 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Аналитический метод определения расхода электрической энергии
Определение расхода электрической энергии рассмотренными способами требует больших затрат времени на построение кривых скорости, времени и тока или кривых V(s) и A(s).Для ориентировочных расчетов используют аналитический способ, основанный на определении составляющих расхода электроэнергии, без построения указанных кривых. Электрическая энергия, затрачиваемая на движение поезда, расходуется на преодоление сил основного и дополнительного сопротивлений движению Aw, часть ее теряется в тормозах — ∆Aттяговых электродвигателях, передаче и преобразователях — ∆AЭПС в пусковом реостате электроподвижного состава постоянного тока —∆AП. Таким образом, электроэнергия, расходуемая на тягу поезда, может быть определена как сумма этих составляющих:
Расчет каждой из этих составляющих аналитическим методом выполняют следующим образом. Энергия, расходуемая на преодоление сил сопротивлениядвижению (Аw).Эта энергия равна работе АwДж, которую выполняют тяговые двигатели, преодолевая силы сопротивления движению на участке:
где mg — вес поезда, кН; Wо — силы основного сопротивления движению, Н/кН; i — приведенный уклон, ‰, равный дополнительному сопротивлению от подъемов и кривых (фиктивных подъемов), Н/кН; s — путь, км; 1000 — переводной коэффициент км в м. С изменением скорости силы основного сопротивления движению изменяются в сравнительно небольших пределах. Для ориентировочных расчетов их можно взять при средней скорости движения (для наших грузовых поездов — около 50—60 км/ч). Элементы профиля пути (подъемы и спуски) можно заменить одним эквивалентным уклоном, при движении по которому будет затрачено столько же энергии, сколько и по действительному профилю. Для определения эквивалентного уклона Iэ нужно определить работу, затрачиваемую на прохождение подъемов, спусков, горизонтальных и кривых участков пути, а также потери энергии в тормозах на так называемых вредныхспусках. На таких спусках удельная составляющая веса поезда Wi, Н/кН, действующая по направлению движения, окажется выше основного удельного сопротивления движению Wодоп при допустимой скорости Vдоп, и на выбеге скорость поезда может превысить Vдоп. По условиям безопасности движения скорость Vдоп превышать нельзя и нужно применять тормоза, в которых теряется запасенная в поезде энергия. На спусках, называемых безвредными, где wiне превышает Wо доп, установившаяся скорость в режиме выбега не может быть больше Vдоп и тормоза включать не нужно. Работа Ап , выполняемая электроподвижным составом при движении поезда весом mgна подъеме in‰, протяженностью Sп,м, равна, Дж:
на прямолинейном горизонтальном отрезке пути (i = 0) длиной sт:
на безвредном спуске iб, ‰, длиной sб:
На вредном спуске достаточно большой протяженности, чтобы поезд успел разогнаться до Vдоп, энергия не затрачивается, а избыточная энергия поезда гасится в тормозах. Работа по преодолению сопротивления в кривых участках пути равна:
Сумма перечисленных работ должна быть равна работе при движении поезда по эквивалентному подъему, Дж, равной mg(wo + i3KB)s. Если основное удельное сопротивление w0 для упрощения заменить средним значением по перегону wср, а интегрирование — суммированием, и поделить все составляющие на mg, то получают:
Так как
где sв — длина вредного спуска, то сумма произведений Σwсрs правой части оказывается меньше, чем в левой части на Σwсрsвр. Прибавив и отняв эту величину в правой части получают равенство:
Тогда получают значение iэкв:
Значение iэкв можно выразить через разность высот конечной Hк и начальной Hн точки пути s. Выражение ∑iпsп-∑iбsб-∑iвsв умноженное на 1000, показывает разность высот этих точек, так как 1000∑iпsп соответствует высоте, на которую поезд поднимается на всех подъемах, а 1000(∑iбsб+∑iвsв) характеризует снижение уровня на всех безвредных и вредных спусках. Тогда, прибавив и отняв значение ∑iвsв используя приведенные рассуждения, получают:
В этой формуле 1000(НК-Нн) представляет изменение потенциальной энергии поезда; ∑(iв – wср)sв—потери в тормозах на вредных спусках; ∑wкрsкр — работу, затраченную на преодоление дополнительного сопротивления в кривых участках пути. В выведенных формулах допущены упрощения, связанные с заменой действительного сопротивления движению его средним значением по перегону w0СР , в них не учитывается прохождение коротких вредных спусков без торможения, а также преодоление дополнительного сопротивления от кривых, расположенных на вредных спусках. Не учитываются также возможные дополнительные торможения перед красными и желтыми сигналами светофоров и станциями, которые поезд проследует без остановки. Однако для приближенных расчетов использование IЭKB находит практическое применение. При переходе к iэкв уравнение (2.8) примет вид:
где w0ср— среднее значение основного сопротивления движению. Оно зависит от режима движения поезда (под током тяговых двигателей или без тока), от скорости. В расчетах обычно принимают вместо w0ср значение wохср в режиме движения электроподвижного состава без тока при скорости на 10—15 % выше средней скорости движения по перегону. Потери энергии в тормозах:
Основная часть кинетической энергии, запасенной в поезде перед торможением теряется в тормозах, а часть используется для совершения работы по преодолению сил сопротивления движению. Следовательно, потери энергии в тормозах при каждом торможении до остановки:
или, заменив wотсредним значением, получают:
где m( l + vT — скорость начала торможения, км/ч; 1/3,6 — переводной коэффициент км/ч в м/с; wот ср — среднее основное удельное сопротивление движению при торможении, принимаемое при v равном 0,7 vT, Н/кН; ST— тормозной путь, м. Если принять движение поезда при торможении равнозамедленным с замедлением aт, м/с2, то проходимый путь, м,
Тогда потери энергии в тормозах при одной остановке поезда, Дж,
Если на спусках используют рекуперативное торможение, значительно снижающее потери в тормозах, то расчет ведут следующим образом. При механическом или реостатном тормозе, чтобы покрыть потери -∆Ат, из контактной сети необходимо было ранее взять энергию, равную (ηср— средний КПД электроподвижного состава в режиме тяги). Во время рекуперативного торможения в сеть возвращается энергия ∆Ат ηрек (ηрек — средний КПД рекуперации с учетом КПД преобразователя). Общее потребление энергии на торможение сократится до значения
Поскольку электрическое торможение можно использовать не до остановки, а до минимальной скорости vрт min, то в формулы (2.13) и (2.14) нужно подставлять не vT2, а выражение
Потери энергии в тяговых электродвигателях и преобразователях.энергия, затраченная на преодоление сил сопротивления движению, в сумме с потерями энергии в тормозах равна механической работе тяговых электродвигателей — Ам:
Из сети при этом потребляется энергия, равная Потери энергии в тяговых электродвигателях, передаче и преобразователях, Дж,
Электрическую энергию, Вт ч, которую нужно затратить на движение поезда, определяют как сумму составляющих (формула (2.7). Полученные значения в джоулях можно перевести в ватт-часы, умножив число джоулей на переводной коэффициент 1/3600 = 2,78 • 10-4 (1 Дж = 2,78 • 10-4 Втч = 2,78 · 10-7 кВтч). Рассмотренным методом вычисляют ориентировочный расход электроэнергии без учета расхода на собственные нужды, например, когда намечается электрификация участка. Задаются средними ускорениями при разгоне и замедлениями при торможении, средними значениями сил сопротивления движению, средними скоростями начала торможения и конца пуска, средним КПД электроподвижного состава и считают расход энергии для заданного эквивалентного уклона без построения кривых движения. Вследствие этого затраты времени на расчет значительно снижаются по сравнению с другими методами.
|
.
,
.
) — приведенная масса поезда, т;
, где ηср— средний КПД электроподвижного состава с учетом потерь в тяговом электродвигателе, передаче и преобразовательной установке (его принимают обычно на 1—1,5 % ниже максимального значения).