Данные о движении поезда

Направление движения	Тх	Vx	aп	ат
Прямое
Обратное

Рис. 8.4. Кривые движения, рассчитанные графо-аналитическим

способом

9. Определение расхода энергии на движение поезда по кривым потребления тока

Электрическая энергия, расходуемая на движение поезда за какое-либо время Т, определяется интегралом [1]:

, (9.1)

где А – расход энергии за время Т, Втч; t – время, с; – напряжение на токоприемнике ЭПС, В; I – ток, потребляемый всеми ТЭД поезда, А.

Для сравнительной оценки расхода энергии в разных условиях его относят к определенному измерителю, например, к 1 т веса поезда и к 1 км пройденного пути. Этот удельный расход энергии , выражаемый в , рассчитывается по формуле:

, (9.2)

где L – длина участка, на котором определяется расход энергии, км; G – полный вес поезда, т .

При расчетах по (9.1) и (9.2) принимают обычно напряжение на токоприемнике поезда неизменным и равным среднему его значению за время движения поезда с включенными двигателями, так как при этом же допущении строятся кривые движения поезда, на основании которых рассчитываются поездные токи, следовательно, можно принять, что

. (9.3)

Таким образом, для определения расхода энергии необходимо найти , который в некотором масштабе изображается площадью, ограниченной кривой I(t) в заданных пределах и осями координат. Поэтому одновременно с построением кривых V(t) необходимо строить кривые тока поезда I(t), для чего используются полученные в работе кривые тока поезда в зависимости от скорости движения V(I) при тяге (рис. 8.4). Ток откладывается в масштабе на том же графике, где построены кри­вые движения при соответствующей скорости. На кривой тока I(t) должны быть отмечены точки перехода с одного соединения двигателей на другое (если применяется перегруппировка ТЭД) и с одной ступени ослабления поля на другую.

Если площадь кривой I(t) равна S [мм²], то

, (9.4)

где m – масштаб тока, А/мм; – масштаб времени, с/мм.

Интеграл можно вычислить следующим образом: всю кривую I(t) разбивают на отдельные небольшие интервалы времени ∆t₁, ∆t₂, ∆t₃, ... . Для каждого интервала времени определяется средний ток . Перемножая значения и для каждого интервала и суммируя полученные произведения за все время Т, рассчитывают удельный расход энергии

. (9.5)

Если кривые движения поезда, а следовательно, и кривые поездного тока построены в функции пути, то кривую I(l) разбивают на отдельные интервалы , соответствующие интервалам пути, полученным при построении кривых движения. Для каждого интервала пути по кривой I(l) определяется средний ток , а по кривой t(l) – длительность прохождения этого интервала, а далее по (9.5) находят .

Чтобы определить расход энергии с учетом собственных нужд поезда, а также на вводах первичного тока тяговых подстанций, необходимо пользоваться выражением:

, (9.6)

где – средний КПД тяговой подстанции, равный 0,94…0,96; – средний КПД тяговой сети, равный 0,92…0,94; – средняя скорость сообщения, определяемая с учетом остановок; –мощность нагрузки собственных нужд, ориентировочные значения которой даны в табл. 9.1.

Т а б л и ц а 9.1