Сравнение графиков тягового генератора

На основе представленных изображений проведем сравнительный анализ графиков, которые характеризуют работу тягового генератора тепловоза на различных позициях контроллера машиниста. Анализ графиков: 1. График \( U_r = f(I_r) \) (Рисунок 2): Это внешние характеристики тягового генератора. Они показывают зависимость напряжения генератора \( U_r \) от тока нагрузки \( I_r \) для разных позиций контроллера (от 1 до 15). - Каждая кривая имеет три характерных участка: ограничение по максимальному напряжению (горизонтальная линия), участок постоянной мощности (наклонная гиперболическая кривая) и ограничение по максимальному току (вертикальный спуск). - С увеличением номера позиции контроллера кривая смещается вверх и вправо, что говорит о росте развиваемой мощности. 2. График \( U_{возб} = f(I_r) \) (Рисунок 3): Это характеристики регулирования возбуждения. Они показывают, как должно изменяться напряжение возбуждения \( U_{возб} \) в зависимости от тока нагрузки \( I_r \), чтобы обеспечить требуемую внешнюю характеристику (из Рисунка 2). - Здесь видно, что для поддержания мощности на высоких позициях (например, 15) требуется значительно более высокое напряжение возбуждения. - Резкие спады на графиках соответствуют моментам достижения ограничений по току или срабатыванию системы регулирования для защиты электрооборудования. 3. График \( P_г = f(n) \) (Рисунок 4): Это зависимость мощности генератора \( P_г \) от частоты вращения вала дизеля \( n \). - График показывает, что мощность растет нелинейно при увеличении оборотов дизеля. - Это основная нагрузочная характеристика, которая связывает работу дизеля как первичного двигателя с электрической мощностью, выдаваемой генератором. В чем их разница (сводный вывод для тетради): Разница между графиками заключается в физическом смысле отображаемых процессов: - Рисунок 2 описывает выходные электрические параметры (что получает тяговый электродвигатель). Это результат работы системы. - Рисунок 3 описывает параметры управления (как система возбуждения воздействует на генератор, чтобы получить нужный результат). Это процесс регулирования. - Рисунок 4 описывает энергетическую связь между механической энергией дизеля и электрической энергией генератора. Это общая производительность установки. Таким образом, если первый график — это "цель" (обеспечить тягу), то второй — это "средство" (регулирование магнитного потока), а третий — это "ресурс" (мощность дизеля в зависимости от оборотов). Все три графика вместе описывают работу единой системы передачи мощности тепловоза, спроектированной отечественными инженерами для обеспечения надежной работы в любых климатических условиях.