Определение расчетной массы состава. Проверка массы состава. Определение допустимых скоростей движения по элементам профиля. Расчет норм расхода электроэнергии на движение поезда, страница 3

В случае массового применения на участке рекуперативного торможения масса состава может быть ограничена условием равномерного движения на расчетном спуске в режиме рекуперативного торможения. Расчет массы производится по формуле:

где В_кр – расчетная тормозная сила электровоза, кН;

i_pp – расчетный спуск, ‰.

Вычисление величины основного удельного сопротивления движению электровоза и состава следует производить по формулам для максимально допустимой скорости движения на расчетном спуске V_допр, полученной в предыдущем пункте.

Величина расчетного спуска определяется из условия:

iэлi × Sэлi = min Þ ipр = iэлi, –7 × 5600 = –39200 = min Þ ipр = –7 ‰,

где m = 2 – число последовательно включенных ТЭД;

R_иш = 0,05Ом – сопротивление индуктивного шунта;

R_ст = 0,1Ом – сопротивление стабилизирующего резистора.

Для определения числа ТЭД, включенных последовательно, необходимо определить соединение ТЭД, на котором электровоз движется по расчетному спуску. Скорость перехода с параллельного соединения ТЭД (П) в режиме рекуперативного торможения на последовательно-параллельное (СП) определим по формуле:

где СФ_ктmax – максимальное значение магнитного потока в режиме торможения.

Значение I_я принимается по заданию, значение СФ_ктmax вычисляется по формуле  для максимального значения тока возбуждения в режиме рекуперации, который принимается по приложению 1.

проверяем условие:

т.к. Vдопр=78 ³ Vп-сп=58,7Þ m = 2.

Ток якоря ТЭД в режиме рекуперативного торможения может быть ограничен условиями коммутации. Для электровозов ВЛ11М необходимо выполнение условия

,

Ток возбуждения I_в вычисляется по формуле:

Условие  выполняется.

Тормозная сила может быть ограничена условиями сцепления колес с рельсами. Для режима торможения максимальная сила по условиям сцепления колес с рельсами устанавливается на 20% ниже, чем в режиме тяги:

Всц = 0,8 × G × g × Yк = 0,8×184×9,81×0,23 = 328.176кН,

После вычисления В_сц проверяю условие:

Вкр=485,832 кН < Всц=328кН

После вычисления Q_рт проверяю условие:

Q= 5130 т < Qрт=5842 т Þ Q =5130 т.

9. Тяговые расчеты для заданного интервала времени хода по перегону.

Результаты опытного расчета для Т_х = 30мин, и Т_х = 50мин представлены  в приложении 1. На рис 4,5 изображены графики движения поезда для Т_х = 30мин, и Т_х = 50мин соответственно.

10. Расчет норм расхода электроэнергии на движение поезда.

В данном разделе производим аналитический расчет нормы расхода электроэнергии на движение поезда по перегону и сравниваем ее с величиной расхода, полученного численным методом в ходе тяговых расчетов на ЭВМ. Кривую движения поезда при аналитическом расчете расхода электроэнергии принимаем трапецеидальной

При движении поезда по перегону из контактной сети потребляется электроэнергия, которая расходуется на увеличение кинетической энергии поезда, преодоление основного и дополнительного сопротивления движению, собственные нужды. Кроме этого происходят потери электроэнергии в ТЭД, тяговой передаче, пусковых сопротивлениях. В том случае, если электровоз оборудован системой рекуперативного торможения – часть кинетической энергии преобразуется в электрическую и возвращается в контактную сеть.

Пример расчета для времени хода Т_х = 30,68мин,

А = Ак + Аwр + Аwу + Апп + Асн – Ар, А =281,8+109,36+1385+91,56+73-207,76 =1732.71 кВт·ч

где А_к – расход электроэнергии на приобретение поездом кинетической энергии, кВт×ч;

А_wр – расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при разгоне, кВт×ч;

А_wу – расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при движении с постоянной скоростью, кВт×ч;

А_пп – потери электроэнергии при пуске, кВт×ч;

А_сн – расход электроэнергии на собственные нужды, кВт×ч;

А_р – возврат электроэнергии при рекуперации, кВт×ч.

,

где 1+g – коэффициент инерции вращающихся частей.

Коэффициент инерции вращающихся частей поезда вычисляется как средневзвешенный для электровоза и состава:

где   (1+g)_э = 1,225 – коэффициент инерции вращающихся частей электровоза;

(1+g)_в = 1,035 – коэффициент инерции вращающихся частей вагонов.

Поскольку в процессе разгона и торможения поезда сила тяги и тормозная сила изменяется в широких пределах, а, следовательно, широких пределах изменяется и ускорение, то вычислить величину скорости V_у аналитически весьма сложно. В курсовом проекте мы определим величину V_у графо-аналитическим способом

1.  Эквивалентный уклон заданного перегона:

где S_п = 32,1 км – длина перегона.

2.  Произведем расчет кривых движения поезда рассчитанной ранее массы в режиме разгон до 80 км/ч на параллельном соединении ТЭД с максимальной степенью ослабления возбуждения (ОВ), торможение до остановки в режиме рекуперативного торможения для перегона с уклоном, равном эквивалентному. При разгоне переход на первую и последующие ступени ОВ произведем после достижения соответствующей скорости. Момент перехода определяем по началу уменьшения тока якоря

,

Величины Т_р, Т_т, S_у определяем графическим способом по рассчитанным кривым разгона-торможения представленным на рис.

где      Т_р = 4,71 мин – время разгона до скорости V_у;

Т_т = 0,72 мин – время торможения со скорости V_у;

S_у = 27771 м – путь движения со скоростью V_у.

-  проверяем выполнение условия