В поездке № 2 (см. рис. 5) при массе поезда 3600 т реализован режим ведения, более близкий к расчетному и рациональному. Ток двигателей поддерживался близким к значению, соответствующему ограничению по сцеплению, но не превышал его; максимальная скорость движения на площадке 264-го километра достигла 48 км/ч при работе тяговых двигателей с ослабленным возбуждением на 33-й позиции.
Постепенный переход на низшие позиции при следовании по подъему на 265—267-м километрах обеспечил движение с постоянным замедлением 3,4 км/ч в 1 мин. При этом сила инерции поезда составила 61 782 Н, а сила тяги электровоза около 382460 Н.
Масса поезда 3200 т достаточно близка к расчетной по сцеплению при движении с установившейся скоростью по подъему 10,7°/оо, однако за счет использования легких элементов профиля (264-й километр) для разгона поезда и постепенного снижения скорости его движения на наиболее трудной части перегона удалось провести поезд массой 3600 т, т. е. на 400 т больше, без превышения расчетного ограничения по сцеплению. Такой режим для данного перегона был рекомендован как рациональный, и в настоящее время машинисты успешно используют его.
Рассмотренный режим ведения поезда используют, когда масса состава ограничена сцеплением колес с рельсами. На участках, имеющих тяжелые подъемы значительной длины (15—30 км), по которым локомотив с поездом следует с большими нагрузками продолжительное время, как правило, проявляется действие ограничения по нагреванию электрических машин.
5. Режимы вождения поездов при ограничении их масс по нагреванию электрических машин
При работе электрической машины в ней возникают электрические, механические, магнитные и добавочные потери мощности, вызывающие нагрев ее частей. Температура нагрева зависит от этих потерь, продолжительности нагревания и интенсивности охлаждения. Потери возрастают с увеличением мощности, а при неизменном напряжении — с увеличением тока нагрузки. Интенсивность охлаждения зависит от количества проходящего через машину охлаждающего воздуха и от температуры окружающей среды.
Максимально допустимые температуры в электрических машинах ограничены нагревостойкостью изоляционных материалов.
Эксплуатация электрических машин с температурами выше допустимых вызывает преждевременное старение изоляции и влечет за собой выход машины из строя. Номинальными мощностями электрических машин локомотивов установлены мощности часового и продолжительного режимов. Каждая из них соответствует мощности, при которой электрическая машина нагревается на стенде при нормально действующей вентиляции до максимально допустимой температуры в течение 1 ч или при продолжительной работе.
Так как отдача тепла в окружающую среду зависит от разности температур машины и окружающего воздуха, нормируется не абсолютная температура частей электрической машины, а превышение ее температуры над температурой окружающего воздуха.
Значения допустимых превышений температур тДОп в часовом и продолжительном режимах для различных изоляционных материалов согласно ГОСТ 2582 — 81 при максимальной температуре наружного воздуха 40° С и ниже приведены в табл. 6.
Эксплуатация электрических машин сопровождается выделением различного количества тепла в отдельных узлах и деталях, которые изготовлены из разнообразных материалов и поэтому обладают различными теплоемкостью, теплопроводностью и теплоотдачей. Математическое описание теплообмена в электрической машине и определение температуры ее нагревания приводят к сложным и громоздким расчетам. В связи с этим для практических расчетов используют законы нагревания однородного тела, рассматривая электрическую машину как некоторое фиктивное однородное тело с температурой, соответствующей наиболее нагретой части машины (обмотки якоря, обмоток полюсов и др.) :
где to — начальное превышение температуры машины, °С; т«х> — превышение температуры, которое устанавливалось бы при продолжительном действии данного тока, °С; е — основание натуральных логарифмов; t — время, мин; Т — тепловая постоянная времени, мин.
Для случая остывания машины (т.«> = 0) расчет
ведут по форму
ле t=T0e-'/T., '
В Правилах тяговых расчетов рекомендовано пользоваться упрощенной формулой т=т<х>А^/Г-г-То(1 — №/Т). В этом случае ошибка не превышает 0,4%, если интервалы времени выбраны таким образом, что А^/Г^О,1. Значения t«, и Т берут из тепловых характеристик электрических машин. Из полученных превышений температур обмотки тягового двигателя или генератора выбирают наибольшее и приводят его к расчетной температуре наружного воздуха. Учитывают также наличие устройств снегозащиты в холодное время года.
Расчетная температура
Тр = ТАГсз/£нв,
где Ксз — коэффициент сезона; летом ксз=1, зимой — ксз=1,1; /снв — коэффициент наружного воздуха, принимаемый по таблице, приведенной в ПТР.
|
/U2 —V ^0^ |
Если полученное значение тр дает температуру обмотки большую, чем допустимая, принятую для расчета массу состава mQ\ следует считать завышенной. Необходимо повторить расчет для состава меньшей массы, которую определяют по формуле
где y — коэффициент для учета влияния потерь в стали на нагревание обмоток. Для обмотки якоря \ = 0,3, для обмотки полюсов Y = 0; ti — превышение температуры обмотки, полученное при расчете состава массой т$г, mQ'2 — масса состава, ожидаемая при допустимом значении превышения температуры.
У тепловозов различных серий с электрической передачей возможно ограничение по нагреванию либо главного генератора, либо тяговых Двигателей. Мощность тепловозов серий ТЭ1, ТЭМ1, ТЭ2, ТЭЗ и ТЭ7 ограничена по нагреванию главного генератора, а тепловозов ТЭ10, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10М, М62, ТЭ116 и др. —по нагрева-лию тяговых двигателей.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.