3. Силы, действующие на поезд при установившемся и неустановившемся движении.

Установившийся режим движения поезда наступает тогда, когда работа внешних сил за цикл не изменяет его энергии, т.е. суммарная работа внешних сил за цикл движения равна нулю. В пределах цикла текущее значение суммарной работы не равно нулю. Работа может быть то положительной, то отрицательной. При положительной величине работы машина увеличивает свою кинетическую энергию за счет увеличения скорости, то есть разгоняется. На участках, где суммарная работа отрицательна, кинетическая энергия и скорость машины уменьшается, машина притормаживается. В установившемся режиме величины увеличения скорости на участках разгона и снижения на участках торможения за цикл равны, поэтому средняя скорость движения V_ср = const постоянна.

Т: F_к=∑W=W₀+W_i+W_r;

В: 0=W₀+W_i+W_r;

Р: B_к=W₀+W_i+W_r.

F_проф- сила обуславливаемая профилем пути, если подъём и + если спуск;

F_торм- сила создаваемая тормозами поезда;

F_т- сила тяги.;

F_cопр- основное сопротивление действует постоянно и возникает, как только поезд начинает двигаться.

Виды установившегося движения:

№1.Движение с V_ср=const,на подъёме F_проф<0, Fторм=0, суммарная сила F=F_т-F_cопр-F_проф=0; т.е. замедляющая сила создаваемая профилем пути и сила осн. сопротивления компенсируется силой тяги.

№2.Движение с V_ср = const,на спуске F_проф>0, F_торм<=0,F_т=>0,суммарная сила F=F_т-F_cопр+F_проф - F_торм= 0 ;т.е. ускоряющая сила создаваемая профилем пути гасится основным сопр. или тормозом.

№3.Движение с V_ср = const, на равнине F_проф =0, F_торм=0, F_т>0,суммарная сила F=F_т-F_cопр=0; т.е. сила тяги компенсируется основным сопротивлением.

4. Расход электроэнергии на движение поезда, методы его определения и способы экономии.

Электрическая энергия, затрачиваемая на движение поезда, расходуется на преодоление сил основного и дополнительного сопротивления движению, а часть её теряется в тормозах, ТД, передачи, преобразователях, в пусковом реостате ЭПС постоянного тока .Энергия на преодоление сил сопротивления движению Аw - эта энергия равна работе ,определяется ,как произведение силы на путь .силы основного и дополнительного сопротивления движению поезда на каждом элементе профиля пути равны mg(w₀+i). Работа на перегоне равна сумме работ на каждом элементе :Аw=1000mq(w₀+i)Si. Элементы профиля можно заменить одним эквивалентным уклоном, при движении по которому будет затрачено столько же энергии, сколько и по действительному профилю:, где Нк и Нн – разница высот конечного и начального пунктов над уровнем моря; I_ВР – вредные спуски, при которых I>w_{OX MAX}, при Vmax. При движению по такому спуску на выбеге скорость растёт и приходится включать торможение; w_КР- удельное дополнительное сопротивление движению от кривой. В итоге получаем Аw=1000mq(w_{0 СР} + i_Э)S

Потери энергии в тормозах. Основная часть кинетической энергии, запасенной в поезде перед торможением 1000m(1+)Vт²/2, теряется в тормозах , а часть используется для совершения работы по преодолению сил сопротивления движению. Следовательно потеря энергии в тормозах при каждом торможении: . Если принять движение поезда равнозамедленным с замедлениемS_T=V_T²/(2а_Т  3,6²),

. Механическая работа ТД равна Ам=Аw+Ат.

Потери энергии в ТД и преобразователях , где_СР - средний КПД ЭПС с учётом потерь в ТД, передаче и преобразовательной установке (принимаем на11,5% ниже максимального значения).

Потери этергии при пуске, Ап

В период пуска энергия расходуется на преодоление сил сопротивления движению на участке пуска Sп и накопления запаса кинематической энергии , Если принять движение равноускоренным с ускорением а_П, то S_П=V_T²/(2а_П  3,6²), .

Общая энергия, затрачиваемая на движение поезда:

А=АW+Ат+Аэ+Ап+Аcн.

Способы снижения расхода эл.энергии

1.Использование рекуперации

2.Потери при пуске снижают за счет выхода на без реостатную характеристику при меньших скоростях. Это возможно при разгоне с большими токами.

3.Повышение ускорения движения при уменьшении длины перегона.

4.На пригородном электропоезде поезде экономия за счет правильной регулировке реле ускорения.

5.За счет большого замедления при торможении, снижается скорость, увеличивается время движения на выбеге и уменьшается время движения под током.

6.Использование ступеней ОВ.

7. Стремится к тому ,чтобы ТД работали в зоне номинальных нагрузок, т.к. в этой зоне КПД ТД наиболее высок.

8.Сохранить расходы электроэнергии на собственные нужды (частота вращения вентиляторов).