Определение расхода энергоресурсов на тягу поездов

10.1 Построение кривых тока

Для определения расхода электроэнергии электровозом необходимо построить кривую тока, потребляемого им.

При построении кривой тока следует руководствоваться кривой скорости V(S) и токовой характеристикой: I_э(V) – для электровозов постоянного тока, I_da (V) – для электровозов переменного тока.

Токовые характеристики электровозов приведены в приложении Г. Токовую характеристику заданного электровоза необходимо аккуратно вычертить на миллиметровой бумаге и привести в курсовой работе.

Найденные значения тока для переломных точек кривой V(S) наносятся в масштабе на график, на котором уже построены кривые V(S) и t(S), для вариантов движения поезда с остановкой и без остановки на промежуточной станции. Нанесенные точки соединяются прямыми линиями. Получают кривую I_э(S).

В местах выключения тока кривую обрывают и проводят вертикально вниз до нуля. Включение тока показывается вертикальной линией от нуля до значения тока, соответствующего скорости движения поезда в данной точке пути.

10.2 Расчет полного и удельного расхода электроэнергии

Расчет расхода электроэнергии выполняют, используя построенные ранее кривые скорости V(S), времени t(S) и тока нагрузки электровоза постоянного тока I_э (V) или I_da (V) для электровозов переменного тока.

Все расчёты по определению расхода электроэнергии следует свести в таблицу 10.1.

Таблица 10.1 – Результаты расчета расхода электроэнергии

Продолжение таблицы 10.1

…	…	…	…	…	…
…	…	…	…	…	…
Всего на перегоне А (В) – Б
…	…	…	…	…	…
…	…	…	…	…	…
Всего на перегоне Б – В (А)
Итого на участке А (В) – В (А)
С остановкой на промежуточной станции Б
…	…	…	…	…	…
…	…	…	…	…	…
Всего на перегоне А (В) – Б
…	…	…	…	…	…
…	…	…	…	…	…
Всего на перегоне Б – В (А)
Итого на участке А (В) – В (А)

Расход электроэнергии на собственные нужды А_сн, кВт·ч, пределяяют исходя из энергии, которую потребляют вспомогательные машины за 1 мин, по формуле

(10.1)

где а_сн – удельный расход на собственные нужды, кВт·ч/мин;

t_х – время хода по участку, мин.

Удельный расход электроэнергии на собственные нужды, потребляемой вспомогательными машинами одного электровоза, приведен в таблице 10.2.

Таблица 10.2 – Удельный расход электроэнергии электровозами

на собственные нужды

Расход электрической энергии, потребляемой тяговыми электродвигателями А_т, кВт·ч, определяется по следующим выражениям:

– для электровозов постоянного тока

, (10.2)

где U_с – напряжение на токоприемнике электровоза, U_с = 3000 В;

I_эср – среднее значение тока электровоза, равное полусумме токов

в начале и конце i-го отрезка графика тока, А;

Dt_i – промежуток времени, в течение которого поезд прошёл i-й

отрезок, мин;

– для электровозов переменного тока

, (10.3)

где U_с – напряжение на токоприемнике электровоза, U_с = 25000 В;

I_{da ср} – среднее значение действующего активного тока электровоза,

равное полусумме токов в начале и конце i-го отрезка графика

тока, А.

Полный расход электроэнергии на тягу поезда А, кВт·ч, определяется по формуле

А = А_сн + А_т. (10.4)

Удельный расход электроэнергии а, кВт×ч/(10 тыс. т×км), подсчитывают по формуле

a = , (10.5)

где L – длина участка, L = 32,95 км;

m_п – масса поезда (m_п = m_с + m_э), т.

Результаты расчета по расходу электроэнергии свести в табли- цу 10.3.

Таблица 10.3 – Расход электроэнергии

На основании расчетных значений определяют разницу в расходе электроэнергии при движении с остановкой на промежуточной станции и без остановки и рассчитывают экономию средств за счет снижения расхода электрической энергии при безостановочном движении поезда. Стоимость 1 кВт·ч электроэнергии на тягу поезда принять на момент выполнения курсовой работы.