Энергооптимизация режима ведения грузового поезда: Методические указания к курсовому проектированию, страница 4

В том случае, если не удается уложиться во время хода, равное 30 мин, за минимальное время хода следует принять то время, за которое возможно провести поезд, рассчитанной массы по перегону. В выводах следует отразить причину, по которой не удалось выполнить заданное минимальное время хода.

В пояснительной записке необходимо привести распечатку результатов для времени хода 30 и 50 мин. Кроме этого в пояснительной записке необходимо построить кривые движения на миллиметровой бумаге. На кривых движения должны быть нанесены:

–  оси станций и их названия;

–  профиль пути в нижней части листа под осью пути;

–  ограничения скорости движения по элементам профиля и плана;

–  кривая скорости движения;

–  кривая тока электровоза. Рекомендуется изображать кривую тока электровоза в режиме рекуперации со знаком "+", выделяя ее цветом.

При построении кривых движения необходимо соблюдение масштаба по оси пути 20 мм/км. Масштабы по осям скорости и тока электровоза выбираются произвольно, но графики должны занимать не менее 2/3 высоты листа. Допускается построение кривых движения с использованием компьютера. При построении кривых движения с использованием компьютера соблюдение требований, изложенных выше, а так же масштаба обязательно!

8. Расчет норм расхода электроэнергии на движение поезда.

В данном разделе необходимо произвести аналитический расчет нормы расхода электроэнергии на движение поезда по перегону и сравнить ее с величиной расхода, полученного численным методом в ходе тяговых расчетов на ЭВМ. Кривая движения поезда при аналитическом расчете расхода электроэнергии принимается трапецеидальной (рис.3).

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.

А = Ак + Аwр + Аwу + Апп + Асн – Ар,

(43)

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.

,

(44)

где 1+g – коэффициент инерции вращающихся частей.

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

,

(45)

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

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

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 предлагается определить величину V_у графо-аналитическим способом. Для этого необходимо:

1.  Вычислить эквивалентный уклон заданного перегона:

.

(46)

2.  Произвести 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 производить после достижения соответствующей скорости. Момент перехода определять по началу уменьшения тока якоря. Распечатать результаты расчета.

3.  Построить на миллиметровой бумаге рассчитанные кривые V = ¦(s) и V = ¦(t). Масштаб для построения выбирается произвольно.

4.  Методом последовательных итераций определить величину скорости V_у:

-  принять первоначально V_у = 65 км/ч;

-  рассчитать время хода по перегону:

,

(47)

где Т_р – время разгона до скорости V_у, мин;

Т_т – время торможения со скорости V_у, мин;

S_у – путь движения со скоростью V_у, м.

Sу = Sпер – Sр – Sт,

(48)

где S_пер – длина перегона, м. S_пер = 31000 м;

S_р – путь разгона до скорости V_у, м;

S_т – путь торможения со скорости V_у, м.

Величины Т_р, Т_т, S_у, S_р, S_т определяются графическим способом по рассчитанным кривым разгона-торможения (рис.4).

Рис.4

-  проверить выполнения условия

Тх = 30±1 мин.

(49)

Если условие не выполняется – последовательно увеличивать или уменьшать величину скорости V_у до выполнения условия (49).

5.  Повторить расчеты для всех заданных значений времени хода по перегону.

Вычисление затрат электроэнергии на преодоление сопротивления движению на участке разгона производится из допущения равноускоренного движения поезда. В этом случае разгон поезда до скорости V_у эквивалентен равномерному движению поезда со скоростью  на пути разгона:

,

(50)

где w_ор – усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на пути разгона, Н/кН.