Электромеханические характеристики, приведенные к ободу колеса.

Они характеризуют тяговые свойства колёсно-моторного блока элек­тровоза. Строят их путем пересчета из электромеханических характеристик, при­веденных к валу тягового электродвигателей.

Характеристики представляют из себя зависимости: -касательной силы тяги колеса, скорости и от к.п.д. от тока при неизменном напряжении на двигателе.

Объяснение графического изображения каждой из этих зависимостей выполняется на основании кривой намагничивания электрической машины, т.е. зависимости магнитного потока от тока: Ф = f (/).

 

Эта зависимость показывает, что при пуске электрической машины, т.е. при малых по величине токах, магнитный поток главных полюсов изменяется прямопропорционально величине тока. При последующем увеличении тока магнитный поток практически не изменяется, т.к. на­ступает насыщение магнитной системы главных полюсов.

1. Зависимость касательной силы тяги колеса от тока, (электротяговая характеристика).

В зоне малых токов (участок 0 - А) на

графическом изображении данной зависимости сила тяги увеличивается прямо-пропорционально квадрату тока, т.к. при увеличении тока увеличивается и магнит­ный поток (см. кривую намагничивания и формулу силы тяги).

При последующем увеличении тока сила тяги возрастает прямо-пропорционально току, так как наступило насыще­ние магнитной системы двигателя, и маг­нитный поток практически не увеличивает­ся. Данная зависимость показывает, что в зоне малых токов электровоз развивает максимальную силу тяги, что облегчает взятие поезда с места. В зоне больших токов из-за того, что сила тяги возрастает прямо-пропорциональна току, обеспе­чивается плавный разгон поезда.

 

2. Зависимость скорости от тока (скоростная характеристика, выполненная на одно определенное напряжение)

В зоне малых токов (U) магнитный по­ток практически равен нулю, поэтому скорость стремится в бесконечность. При дальнейшем увеличении тока скорость уменьшается, т.к. увеличива­ется магнитный поток (см. формулу скорости и кривую намагничивания). При ещё большем увеличении тока скорость становится величиной постоянной, т.к. наступает насыщение магнитной системы двигателя. Очевидно, что при такой зависимости скорости от тока, двигатель последовательного возбужде­ния нельзя подключать под напряжение без нагрузки и, тем более, невозможно разогнать электровоз до требуемой скорости. Для обеспечения разгона необходи­мо иметь семейство таких характеристик, выполненных на различные напряже­ния и переключать тяговые двигатели с одной из них на другую, то есть плавно переключать двигатель с одного на другое напряжение. Семейство таких харак­теристик, выполненных для каждой позиции контроллера, отражается на пуско­вой диаграмме.

 

3. Зависимость к. п. д. от тока.

 

К.п.д. при пуске, т.е. при малых токах дви­гателя, отсутствует, так как двигатель не намагничен, отсутствует и вращающий мо­мент. При последующем увеличении тока появляется магнитный поток и вращающий момент. Появляется кпд, но увеличивается он медленно, так как двигатель преодолевает механиче­ские потери. При токах I_дл и I_час, соответствующих часовому и длительному токам, к.п.д. наивысший. При токах больше часового он уменьшается, т.к. наступает на­сыщение магнитной системы двигателя, и появляются магнитные потери и электрические потери.