5.3. Содержание отчета
1) Таблица с результатами измерений и расчетов.
2) Гистограммы распределения мощностей Рэ, их математические ожидания, среднеквадратические отклонения и коэффициенты вариации.
3) Выводы по результатам работы.
5.4. Контрольные вопросы
1) Перечислить основные факторы, которые оказывают влияние на мощность, реализуемую электровозом.
2) Как мощность, реализуемая электровозом, зависит от массы поезда, скорости движения, величины уклона?
3) Почему зависимость реализуемой мощности электровоза от скорости движения имеет нелинейный характер?
4) Как можно использовать информацию, полученную в процессе выполнения лабораторной работы, в практической работе железных дорог?
Лабораторная работа 6
РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ТЯГУ И ЕГО СОСТАВЛЯЮЩИЕ
Цель работы: получить практические навыки определения расхода электроэнергии на тягу и его составляющих.
6.1. Общие сведения
Электрическая энергия, подводимая из тяговой сети к электровозу, используется для различных целей, ее большая часть преобразуется тяговыми двигателями в механическую энергию и затрачивается на движение поезда. Расход электроэнергии непосредственно на движение поезда зависит от его массы, характеристики сопротивления движению, скорости движения и ее изменений, профиля и плана пути, климатических факторов, например, с увеличением скорости движения, трудности профиля и плана пути, а также при неблагоприятных климатических условиях расход энергии на движение поезда увеличивается.
Часть потребляемой электроэнергии расходуется на собственные нужды электровоза, т. е. на работу вспомогательных машин, питание цепей управления, освещения, сигнализации, отопления. Так, например, в грузовом движении на собственные нужды электровозов затрачивается до 20 % общего потребления электроэнергии на тягу. В пассажирском движении значительное количество электроэнергии из тяговой сети (до 50 % от общего потребления) расходуется на высоковольтное электроотопление пассажирских вагонов и привод подвагонных генераторов, питающих собственные нужды вагонов (цепи освещения, сигнализации, вентиляции и т. п.).
Таким образом, общий расход электроэнергии на тягу можно представить в виде суммы расхода электроэнергии на движение поезда Аэ. д и на его собственные нужды Ас. н:
(6.1)
при этом доля расхода электроэнергии на собственные нужды
(6.2)
Расход электроэнергии на собственные нужды поезда, особенно электровоза, достаточно стабилен, он определяется в основном мощностью собственных нужд локомотива и состава вагонов пассажирского поезда, а также временем работы устройств, расходующих электроэнергию на собственные нужды поезда.
Основными показателями энергетической эффективности электрической тяги являются полный и удельный расход электроэнергии на тягу поездов. Полный расход электроэнергии определяется разностью показаний счетчиков Nсч электровоза, кВт·ч:
, (6.3)
а удельный расход рассчитывается по формуле, кВт·ч/104 ткм:
(6.4)
где Ксч – коэффициент счетчика, кВт·ч/ед.;
Qс – транспортная работа по перемещению состава вагонов поезда на участке, ткм;
mс – масса состава вагонов поезда, т;
L – длина участка, км.
Средневзвешенный удельный расход энергии на тягу грузовых поездов обычно находится в диапазоне от 50 кВт·ч/104 ткм (для груженых поездов) до 200 кВт·ч/104 ткм (для порожних поездов). Удельный расход электроэнергии на тягу пассажирских поездов и электропоездов достигает 300 кВт·ч/104 ткм.