Полный_Савостин (Выбор рационального режима ведения поезда для заданного участка), страница 4

11 Еслипосле перехода на низшие позиции ослабления возбуждения 11 скорость движенияпоезда продолжает уменьшаться, 11 нужно переходить на полное или нормальное 817возбуждение. В случаях, когда после перехода 8 со ступеней ослабленноговозбуждения на полное 8 скорость движения поезда 8 продолжает снижаться, анагрузка вновь достигает предельных значений, 8 допускается кратковременныйпереход на более низкую позицию. Движение поезда в таких условиях всоответствии с ПТР не должно допускаться на протяжении 500 м.Зачастую элементы профиля пути с трудными подъемами чередуются сэлементами профиля меньшей крутизны. 11 Такие места следует использовать дляповышения скорости движения 11 поезда и накопления кинетической энергии.

Дляэтого целесообразно переходить на более глубокое ослабление возбуждения иливысокие позиции регулирования.Подобные условия движения в конце подъема могут оказатьсярациональными с 11 точки зрения экономии электрической энергии и топлива втом случае, если после подъема расположена станция, на которойпредусмотрена остановка поезда, или вредный спуск. Тогда снижение потерьэнергии в тормозах при последующем торможении позволит получитьнекоторую экономию топливно-энергетических ресурсов. Изложенныерекомендации наиболее эффективны при 11 разработке рациональных режимоввождения поездов 11 по преодолению подъемов сравнительно небольшойпротяженности. 11 На участках, имеющих тяжелые подъемы значительной длины,по которым локомотив с поездом следует с большими нагрузкамипродолжительное время, как правило, проявляется 11 действие ограничения понагреванию электрических машин.3.3 11 Режимы вождения поездов при ограничении их масс по нагреваниюэлектрических машинПри работе электрической машины в ней возникают электрические,механические, магнитные и добавочные потери мощности, вызывающие нагревее частей.

Температура нагрева зависит от этих потерь, продолжительностинагревания и интенсивности охлаждения. Потери возрастают с увеличениеммощности, а при неизменном напряжении с увеличением тока нагрузки.18Максимально допустимые температуры в электрических машинахограничены нагревостойкостью изоляционных материалов.Эксплуатация электрических машин с температурами выше допустимыхвызывает преждевременное старение изоляции и влечет за собой выход машиныиз строя.

Номинальными мощностями электрических машин локомотивовустановлены мощности часового и продолжительного режимов.Подъемы значительной крутизны, но небольшой протяженности 67преодолеваются поездом за сравнительно небольшое время, и электрическиемашины не успевают 67 нагреться до максимально допустимой температуры, хотятоки при этом могут превышать номинальные. Если же подъем затяжной, топродолжительное движение с большими нагрузками, 67 может вызвать нагревобмоток электрических машин. В 67 таких случаях переходят на более низкиеступени ослабления возбуждения 67 или даже используют режим полноговозбуждения.Как и в случаях ограничения по сцеплению, весьма эффективным являетсяиспользование кинетической энергии поезда, поскольку это позволяетуменьшить токовые нагрузки и тем самым снизить нагрев электрических машинв процессе движения по подъему.

Особенно важно иметь возможно большуюскорость перед подъемом, начинающимся после вредного спуска, что позволяетпроследовать часть подъема на выбеге.На нагревание обмоток электрических машин большое влияние оказываетрежим ведения поезда. Из практики известны случаи, когда применениеоптимальных режимов вождения поездов, разработанных и уточненных вовремя тягово-эксплуатационных испытаний, позволило организоватьустойчивое вождение поездов массой, превышающей расчетные значения.3.4 Влияние режимов вождения поезда на составляющие механическойработыРежим движения поезда определяется соотношением всех действующих напоезд сил, который состоит из следующих фаз: 1119а) 11 пуск, включающий разгон поезда до выхода на выбранную ходовуюхарактеристику локомотива;б) движение 63 на ходовых позициях контроллера машиниста;в) выбег – движение при выключенных тяговых двигателях;г) регулировочное торможение – 63 применение ступени торможения на крутыхспусках для поддержания его скорости;д) 15 торможение для снижения скорости, а 15 также до полной остановки.Режим ведения поезда можно характеризовать, с одной стороны, скоростьюдвижения или ее изменением во времени, а с другой, затратами электроэнергии,которые зависят как от полезной механической работы тягового электрическогопривода, затраченной на движение поезда, так и от потерь энергии при еепреобразовании.Фазы режима ведения поезда, связанные с выполнением механическойработы тяговым электрическим приводом по передвижению поезда (пуск,движение под током), в зависимости от соотношения силы тяги и сопротивлениядвижению направлены на увеличение механической энергии или поддержаниеее неизменной.

При движении на выбеге, 39 торможении на крутых спусках и 39торможении поезда для снижения скорости, 39 приобретенная поездоммеханическая энергия частично или полностью теряется. Кинетическая энергияпоезда в начале и конце участка равна нулю. Поэтому результирующуюмеханическую работу тягового электрического привода на заданном участкепути можно представить в виде суммы составляющих, (3.1)где,, – механическая работа, затраченная соответственно наизменение потенциальной энергии поезда, на преодоление сил сопротивлениядвижению от кривых и сил основного сопротивления движению поезда;, – механическая энергия, потерянная в тормозах соответственнопри регулировочных торможениях на спусках, при торможении поезда для20снижения скорости и остановки.Механическая работа, затраченная соответственно на изменениепотенциальной энергии поезда, определяется массой поезда и разностью высотнад уровнем моря конца и начала участка пути, то есть равна разности значенийего потенциальной энергии в конце и начале участка.Механическая работа не зависит от скорости движения, а, 9следовательно, и от режима ведения поезда.

9Силы сопротивления движению от кривых участков обычно считают независящими от скорости. Они зависят то радиуса кривой, ее длины и длиныпоезда. Следовательно, при обычно принимаемом допущении, чтосопротивление движению от кривой не зависит от скорости, считаем условномеханическую работу не зависящей от режима ведения поезда. 9Сила основного сопротивления движению 9 действует на поезд при 9 всехфазах режима движения поезда.

Поэтому механическая работа,затрачиваемая на преодоление 86 сил 14 основного сопротивления движению поезда, 86равна работе этой силы на всем рассматриваемом участке пути. 23 Силу удельногоосновного сопротивления движению 23 поезда в 23 зависимости от скоростиопределяют по эмпирическим формулам для удельных значений сил,действующих на входящие в рассматриваемый поезд единицы подвижногосостава. Поэтому для поезда с конкретной составностью, зависимость,Н/кН, от, км/ч, в общем, виде может быть аналитически представленавыражением,(3.2)где,, – коэффициенты, зависящие от типа локомотива, режима егоработы (тяга, выбег, торможение), типа единиц подвижного состава в поезде и21использование их грузоподъемности.Механическая работа, затраченная на преодоление сил основногосопротивления движению, 9 зависит от режима ведения поезда, 9 так как 9 величинаопределяется скоростью.Движение поезда на отдельных перегонах может быть равномерным,ускоренным или замедленным.

Соответственно механическую работуможно представить как сумму механических работ, по преодолениюсилы основного сопротивления при движении с постоянной и изменяющейсяскоростью. Полная механическая работа по преодолению основногосопротивления движению, равна сумме и, обычно составляетзначительную часть общей механической работы тягового электрическогопривода при высоких скоростях на участках с преимущественно равниннымпрофилем пути.

Механическая работа зависит от скорости движения и,следовательно, от заданного времени хода поезда по участку.Вредными называют такие спуски на участке пути, на которых по условиямбезопасности движения необходимо применять 5 регулировочное торможение дляподдержания скорости 5 поезда на уровне максимально разрешенной.

Началомвредного спуска считают то место уклона, где скорость поезда достигаетмаксимального допустимого значения, что вызывает необходимостьприменения регулировочного торможения. Вредный спуск заканчивается там,где крутизна уклона меньше численного значения основного удельногосопротивлению движению, соответствующего максимально разрешеннойскорости поезда или равна ему. Длина вредного спуска зависит от скоростиподхода к участку пути где расположен этот спуск.Потери механической энергии АТВ в тормозах поезда при регулировочномторможении на вредных спусках определяются суммой произведений требуемойтормозной силы на длину соответствующего уклона .

Тормозную силу22определяют исходя из поддержания средней скорости поезда на вредном спускеблизкой к максимально допустимой по безопасности движения примеханическом торможении,(3.3)где – абсолютное значение j-го вредного уклона, о/оо;– средне значение основного удельного сопротивления движениюпоезда, Н/кН;– масса локомотива, т;– масса состава поезда, т.Электрический тормоз локомотива имеет устойчивую характеристику, и егоэффективность не зависит от времени, как это имеет место при механическомторможении.