7. Энергетические расчеты.

7.1. Построение кривой тока электровоза.

На участках движения поезда в режиме тяги кривая тока I (S) строится на основе кривой скорости V (S) и токовой характеристики электровоза I (V). Для электровозов переменного тока используются характеристики активного тока I_da.

На участках частичного использования тяги величина тока определяется по формуле:

F_кч V

I_da  , где

8000

F_кч – сила тяги локомотива при частичном ее использовании, кгс;

V – скорость движения поезда с частичным использованием тяги, км/ч.

Ограниченная сила тяги определяется по формуле:

F_кч = (P + Q)(₀  i_c(o)), где

₀ – основное удельное сопротивление поезда, соответствующее скорости движения с частичным использованием тяги, кгс/т;

i_c(o) – спрямленный уклон на участке движения с частичным использованием тяги.

На участке движения в режимах холостого хода и частичного торможения ток электровозом не потребляется.

7.2. Определение расхода электрической энергии.

Расход электрической энергии электровозом, кВт ч, на движение по участку пути определяется на основе зависимостей I (S) и t (S) суммированием расходов электроэнергии по отдельным элементам времени по формуле:

U_э  (I_ср  t)

А = , где

60*1000

U_э – напряжение на токоприемнике (при переменном токе – 25000В);

t – интервал времени, мин;

I_ср – средний ток электровоза за время t, А.

Удельный расход электроэнергии, Вт ч/(т км), определяется по формуле:

А * 1000

а = , где

(P + Q) l

l – длена участка пути, км

А = А – А_рек, где А_рек – количество рекуперируемой электроэнергии, кВт ч (у нас в расчетах принимается равной нулю).

7.3. Определение расхода топлива тепловоза. Расход топлива за время движения поезда по участку пути, кг, определяется по формуле

Е= (G t),

где  t - время работы дизеля, в пределах которого скорость движения поезда принята постоянной, мин;

G – расход топлива, соответствующей средней скорости движения поезда в интервале времени t при используемой позиции контролера, кг/мин.

Расходы топлива G принимаются по диаграммам.

Удельный расход топлива определяется на 10 тыс т км перевозочной работы брутто, кг/10⁴ т км по формуле:

Е

е =   10^-4

(Р  Q)  l

8. Определение механической работы силы тяги локомотива.

Механическая работа силы тяги локомотива на участке пути от S₁ до S₂ выражается интегралом:

s₂

R_м = ∫ F_{k •} ds

s₁

Так как определенный интеграл есть площадь, ограниченная функцией F_k (S) в интервале от S₁ до S₂ , то для определения R_м необходимо построить кривую F_k (S) и подсчитать площадь , заключенную между этой кривой и осью пути (абсцисс).

Эта площадь с учетом выбранного масштаба и будет представлять

собой механическую работу силы тяги локомотива, т км

R_м = r_м  

Где  - площадь, ограниченная кривой F_k (S) и осью абсцисс, см ²;

r_М- цена единицы площади, т км/см²;

100

r_{м = ,}

у  n

где у – масштаб 1 км пути, мм;

n – масштаб 1000 кгс силы тяги, мм.