Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Расчет норм расхода электроэнергии на движение поезда.




В данном разделе производим аналитический расчет нормы расхода электроэнергии на движение поезда по перегону и сравниваем ее с величиной расхода, полученного численным методом в ходе тяговых расчетов на ЭВМ. Кривую движения поезда при аналитическом расчете расхода электроэнергии принимаем трапецеидальной

При движении поезда по перегону из контактной сети потребляется электроэнергия, которая расходуется на увеличение кинетической энергии поезда, преодоление основного и дополнительного сопротивления движению, собственные нужды. Кроме этого происходят потери электроэнергии в ТЭД, тяговой передаче, пусковых сопротивлениях. В том случае, если электровоз оборудован системой рекуперативного торможения – часть кинетической энергии преобразуется в электрическую и возвращается в контактную сеть.

Пример расчета для времени хода Тх = 30,1мин,

А = Ак + Аwр + Аwу + Апп + Асн – Ар, А = 176,6+38,65+631,4+11,88+69,53–143,73 = 784,33кВт·ч  

где Ак – расход электроэнергии на приобретение поездом кинетической энергии, кВт×ч;

Аwр – расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при разгоне, кВт×ч;

Аwу – расход электроэнергии на преодоление сопротивления движению при движении с постоянной скоростью, кВт×ч;

Апп – потери электроэнергии при пуске, кВт×ч;

Асн – расход электроэнергии на собственные нужды, кВт×ч;

Ар – возврат электроэнергии при рекуперации, кВт×ч.

,  

где 1+g – коэффициент инерции вращающихся частей.

Коэффициент инерции вращающихся частей поезда вычисляется как средневзвешенный для электровоза и состава:

,045  

где (1+g)э = 1,225 – коэффициент инерции вращающихся частей электровоза;

 

 

(1+g)в = 1,035 – коэффициент инерции вращающихся частей вагонов.

Поскольку в процессе разгона и торможения поезда сила тяги и тормозная сила изменяется в широких пределах, а, следовательно, широких пределах изменяется и ускорение, то вычислить величину скорости Vу аналитически весьма сложно. В курсовом проекте мы определим величину Vу графо-аналитическим способом

1. Эквивалентный уклон заданного перегона:

,  

где Sп = 31 км – длина перегона.

2. Произведем расчет кривых движения поезда рассчитанной ранее массы в режиме разгон до 80 км/ч на параллельном соединении ТЭД с максимальной степенью ослабления возбуждения (ОВ), торможение до остановки в режиме рекуперативного торможения для перегона с уклоном, равном эквивалентному. При разгоне переход на первую и последующие ступени ОВ произведем после достижения соответствующей скорости. Момент перехода определяем по началу уменьшения тока якоря

,  

Величины Тр, Тт, Sу определяемя графическим способом по рассчитанным кривым разгона-торможения.

где Тр = 2,3мин – время разгона до скорости Vу;

Тт = 3,1мин – время торможения со скорости Vу;

Sу = 28873м – путь движения со скоростью Vу.

- проверяем выполнение условия

Тх = 30±1 мин.  

Условие выполняется.

Вычисление затрат электроэнергии на преодоление сопротивления движению на участке разгона производится из допущения равноускоренного движения поезда. В этом случае разгон поезда до скорости Vу эквивалентен равномерному движению поезда со скоростью на пути разгона:

 

,  

где wор – усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на пути разгона, Н/кН;

Sр – путь разгона, м. Определяется графически из рассчитанной кривой V = ¦(s).

.  

Основное удельное сопротивление движению электровоза и состава на участке разгона вычисляется для скорости .

,

 

,
,
,

 

 

Расход электроэнергии на участке движения с постоянной скоростью вычисляется по формуле:

,  

где wоу – основное удельное сопротивление движению поезда при скорости Vу, Н/кН;

Sу – путь движения с постоянной скоростью, м. Определяется графически из рассчитанной кривой V = ¦(s).

.  
 
     

,
,
,

 

 

Потери электроэнергии при пуске вычисляются как доля от расхода электроэнергии при разгоне до скорости выхода на безреостатную позицию параллельного соединения ТЭД (Vр):

,  

где wоп – усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на пути пуска, Н/кН;

Sп – путь пуска, м. Определяется графически из рассчитанной кривой V = ¦(s);

– коэффициент пусковых потерь. Для электровоза ВЛ11М.

Основное удельное сопротивление движению электровоза и состава на участке пуска вычисляется для скорости .

.    
 
 
,
,
,
       

 

,  

где Iсн = 42А – расчетный ток, потребляемый на собственные нужды электровоза при номинальном напряжении в контактной сети.

 

При рекуперативном торможении количество электроэнергии, возвращаемое в контактную сеть равно разности кинетической энергии поезда в начале и конце рекуперативного торможения за вычетом расхода электроэнергии на преодоление сопротивления движению на всем пути торможения:

,  

где Vрmin – скорость окончания рекуперации, км/ч;

wот – усредненное основное удельное сопротивление движению поезда на пути торможения, Н/кН;

Sт – путь торможения, м. Определяется графически из рассчитанной кривой V = ¦(s).

Скорость окончания рекуперации вычисляется из условия равенства ЭДС ТЭД и напряжения контактной сети на низшем соединении ТЭД в режиме рекуперации для заданного значения тока якоря:

.  

При числе секций Nc = 2 электровоза низшим соединением ТЭД является последовательное (m = 8),

При вычислении усредненного удельного сопротивления движению поезда на пути торможения следует воспользоваться формулами (12)-(13) для вычисления основного удельного сопротивления состава. Основное удельное сопротивление движению электровоза производится по формуле:

Величина скорости при вычислении основного удельного сопротивления движению на пути торможения принимается равной .

.    
   
,
,
,

 

Результаты расчета расхода электроэнергии следует оформим в виде таблицы №4.

 

Таблица№4

  Ак, кВт·ч Аwp, кВт·ч А, кВт·ч Апп, кВт·ч Асн, кВт·ч Ар, кВт·ч А, кВт·ч
V = 70км/ч 176,6 40,63 721,28   69,53 144,53 875,51
V = 59км/ч 125,46 28,51 671,54   80,3 100,56 817,25
V = 50км/ч 90,1 21,36 635,89   92,52 70,35 781,52
V = 44км/ч 69,77 17,75 614,65   103,42 52,84 764,75
V = 39км/ч 54,82 15,21 598,48   115,08 40,22 755,37

 

11. Определение удельного расхода электроэнергии.

Удельным расходом электроэнергии на железнодорожном транспорте называется расход электроэнергии на выполнении единицы перевозочного процесса. В грузовом движении это величина электроэнергии, затраченной на перевозку 1 т груза на расстояние 1 км. Размерность удельного расхода электроэнергии .

Удельный расход электроэнергии определяется выражением:

,  

где Ат – электроэнергия, затраченная на тягу, кВт×ч;

Ар – электроэнергия, возвращенная в сеть при рекуперации, кВт×ч.

Вычисление удельного расхода электроэнергии необходимо произвести для всех заданных времен хода как для опытных, так и теоретических значений расхода электроэнергии. При вычислении удельного расхода электроэнергии для теоретических значений полного расхода в выражении (56) разность Ат – Ар = А. Величина А вычислена в п.8.

 

1. Пример теоретического расчета для Тх = 30мин.:

.

 

2. Пример опытного расчета для Тх = 30мин.:

.

 

Результаты расчета оформим в виде таблицы. По результатам расчета построим зависимости а = ¦(Тх).

Таблица №5

Время хода Тх, мин Удельный расход электроэнергии
Расчетный Опытный Расчетный Опытный
30,1 30,06 9,16 9,6
34,76 34,9 8,55 7,84
40,05 40,4 8,17 7,44
44,77 44,8   6,68
49,82 50,3 7,9 6,5

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...