Расчет расхода электроэнергии на движение поезда по перегону.





В данном пункте требуется произвести расчет расхода электроэнергии на движение поезда для следующих значений скорости Vп: 40; 50; 60; 70; 80 км/ч.

При движении поезда по перегону из контактной сети потребляется электроэнергия, которая расходуется на увеличение кинетической энергии поезда, преодоление основного и дополнительного сопротивления движению, собственные нужды. Кроме этого происходят потери энергии в ТЭД, тяговой передаче, пусковых сопротивлениях. В том случае, если электровоз оборудован системой рекуперативного торможения – часть кинетической энергии преобразуется в электрическую и возвращается в контактную сеть.

А = Ак + Аwр + Аwп + Апп + Асн – Ар, (44)

где Ак – расход электроэнергии на приобретение поездом кинетической энергии, кВт×ч;

Аwр – расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при разгоне, кВт×ч;

Аwп – расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при движении с постоянной скоростью, кВт×ч;

Апп – потери электроэнергии при пуске, кВт×ч;

Асн – расход электроэнергии на собственные нужды, кВт×ч;

Ар – возврат электроэнергии при рекуперации, кВт×ч.

. (45)

Вычисление затрат электроэнергии на преодоление сопротивления движению на участке разгона производится как сумма затрат электроэнергии:

Аwр = Аwрп + Аwров + Аwра, (46)

где Аwрп – расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при пуске, кВт×ч;

Аwров – расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при разгоне до выхода на максимальную ступень ослабления возбуждения, кВт×ч;

Аwра – расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при разгоне на автоматической характеристике, кВт×ч.

Расчет каждой составляющей производится по формуле

, (47)

где wорi – усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на соответствующем участке разгона, Н/кН. Принимается из табл.4;

Sрi – путь, пройденный поездом, на соответствующем участке разгона, м.

, (48)

где аi – усредненное ускорение на соответствующем участкеразгона, м/с2. Принимается из табл.4;

ti – время прохождения соответствующего участка разгона, мин.

, (49)

где DVi – изменение скорости на соответствующем участкеразгона, км/ч.

Правила выбора величины DV сведены в табл.5.

Таблица 5

Режим DVi
Vп < Vр Vп < Vов Vп ³ Vов
Пуск Vп Vр Vр
Разгон до выхода на максимальную ступень ослабления возбуждения VпVр VовVр
Разгон на автоматической характеристике VпVов
  Vп < Vр min Vп ³ Vр min
Рекуперативное торможение VпVр min
Дотормаживание Vр minVп Vр min
         

Затраты электроэнергии на участке движения с постоянной скоростью вычисляются по формуле

, (50)

где wоу – основное удельное сопротивление движению поезда на участке движения с постоянной скоростью, Н/кН. Рассчитывается по формуле (42) для каждого значения скорости Vп;

Sу – путь, пройденный поездом на участке движения с постоянной скоростью, м.

Sу = SперSрпSровSраSртSдт, (51)

где Sпер – длина рассчитываемого перегона, м;

Sрп – путь пуска, м;

Sров – путь разгона до выхода на максимальную ступень ослабления возбуждения, м;

Sра – путь разгона на автоматической характеристике, м;

Sрт – путь рекуперативного торможения, м;

Sдт – путь дотормаживания, м.

. (52)

Величины Sрп, Sров, Sра вычислены при расчете Аwp. Величины Sрт и Sдт вычисляются аналогичным образом.

Потери электроэнергии при пуске вычисляются как доля от расхода электроэнергии при разгоне до скорости выхода на безреостатную позицию параллельного соединения ТЭД:

, (53)

где wоп – усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на пути пуска, Н/кН. Принимается из табл.4;

kп – коэффициент пусковых потерь. Для электровоза ВЛ11М при нечетном числе секций kп = 0,5; при четном числе секций .

В случае, если Vп < Vр в формулу для Апп подставляется величина V = Vп; величина Sрп вычисляется по формуле (48). В случае, если Vп ³ Vр в формулу для Апп подставляется величина V = Vр; величина Sрп принимается из расчетов Аwpп.

, (53)

где Iсн – расчетный ток, потребляемый на собственные нужды электровоза при номинальном напряжении в контактной сети, А. Принимается по приложению 1;

Тх – расчетное время хода по перегону, мин.

Расчетное время хода поезда по перегону определяется как суммарное время прохождения отдельных участков кривой движения:

Тх = tп + tов + tа + tу + tрт + tдт, (54)

где tп – время пуска, мин;

tов – время разгона до выхода на максимальную ступень ослабления возбуждения, мин;

tа – время разгона на автоматической характеристике, мин;

tу – время движения с постоянной скорости, мин;

tрт – время рекуперативного торможения, мин;

tдт – время дотормаживания, мин.

Величины tп, tов, tа вычислены при расчете Аwp. Величины tрт и tдт вычисляются аналогичным образом. При этом приращение скорости на участках рекуперативного торможения и дотормаживания принимается по табл.5.

Величина tу вычисляется по формуле

. (55)

При рекуперативном торможении количество электроэнергии, возвращаемое в контактную сеть равно разности кинетической энергии поезда в начале и конце рекуперативного торможения за вычетом расхода электроэнергии на преодоление сопротивления движению на пути рекуперативного торможения:

, (56)

где wорт – усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на пути рекуперативного торможения, Н/кН. Принимается из табл.4.

Результаты расчетов по данному пункту следует оформить в виде табл.6.

Величина Ат, приведенная в табл.6 является расходом электроэнергии на движение поезда по перегону без учета рекуперации:

Ат = Ак + Аwр + Аwп + Апп + Асн. (57)

 

8. Расчет удельного расхода электроэнергии.

Удельным расходом электроэнергии на железнодорожном транспорте называется расход электроэнергии на выполнении единицы перевозочного процесса. В грузовом движении это величина электроэнергии, затраченной на единицу выполненной работы. Размерность удельного расхода электроэнергии .

Удельный расход электроэнергии определяется выражением:

. (58)

Для оценки эффективности применения рекуперативного торможения на участке может быть использована величина удельного расхода электроэнергии без учета рекуперации:

. (59)

Результаты расчета заносятся в табл.6. По результатам расчета необходимо построить зависимости а = ¦(Тх), абр = ¦(Тх).

 


Таблица 6

Vп, км/ч
tп, мин          
tов, мин          
tа, мин          
tу, мин          
tрт, мин          
tдт, мин          
Тх, мин          
Sрп, м          
Sров, м          
Sра, м          
Sу, м          
Sрт, м          
Sдт, м          
Ак, кВт×ч          
Апп, кВт×ч          
Асн, кВт×ч          
Аwрп, кВт×ч          
Аwров, кВт×ч          
Аwра, кВт×ч          
Аwр, кВт×ч          
Аwп, кВт×ч          
Ат, кВт×ч          
Ар, кВт×ч          
А, кВт×ч          
абр, Вт×ч/т×км          
а, Вт×ч/т×км          

 


 

Рекомендуемая литература

1. Правила тяговых расчетов для поездной работы. – М.: Транспорт, 1985. 287 с.

2. Осипов С.И. и др. Основы локомотивной тяги. – М.: Транспорт, 1979. 440 с.

3. Гребенюк П.Г., Долганов А.Н., Скворцива А.И. Тяговые расчеты. Справочник. М.: Транспорт, 1987, 272 с.


Приложение 1

Паспортные параметры электровоза ВЛ11М, необходимые для расчетов

Наименование параметра Величина
Расчетная масса двухсекционного электровоза, т
Тип тягового двигателя ТЛ2К1
Номинальное напряжение ТЭД, В
Номинальный ток ТЭД, А
Номинальная частота вращения якоря ТЭД, об/мин
Сопротивление обмотки якоря, Ом 0,035
Сопротивление обмотки главных полюсов, Ом 0,03
Сопротивление обмотки дополнительных полюсов, Ом 0,01
Сопротивление компенсационной обмотки, Ом 0,005
КПД ТЭД 0,931
КПД тяговой передачи 0,985
Передаточное число редуктора 3,826
Диаметр движущего колеса, мм
Сопротивление обмотки индуктивного шунта, Ом 0,05
Сопротивление стабилизирующего резистора, Ом 0,1
Расчетная длина двухсекционного электровоза, м
Максимальный ток возбуждения ТЭД в режиме рекуперации, А
Расчетный ток, потребляемый на собственные нужды, А
Ступени ослабления возбуждения ТЭД b1 0,75
b2 0,55
b3 0,43
b4 0,36

Приложение 2

Вариант профиля
Номер элемента Sэл, м iэл, ‰
–2 –1 –3
–2
10* –2 –3* –6* 4* –2 6* –2
0* –10 –5 –2 0*
–2* 0*
–1** –1 –2 –2
–12 –2 –5 –2
–2 –2 –7
–15 –12 1* –4
–2 –2 –1 –2
–10 –2** –5 8** 5** –10
5** 0**
–3 –1** –1 1** –10 4** –2 –1**
–2 –1
–2 –1 –3
Данные по кривым
* Sкр, м
Rкр, м
** Sкр, м
Rкр, м

 

 





Читайте также:
Что входит в перечень работ по подготовке дома к зиме: При подготовке дома к зиме проводят следующие мероприятия...
Методы исследования в анатомии и физиологии: Гиппократ около 460- около 370гг. до н.э. ученый изучал...
Своеобразие родной литературы: Толстой Л.Н. «Два товарища». Приёмы создания характеров и ситуаций...
Развитие понятия о числе: В программе математики школьного курса теория чисел вводится на примерах...

Рекомендуемые страницы:



Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда...

Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-03-24 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.019 с.