Тяговые характеристики электровозов

Тяговая характеристика — графическая зависимость силы тяги электровоза от скорости движения на каждой позиции, при­чем на каждой позиции электровоз имеет постоянную мощность, однако чем выше позиция, тем выше мощность электровоза.

По тяговой характеристике видно, что с увеличением скорости движения сила тяги снижается. На характеристике наносится кривая ограничения силы тяги. Для электровозов это ограниче­ние по сцеплению колеса с рельсом, которое показывает, на какой позиции какую максимальную силу тяги можно реализо­вать. На тяговой характеристике наносятся значения часовой и длительной скорости и силы тяги.

На тяговые характеристики наносятся ог­раничения в работе электровоза Рис.1:

• ограничение по сцеплению – линия 1. За преде­лами этого ограничения сила тяги элект­ровоза превышает силу сцеплению.

• ограничение по току 600 А – линия 2. Определяет максимальную температуру нагрева обмо­ток тягового электродвигателя и коллектора. За пределами этого ограничения тем­пература нагрева превышает допустимую температуру, поэтому следование с боль­шими токами должно быть ограничено по времени.

• ограничение по ослаблению возбуждения ОВЗ на П соединении – линия 3. Ограничение обуславливается коммутацией тяговых электродвигателей. За пределами это­го ограничения возрастает реакция якоря и ухудшается коммутация.

• ограничение по конструктивной скорости 100 км/час – линия 4. При ходовой части, рас­считанной на эту скорость, конструктивная скорость определяется креплением катушек обмотки якоря в пазах сердечника и прочностью коллектора. Исключение составляет электровоз ВЛ8, у которого конструктивная скорость снижена до 80 км/час из-за конструкции ходовой части.

Понятие о тяговых расчетах

Вес грузового состава определяют, исходя из условий пол­ного использования силы тяги и мощности электровоза в зави­симости от профиля пути, рода подвижного состава и степени использования машинистом кинетической энергии поезда. В зависимости от характера профиля пути расчет веса грузо­вого состава выполняют, исходя из условий движения:

1. С равномерной (установившейся) скоростью по расчет­ному подъему. Для каждого типа локомотива установлена рас­четная скорость, с которой он должен следовать по расчетному подъему. Расчетный подъем может быть не самым крутым, а затяжным, который нельзя преодолеть с использованием кинетической энергии поезда. Расчетную силу тяги электровоза принимают при мак­симальном напряжении и силе тяги в точке пересечения линии ограничения по сцеплению с тяговой характеристикой. Вес состава определяется по формуле:

Q = F_k-P(ω_o+i_p)/ω+ i_p ,где

F_k — сила тяги электровоза;

Р — вес электровоза;

ω_о — удельное сопротивление электровоза;

ω — удельное сопротивление вагонов;

i_p — дополнительное удельное сопротивление от подъема и кривой.

Так как при следовании с составом на подъеме с расчетной силой тяги электровоз потребляет ток, значительно превышаю­щий значение часового режима, то установленный расчетом вес состава проверяют на нагревание обмоток тяговых двигателей.

2. С неравномерной скоростью по труднейшим подъемам с полным использованием кинетической энергии поезда. Этим расчетом определяют путь, пройденный поездом определенного веса по подъему с первоначальной скоростью (допустим 70 км/ч) до расчетной (45 км/ч) по подъему большой крутизны. Если расчетный путь больше протяженности подъема, то вес соста­ва выбран правильно, если расчетный путь меньше протяжен­ности подъема, то вес состава необходимо уменьшить или на этих перегонах использовать подталкивающий локомотив.

3. В практике часто требуется проверить вес состава по усло­вию трогания с места, который можно взять с места без расцеп­ки при случайной остановке на подъеме. Если вес состава, оста­новившегося на подъеме, меньше полученного при расчете, его можно вывести с перегона, если нет, то для вывода с перегона надо затребовать вспомогательный локомотив. В связи с приме­нением унифицированных весовых норм приказами на дорогах указаны подъемы, при остановке на которых необходимо затре­бовать вспомогательный локомотив.

Во всех случаях полученный расчетом вес грузового состава проверяют специальными опытными поездками.