Тяга поездов: Учебное пособие. Часть 2, страница 6

\ Порядок построения интегрального графика /г (s) следующий. Ря­дом с осью или на оси скорости планшета v (s) строим ось тока /г. На этой оси при скорости v = 0 откладывают в масштабе значение тока при трогании поезда с места. От этой ординаты начинаются последую­щие построения функции тока /r (s).

Обычно значения токов принимают соответственно начальной и ко­нечной скорости каждого интервала скорости на графике кусочно-ли­нейной зависимости скорости от пути и с учетом скоростей переходных процессов. От таких точек а, б, в,... характеристики /г (v) проводим горизонтали аа', бб', ев',... до пересечения с графиком v(s) и через а', б', в',... откладываем от оси пути (точки а", б", в",...) соответствую­щие значения ординат /га, /гб, /гв, взятых на Ir (v). Если соединить вершины этих ординат линиями, то получим кусочно-линейную зави­симость тока генератора от пути /r(s).

При снижении скорости поезда построения /г (s) производят с уче­том обратных переходов по точкам р и и.

При выключении тока график /г (s) обрывают, а при включении вос­станавливают вертикальными линиями. Таким образом, получен ку­сочно-линейный график /г (s), определяющий состояние тяговых ма­шин по фазовым координатам тока генератора. График необходим для расчета превышения температуры обмоток, методика которого приведе­на ниже.

Методика определения массы состава, допустимой по нагреванию тяговых машин локомотива. Задача сводится к тому, чтобы массу сос­тава, определенную ранее по расчетному или инерционному подъему, проверенную по длине станций и на трогание с места, проверить на допустимость по нагреванию вождения локомотивом заданной серии в условиях конкретного профиля пути. В качестве исходных данных используем ранее построенные кусочно-линейные графики /г (s), t (s) и тепловые характеристики машин т^ (/), Т (/). Расчеты удобно производить в табличной форме (табл. 10.3), представляющей собой развернутую по элементам формулу (10.14.)

Для определения тока нагрузки в каждом интервале используем принцип малых отклонений, согласно которому ток в пределах взятого интервала скорости условно считается постоянным и равным среднему арифметическому токов в начале /Г1 и в конце /Г2 интервала Д£, т. е. ^П2 = (^п + 1гъ)!2- Их легко найти на кусочно-линейном графике /г (s). Полученное значение /Г12 запишем в графу 1.

Если проверке на нагревание подлежат тяговые двигатели, то ток их нагрузки будем находить из соотношения /Д12 — /т/Р> гДе Р — число параллельных цепей тяговых электродвигателей тепловоза, и записывать в графу 2. По току в интервале скорости /Д12 легко найти на тепловых характеристиках т^ (/д) и Т (I д) соответствующие парамет­ры тоо12 и Г12, значения которых запишем в графы 3 и 4. Для взятого интервала скорости и тока найдем соответствующий интервал времени Л£]2 и запишем в графу 5. Отношение А^12/Г12 можно записать в графу

169

6 только в том случае, если удовлетворяется условие достаточной точности Д£12/Т12 <0,1. Если условие не выполняется, то следует уменьшить значение А^ в два или более раз, пока условие не будет удовлетворено.

Если локомотив простаивал после поездки 2 ч и более, то в графе 9 можно записать: т„ = + 15 °С — температуру превышения в момент отправления поезда. Если простой был меньше 2 ч, то т„ надо определить по кривой охлаждения, начиная от превышения температуры обмоток в момент прибытия локомотива с ранее обслуженным поездом. Сум­мированием значений граф 8 и 10 одной и той же строки таблицы полу­чим превышение температуры обмоток над температурой наружного воздуха в конце рассматриваемого интервала времени Д^12.

Следующую строку для интервала времени Д£23 заполняем, исполь­зуя метод наблюдаемости: в качестве начальных условий по току при­нимаем ток /Д2, наблюдаемый в конце интервала времени Д£12, а в ка­честве начальных условий по тепловому состоянию обмоток запишем в графу 9 наблюдаемое превышение температуры т2 потому, что зна­чение т2 в конце интервала времени А^12 является начальным для по­следующего интервала А/23. При стоянке или езде без тока происходит охлаждение обмоток, и тогда значение i находим по формуле (10.15).

Тепловая постоянная Т0 при езде без тока обычно приводится на тепловой характеристике т^ (/), Т (/). Если же она не показана, то ее можно определить, используя кривую охлаждения, как изложено ранее. Можно также эту кривую использовать непосредственно для определения превышения температуры за период холостого хода.

После заполнения расчетной таблицы в ней визуально находят наибольшее превышение температуры обмоток тшах за поездку. Далее по формуле (10.16) определяем расчетное значение превышения тем­пературы тр, приведенной к расчетной температуре наружного воздуха ^нв, и с учетом влияния фильтров защиты от снега для зимнего периода.

Если окажется, что расчетная т,, меньше предельно допускаемой тдои, то ограничение массы состава но нагреванию обмоток отсутству-

170

ет. Отсюда следует вывод: для графика движения поездов можно при­нять в качестве нормы массу состава, которая определена по расчет-^ому или инерционному подъему и проверена по ограничивающей дли­не приемоотправочных путей станции, а также на трогание с места и разгон поезда. Если тр больше тдоп, то тяговые расчеты надо повто­рить при облегченном режиме работы локомотива, например перейти с ОП2 на ОП1 или с ОП1 на ПП. В случае когда смена режимов не дает положительного результата, массу состава можно определить по приб­лиженной формуле, предложенной профессором О. А. Некрасовым:

«т  =тсУгтд011-7Тр)/1Тр(1-7)],

где тс — масса состава, которая оказалась недопустимой по нагреванию; у -— коэффициент, учитывающий нагревание обмоток от потерь в стали; для об­моток якорей принимается у --• 0,3, для обмоток полюсов у 0.

Затем расчеты повторяют. Если после повторных расчетов масса состава окажется больше допустимой по нагреванию тяговых электри­ческих машин при полном использовании нормативной силы тяги по сцеплению, то такая масса представляет собой критическую массу состава. Окончательное решение принимают после проверки нагрева­ния машин при проведении тягово-эксплуатационных испытаний ло­комотива с использованием динамометрического вагона.