Конспект упрвление. 1. 1 Силы, действующие на поезд. Основное уравнение движения поезда. 3
 Скачать 6.9 Mb.
|
1.5 Сопротивление движению поездаСилы сопротивления поезда делятся на основные и дополнительные. Основные силы сопротивления движению всегда действуют на движущийся поезд. Дополнительные – воздействуют время от времени. Основные силы сопротивления движению поезда. К ним относятся: 1) Силы от трения в узлах подвижного состава. Оно возникает от взаимного трения в узлах подвижного состава. К нему относится: трение в буксовых подшипниках, трение в зубчатой передаче электровоза, трение щеток тягового двигателя о коллектор и.т.п. Данное сопротивление зависит от силы трения в буксовых подшипниках, а значит, определяется качеством и количеством смазки, состоянием деталей буксового узла. Данное сопротивление является наибольшим из всех остальных и учитывается при расчете электроэнергии. Чем больше нагрузка на ось вагона, тем удельное сопротивление от трения в буксовых узлах меньше. 2) Сопротивление от взаимодействия пути и подвижного состава. Оно возникает в результате трения качения и трения скольжения между колесами и рельсами. При большей твердости материала колес и рельсов они меньше вдавливаются друг в друга и рение качения уменьшается; применение бесстыкового пути и рельсов более тяжелого типа также уменьшает это трение. Трение скольжения между колесом и рельсом возникает при неравенстве диаметров колес одной колесной пары, соприкосновении гребней бандажей с боковыми гранями головок рельсов и поперечном скольжении во время вилянии тележек. Чем выше скорость, тем больше препятствуют движению эти явления. Необходимо также учитывать толчки от набегания колес на торцы рельсов на стыках. Это сопротивление может быть снижено улучшением содержания полотна железной дороги и рельсов, а также увеличением длины рельсов. Неровности рельсов или бандажей (выбоины, овальность) также увеличивают сопротивление движению, так как при вертикальном перемещении ходовых частей энергия движения затрачивается на трение букс о направляющие и работу рессор, а значит вызывает сопротивление движению. 3) Сопротивление воздушной среды. Оно вызывается давлением воздуха на лобовую поверхность подвижного состава, разрежением воздуха за задней торцевой стенкой последнего вагона и трением поверхности подвижного состава о воздух. На величину этого сопротивления наибольшее влияние оказывает скорость движения поезда, форма вагонов и локомотива. Дополнительные силы сопротивления движению поезда. К ним относятся: 1) Сопротивление движению от подъемов 2) Сопротивление движению от кривых. В кривых происходит повышенное трение бандажа колесной пары о головку рельсов. Поэтому чем меньше радиус проходимой кривой, тем сопротивление движению больше. 3) Сопротивление движению от низких температур. При низких температурах происходит застывание смазки в буксовых подшипниках, тем самым возрастает сопротивление движению. 4) Сопротивление движению от бокового ветра. Данное сопротивление движению учитывается на открытых местах, где дуют постоянные ветра. При боковом ветре происходит прижатие гребня колесной пары к головке рельса, что увеличивает сопротивление движению. 5) Сопротивление движению от длительных стоянок. При длительных стоянках происходит стекание смазки с поверхности трения буксового узла. Затем из-за недостатка смазки в месте контакта сопротивление движению увеличивается. 6) Сопротивление движению от подвагонных генераторов. Учитывается в пассажирских поездах. Чем больше электрическая нагрузка пассажирских вагонов, тем больше сопротивление движению. 1.6 Электрическое торможениеТормозной электромагнитный момент образуется при взаимодействии магнитного поля обмотки главных полюсов с магнитным полем обмотки якоря. Тормозной электромагнитный момент будет направлен против направления вращения якорей тяговых двигателей. При электрическом торможении обмотки возбуждения отключаются от обмоток якорей и подключаются к независимому источнику энергии (на грузовых электровозах постоянного тока – к генератору преобразователя). Электрическое торможение бывает рекуперативным, реостатным, рекуперативно – реостатным. При рекуперативном торможении электрическая энергия, вырабатываемая тяговыми двигателями, отдается в контактную сеть. При реостатном торможении электрическая энергия гасится на тормозных реостатах. Величина тормозного момента при электрическом торможении определяется по формуле: Мт = Се * Ф * Iя, где Се – машинная постоянная, зависящая от параметров тяговых двигателей Ф – магнитный поток, Вб Упрощая эту формулу можно записать, что тормозной момент тягового двигателя определяется по формуле: Мт = Iя * Iв При рекуперативном торможении величина тока якоря определяется по формуле:  гдеЕтд – суммарная ЭДС, вырабатываемая тяговыми двигателями, В Uкс – напряжение контактной сети, В ∑Rтд – суммарное сопротивление обмоток тяговых двигателей, Ом Величина ЭДС, вырабатываемая тяговыми двигателями, определяется по формуле: Етд = Се * Ф * n, где Се – машинная постоянная, зависящая от параметров тяговых двигателей Ф – магнитный поток n – частота вращения якорей тяговых двигателей. Упрощая эту формулу можно записать, что ЭДС тяговых двигателей определяется по формуле:  Етд = Iв * υ, гдеIв – ток возбуждения, а υ – скорость движения, км/ч Из этой формулы следует, что при одной и той же скорости движения максимальную ЭДС при рекуперативном торможении можно получить при сериесном соединении тяговых двигателей, так как при этом складывается величина ЭДС всех тяговых двигателей. Поэтому сериесное соединение применяют при небольшой, 14-17 км/ч, скорости следования поезда. При параллельном соединении тяговых двигателей в режиме электрического торможения получается большая отдача электрической энергии, так как через счетчик идет сумма токов четырех параллельных ветвей. При любом соединении тяговых двигателей можно реализовать максимальный тормозной момент. Все зависит от скорости движения поезда. Электрическое торможение рекомендуется собирать при следующих скоростях: Сериесное соединение – при скорости 13-25 км/ч; сериес – параллельное – при скорости 26-52 км/ч; параллельное – при скорости 52-100 км/ч. Все машинисты знают, что с тяжелым поездом на больших скоростях рекомендуют собирать параллельное соединение тяговых двигателей при рекуперативном торможении, чтобы удержать поезд. Почему СП соединение тормозит хуже при скорости выше 55 км/ч? Приведем пример. Машинист пытается собрать СП соединение тяговых двигателей при скорости 70 км/ч. Уже на первой тормозной позиции сработает реле рекуперации и появится ток якоря. Через несколько позиций ток якоря достигнет больших значений, а ток возбуждения будет еще небольшим. А мы знаем, что тормозной момент равен произведению тока якоря на ток возбуждения. В данном случае тормозной момент будет незначителен. А вот если машинист будет собирать при скорости 70 км/ч параллельное соединение, то при большом токе якоря можно достичь и большого тока возбуждения. В результате тормозной момент возрастет. Преимущества электрического торможения: 1) Экономия электрической энергии 2) Повышение плавности ведения поезда 3) Увеличение участковой и технической скорости 4) Экономия тормозных колодок 5) Увеличение безопасности движения |