8.1 Построение кривой тока электровоза
Кривые Iд(S) и Ida(S) строят на том же планшете, где были построены кривые υ(S) и t(S). Масштаб при этом выбирают исходя из удобства пользования токовыми характеристиками и соблюдая масштабные ряды.
Построение кривой Iд(S) для электровозов переменного тока ведут, используя характеристики υ(S). По этой характеристике определяют ток тягового двигателя (согласно токовым характеристикам электровоза) в режиме тяги (или в режиме рекуперативного торможения) в точках излома кривой скорости. Режим работы двигателей устанавливают по тем особым отметкам, которые были нанесены при построении кривой скорости υ(S).
Аналогично строим кривую Ida(S) в режиме тяги.
Кривые Iд(S) и Ida(S) приведены в приложении 7.
8.2 Определение общего и удельного расхода электроэнергии на тягу поездов
Локомотивы совершают механическую работу, затрачиваемую на передвижение поезда. Эту работу электроподвижной состав выполняет, используя электрическую энергию, получаемую от систем электроснабжения электрифицированной железной дороги. При расчете полного расхода электроэнергии, потребляемой электроподвижным составом, ее подразделяют на отдельные составляющие: энергия, расходуемая на тягу поезда и энергия, расходуемая на собственные нужды электровоза.
Расход электроэнергии на тягу поезда можно определить графоаналитическим способом при использовании кривых тока и времени. Для этого кривую тока разбивают на участки, в пределах которых ток принимают постоянным и равным среднему арифметическому значению в начале (н) и конце (к) участка:
[А] (8.1)
По кривой времени определяется
длительность интервала
,
мин, действия этого тока
Расход электроэнергии на тягу поездов
,
,
определяют по формуле:
, (8.2)
где
напряжение
на токоприемнике, В
Для тягового режима на участках
переменного тока
В.
Удельный расход электроэнергии,
:
, (8.3)
где
- пробег поезда, км.
Удельный расход электроэнергии на собственные нужды, определяем по формуле:
, (8.4)
где
- полный расход энергии на собственные
нужды электровоза,
;
Рисунок 8.1 – Токовые характеристики электровоза ВЛ80т
Рисунок 8.2 – Токовые характеристики ТЭД НБ-418К электровоза ВЛ80т при реостатном торможении.
,
(7.5)
где
- время работы электровоза на участке,
мин;
- среднее значение электроэнергии,
потребляемых вспомогательными машинами
электровоза (кВт•ч/мин), для ВЛ-80с
данный параметр составляет 5,50 кВт•ч/мин
Отсюда удельный расход электроэнергии
на тягу поездов
:
(7.6)
Пример: Необходимо определить
удельный расход электроэнергии на тягу
поезда на основании кривых
и
при напряжении на токоприемнике 25000 В.
Рассчитаем средние значения тока на каждом участке:
на участке 2 - 3
; 
мин и т.д.
Результаты расчетов сведены в таблицы 8.1.
Рассчитаем расход электроэнергии на тягу поезда по формуле (8.2):
Удельный расход энергии:
Полный расход энергии на собственные нужды электровоза:
Удельный расход энергии на собственные нужды:
.
Удельный расход электроэнергии на тягу поезда:
Таблица 8.1 – Расчет электроэнергии на тягу поезда
Участок кривой |
Idaн, А |
Idaк, А |
Idср, А |
Δt,мин |
|
|
1--2 |
42,00 |
90,00 |
66 |
0,30 |
19,8 |
|
2--3 |
90,00 |
145,00 |
117,5 |
0,60 |
70,5 |
|
3--4 |
145,00 |
190,00 |
167,5 |
0,40 |
67 |
|
4--5 |
190,00 |
240,00 |
215 |
0,40 |
86 |
|
5--6 |
240,00 |
295,00 |
267,5 |
0,50 |
133,75 |
|
6--7 |
0 |
0 |
0 |
0,40 |
0 |
|
7--8 |
280 |
260 |
270 |
0,30 |
81 |
|
8'-9 |
300 |
280 |
290 |
0,30 |
87 |
|
9--10 |
280 |
275 |
277,5 |
0,30 |
83,25 |
|
10'-11 |
350 |
270 |
310 |
0,50 |
155 |
|
11--12 |
270 |
255 |
262,5 |
0,60 |
157,5 |
|
12'-13 |
295 |
275 |
285 |
0,50 |
142,5 |
|
13--14 |
275 |
250 |
262,5 |
2,50 |
656,25 |
|
14--15 |
250 |
287 |
268,5 |
0,70 |
187,95 |
|
15'-16 |
255 |
270 |
262,5 |
0,50 |
131,25 |
|
16-17 |
270 |
275 |
272,5 |
0,50 |
136,25 |
|
17'-18 |
250 |
270 |
260 |
0,10 |
26 |
|
18-19 |
270 |
240 |
255 |
0,80 |
204 |
|
19'-20 |
280 |
270 |
275 |
0,50 |
137,5 |
|
20-21 |
270 |
250 |
260 |
0,50 |
130 |
|
21'-22 |
290 |
260 |
275 |
0,50 |
137,5 |
|
22--23 |
260 |
210 |
235 |
0,20 |
47 |
|
23--24 |
210 |
245 |
227,5 |
0,10 |
22,75 |
|
24--25 |
245 |
242 |
243,5 |
0,40 |
97,4 |
|
25--26 |
242 |
260 |
251 |
0,30 |
75,3 |
|
26--27 |
260 |
295 |
277,5 |
0,60 |
166,5 |
|
27'-28 |
250 |
270 |
260 |
0,70 |
182 |
|
28--29 |
270 |
290 |
280 |
0,80 |
224 |
|
29'-30 |
250 |
290 |
270 |
0,80 |
216 |
|
30--31 |
290 |
300 |
295 |
0,10 |
29,5 |
|
31--32 |
300 |
250 |
275 |
1,80 |
495 |
|
32'-33 |
315 |
275 |
295 |
0,50 |
147,5 |
|
33--34 |
275 |
250 |
262,5 |
0,70 |
183,7 |
|
34'-35 |
290 |
260 |
275 |
0,60 |
165 |
|
35-36 |
260 |
255 |
257,5 |
0,35 |
90,1 |
|
36--37 |
255 |
245 |
250 |
0,30 |
75 |
|
37-38 |
245 |
230 |
237,5 |
0,40 |
95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Δt,
