Электромеханические и тяговые характеристики э.п.с. переменного тока.

Регулирование скорости движения на э.п.с. переменного тока осуществляется двумя способами: изменением подведенного напряжения (переключение выводов обмоток трансформатора) и ослаблением магнитного потока. Как уже было сказано ранее введение пусковых сопротивлений на э.п.с. переменного тока не применяется.

Основным способом регулирования скорости движения является изменение подведенного к тяговым двигателям напряжения. Ослабление магнитного потока применяется, как правило, только при достижении максимально допустимого для данного двигателя напряжения. Исключение составляет двухсистемные электровозы ВЛ82 и ВЛ82М. В качестве примера на рисунке 16 приведена тяговая характеристика электровоза ВЛ80^С.

Рисунок 16. Тяговая характеристика электровоза ВЛ80^С.

Лекция №5. Сила тяги и тяговые характеристики автономных локомотивов, дизель-поездов и рельсовых автобусов.

Тяговые характеристики и свойства автономных локомотивов. Особенности тяговых свойств тепловозов и дизель-поездов. Сила тяги по дизелю в зависимости от типа передачи. Внешние характеристики главных генераторов, тяговые характеристики и их ограничения.

Общие сведения.

Тяговые характеристики тепловозов и электроподвижного состава имеют принципиальные различия. Это связано с тем, что тепловозы имеют автономный источник энергии – дизель, мощность которого ограничена. В связи с этим возникает ограничение силы тяги по мощности дизеля. Для полного использования мощности дизеля необходимо иметь гиперболическую тяговую характеристику тепловоза в как можно большем диапазоне скоростей движения. В этом случае мощность дизеля может быть использована наиболее полно, а пропускная и провозная способность участков максимальна. Графический вид реальной тяговой характеристики определяется типом и параметрами используемой передачи мощности, а также накладываемыми ограничениями. Идеальная тяговая характеристика автономного локомотива показана на рисунке 1.

Рисунок 3.1. Идеальная форма тяговой характеристики автономного локомотива:

а) идеальная тяговая характеристика; б) Зависимость касательной мощности локомотива от скорости движения при идеальной форме тяговой характеристики.

Тяговые характеристики тепловозов и дизель-поездов имеют ограничения по ресурсу и надежности следующих элементов: по дизелю, по тяговой передаче, по сцеплению и по конструкционной скорости.

К тяговым свойствам и характеристикам локомотивов, а следовательно и типу используемой передачи мощности предъявляются следующие требования:

• высокая мобильность (постоянная готовность к движению);

• реверсирование (изменение направления движения) без изменения направления вращения коленчатого вала дизеля;

• небольшая продолжительность переходных процессов;

• плавное, без рывков изменение силы тяги при изменении скорости движения;

• изменение силы тяги и скорости в широком диапазоне;

• отсутствие аварийных режимов работы;

• использование полной эффективной мощности дизеля в диапазоне от расчетной (номинальной) скорости движения до конструкционной (максимальной) скорости движения;

• работа дизеля и тяговой передачи с максимально возможным коэффициентом полезного действия в большинстве эксплуатационных режимов.

Магистральные тепловозы должны иметь высокую секционную мощность для вождения поездов большой массы с высокой скоростью. Большую роль играет возможность быстрого разгона поезда, так как это позволяет увеличить пропускную способность станций, уменьшить время движения поезда по перегону, снизить потери времени из-за остановок и снижений скорости по предупреждениям.

Следовательно, тепловоз должен обеспечивать плавный разгон поезда с постоянным ускорением, иметь возможность реализовывать силу тяги предельную по условиям сцепления колесных пар с рельсами, а также иметь устройства автоматической защиты элементов тягового привода от перегрузок. Современные грузовые тепловозы обеспечивают ускорение до 0,2м/с², маневровые – до 0,3м/с², пассажирские – до 0,4м/с², высокоскоростные – до 0,6м/с². Большие ускорения недопустимы по условиям биологического дискомфорта.

Одним из важнейших показателей совершенства используемой передачи мощности является коэффициент кратности изменения рабочих скоростей К_С, равный отношению конструкционной скорости движения к расчетной:

. (1)

Данное отношение у современных грузовых локомотивов составляет 3,5 – 5,0, у маневровых – 6 – 11, у пассажирских – 2,5 – 3,5.

Еще одним важнейшим показателем является коэффициент расчетной силы тяги , являющийся отношением расчетной силы тяги к сцепному весу локомотива:

. (2)

У грузовых локомотивов данный коэффициент составляет 0,19 – 0,24, у маневровых – 0,15 – 0,17, у пассажирских – 0,11 – 0,14.