

45

?

?

7

7

?

?

?

0,94

?

11,3

67

?

?

?

?

257

16

?

?

3,3

68

?

?

20,1

8

8

1,1

5

0,84

?

?

12,0

?

?

53

220

?

250

20

?

?

3,3

77

?

?

?

?

9

1,07

6

0,85

?

?

11,3

?

?

?

?

?

?

19

?

?

3,1

70

?

6

22

?

0

1,1

4,6

0,83

?

?

?

?

?

50

?

?

235

18

?

?

3,0

80

?

?

18,4

?