Пояснительная записка (1224967), страница 5
Текст из файла (страница 5)
– принятое сокращение (2.23);
– расход электроэнергии на вспомогательные нужды за время следования в режиме тяги и на выбеге, кВт
ч.
Для практических расчетов с той же степенью пропорциональности и погрешности как для силы тяги можно принять, что средняя мощность равна
, (2.31)
где – средняя реализуемая мощность;
– коэффициент, определяемый по выражению (2.28).
Исходное значение мощности соответственно исходному значению
равно средней потребляемой мощности при отсутствии рекуперативного торможения
, (2.32)
где – исходное значение мощности;
коэффициент рекуперации.
Относительными показателями загрузки электровоза являются коэффициент использования номинальной силы тяги и коэффициент использования номинальной мощности
.
Коэффициент использования номинальной силы тяги определяется по формуле
, (2.33)
где – средняя сила тяги;
– сила тяги в длительном режиме работы электровоза;
– показатель средней реализованной силы тяги;
– скорость в длительном режиме работы электровоза;
– мощность, потребляемая электровозом в длительном режиме работы.
Коэффициент использования номинальной мощности определяется
, (2.34)
где – средняя реализуемая мощность;
– средняя мощность;
– мощность на ободе колес в длительном режиме работы электровоза;
– мощность, потребляемая электровозом в длительном режиме работы.
Несомненный интерес представляет загрузка электровоза при следовании на рабочей части участка, так как именно она дает представление о средней загрузке электровоза в процессе выполнения механической работы. Длина рабочей части участка практически не зависит от веса поезда, так как при разных весах поездов изменяется режим и мало изменяется длина участка следования с включенными двигателями.
Коэффициент включения по пути определяется
, (2.35)
где – суммарный пробег электровоза, км;
– общая длина рабочей части участка, км.
Коэффициент включения по времени определяется
, (2.36)
где – время хода, ч;
– общее время хода по рабочей части участка, ч.
Показатель характеризующий загрузку по силе тяги на рабочей части участка
, (2.37)
где – показатель характеризующий загрузку электровоза на всем участке;
– коэффициент включения по пути.
Показатель характеризующий загрузку по мощности на рабочей части участка
, (2.38)
где – показатель характеризующий загрузку электровоза на всем участке;
– коэффициент включения по времени.
Коэффициенты включения интересны не только тем, что позволяют перейти от показателей средней загрузки электровоза по всему участку к загрузке на рабочей его части. При существующих удлиненных участках обращения локомотивов величина коэффициентов включения в определенной мере количественно характеризует продольный профиль пути, а следовательно, неравномерность нагрузки локомотива.
Коэффициенты использования номинальной силы тяги и мощности, характеризуя загрузку электровоза ка машины, не отражают степени использования его возможностей на конкретном участке. Действительно, расчетный, то есть предельно допустимый для обычных условий эксплуатации, вес состава определяется расчетной силой тяги и температурой нагрева обмоток тяговых двигателей. Эти факторы, как правило, не имеют прямой связи со средней реализуемой мощностью.
Коэффициент использования возможности электровоза по силе тяги определяется
, (2.39)
где – показатель средней реализованной силы тяги;
– показатель средней реализованной силы тяги для расчетного веса поезда.
Коэффициент использования возможности электровоза по мощности определяется
, (2.40)
где – средняя мощность;
– средняя мощность тяги для расчетного веса поезда.
Для ориентировочных расчетов можно принять, что показатель средней реализуемой силы тяги и средняя мощность пропорциональны весу состава, тогда
, (2.41)
где – средний вес поезда приходящийся на один локомотив;
– расчетный вес поезда.
Нетрудно установить связь между исходным расходом электроэнергии на 1 км пути и удельным расходом электроэнергии для тяги поездов по счетчикам электровозов, выраженным в .
Расход электроэнергии на 1 км пути определяется
, (2.42)
где – средний вес поезда, приходящийся на один локомотив;
– удельный расход электроэнергии для тяги поездов.
3 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОВОЗА ЕРМАК
Электровоз магистральный грузовой переменного тока предназначен для вождения грузовых поездов на железных дорогах колеи 1250 мм.
Электровоз выпускается в двух- (2ЭС5К) и трех- (ЗЭС5К) секционном исполнениях. Двухсекционный электровоз может работать по системе многих единиц (СМЕ) в составе трех или четырех (2ЭС5Кх2) головных (с кабинами управления) секций.
Электровозы 2ЭС5К и ЗЭС5К, предназначены для эксплуатации на железных дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты с номинальным напряжением 25000 В.
Электровозы рассчитаны на работу при напряжении в контактной сети от 25000 В до 29000 В, температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 45 °С и высоте над уровнем моря до 1200 м.
Электрооборудование, установленное в кузове электровоза, рассчитано на работу при температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 60 °С.
Технические параметры электровоза взяты из [2] и представлены в таблице 3.1
Таблица 3.1 – Технические параметры электровоза двухсекционного и трехсекционного исполнений
Наименование параметров | Норма | |
В составе 2 секций | В составе 3 секций | |
1 | 2 | 3 |
Номинальное напряжение, В | 25000 | |
Частота, Гц | 50 | |
Формула ходовой части | 2(2о-2о) | 3(2о-2о) |
Колея, мм | 1520 | |
Нагрузка от оси на рельсы, кН (тс) | 235±5(24,0±0,5) | |
Разность поколесной (для одной оси) нагрузки, кН (тс), не более | 5(0,5) |
Окончание таблицы 3.1
1 | 2 | 3 | |
Мощность часового режима на валах тяговых двигателей, кВт, не менее | |||
6560 | 9840 | ||
Сила тяги часового режима, кН (тс), не менее | 464(47,3) | 696(71,0) | |
Скорость часового режима, км/ч, не менее | 49,9 | ||
Мощность продолжительного режима на валах тяговых двигателей, кВт, не менее | |||
6120 | 9180 | ||
Сила тяги продолжительного режима, кН (тс), не менее | |||
423(43,1) | 634(64,7) | ||
Скорость продолжительного режима, км/ч, не менее | |||
51,0 | |||
Максимальная скорость в эксплуатации, км/ч | 110 | ||
Коэффициент мощности в продолжительном режиме, не менее | 0,9 | ||
КПД в продолжительном режиме, не менее | 0,85 | ||
Масса электровоза с 0,67 запаса песка, т | 192+4 | 288±6 | |
Электрическое торможение | рекуперативное | ||
Максимальные тормозные усилия, развиваемые электровозом при скорости: 50 км/ч, кН (тс), не менее 80 км/ч, кН (тс), не менее 90 км/ч, кН (тс), не менее | 450(45,9) 300(30,6) 250(25,5) | 500(51,0) 450(45,9) 375(38,2) | |
Номинальная длина электровоза по осям автосцепок, мм | 35004 | 52506 | |
Номинальная высота от уровня верха головок рельсов до рабочей поверхности полоза токоприемника в опущенном положении, мм | 5050 | ||
Высота от уровня верха головок рельсов до оси автосцепки, мм | 1060±20 | ||
Передаточное отношение зубчатой передачи | 88/21 |
Параметры электровоза указаны при номинальном напряжении на токоприемнике 25 кВ и средне изношенных бандажах колесных пар (диаметр по кругу катания 1205 мм)
V,км/ч
Пусковые характеристики двухсекционного и трехсекционного электровоза приведены на рисунке 3.1
I,A
ОП3
ОП2
ОП1