Использование мощности локомотивов по условиям сцепления колес с рельсами и нагреванию электрических машин. Влияние режимов вождения поездов на использование электроэнергии или топлива, страница 21

Таким образом, влияние режима ведения поезда на общий рас­ход электроэнергии электровозом проявляется через отдельные со­ставляющие расхода, соответствующие основным слагаемым общей полезной механической работы тягового электрического привода, затрачиваемой на передвижение поезда по участку пути при сред­нем реализованном значении к. п. д. При сравнении различных ре­жимов ведения поезда с целью выбора рационального следует, помимо выполняемой механической работы, учитывать и возмож­ные вариации среднего значения к. п. д. электровоза.

Расчетное среднее значение к. п. д. электровоза, реализованного на участке пути, можно определить как отношение полезной меха­нической работы тягового электрического привода к механическому эквиваленту затраченной электрической энергии при рассматривае­мом режиме ведения поезда,

10. Принципы выбора экономичных режимов вождения поездов

Рациональный режим ведения поезда определяют для заданного времени его хода по перегонам. Это очень сложная задача, реше­ние которой несколько упрощается, если имеется кривая скорости движения в функции пути, соответствующая заданному времени хода поезда. Эта кривая может быть получена тяговыми расчетами или записана на ленту регистрирующего скоростемера локомотива, а затем совмещена с приведенным профилем пути участка. При этом формирование рационального режима ведения поезда сводит­ся к совершенствованию исходного режима, т. е. к его изменениям, направленным на сокращение расхода электроэнергии или топлива при сохранении заданного времени хода.

Снижения расходов электроэнергии и дизельного топлива можно достичь уменьшением механической работы локомотива и потерь энергии при ее преобразованиях на локомотивах. Значительное со­кращение механической работы можно было бы получить за счет увеличения времени хода поезда по перегонам участка. Однако при этом некоторые составляющие эксплуатационных расходов могут возрасти настолько, что их увеличение не будет компенсироваться полученной экономией энергии или топлива. В некоторых случаях увеличение времени хода поездов невозможно по условиям требуе­мой пропускной способности участков.

Уменьшить механическую работу локомотивов (см. с. 34—42) можно снижением средней скорости движения поезда, скорости вы­хода поезда на уклоны с вредными спусками, уменьшением нерав­номерности скорости движения, скорости начала торможения поезда, применяемого для снижения его скорости движения, в том числе и перед остановками.

Снизить среднюю скорость движения при заданном времени хо­да поезда невозможно. Уменьшение неравномерности скорости дви­жения дает заметный эффект в экономии электроэнергии и топлива на равнинных участках пути с относительно редкими остановками поездов. При изменении режима для выравнивания скорости движения следует учитывать изменение к. п. д. локомотива, чтобы возмож­ное повышение потерь энергии на локомотиве было меньше ее эко­номии от выравнивания скорости.

Потери энергии в тормозах поезда пропорциональны длине вредных спусков или квадрату скорости начала торможения. Для уменьшения этих потерь сле­дует в пределах возможного сни­жать скорость поезда при выходе его на уклоны с вредными спус­ками и скорость движения в на­чале торможения. Это достигает­ся увеличением времени движе­ния локомотива с выключенными тяговыми двигателями перед та­кими уклонами или торможения­ми. Допустимость таких сниже­ний скорости движения опреде­ляется возможностью ее повышения на другой части пере­гона для обеспечения заданного времени хода поезда, а целесооб­разность— разницей между эко­номией энергии или топлива бла­годаря снижению потерь в тор­мозах и увеличением их расхода за счет движения с повышенной скоростью на некоторой части участка или перегона.

Результаты количественной оценки влияния скорости ипв под­хода грузового поезда массой 4184 т к вредному уклону—10%о в виде экономии электроэнергии АЕто и увеличения времени А^ хо­да поезда перед уклоном пред­ставлены на рис. 26, а соответст­вующие им кривые скорости в функции пути и уменьшение дли­ны вредного спуска AsB в зави­симости от скорости подхода к ук­лону vnB —на рис. 27 и 28. Под­ход к уклону принят состоящим из горизонтального участка пути. За исходную для сравнения при­нята опв = 80 км/ч.

Снижение скорости подхода к уклону с 60 до 50 км/ч (см. рис. 26) позволит сократить расход энергии на 50 кВт-ч, но увеличит время хода на 1 мин. Если на части перегона длиной 10 км средняя скорость движения при исходном режиме составляла 60 км/ч, то для экономии 1 мин времени на этой части перегона потребуется увели­чить среднюю скорость с 60 до 66,6 км/ч. Такое повышение скорости сопровождается увеличением расхода энергии на преодоление основ­ного сопротивления движению (см. рис. 23) примерно на 2,4 кВт-ч (с 29 до 31,4 кВт-ч). Таким образом, результирующая экономия энергии составит 50—2,4-10 = 26 «Вт-ч. В подавляющем большин­стве случаев снижение скорости перед уклонами с вредными спус­ками способствует экономии энергии или топлива.

Уменьшение скорости движения поезда в момент начала его торможения перед остановкой или предупреждением о снижении скорости также способствует экономии электроэнергии, но приво­дит к увеличению времени хода при работе локомотива с отклю­ченными тяговыми двигателями перед торможением. На рис. 29 приведены зависимости между скоростью начала торможения, эко­номией энергии АЕ-тс и увеличением времени хода At грузового поезда массой 4184 т. Соответствующие им кривые скорости дви­жения перед торможением и при торможении до остановки на пря­мом горизонтальном участке пути показаны на рис. 30. Экономия энергии определена на основании кривой 2 (см. рис. 24). За исход­ную для сравнения принята скорость в момент начала торможения 80 км/ч.