Использование мощности локомотивов по условиям сцепления колес с рельсами и нагреванию электрических машин. Влияние режимов вождения поездов на использование электроэнергии или топлива, страница 11

Подъемы значительной крутизны, но небольшой протяженности преодолева­ются поездом за сравнительно небольшое . время, и электрические машины не успе­вают нагреваться до максимально допус­тимой температуры, хотя токи при этом могут превышать номинальные. Если же подъем затяжной, то продолжительное движение с большими нагрузками вполне может вызвать нагрев обмоток электрических машин сверх допускаемых норм. В таких случаях переходят на более низкие ступени ослабления возбужде­ния (ОП2 вместо ОПЗ, ОП1 вместо ОП2) или даже используют режим полного возбуждения.

Для примера сопоставим результаты двух опытных поездок на одном из участков Московской дороги. В обоих случаях поезда одинаковой массы были проведены по тяжелому подъему протя­женностью 14 км, однако температура нагрева обмоток тяговых двигателей электровозов оказалась неодинаковой, поскольку режи­мы вождения поездов были различными. В одном случае электро­воз с поездом вступил на подъем при 4-й ступени ослабления воз­буждения и следовал в таком режиме 5 км, затем на протяжении 6 км применяли 3-ю ступень. Остальные 3 км электровоз проследо­вал при ОП2 и ОП1, а также при полном возбуждении. Превыше­ние температуры тяговых двигателей при этом достигло 132° С, т. е. превысило максимально допустимое превышение температуры на 12° С.

    В другом случае 4-я ступень ослабления возбуждения не приме­нялась, электровоз с поездом вступил на подъем и проследовал 10 км при 3-й ступени ослабления возбуждения. На остальных 4 км применяли ОП2, ОП1 и ПП. Превышение температуры в этом слу­чае достигло лишь 117° С, а время хода увеличилось всего на 0,5 мин.

Как и в случах ограничения по сцеплению, весьма эффектив­ным является максимальное использование кинетической энергии поезда, поскольку это позволяет уменьшить токовые нагрузки и тем самым снизить нагрев электрических машин в процессе движения по подъему. На рис. 6 показано, какой температуры нагрева до­стигает якорная обмотка тягового двигателя НБ-406 электровоза ВЛ8 с поездом массой 3600 т при различных скоростях подхода  к подъему 8%0 длиной 10 км. Начальная температура нагрева принята равной 60° С.

Особенно важно иметь возможно большую скорость перед подъ­емом, начинающимся после вредного спуска. Например, увеличение скорости с 80 до 100 км/ч в месте сопряжения вредного спуска с подъемом крутизной 8%0 позволяет проследовать 1,3—1,4 км по подъему на выбеге.

Важность использования кинетической энергии поезда видна из рис. 7 и 8, на которых представлено влияние скорости подхода к подъему 8%0 длиной 10 км поезда массой 3600 т с тепловозом ТЭЗ (см. рис. 7) и электровозом ВЛ8 (см. рис. 8) на время преодоления его, а следовательно, и на температуру нагрева обмоток электриче­ских машин локомотивов.

При разработке режимов вождения э. п. с. постоянного тока осо­бое внимание следует уделить условиям работы при пониженном напряжении на токоприемнике. В таких случаях на участках, где норма массы поездов ограничена по нагреванию двигателей, воз­можно превышение их допустимой температуры, так как понижен­ное напряжение приводит к снижению скорости движения и увели­чению времени движения под нагрузкой. Кроме того, пониженное напряжение вызывает уменьшение частоты вращения якоря дви­гателя вентилятора и тем самым влечет за собой ухудшение усло­вий охлаждения тяговых двигателей. В подобных случаях машини­сты для того, чтобы увеличить скорость движения, применяют бо­лее глубокое ослабление возбуждения, что приводит к увеличению нагрузок. В условиях ухудшившейся вентиляции это может при­вести к еще большим превышениям температур тяговых двигателей. Поэтому на участках с нормой массы, ограниченной по нагре­ванию тяговых двигателей, при пониженном напряжении на токо­приемнике ослабление возбуждения следует использовать с осто­рожностью.

На нагревание обмоток электрических машин и использование сцепного веса, а следовательно, мощности локомотивов большое влияние оказывает режим ведения поезда. Из практики известны случаи, когда применение оптимальных режимов вождения поез­дов, разработанных и уточненных во время тягово-эксплуатационных испытаний, позволило организовать устойчивое вождение по­ездов массой, превышающей расчетные значения. В ходе этих ис­пытаний следует разрабатывать и корректировать лучшие режимы вождения поездов. Использование полученных при таких испыта­ниях результатов, так же как изучение и обобщение опыта работы лучших машинистов, должно быть положено в основу разработки рациональных режимов вождения поездов, использовано для обу­чения и Инструктажа локомотивных бригад, разработки местных инструкций по технологии вождения поездов.

Необходимо, чтобы местные инструкции для локомотивных бригад по рациональным режимам вождения поездов включали в себя не только указания, разработанные для определенных условий, но и знакомили локомотивные бригады с основными принципами, которыми следует руководствоваться, чтобы обеспечить максималь­ное использование мощности локомотивов. Это особенно важно в связи с ростом образовательного уровня и квалификации локо­мотивных бригад.

Глава 2

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ  ВОЖДЕНИЯ  ПОЕЗДОВ НА  ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ  ИЛИ  ТОПЛИВА

6. Энергетика движения поездов

Тяговые электрические приводы магистральных электровозов и тепловозов с электрической передачей в процессе преобразова­ния подводимой к ним электроэнергии совершают определенную механическую работу, затрачиваемую на передвижение поезда. Во всех звеньях тягового электрического привода: преобразователь­ных установках (на электровозах переменного тока и тепловозах с передачей переменно-постоянного тока), пусковых резисторах (на электровозах постоянного тока), тяговых двигателях и тяговых передачах — происходит частичная потеря подводимой энергии. На тепловозах дополнительно имеют место потери энергии в дизельном двигателе и главных генераторах.