Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

PZ_TTP_Kovalev47s

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
13.02.2023
Размер:
1.79 Mб
Скачать

четыре величины: тормозной путь lп.т, скорость начала торможения V, расчетный тормозной коэффициент , крутизна уклона i. Из четырех типов тормозных задач чаще всего решают две задачи.

Первая задача заключается в определении длины тормозного пути lп.т при экстренном либо полном служебном торможении по заданным значениям массы поезда m, скорости движения V, расчетного тормозного коэффициента , крутизны уклона i.

Вторая задача сводится к определению максимальной допустимой скорости движения Vmax при экстренном торможении поезда в зависимости от крутизны спуска i по заданным величинам m, lп.т, .

Так как в заданном профиле пути определены допустимые скорости движения на перегонах, решение тормозной задачи производить не будем.

31

5. Построение кривых движения поезда

5.1. Построение спрямленного и приведенного профиля пути участка.

Спрямленный и приведенный профиль пути участка построим на ленте миллиметровой бумаги, соответствующей длине участка в масштабе 20 мм/км.

На профиле укажем длину и крутизну каждого спрямленного элемента, километровые отметки (столбы), оси раздельных пунктов, максимальные допустимые скорости.

Профиль пути построен на рисунке 9.

5.2. Построение кривых скорости и времени движения поезда

Кривую скорости движения поезда V(l) построим на спрямленном и приведенном профиле пути графическим методом МПС с помощью диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил в масштабе, выбранном в разделе 4, при этом кривая V(l) состоит из отдельных отрезков (интервалов). Для движения поезда используем режимы тяги, выбега, пневматического и электрического торможения, их чередование определяется профилем пути, временем хода, массой поезда и другими факторами.

Поезд принимается в виде материальной точки, расположенной в его середине, в которой сосредоточена вся масса.

Кривую времени движения поезда t(l) построим также графическим методом МПС по кривой скорости V(l) в масштабе 10 мм/мин, с учетом полюсного расстояния =30 мм.

Построение кривых скорости и времени будем производить для двух вариантов: движения без остановок на промежуточных станциях и с остановками на промежуточных станциях. Кривые построены на рисунке 9.

По кривым t(l) определим время хода по перегонам и в целом по участку, разницу времени хода и средних скоростей по разным вариантам. Средние скорости движения поезда по перегонам и в целом по участку зависят от их длины L и времени хода Т и определяются по формуле:

Vt=L/T

(5.1)

Результаты расчетов сведем в таблицу 16.

32

Таблица 16 – Время хода и средняя скорость движения поезда

Перегон, участок

L

Без остановок

С остановками

ΔVt

Т

Vt

Т

Vt

 

 

 

Смазнево – Заринская

28,8

33

0,87

33,7

0,85

97,9

Заринская – Батунная

10,5

12,3

0,85

13

0,81

94,6

5.3. Построение кривых тока электровоза и тягового двигателя

Кривая тока тягового двигателя Iд(l) построим на основании кривой скорости V(l) и токовых характеристик Iд(V) в режимах тяги и электрического торможения. С целью упрощения построений и дальнейших расчетов на каждом интервале покажем средний ток, соответствующий средней скорости движения поезда. Кривые построим для движения поезда с остановками и без остановок.

Кривые построены на рисунке 9.

33

6. Проверка нагревания тяговых электродвигателей

В процессе работы ЭПС в электрооборудовании происходят потери энергии: нагреваются тяговые электрические машины, силовые и коммутирующие аппараты, при этом их температура не должна превышать допустимых значений, указанных в соответствующих нормативных документах или технических условиях.

Перегрев (превышение температуры) лимитирующей обмотки ТД над температурой охлаждающего воздуха определим по приближенным формулам,

0С:

при работе под током (в режимах тяги и электрического торможения):

= (1 − −∆ ⁄ п) + о −∆ ⁄ п,

(6.1)

при работе без тока (в режимах выбега и пневматического торможения):

= о −∆ ⁄ п,

(6.2)

где – установившееся превышение температуры обмотки при среднем токе Iд.ср, 0С;

t – интервал времени, в течение которого протекает ток Iд.ср, мин;0 – превышение температуры обмотки в начале рассматриваемого

интервала времени, t, 0С;

Тп = 20 мин – тепловая постоянная времени; е – основание натурального логарифма, е = 2,718282.

При расчете нагревания ТД по приближенным формулам (6.1), (6.2) необходимо соблюдать условие t/Тп ≤ 0,1 для обеспечения требуемой точности результатов. Зависимость (Iд) приведена в разделе 1 на рисунке 7.

Начальный перегрев ТД 0 примем равным 15 0С. Произведем расчет для первого элемента кривой скорости:

= 187 · (1 − 2,718282−0,025) + 15 · 2718282−0,025 = 19,2 °С.

Для остальных элементов кривой скорости расчет произведем аналогично, результаты снесем в таблицу 17.

34

Таблица 17 – Расчет нагревания обмотки якоря тягового двигателя ВЛ80С

Участок

Режим

Vср

Δt

 

Iд.ср

τ

Δt/Tп

τ

1

Т(огр)

5

0,5

 

1120

187

0,025

19,2

2

Т(огр)

15

1,5

 

1020

139,5

0,075

24,0

3

Т(огр)

25

2,5

 

990

128,65

0,125

28,4

4

Т(огр)

35

3,5

 

970

125,95

0,175

32,8

5

ПТ(1ст.)

35

3,5

 

0

0

0,175

12,6

6

ПТ(1ст.)

25

2,5

 

0

0

0,125

13,2

7

Т(0,5з2)

23

2,2

 

600

68

0,11

20,5

8

Т(0,5з2)

24

2,4

 

500

54,5

0,12

19,5

9

Т(0,5з2)

27

2,7

 

300

29,5

0,135

16,8

10

Т(з2)

31,5

3,2

 

450

47,75

0,16

19,8

11

Т(з2)

34

3,4

 

400

41

0,17

19,1

12

Т(з2)

37

3,7

 

310

30,65

0,185

17,6

13

Т(0,5з3)

40,9

4,1

 

810

104,35

0,205

31,6

14

Т(0,5з3)

44

4,4

 

710

87,25

0,22

29,3

15

Т(0,5з4)

48

4,8

 

800

103

0,24

33,8

16

Т(0,5з4)

50

5,0

 

750

94,25

0,25

32,5

17

Т(0,5з4)

55

5,5

 

600

68

0,275

27,7

18

НП

60,1

6,1

 

600

68

0,305

28,9

19

ОП3

63,8

6,4

 

910

117,85

0,32

43,2

20

ОП3

68,3

6,8

 

930

120,55

0,34

45,4

21

ОП3

73,3

7,3

 

750

94,25

0,365

39,2

22

ОП2

76,9

7,7

 

600

68

0,385

31,9

23

ОП2

77,4

7,7

 

580

65,3

0,385

31,1

24

РТ(400)

77,5

7,8

 

670

80,25

0,39

10,2

25

РТ(400)

74,2

7,4

 

450

47,75

0,37

10,4

26

РТ(400)

71,4

7,2

 

120

10,8

0,36

10,5

27

ОП3

69,8

7,0

 

890

115,15

0,35

44,6

28

ОП3

69,4

6,9

 

900

116,5

0,345

44,6

29

ОП1

69,5

6,9

 

600

68

0,345

30,5

30

ОП2

70,1

7,0

 

710

87,25

0,35

36,3

31

ОП2

72,5

7,3

 

680

82

0,365

35,5

32

ОП2

75,1

7,5

 

610

69,75

0,375

32,1

33

ОП2

78,1

7,8

 

600

68

0,39

32,1

34

ОП2

76,2

7,6

 

580

65,3

0,38

30,9

35

РТ(400)

78,1

7,8

 

720

89

0,39

10,2

36

РТ(400)

75,8

7,6

 

700

85,5

0,38

10,3

37

РТ(400)

74,2

7,4

 

500

54,5

0,37

10,4

38

РТ(400)

72,3

7,2

 

250

23,75

0,36

10,5

39

РТ(400)

70,4

7,0

 

30

2,7

0,35

10,6

40

ОП3

70,8

7,1

 

820

105,7

0,355

42,1

41

ОП3

73,8

7,4

 

790

101,25

0,37

41,7

 

 

 

 

35

 

 

 

 

Продолжение таблицы 17

42

ОП3

77

7,7

720

89

0,385

38,6

43

ОП3

78,7

7,9

700

85,5

0,395

38,0

44

РТ(400)

77,9

7,8

730

90,75

0,39

10,2

45

РТ(400)

74,3

7,4

480

51,8

0,37

10,4

46

РТ(400)

71,1

7,1

120

10,8

0,355

10,5

47

ОП2

70,4

7,0

710

87,25

0,35

36,3

48

ОП2

72,4

7,2

680

82

0,36

35,3

49

ОП2

74,7

7,5

620

71,5

0,375

32,7

50

РТ(400)

72,6

7,3

370

37,55

0,365

10,4

51

ОП3

72,1

7,2

810

104,35

0,36

42,0

52

ОП3

73,6

7,4

770

97,75

0,37

40,6

53

РТ(400)

72,5

7,3

320

31,8

0,365

10,4

54

ОП3

70,2

7,0

860

111,1

0,35

43,4

55

ОП3

70,2

7,0

860

111,1

0,35

43,4

56

ОП3

69,8

7,0

880

113,8

0,35

44,2

57

ОП3

69,7

7,0

890

115,15

0,35

44,6

58

РТ(500)

69,6

7,0

810

104,35

0,35

10,6

59

РТ(500)

69,5

6,9

800

103

0,345

10,6

60

НП

69,7

7,0

450

47,75

0,35

24,7

61

НП

70,4

7,0

410

42,35

0,35

23,1

62

ОП3

70,3

7

850

109,75

0,35

43,0

63

ОП3

70,5

7,1

870

112,45

0,355

44,1

64

ОП3

72

7,2

810

104,35

0,36

42,0

65

ОП3

74

7,4

790

101,25

0,37

41,7

66

РТ(400)

73,5

7,4

300

29,5

0,37

10,4

67

РТ(400)

71

7,1

110

9,9

0,355

10,5

68

РТ(400)

65

6,5

380

38,7

0,325

10,8

69

ПТ(1ст.)

55

5,5

0

0

0,275

11,4

70

ПТ(1ст.)

45

4,5

0

0

0,225

12,0

71

ПТ(1ст.)

35

3,5

0

0

0,175

12,6

72

ПТ(1ст.)

25

2,5

0

0

0,125

13,2

73

ПТ(1ст.)

15

1,5

0

0

0,075

13,9

74

ПТ(1ст.)

5

0,5

0

0

0,025

14,6

На 20 элементе профиля пути получили максимальный перегрев равный

45,4 0С.

На данном участке при движении грузового поезда наблюдаться перегрев ТЭД не будет.

36

7. Расчет расхода электроэнергии на тягу

7.1. Расчет потребления и возврата электроэнергии тяговыми двигателями электровоза

Расход электроэнергии на тягу является показателем энергоемкости и качества перевозочного процесса, он складывается из отдельных составляющих, в том числе из потребления и возврата энергии тяговыми двигателями в режимах тяги и рекуперации, расхода энергии на собственные нужды поезда.

Потребление (возврат) электроэнергии тяговыми двигателями рассчитывают по формуле, кВт·ч:

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

т

=

 

 

т

 

 

∆ =

э

т

 

,

(7.1)

 

 

=1

4

=1

 

 

60∙1000

 

э

ср

 

 

ср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6∙10

 

 

 

 

 

где UЭ – напряжение на токоприемнике электровоза, В;

Ida.срj – действующее значение активного тока, среднее за время tj, А; tj – j-й интервал времени, мин;

zt – количество интервалов изменения скорости в режиме тяги. Возврат электроэнергии Ар тяговыми двигателями электровоза в режиме

рекуперации рассчитаем по формуле, аналогичной (7.1). Энергетическую эффективность применения рекуперативного торможения можно оценить коэффициентом возврата электроэнергии:

р

Ар

(7.2)

АТ

 

 

Результаты расчета потребления и возврата электроэнергии тяговыми двигателями электровоза на каждом шаге интегрирования, в целом для перегонов и всего участка при движении поезда без остановок и с остановками снесем в таблицу 17 и 18 соответственно.

Таблицы 18 – Потребление и возврат электроэнергии ТЭД электровоза при движении без остановок

Участок

Режим

Vср

Δt

 

Iэ.ср

Iэ.срΔt

Ат, Ар

1

Т(огр)

5

0,5

 

60

30

1,25

2

Т(огр)

15

1,5

 

130

195

8,13

3

Т(огр)

25

2,5

 

170

425

17,71

4

Т(огр)

35

3,5

 

230

805

33,54

5

ПТ(1ст.)

35

3,5

 

0

0

0,00

 

 

 

 

37

 

 

Продолжение таблицы 18

6

ПТ(1ст.)

25

2,5

 

0

0

0,00

7

Т(0,5з2)

23

2,2

 

60

132

5,50

8

Т(0,5з2)

24

2,4

 

50

120

5,00

9

Т(0,5з2)

27

2,7

 

45

121,5

5,06

10

Т(з2)

31,5

3,2

 

90

288

12,00

11

Т(з2)

34

3,4

 

80

272

11,33

12

Т(з2)

37

3,7

 

70

259

10,79

13

Т(0,5з3)

40,9

4,1

 

110

451

18,79

14

Т(0,5з3)

44

4,4

 

100

440

18,33

15

Т(0,5з4)

48

4,8

 

170

816

34,00

16

Т(0,5з4)

50

5,0

 

150

750

31,25

17

Т(0,5з4)

55

5,5

 

130

715

29,79

18

НП

60,1

6,1

 

160

976

40,67

19

ОП3

63,8

6,4

 

300

1920

80,00

20

ОП3

68,3

6,8

 

270

1836

76,50

21

ОП3

73,3

7,3

 

250

1825

76,04

22

ОП2

76,9

7,7

 

220

1694

70,58

23

ОП2

77,4

7,7

 

210

1617

67,38

24

РТ(400)

77,5

7,8

 

220

1716

71,50

25

РТ(400)

74,2

7,4

 

120

888

37,00

26

РТ(400)

71,4

7,2

 

40

288

12,00

27

ОП3

69,8

7,0

 

260

1820

75,83

28

ОП3

69,4

6,9

 

265

1828,5

76,19

29

ОП1

69,5

6,9

 

170

1173

48,88

30

ОП2

70,1

7,0

 

235

1645

68,54

31

ОП2

72,5

7,3

 

230

1679

69,96

32

ОП2

75,1

7,5

 

220

1650

68,75

33

ОП2

78,1

7,8

 

215

1677

69,88

34

ОП2

76,2

7,6

 

210

1596

66,50

35

РТ(400)

78,1

7,8

 

235

1833

76,38

36

РТ(400)

75,8

7,6

 

210

1596

66,50

37

РТ(400)

74,2

7,4

 

140

1036

43,17

38

РТ(400)

72,3

7,2

 

150

1080

45,00

39

РТ(400)

70,4

7,0

 

10

70

2,92

40

ОП3

70,8

7,1

 

250

1775

73,96

41

ОП3

73,8

7,4

 

245

1813

75,54

42

ОП3

77

7,7

 

235

1809,5

75,40

43

ОП3

78,7

7,9

 

230

1817

75,71

44

РТ(400)

77,9

7,8

 

240

1872

78,00

45

РТ(400)

74,3

7,4

 

150

1110

46,25

46

РТ(400)

71,1

7,1

 

50

355

14,79

47

ОП2

70,4

7,0

 

235

1645

68,54

 

 

 

 

38

 

 

Окончание таблицы 18

48

ОП2

72,4

7,2

230

1656

69,00

49

ОП2

74,7

7,5

225

1687,5

70,31

50

РТ(400)

72,6

7,3

120

876

36,50

51

ОП3

72,1

7,2

230

1656

69,00

52

ОП3

73,6

7,4

220

1628

67,83

53

РТ(400)

72,5

7,3

230

1679

69,96

54

ОП3

70,2

7,0

260

1820

75,83

55

ОП3

70,2

7,0

265

1855

77,29

56

ОП3

69,8

7,0

270

1890

78,75

57

ОП3

69,7

7,0

250

1750

72,92

58

РТ(500)

69,6

7,0

245

1715

71,46

59

РТ(500)

69,5

6,9

130

897

37,38

60

НП

69,7

7,0

125

875

36,46

61

НП

70,4

7,0

250

1750

72,92

62

ОП3

70,3

7

250

1750

72,92

63

ОП3

70,5

7,1

260

1846

76,92

64

ОП3

72

7,2

250

1800

75,00

65

ОП3

74

7,4

245

1813

75,54

66

РТ(400)

73,5

7,4

120

888

37,00

67

РТ(400)

71

7,1

50

355

14,79

68

РТ(400)

65

6,5

120

780

32,50

69

ПТ(1ст.)

55

5,5

0

0

0,00

70

ПТ(1ст.)

45

4,5

0

0

0,00

71

ПТ(1ст.)

35

3,5

0

0

0,00

72

ПТ(1ст.)

25

2,5

0

0

0,00

73

ПТ(1ст.)

15

1,5

0

0

0,00

74

ПТ(1ст.)

5

0,5

0

0

0,00

Энергетическая эффективность применения рекуперативного торможения оценим коэффициентом возврата электроэнергии:

793,08р = 2558 = 0,31.

Таблица 19 – Потребление и возврат электроэнергии ТЭД электровоза при движении с остановками

Участок

Режим

Vср

Δt

 

Iэ.ср

Iэ.срΔt

Ат, Ар

1

Т(огр)

5

0,5

 

60

30

1,25

2

Т(огр)

15

1,5

 

130

195

8,13

3

Т(огр)

25

2,5

 

170

425

17,71

4

Т(огр)

35

3,5

 

230

805

33,54

5

ПТ(1ст.)

35

3,5

 

0

0

0,00

 

 

 

 

39

 

 

 

Продолжение таблицы 19

6

ПТ(1ст.)

25

2,5

 

0

0

0,00

7

Т(0,5з2)

23

2,2

 

60

132

5,50

8

Т(0,5з2)

24

2,4

 

50

120

5,00

9

Т(0,5з2)

27

2,7

 

45

121,5

5,06

10

Т(з2)

31,5

3,2

 

90

288

12,00

11

Т(з2)

34

3,4

 

80

272

11,33

12

Т(з2)

37

3,7

 

70

259

10,79

13

Т(0,5з3)

40,9

4,1

 

110

451

18,79

14

Т(0,5з3)

44

4,4

 

100

440

18,33

15

Т(0,5з4)

48

4,8

 

170

816

34,00

16

Т(0,5з4)

50

5,0

 

150

750

31,25

17

Т(0,5з4)

55

5,5

 

130

715

29,79

18

НП

60,1

6,1

 

160

976

40,67

19

ОП3

63,8

6,4

 

300

1920

80,00

20

ОП3

68,3

6,8

 

270

1836

76,50

21

ОП3

73,3

7,3

 

250

1825

76,04

22

ОП2

76,9

7,7

 

220

1694

70,58

23

ОП2

77,4

7,7

 

210

1617

67,38

24

РТ(400)

77,5

7,8

 

220

1716

71,50

25

РТ(400)

74,2

7,4

 

120

888

37,00

26

РТ(400)

71,4

7,2

 

40

288

12,00

27

ОП3

69,8

7,0

 

260

1820

75,83

28

ОП3

69,4

6,9

 

265

1828,5

76,19

29

ОП1

69,5

6,9

 

170

1173

48,88

30

ОП2

70,1

7,0

 

235

1645

68,54

31

ОП2

72,5

7,3

 

230

1679

69,96

32

ОП2

75,1

7,5

 

220

1650

68,75

33

ОП2

78,1

7,8

 

215

1677

69,88

34

ОП2

76,2

7,6

 

210

1596

66,50

35

РТ(400)

78,1

7,8

 

235

1833

76,38

36

РТ(400)

75,8

7,6

 

210

1596

66,50

37

РТ(400)

74,2

7,4

 

140

1036

43,17

38

РТ(400)

72,3

7,2

 

150

1080

45,00

39

РТ(400)

70,4

7,0

 

10

70

2,92

40

ОП3

70,8

7,1

 

250

1775

73,96

41

ОП3

73,8

7,4

 

245

1813

75,54

42

ОП3

77

7,7

 

235

1809,5

75,40

43

ОП3

78,7

7,9

 

230

1817

75,71

44

РТ(400)

77,9

7,8

 

240

1872

78,00

45

РТ(400)

74,3

7,4

 

150

1110

46,25

46

РТ(400)

71,1

7,1

 

50

355

14,79

47

ОП2

70,4

7,0

 

235

1645

68,54

 

 

 

 

40

 

 

 

Соседние файлы в предмете Теория Тяги Поездов