Использование мощности локомотивов по условиям сцепления колес с рельсами и нагреванию электрических машин. Влияние режимов вождения поездов на использование электроэнергии или топлива, страница 20

В качестве примера на рис. 23 представлены зависимости рас­хода электроэнергии, связанного с преодолением основного сопро­тивления движению, на 1 км пути от средней скорости движения грузового поезда массой 4184 т (кривая 1) и пассажирского поез­да массой 1000 т (кривая 2) при неизменных реализованных сред­них значениях к. п. д. электровозов.

Для количественной оценки влияния неравномерности движения поезда по участку пути на расход электроэнергии Е₀ сравним два условных режима ведения поезда массой 4184 т. Предположим, что участок длиной 10 км поезд в первом случае проходит с неизмен­ной скоростью 60 км/ч, а во втором — со средней скоростью €0 км/ч, но первые 3,33 км проходит со скоростью 40 км/ч, а остав­шиеся 6,67 км — со скоростью 80 км/ч. В соответствии с рис. 23 расход электроэнергии, связанный с преодолением сил основного сопротивления движению, в первом случае равен 270 кВт-ч, а во втором — 293 кВт-ч. Причина такой разницы (см. с. 34—42) обус­ловлена различным объемом механической работы Л₀ при равномер­ном и неравномерном движении.

Расход электроэнергии £_Тв, Вт-ч, связанный с потерями в тор­мозах при регулировочных торможениях на участке пути, зависит от погашенной в тормозах механической энергии поезда на п вред­ных спусках общей длиной s_b и определяется как

Е_т=е_сА_т=  °'^278g (otp+wq)| y/,/s_B,-WepS,   .

¹¹³      L£i            J

Удельное значение этого расхода электроэнергии, Вт-ч/(т-км),

•«„_eecaMej^[2/.,^-«J.. ч»   i^i   ^sb      J

Приращение удельного расхода элек­троэнергии Ае_тв как функции длины вред­ного спуска s_b и коэффициента е_с

Де_тв='Д^+Де_с=£/_в(е_сД8_в/ + $_вгД<?_с).

Влияние изменения реализованного среднего значения к. п. д. электровоза на расход электроэнергии £_тв, как и на рас­ход электроэнергии Е₀, может оказаться ощутимым. Так, анализ выражения для

Де_с   Абс/ес

отношения ——=———-——  показывает,
Де₅             As_B,-/s₈₁-

что, например, изменение е_с на 1 % или изменение к. п. д. на 1% и s_b, на 5% при­водит к их отношению как 1 к 5. При раз­работке рационального режима ведения поезда следует оценивать возможное из­менение реализуемого среднего значения к. п. д. электровоза, в частности при варьировании значением составляющей механической работы Л_тв.

На рис. 24 в качестве примера пред­ставлены зависимости расхода электро­энергии от крутизны вредного спуска протяженностью 1 км для грузового поез­да массой 4184 т при максимально допус­тимой скорости 80 км/ч (прямая 1) и для пассажирского поезда массой 1000 т при максимально допустимых скоростях 100 (прямая 2) и 120 км/ч (прямая 3). Из рис. 22 и 23 следует, что расход электро-. энергии £_тв для грузового поезда на вред­ном спуске протяженностью 1 км с укло­ном— 10%о равен расходу электроэнергии Ео, соответствующему ведению того же поезда со средней скоростью 65 км/ч по прямому горизонтальному участку пути длиной около 3 км. Расход электроэнер­гии, связанный с потерями в тормозах пассажирского поезда, при скорости 100 км/ч равен расходу электроэнергии, соответствующему ведению того же поез­да по прямому горизонтальному участку пути той же протяженности со средней скоростью 80 км/ч. Таким образом, на участках с вредными спусками значитель­ной крутизны и протяженности снижение потерь энергии в тормозах — эффектив­ный путь экономии электроэнергии.

Расход электроэнергии £тос, Вт-ч, связанный с потерями в тор­мозах поезда при торможении для снижения скорости на тормоз­ном пути s_tj при п торможениях этого вида на участке пути,

£_mc=e_c(A_m — A_n — Ao — A_na) = ^^(m_P + m_Q)\(vl_Ti—Vrt) —

'   1»   '    /-i

и

-0,27Sg(mp + m_Q)^s^ (да_ОС1-+/_тД /-I

где w_oci— расчетное среднее значение основного удельного сопро­тивления движению на тормозном пути «_т«, Н/кН; определяют 2У_ОС iтаким же образом, как при вычислении составляющей меха­нической работы Лтос (см. с. 37).

Удельное значение этого расхода электроэнергии, Вт-ч/(т-км),

0,0114 vi/ 2         2\        0,278g   v!    s_Ti    ,         i   •  \
е_тк=е_са_пс=-1—— > (v^-v^) -—'-—*- > —'•*- (да^-Ит/).

1.      ft     I.          ft       Sr

Удельный расход электроэнергии е_ТОс является функцией двух переменных — среднего реализованного значения к.п. д. электрово­за т)_Э и удельной механической работы а_ТОс, которая в свою очередь зависит от ряда переменных: разности квадратов скоростей поез­да, среднего значения основного удельного сопротивления движе­нию, длины тормозного пути и уклона. Приращение

Де_тос = Де_а -f- Де_с=е_сДа_тос -f а_тосДе_с.

Как видим, структура выражения для Ае_тоо аналогична полу­ченным для приращений других удельных составляющих рас­хода электроэнергии. Поэтому отношение частных приращений

Де_с   Двс/вс
—— =—————                количественно остается таким же, как и

Де_а         Да_гос/в_гос

ранее. Следовательно, влияние изменения реализованного средне­го значения к. п. д. на эту составляющую расхода электроэнергии также может быть ощутимым.

На рис. 25 приведены зависимости расхода электроэнергии, связанного с потерями в тормозах при торможении до остановки, от скорости начала торможения и_т грузового поезда массой 4184т на уклоне —9%₀ (кривая 1),на прямом горизонтальном участке пути (кривая 2), на уклоне +9%_с (кривая 3); кривая 4 соответст­вует торможению до остановки на прямом горизонтальном участке пути пассажирского поезда массой 1000 т. По этим кривым можно получить расход электроэнергии, связанный с потерями в тормо­зах, при торможении для снижения скорости w_KT>0. Для этого не­обходимо вычесть из расхода электроэнергии, соответствующего скорости начала торможения, расход электроэнергии при скорости окончания торможения. Например, при и_нт = 80 км/ч, у_кт = 40 км/ч расход энергии .Е^ос грузового поезда массой 4184 т составит

£₈₀_₄₀=£₈₀_£₄₀=308-80 = 228 кВт-ч.