Otvety_tyaga
.pdf
Билет №18
1. (22) Токовые характеристики ЭПС переменного тока и их использование.
Для расчетов нагревания ТЭД необходимо иметь токовые характеристики, построенные с учетом внешних характеристик преобразовательной установки для всех ходовых позиций и всех ступеней ослабления возбуждения. На эти характеристики должны быть нанесены ограничивающие линии по сцеплению колес с рельсами или по коммутации ТЭД, из которых берут значения пускового тока.
В системе переменного тока расход электроэнергии определяют не по току, потребляемому ЭПС, а по его активной составляющей. Следовательно, необходимо знать не только полный ток Id, потребляемый электровозом, по которому определяют нагрузки в обмотках тягового трансформатора ЭПС, но и его активную составляющую Ida. В связи с этим должны быть известные токовые характеристики Id(v) и Ida(v), по которым строят кривые этих токов в функции пути.
Дополнительно смотреть в Билете №17 первый вопрос.
2. (45) Определение максимальной массы поезда при различных условиях движения.
Смотреть ответ в Билет №17 второй вопросю
Билет №19
1. (23) Токовые характеристики тягового двигателя и их использование.
800 |
|
|
|
|
|
|
700 |
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
Токовые характеристики ТД в режиме тяги рассчитаем на основе токовых характеристик электровоза, учитывая соответствующее количество параллельных ветвей ТД.
800 |
|
|
|
|
|
|
|
750 |
|
|
|
|
|
|
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
650 |
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
450 |
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
350 |
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
-50 |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
Это Токовые характеристики в режиме рекуперативного торможения |
|
||||||
тягового электродвигателя. |
|
|
|
|
|
||
2. (46) Определение максимальной массы поезда при трогании и разгоне.
Ответ в Билет №17 второй вопрос.
Билет №20
1. (24) Коэффициент сцепления электровоза и методика его определения.
Ограничение силы тяги по сцеплению колес с рельсами:
G0- сила тяги, приходящаяся на одну колесную пару локомотива; mло- масса локомотива, приходящаяся на одну колесную пару;
Мс- вращающий момент;
Мд- вращающий момент двигателя;
µ- передаточное число зубчатой передачи(для грузовых – 3…4, для пассажирских – 2…3);
nк – частота вращения колесной пары;
nд – частота вращения двигателя;
Ψk-коэффициент сцепления колесной пары с рельсами.
nk=nд/µ; Rk=Dk/2; Fk=Mk/Rk=2Mk/Dk=2MдµηЗП/Dk; FTP=FСЦ=mЛОyΨk;
Точка сцепления колес с рельсами проходит уравновешенное состояние сил Fk, т.е: Fk=FTP=FСЦ – без боксования.
V- Скорость поступательного движения;
VСК- скорость скольжения колеса. Нормальное микропроскальзывание
(крип): Vск/V0=0,01..0,02. Зависимость ΨК(V):
(Разный коэффициент сцепления из-за схемы соединения двигателей).
Коэффициент сцепления зависит от многих факторов:
1.От свойств материалов бандажей и рельсов (шероховатость, твердость);
2.От наличия окисных, масляных пленок;
3.От метеорологический условий и т.д.
Коэффициент сцепления определяется экспериментально при помощи динамометрического метода.
+При динамометрическом методе, в случае установившейся скорости движения (V=const) на прямом участке пути с максимальной касательной силой тяги Fk коэффициент сцепления электровоза рассчитывается по
формуле:
FCЦmax–максимальная сила сцепления, измеряемая динамометром на автосцепке испытуемого электровоза перед срывом сцепления колес, кН;
mл- масса электровоза, т;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
W0’- удельное основное сопротивление движению электровоза в режиме тяги;
I–крутизна уклона.
2. (32) Графический метод построения кривой тока электровоза.
Кривые тока электровоза Iэ(L) и ТД lд(L) строят на основании кривой скорости V(L) и токовых характеристик ,Iэ(V) и Iд(V) в режимах тяги и электрического торможения. На каждом интервале скорости движения поезда по кривым Iэ(V) и Iд(V) определяют токи при начальной и конечной скорости с учетом позиции регулирования, наносят их на график кривых движения поезда и соединяют отрезком прямой линии, далее процедуру повторяют для следующего интервала скорости и т.п. С целью упрощения построений и дальнейших расчетов можно на каждом интервале показывать средний ток, соответствующий средней скорости движения поезда на данной позиции регулирования.
Кривые тока электровоза Iэ(L) необходимо построить при движении поезда без остановок и с остановками, а тока двигателя lд(L) - при движении без остановок. Для ЭПС постоянного тока кривую тока ТД можно не строить, а находить lД по lЭ с учетом соединения ТД. Для ЭПС переменного тока строят кривую активного тока Ida(L).По кривым тока lд(L) и времени t(L) рассчитывают нагревание ТД при безостановочном движении, по кривым Iэ(L) и t(L) определяют потребление электроэнергии в режиме тяги и возврат ее в режиме рекуперации при движении поезда без остановок и с остановками.
Билет №21
1. (25) Спрямление и приведение профиля и плана пути.
Для учета влияния кривых и уклонов пути на сопротивление движению поезда при расчете массы состава, определении скорости движения и времени хода поезда необходимо спрямлять продольный профиль и план пути. При этом кривые в плане пути заменят фиктивными подъемами в пределах спрямленных элементов.
Элементы профиля и плана пути остановочных пунктов с элементами прилегающих перегонов не спрямлять. Спрямлять разрешается только близкие по значению уклона элементы профиля одного знака. Если между соседними элементами действительного профиля. Имеющими большое протяжение, расположен короткий элемент (менее длины поезда), резко отличающийся по значению уклон, то он спрямляется с соседним элементом, более близким по уклону.
Возможность спрямления проверять для каждого элемента действительного профиля пути, входящего в спрямляемый участок, по формуле:
2000≤ ∆
Где – длина любого элемента действительного профиля пути, входящего в спрямленный элемент, м;
∆ – абсолютная разность между фиктивным клоном спрямленного элемента и действительным уклоном отдельного (проверяемого) элемента, по сокращенному продольному профилю пути, ‰
Уклон (крутизну) спрямляемого элемента в продольном профиле пути
|
|
ic |
|
(HK HH )*1000 |
|
|
|
|
sc |
||
определять по формулам: |
|
|
|||
|
|
|
|||
Или |
|
|
|
|
|
|
|
i1s1 i2 s2 ... in sn |
|
|
|
|
|
|
|
||
ic |
sc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Где HK , HH - соответственно конечная и начальная отметка продольного профиля пути спрямленного элемента, м;
i- уклон (крутизна) каждого из элементов профиля, входящих в спрямляемый участок, ‰;
s- длина каждого из элементов профиля, входящих в спрямляемый элемент,м;
s |
c |
|
- длина спрямляемого элемента, м.
Крутизну спрямленого участка в плане пути при наличии кривых в плане пути при наличии кривых в пределах этого элемента:
Для эксплуатируемых дорог определять по формулам:
i |
700 |
n |
s |
|
|
крl |
|
|
|
|
|
c |
s |
j 1 |
R |
|
|||
|
c |
|
i |
или |
12.2 |
|
|
i |
n |
|
|
|
|
||
|
|
|
0 |
c |
s |
j 1 |
|
|
|
||
|
c |
|
|
Для расчетов, требующих повышенной точности и при проектировании дорог разрешается определять по формулам:
|
|
|
|
|
|
n |
|
200 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
1, 5 |
i |
)s |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
j 1 |
|
R |
|
|
kpi |
|||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
n |
|
200 |
|
|
|
0 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
1, 5 i |
Ri ) i |
||||
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
||||||||
i |
|
|
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
57.3 sc |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Где |
s |
kpi |
, |
R |
i |
- длина и радиус данной кривой в пределах спрямляемого |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
элемента, м; |
|
|
|
|
||||||||||||
|
0 |
- центральный угол данной кривой в пределах спрямляемого элемента, |
||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
i |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
град.; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
i |
|
- значение непогашенного ускорения в кривой м/с2 |
|||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончательный уклон (крутизна) спрямленного элемента в продольном профиле и плане пути
|
|
i |
|
= i + c |
|
|
|
2. (27) Расход электроэнергии поезда и его определение в тяговых расчетах.
Результирующий полный расход электроэнергии на тягу поезда Аэ состоит из потребления Ат и возврата Ар энергии тяговыми двигателями электровоза, затрат энергии на собственные нужды электровоза, затрат энергии собственные нужды электровоза и состава вагонов Ас.н и рассчитывается по формуле: Аэ=Ат-Ар+Ас.н.
Удельный расход электроэнергии на тягу поезда определяют по формуле, кВт ч/104 (ткм):
аэ = (Аэ * 10^4)/(mc*L)
где mс – масса состава вагонов, т; L – длина участка, км.
Расход электроэнергии на собственные нужды ЭПС (мотор-вентиляторы, мотор-компрессоры, цепи управления, сигнализации, освещения и отопления) можно определить по формуле, кВт ч:
Асн=aсн tд+aос tд,
где асн – удельный расход электроэнергии на собственные нужды, кВт·ч/мин;
аос – удельный расход электроэнергии на освещение, кВт·ч/мин;
tд –время движения поезда по перегону,мин.
Энергопотребление на собственные нужды можно оценить коэффициентом расхода электроэнергии на собственные нужды: с.н= Ас.н/Аэ