Необходимость проверки тяговых двигателей на нагревание.

В процессе преобразования электрической энергии в механическую в электрооборудовании ЭПС неизбежны потери энергии на активных сопротивлениях обмоток, и, как следствие этого, нагревание этого оборудования. Применительно к ЭПС проверку нагрева необходимо проводить для ТД, сглаживающих реакторов и тяговых трансформаторов, т.к. их отказ в пути следования приведет к отказу электровоза в целом и сбою движения на всем участке.

Проверку нагревания производят для наиболее тяжелых условий работы:

- для электровозной тяги – движение с поездом наибольшей массы по перегону с наиболее тяжелым профилем;

- для моторвагонной тяги – движение на участке с наименьшими расстояниями между остановочными пунктами при наиболее жестком графике движения и наибольшей населенности вагонов.

Наиболее уязвимым элементом электрооборудования ЭПС по нагреванию является коллекторный ТД. Поэтому в дальнейшем вопросы расчета нагревания будем рассматривать применительно к нему.

Кривая зависимости допустимой по нагреванию мощности ТД от времени имеет форму гиперболы (кривая 1) при условии, что ТД работает при неизменной температуре окружающего воздуха. При t ® ¥ кривая Р = ¦(t) асимптотически стремится к значению Р_¥ (длительной мощности) – мощности, при которой наступает тепловое равновесие (все выделяемое тепло полностью отдается в окружающую среду). При такой мощности ТД может работать бесконечно долго без превышения допустимой температуры обмоток.

Прямая Р_max ограничивает кривую Р = ¦(t) наибольшим допустимым значением, превышение которого приведет к срабатыванию токовой защиты силовой цепи.

Если усилить вентиляцию ТД, тем самым увеличив его теплоотдачу, то значение Р_¥ возрастет (кривая 2). Но величина Р_max при этом не изменится. Для увеличения времени работы ТД с мощностью, равной Р_max, необходимо увеличить теплоемкость ТД (при той же теплоотдаче), т.е. изменить свойства материала из которого изготовлен ТД. Величина Р_¥ при этом не изменяется (кривая 3).