Elektr mashinalari va tortuv transformatolari-elektr harakat tarkibidagi asosiy elektr jihozlari xisoblanadi

1.6.Tortuv elektr motorlarining quvvati
Elektorovoz va elektr poezdlari tortuv elektr motorlari ularning vaqt birligi ichida bajargan ishlari bilan aniqlanadi. TEM dan qanchalik katta qiymatdagi tok o’tsa (albatta, qisqa tutashish toklari bundan mustasno) mashina chulg’amlari shunchalik ko’p qiziydi. Natijada ma’lum sharoitlarda bu chulg’amlar va TEM da qo’llanayotgan boshqaruv apparatlari va jihozlari ruxsat etiluvchi haroratdan ko’proq qiziydi. Shu bois o’ta qizish TEM chulg’amlari izolyatsiyalarini mo’rtlashishiga, kontaktlarni buzilishiga va tok o’tkazuvchi boshqa elementlarni ishdan chiqishiga sababchi bo’ladi.

Tortuv elektr mashinalarida qo’llanuvchi izolyatsion materiallarda ruxsat etiluvchi harorat qiymatlari quydagi jadvalda keltirilgan.

Jadval. 1

Izolyatsiya sinfi	A	E	V	G’	N
Ruxsat etilgan harorat	80	90	100	120	140

Elektr motorining qizishi, u ishlayotgan sharoit va atrof-muhit haroratiga ham bog’liq. Atrof-muhit harorati qanchalik past bo’lsa, tortuv elektr mashinasi shunchalik jadallik bilan soviydi. Zotan, qish faslida elektr poezlari va elektrovozlar yozga nisbatan ko’p quvvat bilan ishlaydi. Shuningdek, TEM detallarini sovutish uchun berilayotgan havo miqdorini oshirilsa, bunda ham TEM ning normal ishlash quvvati ortadi.

Vaqt birligi ichida elektr motoridan tok o’tib, uning qismlari ruhsat etiluvchi haroratning eng katta-maksimal qiymatigacha qizishiga ko’ra quvvatning soatbay va o’zoq muddatli ishlagandagi qiymatlari belgilangan. Motorning o’zoq muddatli quvvati deganda normal ventilyatsiya bilan kollektor tirqishlari yopiq bo’lganda cheklanmagan vaqt ichida ishlab, harorati ruxsat etilgan maksimal normadan oshmagan holdagi maksimal quvvatga aytiladi.

Motorining soatbay quvvati deganda normal ventilyatsiya bilan kollektor lyuklari yopiq bo’lganda bir soat ichida ishlab, harorati ruxsat etilgan maksimal normadan oshmagan holdagi maksimal quvvatga aytiladi. Binobarin, motor bo’laklari dastlab ishga tushish davrida atrof-muhit harorati 25°C dan katta bo’lsa unda ruxsat etiluvchi harorat qiymatini kamroq deb qabul qilinadi.

Aytib o’tilgan rejimlardagi toklarni o’zoq muddatli va soatbay toklar deb yuritiladi.

Aksariyat, motor berayotgan maksimal quvvat (uning harorati ruxsat etilgan harorati ruxsat etilgan haroratdan oshmagan taqdirda) mexanik bardoshlik va motor kommutatsiyasi ishlash shartlari bilan cheklanadi. Quvvat haddan tashqari ko’paysa kommutatsiya yomonlashadi va cho’tka bilan kollektor plastinkalari orasida uchqunlar kuchayib, kollektor aylanasi bo’ylab aylanma olov hosil bo’lishi mumkin.

Elektrovozning samaraviy quvvati quyidagi formula bilan aniqlanadi:

Bunda: P_g va I -ishlayotgan motorning V_o dan V_max - gacha harakatdagi va V_max dan V_o-gacha tormozlangan hamda V_max va V_o bilan ishlagan davrlaridagi qo’vvat va vaqt, T-peregonda harakatlangandagi vaqt.

Har bir davrdagi harakat uchun sarflanuvchi quvvat elektrovoz yukiga bog’liq, yuk qanchalik ko’p bo’lsa talab qilinuvchi quvvat shunchalik ko’p bo’ladi.

Tortuvning samarali quvvati, aksariyat poezd massasiga nisbatan belgilanadi. Katta tezlik bilan ko’rsatgich 8,35 kVt/t ga teng. Bu parametr poezd motorining- ishga tushish vaqti tormozlash vaqtiga teng bo’lib, 0,5 m/sek ni tashkil qiladi.

Rasm -1.10da nisbiy o’zoq muddatli quvvatning yo’l uzunligiga bog’liqligi kursatilgan. Grafik V_max=200km/soat va V_o =140 km/soat uchun qurilgan.

Rasim 1.6. Uzluksiz quvvatning peregon uzunligiga bog’liqligi

Tortuv elektr motori o’qidagi quvvat quyidagi formuladan aniqlanadi:

bunda W_o - maydonda maksimal tezlik bilan harakatlanayotgan poezdga ko’rsatilayotgan qarshilik;

a_qold. - maksimal tezlikdagi qoldiq tezlanish;

Q-poezd massasi;

γ - poezdning harakatlanayotgan massasi inertsiya koeffitsienti;

η_o’zat - motor o’zatgichining foydali ish koeffitsienti;

m - motorlar soni.

Keltirilgan parametrlar qiymatlari tajriba yo’li bilan aniqlangan ma’lumotlardan, nomogrammalar va loyixa uchun dastalab beriluvchi qaymatlardan aniqlanadi.

Umuman olganda tortish motorlarining asosiy o’lchamlarining o’zaro bog’liqligi o’zgarmas tok motorlari umumiy nazariyasiga ko’ra quyidagi formula bilan aniqlanadi.


bunda P_e — elektromagnit quvvat bo’lib, u P_e=1,05P_n ga teng;

P_n- nominal quvvat;

D_a - yakor diametri;

L_a - yakor paketi uzunligi;

V_δ-havo bo’shlig’i oralig’idagi induktsiya; A-yakorning liniyaviy yuklamasi; n - yakorning aylansh tezligi;

α - qutblar qoplamasi koeffitsienti.

Bu formulaga aylanish tezgini quyidagicha ifodalangan qiymatini qo’yamiz:

a-V5-A-Ua

Bundagi 771 ni koeffitsient deb qabul qilamiz. Uning qiymati ana shu parametrlarning maksimal qiymatlari orqali aniqlanadi, ya’ni

S_m ning qiymati yuqori darajada foydalaniluvchi magistral transportlar uchun 10000ga yaqin, yangidan-yangi materiallari mashina konstrukiiyalarida qo’llanilganda bu qiymat o’zgarishi mumkin.

TEM ning quvvati bilan bir qatorda uning tezligi o’zgarishining oralig’i xam katta axaliyatga ega, ya’ni

bunda η_mah -yakor aylanish tezligining maksimal qiymati;

η _mah - to’liq uyg’otish tokidagi saotbay aylanish tezligi qiymati.

K_v -tezlikni rostlash koeffitsienti deb yuritiladi. Uning qiymatiga qarab kollektordagi kuchlanish va uyg’otish chulg’ami toki rostlanadi. Boshqacha aytganda K_v qiymatiga qarab aylanish tezligining "yuqori" qiymati belgilanadi.

TEM K_u ning kichik qiymatida yuqori tezliklarda
poezdning yuqori tezlanish bilan harakatlanishini
ta’minlaydi, xamda poezdning vazn-o’lchov ko’rsatgichlari etarli darajada va motor kollektorida yahshi kommutatsiya uchun yahshi sharoit yaratilgan bo’ladi. Unda motor quvvati quyidagicha ifodalanadi:

Shunday qilib yuqori tezlikda harakatlanuvchi poezdlarda tortuv elektr motori parametrlari ko’proq K_u ga bog’liq bo’lib, uning kichik qiymatlarida yahshi natijalar berar ekan.

Bu shartni kichik bir misolda ko’rib o’tamiz, masalan tortuv elektr motorining qo’vvati 240 kVt bo’lsin, V_mah =130 km/soat, vazni 2200 kg va K_U1=3,73 bo’lsin. Endi K_u qiymatini 2,5 barobar kamaytiramiz, ya’ni K_U2 1,48, demak, yakorning samaraviy uzunligini xam shuncha kamaygan bo’ladi deb xisoblaymiz. Elektr poezd vagonlari soni - 14ta, xisob - kitoblar natijasi shuni ko’rsatadiki, tezlik 140 km/soat dan kam bo’lganda asta-sekinlik bilan tezlashsa, tezlik 140 km/soat dan ortsa esa tezlanish yuqori bo’lar ekan. Bir hil masofaga ega yo’lni birinchi holda tezlik 160 km/soat bosib o’tilsa ikkinchi xolatda tezlik 200 km/soat ga etadi K_U2 xolatida yakor uzunligini kamaytirish shunga olib keladiki, natijada yuqori tezlikda olinayotgan quvvat tahminan ikki marotaba ortgani bilan reaktiv elektr yurituvchi kuch atigi 0,3 Vt ga ko’tariladi. Isroflar va foydali ish koeffitsienti xisoblaridan shu narsa ma’lum bo’ldiki, K_U2 li motor ish rejimi iqtisodiy jixatdan past ko’rsatgichli bo’lar ekan, binobarin, bu rejimda f.i.k. 6 - 7% ga pastlashar ekan. YAkor uzunligini ikki yarim marotaba qisqartirish elektr motorining vaznini 800 kg gacha engillashtirar ekan.