6. Расчет тока электровоза, полного и удельного расхода энергии

6.1. Ток, потребляемый из контактной сети, определяется по мощности электровоза. Электровоз преобразует электрическую мощность , потребляемую из контактной сети, в механическую мощность =W

Это преобразование сопровождается потерями мощности. Коэффициент полезного действия электровоза постоянного тока при движении с постоянной скоростью можно принять равным =0,9.

Электрическая мощность при постоянном токе равна произведению напряжения контактной сети на ток электровоза .

тогда

,

где -напряжение контактной сети, см. “ Задание на курсовую работу №1”, =2700 В=2,7 кВ.

=1653,7А.

Ток вычисляется для всех значений мощностей из табл.2 и по вычисленным значениям строятся два графика для двух значений загрузки вагонов (рис.3.) Расчеты представляются в табл. 3.

Таблица 3

Расчет тока электровоза

Вычисляемые величины	Значение величины при скоростях движения, км/ч
	20	40	60	66	80	100
, А	409,44	882,34	1456,9	1653,7	2158,5	3056
,А	589,5	1242	1998,2	2247,9	2879,4	3960,6

6.2. Полный расход энергии электровозом, Вт с

,

где -длинна всего участка, =13000 м.

Полный расход энергии электровозом следует вычислить для заданной скорости движения и заданной грузоподъемности вагона. Значение удельного основного сопротивления движению получить, используя графики рис.1

.

. (6.1)

Подставим (6.1) в выражения для .

= Вт с.

6.3. Удельный расход электроэнергии, Вт с/ткм

, (6.2)

Вт с/ткм.

Для перехода к Вт ч/ткм выражение (6.2) следует разделить на 3600.

/3600=19,8 Вт ч/ткм.

7. Расчет потерь напряжения и мощнеости в тяговой сети, стоимости электрической энергии

Расчет производится для поезда, движущегося с заданной скоростью и при заданном использовании грузоподъемности вагона, т. е. принимается равномерное движение поезда со скоростью и постоянном токе электровоза , который находится для заданного значения .

7.1. Сопротивление тяговой сети постоянного тока, Ом/км

,

где -эквивалентное сопротивление провода контактной подвески;

-эквивалентное сопротивление рельсов;

,

,

здесь -удельное сопротивление меди, равное 18,6 Ом м;

-сечение медных проводов подвески, ;

-сечение алюминиевых проводов подвески, ;

-сечение сталемедных проводов подвески, ;

-число ниток рельсов, для однопутного участка =2;

-масса рельса длиной 1 м, см. “ Задание на курсовую работу №1”, =43 кг.

В задании на курсовую работу дан тип контактной подвески

ПБСМ-95 + 2МФ-100 + 3А-185 (7.1)

Учитывая выражение (7.1) рассчитаем .

=0,03 Ом\км,

=0,023 Ом/км,

=0,03+0,023=0,053 Ом/км.

7.2. Мгновенные потери напряжения до поезда зависят от потребляемого тока, положения электровоза и схемы питания тяговой сети

Так как в курсовой работе нами рассматривается двусторонняя схема питания тяговой сети, то:

,

где -средний ток поезда;

х - расстояние от поезда до тяговой подстанции ;

L=S-длина рассматриваемого участка.

Необходимо вычислить для значений х=0, , представить их в табл. 5 и построить графики изменения их при заданном напряжении на тяговой подстанции при заданной схеме питания (рис.4).

Таблица 5

Мгновенные значения потерь напряжения поезда, напряжений на поезде и потерь мощности в тяговой сети

Вычисляемые величины	Значения величины при расстояниях, км
	0
, В	0	213,7	252,3	284,7	253,9	213,7	0
, В	3412,4	3286,3	3247,7	3215,3	3245,1	3268,3	3500
, Вт	0	353654,5	417428,2	471056,2	417429,2	353654,6	0

7.3. Средняя потеря напряжения до поезда также зависит от схемы питания и тока поезда

Так как в курсовой работе нами рассматривается двусторонняя схема питания тяговой сети, то:

,

189,9В.

7.4. Мгновенные потери мощности в тяговой сети: для схемы одностороннего питания

Так как в курсовой работе нами рассматривается двусторонняя схема питания тяговой сети, то:

.

Следует внести эти значения в таблицу 5 и построить зависимость для заданной схемы питания аналогично построению и при тех же значениях х.