|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iв < Iя. |
|
|
|
|
|
|
(3.25) |
|||||||||||
|
|
|
Iя = Iд |
|
|
|
|
Iя = Iд |
|
|
|
|
|
|
Iв |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А М1 |
|
|
|
М2 |
||||||||||
КМ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КМ1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
М |
Iш |
|
|
|
Rш1 |
КМ2 |
|
М1 |
М2 |
|
Rш |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Rш |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Iв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rш1 |
|
|
|
Rш2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Rш2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iш |
|
КМ2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
||||||||||
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Рис. 3.7. Схемы ослабления возбуждения на электровозе: а − переменного тока; б − постоянного тока
Коэффициентом регулирования возбуждения называют отношение тока
возбуждения к току якоря: |
|
|
|
|
Iв |
. |
(3.26) |
|
|||
|
Iя |
|
|
При замыкании контактора включается резистор Rш = Rш1 + Rш2 ОВ, для которой
КМ1 параллельно обмотке возбуждения и таким образом получают первую ступень
|
|
Iв1 |
1. |
(3.27) |
|
||||
1 |
|
Iя |
|
|
|
|
|
||
При замыкании контактора КМ2 сопротивление цепи, шунтирующей обмотку возбуждения, уменьшается до величины Rш2, соответственно уменьшается и величина коэффициента :
|
|
|
Iв2 |
. |
(3.28) |
2 |
|
||||
|
|
Iя |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Определение скорости и силы тяги электровоза постоянного тока при ОВ выполняют по формулам (2.1), (2.2) и (3.1) для Uд. н, а электровоза переменного тока – по формулам (3.12), (2.2) и (3.1) для Uд. о(10) при Zэ(10). Расчет производят для принятых ранее значений тока двигателя, магнитный поток Ф находят с помощью магнитной характеристики ТД по току возбуждения Iв при заданных величинах :
Iв = Iя = Iд. 25
Результаты расчета сводят в табл. 3.4.
Таблица 3.4
Скорость и сила тяги при ОВ
Коэффициент |
|
|
1 = |
|
|
|
|
2 = |
|
|
Ток двигателя |
Iв, |
Ф, |
V, |
Fк. д, |
Fк, |
Iв, А |
Ф, |
V, |
Fк. д, |
Fк, |
Iд = Iя |
А |
Вб |
км/ч |
кН |
кН |
|
Вб |
км/ч |
кН |
кН |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. РАСЧЕТ ОГРАНИЧЕНИЯ СИЛЫ ТЯГИ ЭЛЕКТРОВОЗА ПО СЦЕПЛЕНИЮ
Максимальная сила тяги, кН, которую может развивать электровоз, ограничивается условиями сцепления колес с рельсами:
Fк. сц = mлgΨ = nоmл. оgΨ, |
(4.1) |
где mл – масса локомотива, т;
nо – количество осей электровоза;
mл. о – масса электровоза, приходящаяся на одну его ось, т;
g = 9,81 – ускорение силы тяжести (ускорение свободного падения), м/с2; Ψ – коэффициент сцепления.
Расчетную величину коэффициента сцепления определяют по эмпирическим формулам:
для электровозов постоянного тока –
0,28 |
|
3 |
0,00075V; |
(4.2) |
|
||||
50 20V |
||||
переменного – |
|
|
|
|
0,28 |
4 |
0,0006V, |
(4.3) |
|
|
||||
50 6V |
||||
где V – скорость движения, км/ч. Результаты расчетов сводят в табл. 4.1.
26
Таблица 4.1
Сила тяги электровоза по сцеплению
Скорость V, км/ч |
0 |
10 |
|
… |
80 |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент сцепления Ψ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сила тяги электровоза по сцеплению Fк. сц, кН |
|
|
|
|
|
Значения скорости задают от 0 до 80 км/ч с интервалом |
V = 10 км/ч. |
||||
Построение тяговых характеристик производят по данным табл. 3.2 (или 3.3) и 3.4, а ограничение силы тяги по сцеплению – по данным табл. 4.1. При этом для силы тяги обычно используют ось ординат, а для скорости – ось абсцисс. Масштаб для скорости удобно принять равным 2 мм/км/ч. Масштаб по оси ординат следует выбрать таким образом, чтобы наиболее полно использовать больший размер формата A3 (297 420 мм): максимальное значение силы тяги по сцеплению (при V = 0) должно находиться в пределах графика. Наиболее удобными являются масштабы силы тяги 2 или 4:мм/кН. На оси ординат должны быть отмечены значения силы тяги, кратные 100 кН.
Точки кривых, следующих друг за другом, рекомендуется наносить на координатное поле различными значками: * – 1-я поз., + – 2-я, х – 3-я, о – 4-я поз. Для следующей группы кривых значки повторяют. Точки, принадлежащие одной кривой, соединяют плавной линией с помощью лекал; точки, явно выпадающие из общего характера их расположения, являются следствием ошибок – необходима проверка расчета. Построение следует выполнять остро заточенным карандашом, использование обычных цветных фломастеров не допускается.
На тяговых характеристиках (рис. 5.1) изображают диаграмму изменения силы тяги и скорости при пуске электровоза до выхода на последнюю позицию.
5.АНАЛИЗ ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОВОЗА
5.1.Определение расчетной массы состава
Тяговые возможности электровоза можно оценить массой состава, которую он способен вести на различных по крутизне элементах профиля пути с установившейся скоростью. При этом сила тяги, развиваемая электровозом, равна сопротивлению движения поезда:
27
Fк = W. |
(5.1) |
Расчетную массу состава определяют из условия равномерного движения по расчетному подъему участка при номинальном напряжении и нормальном возбуждении ТД с максимальной по сцеплению силой тяги.
Расчетным называют наибольший по крутизне и протяженности подъем на участке. Для этих условий равенство (5.1) записывают в развернутом виде:
|
|
–3 |
, |
(5.2) |
Fк. р = W = [mлg( wо + iр) + mвg( wо + iр)]·10 |
||||
– расчетная сила тяги, кН; mл – масса электровоза, т;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
w – удельное основное сопротивление движению электровоза, Н/кН;
о
ip – расчетный подъем, ‰; mв – масса вагонов, т;
w – удельное основное сопротивление движению вагонов, Н/кН.
о
Расчетная сила тяги определяется точкой пересечения тяговой характеристики при Uд. н и НВ с кривой ограничения по сцеплению Fк. сц(V) (точка А на рис. 5.1). Абсцисса точки А является расчетной скоростью Vp.
Из выражения (5.2) следует, что расчетная масса состава
|
F |
103 w |
|
i |
|
m |
|
g |
|
||
m |
к. р |
|
о. р |
|
р |
|
л |
|
. |
(5.3) |
|
|
w |
i |
|
g |
|
|
|
|
|||
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о. р |
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
Значения удельных сопротивлений рассчитывают по эмпирическим формулам при скорости Vр:
для электровозов всех серий –
w |
1,9 0,01V 0,0003V2 ; |
(5.4) |
о |
|
|
28
29
Fк W
А |
Fк. сц(V) |
Fк. р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W(V) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 поз. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
ОВ2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
ОВ1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НВ |
|
|
|
С |
|
СП |
|
|
П |
|
0 |
|
|
|
|
Vр |
|
|
Vк |
V |
а
Fк W
Fк. р
0
АFк. сц(V)
|
|
|
|
|
W(V) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
12 поз. |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
ОВ2 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
ОВ1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 6 |
7 |
8 |
9 |
НВ |
|
||||||||
|
|
|
Vр |
|
|
|
Vк V |
|
б
Рис. 5.1. Тяговые характеристики электровоза: а − постоянный ток (Nд = 6); б − переменный ток