Расход электроэнергии электровозом постоянного тока.
При движении поезда потребляемая им электрическая энергия из контактной сети расходуется на совершение работы по преодолению сил основного и дополнительного сопротивлений движению; часть энергии теряется в тормозах при механическом или реостатном торможении, еще часть – при преобразовании электроэнергии на электровозе; часть энергии теряется в пусковом реостате на электровозе.
Полный расход электроэнергии электровозом определяют, интегрируя расходы энергии на движение по участку, по деповским путям, на маневровую работу и на собственные нужды.
Расход электроэнергии на движение поезда по участку определяют графоаналитическим методом по кривым тока [ Iэ(S) при системе постоянного тока] и времени t(S) по формуле, кВт*ч
где Iср – средний ток в А на каждом прямолинейном отрезке линии i (S) электровоза;
Δti – время в мин., в течение которого проходил ток Iср;
Uс – номинальное напряжение в токоприемнике;
60*1000 – коэффициенты соответственно для перевода минут, которые берут из графика t(S), в часы и ватт-часов в киловатт-часы.
Электроэнергию Асн, необходимую для собственных нужд, определяют исходя из средней потребляемой энергии в течение времени работы, равного 1 мин. Для электровоза ВЛ10 оно равно 2,08 кВт*ч/мин.
Расход энергии на отопление электровоза определяют исходя из полного времени работы в отопительном сезоне и среднего рекомендуемого расхода электроэнергии 0,07 – 0,14 кВТ*ч/мин.
При необходимости учитывают энергию Ам на движение по деповским путям и на маневровую работу.
Полный расход энергии определяют по следующей формуле:
А = Ат + Асн +Ам
Полный расход электроэнергии, отнесенный к шинам переменного трехфазного тока тяговых подстанций, рассчитывают по формуле:
Апс = А / (ηкс * ηпс),
где ηкс – КПД контактной сети, принимаемый равным 0,9 – 0,92 для системы постоянного тока;
ηпс – КПД тяговой подстанции, принимаемый равным 0,92 – 0,94 при системе постоянного тока.
Удельным расходом электроэнергии на тягу поезда называют расход энергии, отнесенный к 1т массы поезда к расстоянию в 1км
ат = А / (ms)
Удельный расход энергии измеряют или в кВтч / 10 т*км или в Вт*ч / (т*км).
ЗАДАНИЕ
Определить полный и удельный расходы электрической энергии на электровозе и расход, отнесенный к шинам трехфазного тока тяговой подстанции, при работе электровоза ВЛ10 в летний период с грузовым поездом массой м = мл + мс на участке протяженностью 40 км по кривым i(S) и t(S). Расчет произвести с учетом и без учета работы вспомогательных машин.
масса = 4750 т
Напряжение контактной сети Uс = 2650 В
Участок кривой тока | Iср | Δt | Iср * Δt |
0' – 1' |
640 |
0,5 |
320 |
1'' – 2' |
1170 |
0,4 |
468 |
2'' – 3' |
2265 |
0,3 |
679,5 |
3' – 4' |
2200 |
0,4 |
880 |
4' – 5' |
2155 |
0,4 |
862 |
5' – 6' |
2055 |
0,15 |
308,25 |
6'' – 7' |
2270 |
0,15 |
340,5 |
7'' – 8' |
2470 |
0,2 |
494 |
8'' – 9' |
2600 |
0,2 |
520 |
9' – 10' |
2250 |
0,25 |
562,5 |
10' – 11' |
1980 |
0,4 |
792 |
11' – 12' |
1835 |
0,15 |
275,25 |
12' – 13' |
1835 |
0,1 |
183,5 |
13' – 14' |
1980 |
0,25 |
495 |
14' – 15' |
2250 |
0,35 |
787,5 |
15' – 16' |
2600 |
0,45 |
1170 |
16'' – 17' |
2470 |
0,5 |
1235 |
17'' – 18' |
2240 |
0,4 |
896 |
18' – 19' |
2420 |
0,2 |
484 |
19' – 20' |
2240 |
0,25 |
560 |
20'' – 21' |
2470 |
0,35 |
864,5 |
21'' – 22' |
2600 |
0,45 |
1170 |
22' – 23' |
2250 |
0,5 |
1125 |
23' – 24' |
1980 |
0,8 |
1584 |
ИТОГО |
8,1 |
17056,5 |