2) Описать движения под током и в режиме выбега. Указать основные формулы для расчета удельного основного движения в этих режимах. Расчетные значения основного сопротивления движению

При выполнении тяговых расчетов удельное основное сопротивление движению вычисляют по эмпирическим формулам. Для отечественных типов ПС ГЭТ эти формулы сведены в таблицу 1, п – число вагонов в подвижном составе.

№	Тип ПС	Удельное сопротивление движению, Н/кН
		Движение под током	Движение без тока
1	Трамвай КТМ-5М
2	Трамвай РВЗ
3	Трамвай МТВ
4	Троллейбус
5	Вагоны метрополитена

Метод выбега. При испытаниях выбирают ровный и горизонтальный участок пути или с небольшим и постоян­ным по значению уклоном (до 2‰). Подвижной состав разгоняют до небольшой скорости v и, начиная с этой скорости, осуществляют выбег. До полной остановки под­вижной состав пройдет путь, равный l. Для упрощения расчетов в условиях депо при малых скоростях движение подвижного состава в период выбега считают равномер­но замедленным и удельное сопротивление движению от­носят к средней скорости. Тогда замедление подвижного состава, м/с²,

(1)

где l - путь, пройденный выбегом, м;

t - время движения в режиме выбега, с.

Удельное сопротивление движению определяют из ос­новного уравнения движению в режиме выбега по фор­муле:

Подставляя значение (1) и определив значение 1/ζ = 102, получим, Н/кН:

Замерив секундомером время выбега и путь, пройден­ный при выбеге, подсчитывают среднее значение удель­ного сопротивления движению. Если рассчитанное значение сопротивления движению окажется больше норми­рованного для данного типа подвижного состава, то подвижной состав подвергают осмотру и ремонту. Метод выбега получил широкое применение для контроля тех­нического состояния подвижного состава в условиях депо.

Расчетная часть.

Тип вагона метро Серия «Д».

Полная масса 56450 (кг); количество вагонов - 4.

Тип ТЭД метрополитена ДК-104Г.

1. Расчитать удельное основное сопротивление движению для заданного типа используя эмпирические формулы удельного основного сопротивления движению ( для режимов под током и без тока).

Под током.

При v = 0,

При v = 10,

При v = 20,

При v = 30,

При v = 40,

При v = 50,

При v = 60,

При v = 70,

Без тока.

При v = 0,

При v = 10,

При v = 20,

При v = 30,

При v = 40,

При v = 50,

При v = 60,

При v = 70,

Зависимость основного сопротивления движению под током и без тока от скорости

Часть 2.

Теоретическая часть.

1) Электромеханические характеристики на валу двигателя.

Электромеханическими характеристиками на валу электрического двигателя называются зависимости часто­ты вращения двигателя от тока п(I), вращающего момента от тока М(I) и коэффициента полезного действия (к. п. д.) от тока η_Д(I) при напряжении питания, равном номинальному.

В электроподвижном составе ГЭТ в основ­ном применяются двигатели постоянного тока. Они могут иметь следующие возбуждения: последовательное, парал­лельное, смешанное и независимое. Каждая система возбуждения обладает своими характерными особеннос­тями, которые и определяют степень пригодности двигателя для той или другой цели.

Расчет электромеханических характеристик на валу тягового двигателя. Электродвижущая сила (э. д. с.) Е, индуктируемая в обмотке якоря машины постоянного тока, выражается как

Е = С'Фп, (1)

где - конструктивная постоянная тягового двигателя; Ф - магнитный поток;п - частота вращения якоря.

В режиме тяги в двигателе происходит преобразование электрической энергии в механическую. Напряжение U_д, приложенное к двигателю, больше его электродвижущей силы, т. е. U_д > E. Уравнение электрического равновесия между приложенным к двигателю напряжением, электродвижущей силой и падением напряжения Ir в силовой цепи будет иметь вид:

(2)

где - падение напряжения под щетками двигателя.

Величина = 1,02,0В, поэтому в практических расчетах этой составляющей напряжения пренебрегают.

На основании уравнений (1) и (2) получаем выражение для частоты вращения якоря:

,

где I - ток якоря двигателя, А; r - активное сопротивление внутренней цепи двигателя, Ом; С'Ф - магнитный поток главных полюсов двигателя, В/(об/мин).

Вращающий момент М является одним из основных параметров двигателя, так как он определяет ток, потребляемый двигателем, а следовательно, и его мощ­ность. Вращающий момент двигателя может быть рас­считан из условия равенства полезной механической мощности Р_м и подведенной электрической мощности, умноженной на к. п. д. двигателя. Полезная механическая мощность

,

где - угловая скорость якоря, рад/с.

Следовательно, полезную механическую мощность, Вт, можно выразить как:

.

С другой стороны полезная электрическая мощность определяется как:

.

Приравняв левые части выражений, получим:

откуда вращающий момент, Н·м,

.

Вращающий момент М можно также определить по электромагнитному вращающему

моменту М_эм т. е. моменту, который развивал бы двигатель при отсутствии механических и магнитных потерь:

М = М_эм - ΔM,

где - электромагнитный момент, создаваемый электромагнитной мощностьюР = EI; ΔM - момент, создаваемый магнитными и механическими потерями . Следовательно, вращающий момент, Н∙м,

.

Коэффициент полезного действия двигателя η_д пред­ставляет собой отношение полезной мощности к подве­денной. При тяговом режиме это будет отношение полезной механической мощности Р_м к электрической:

,

где - сумма соответственно электрических, механических и магнитных потерь в двигателе.

Рис. 1. Электромеханические характеристики на валу двигателя ДК-254Б