Тягово-эксплуатационные испытания с динамометрическим вагоном, страница 7

Температуру обмоток измеряют по сопротивлениям, а коллекторов – ртутными или электричес-

кими термометрами

Примечание: в числителе – для продолжительного режима, в знаменателе – для часового.

При температуре наружного воздуха выше 40 ^оС допустимое превышения температуры обмоток

уменьшается на соответствующее число градусов.

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 t_о – начальное превышение температуры машины, ^оС;  - превышение температуры, которое устанавливалось бы при продолжительном действии данного тока, ^оС; е – основание натураль­ных логарифмов; t – время, мин; Т – тепловая постоянная време­ни, мин.

Для случая остывания машины (= 0) расчет ведут по форму­
ле

В Правилах тяговых расчетов рекомендовано пользоваться уп­рощенной формулой . В этом случае ошибка не превышает 0,4%, если интервалы времени выбраны таким обра­зом, что . Значения  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

t_р= t к_сзк_нв,

где к_сз – коэффициент сезона; летом к_сз=1, зимой – к_сз=1,1; к_нв – коэффициент наружного воздуха, принимаемый по таблице 3

                                                                                                      Таблица  3

Значение коэффициента к_нв в зависимости от расчетной

температуры наружного воздуха.

Обмотки	кнв для tнв, оС
	0	5	10	15	20	25	30	35
Полюсов	0,9	0,92	0,94	0,96	0,98	1	1,02	1,04
Якорей	0,94	0,95	0,96	0,98	0,99	1	1,01	1,02

Если полученное значение t_р дает температуру обмотки боль­шую, чем допустимая, принятую для расчета массу состава m_Q1 следует считать завышенной. Необходимо повторить расчет для состава меньшей массы, которую определяют по формуле

,

где  – коэффициент для учета влияния потерь в стали на нагре­вание обмоток. Для обмотки якоря  = 0,3, для обмотки полюсов  = 0; t₁ – превышение температуры обмотки, полученное при рас­чете состава массой m_Q1, m_Q2 – 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 – по нагреванию тяговых двигателей.

На нагревание обмоток электрических машин и использование сцепного веса, а следовательно, мощности локомотивов большое влияние оказывает режим ведения поезда. Из практики известны случаи, когда применение оптимальных режимов вождения поез­дов, разработанных и уточненных во время тягово-эксплуатационных испытаний, позволило организовать устойчивое вождение по­ездов массой, превышающей расчетные значения. В ходе этих ис­пытаний следует разрабатывать и корректировать лучшие режимы вождения поездов. Использование полученных при таких испыта­ниях результатов, так же как изучение и обобщение опыта работы лучших машинистов, должно быть положено в основу разработки рациональных режимов вождения поездов, использовано для обу­чения и инструктажа локомотивных бригад, разработки местных инструкций по технологии вождения поездов.

Необходимо, чтобы местные инструкции для локомотивных бригад по рациональным режимам вождения поездов включали в себя не только указания, разработанные для определенных условий, но и знакомили локомотивные бригады с основными принципами, которыми следует руководствоваться, чтобы обеспечить максималь­ное использование мощности локомотивов. Это особенно важно в связи с ростом образовательного уровня и квалификации локо­мотивных бригад.

2.3. Рациональные режимы вождения поездов на участках с ограничением использования мощности по условиям сцепления

Обычно профиль участков железнодорожной сети, на которых имеются ограничения в использовании мощности локомотивов по сцеплению, характеризуется наличием подъемов большой крутизны, но относительно небольшой протяженности. Поэтому при разра­ботке и реализации рациональных режимов вождения поездов на таких участках очень важно наряду с реализацией наибольших сил тяги обеспечивать максимальное использование кинетической энер­гии движущегося поезда.

Как известно, кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, следовательно, при подходе к тяжелым элементам про­филя скорость должна быть наибольшей, что дает возможность проследовать часть подъема за счет накопленной на предыдущих элементах профиля кинетической энергии поезда.

При движении по подъему скорость движения падает по мере использования кинетической энергии, а ток тяговых двигателей воз­растает, однако переходить на низшие позиции необходимо только при достижении током тяговых двигателей, а следовательно, и си­лой тяги локомотива предельных значений. Чтобы предотвратить боксование колесных пар, необходимо своевременно подавать песок в зону контакта колес и рельсов. При тепловозной тяге в таких слу­чаях разрешается движение со скоростью ниже расчетной. Движе­ние поезда в таких условиях в соответствии с ПТР не должно до­пускаться на протяжении более 500 м.