Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Решение тяговой задачи для грузового поезда с 35 вагонами массой 2800 т и электровозом ВЛ-10 при заданном профиле пути

Реферат

Рассматривается двухпутный электрифицированный участок железной дороги постоянного тока с двухсторонним питанием. Заданы профиль пути и параметры тяговой сети, параметры состава с электровозом ВЛ-10. Путем решения тяговой задачи определены кривые движения и энергетические показатели работы электроподвижного состава.

Введение

Железнодорожный транспорт, обеспечивая массовые сухопутные перевозки народно-хозяйственных грузов и пассажиров, на сегодняшний день является одним из важнейших видов транспорта. Электрический транспорт, как одна из разновидностей железнодорожного транспорта, осуществляет более трех четвертей общего объема грузовых и пассажирских перевозок, которые приходятся на железнодорожный транспорт Украины.

Электрический транспорт представляет собой совокупность электроподвижного состава и систем его энергоснабжения. Электроподвижной состав преобразует электрическую энергию в механическую и тем самым обеспечивает перемещение состава вдоль пути. Системы электроснабжения обеспечивают подвижной состав электроэнергией, которая поступает в контактную сеть через тяговые подстанции. Кроме очевидного требования высокой надежности, предъявляемого к системам тягового электроснабжения, электроэнергия еще должна быть определенного качества. В сетях постоянного тока это, прежде всего, постоянство уровня напряжения, а в сетях переменного тока еще и частоты.

При движении одного поезда по определенному участку пути потребляемая им энергия изменяется по довольно сложному закону. Умение посредством математического моделирования прогнозировать поведение электроподвижного состава и системного электроснабжения в различных ситуациях является важнейшим квалификационным признаком инженера-электромеханика по специальности электрический транспорт. Поэтому перед данной работой поставлена следующая цель.

Для двухпутного электрифицированного участка железной дороги постоянного тока с определенным профилем пути, с двухсторонним питанием и постом секционирования, решить тяговую задачу, обеспечивающую заданный график движения поездов с заданными параметрами составов и типами локомотивов.

Курсовая работа построена следующим образом.

В первой части приводятся исходные данные и формулируются задачи проектирования.

Во второй части описан программно-алгоритмический комплекс (ПАК), которые обеспечивают решение тяговой задачи, а также определение режимов работы тяговой сети и подстанций.

Решению тяговой задачи, в итоге которой получены токовые и энергетические характеристики подвижного состава посвящены третий и четвертый разделы.

1. Исходные данные проектирования

Параметры профиля пути

Величина	Участки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
, м	1200	3200	1800	400	2200	1900	2100	3000	600	800	1600	1200
, ‰	0	-4,2	-5	-7	0	2	4	6	0	-4	-5,1	0
, м	-	600	-	-	-	-	-	-	1200	-	-	-
, м	-	300	-	-	-	-	-	-	2200	-	-	-

Параметры состава

общее количество вагонов	- 35;
количество 8-осных вагонов	- 5;
количество 6-осных вагонов	- 10;
количество 4-осных вагонов	- 20;
масса состава , т	- 2800,

параметры движения:

установленная скорость движения поезда , м/с - 22,2 (80 км/ч);

допустимое ускорение для данного типа поезда , м/с2 -- 0,2

Решить тяговую задачу и определить кривые движения, а также энергетические показатели работы электроподвижного состава:

- скорость поезда v(t)

- пройденный путь s(t)

- ток, потребляемый электровозом iэ(t)

- расход энергии на движение W(t)

2. Решение тяговой задачи

2.1 Общие положения

Одним из главных назначений решения тяговой задачи является:

- установление связей между величинами, характеризующими движение поездов - скоростью движения , временем движения по участку или перегону и пройденным путем ;

- определение энергетических показателей работы электроподвижного состава - потребляемые электроподвижным составом ток iэ и электрическая энергия .

В процессе тяговых расчетов спрямляется профиль пути рассчитываемого участка, определяются и рассчитываются силы, действующие на поезд в режимах тяги, выбега и торможения. В итоге определяются кривые движения и кривые тока , потребляемого каждым электроподвижным составом.

2.2 Определение кривых движения поезда

2.2.1 Уравнение движения и силы, действующие на поезд

Кривые движения поезда определяются из решения уравнения движения поезда, которое можно представить как

,

где - коэффициент, представляющий собой ускорение поезда, когда на каждую тонну его массы действует ускоряющая сила в 1 Н; для отечественного подвижного состава среднее значение этого коэффициента составляет 12,24 км/ч2;

- удельная равнодействующая сила, приложенная к поезду, определяющаяся как

,

где - удельная касательная сила тяги электровоза, Н/т;

- общее удельное сопротивление движению поезда, Н/т;

- удельная тормозная сила, Н/т.

Удельная касательная сила тяги определяется по формуле

,

где - касательная сила тяги электровоза, Н,

- масса состава и локомотива соответственно, т.

Рис.2.1 Тяговые характеристики электровоза ВЛ10

Для конкретного электроподвижного состава определяется по тяговой характеристике электровоза (рис 2.1). Указанная на рис 2.1 тяговая характеристика электровоза представлена графически. Для использования в расчетах на ЭВМ необходимо представить ее в виде аналитических зависимостей. Это осуществляется аппроксимированием этой характеристики с помощью метода наименьших квадратов. При этом, для тяговой характеристики справедливы следующие зависимости:

при скорости Vкм/ч

где - сила тяги, Н;

- масса локомотива, т;

9,81 - ускорение силы тяжести, м/с2;

-коэффициент сцепления колеса с рельсом, определяемый исходя из эмпирической формулы, которая для электровоза ВЛ10 имеет вид:

при скорости движения поезда V>62,5 км/ч

При работе тяговых электродвигателей электровоза в режиме ослабленного поля, коэффициенты ослабления поля имеют величины:

Режим	ПП	ОП1	ОП2	ОП3	ОП4
Коэффициент ослабления поля	0,38	0,5	0,67	0,85;	1

Удельная сила сопротивления движения определяется как:

,

где - основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т;

- уклон пути, ‰;

- ускорение силы тяжести, м/с2;

- удельное сопротивление движению состава в кривой, Н/т.

Удельная сила сопротивления складывается из: основного удельного сопротивления и дополнительного . Основное обусловлено, главным образом, трением, имеющим место во всех элементах подвижного состава.

Дополнительное сопротивление складывается из двух составляющих. Первая обусловлена горизонтальной составляющей силы тяжести элементов поезда, возникающей на уклонах. Эта составляющая принимается положительной при движении поезда на подъеме и отрицательной - на спуске. Вторая составляющая дополнительного сопротивления возникает от трения гребней колес о рельсы, имеющего место при прохождении электроподвижным составом кривых участков пути.

Основное удельное сопротивление движению поезда определяется по следующим формулам: при тяге

.

при движении на выбеге

,

где - основное удельное сопротивление движению локомотива при тяге, Н/т;

- основное удельное сопротивление движению локомотива на выбеге, Н/т;

- основное удельное сопротивление вагонов, Н/т.

Величины ;; зависят от множества параметров, поэтому их значение определяется эмпирическими формулами приведенными в табл.2.1.



- масса, приходящаяся на одну ось.

Основное удельное сопротивление движению состава

,

где - основное удельное сопротивление 8-осных, 6-осных и 4-осных вагонов поезда соответственно.

Для нахождения величины удельного дополнительного сопротивления движению поезда, возникающего на уклонах необходимо знать величину уклона . Уклон представляет собой крутизну элементов продольного профиля пути. Эта крутизна измеряется в тысячных долях (‰) и получается как частное от деления разности высот конечных точек элемента профиля пути на его длину:

,

где - разности высот конечных точек элемента, м;

- длина элемента, м.

Уклон выражается в виде десятичной дроби (0,005) или целым числом в тысячных, отнесенным к 1 км пути (5 ‰).

Реальный профиль пути состоит из большого числа элементов, разных по крутизне и длине уклонов. Для упрощения расчетов число этих элементов стремятся сократить. Это осуществляется решением задачи спрямления профиля пути. При спрямлении профиля пути несколько рядом лежащих, близких по крутизне элементов, заменяют одним, длина которого равна сумме длин отдельных элементов.

Уклон спрямленного элемента определяется из отношений разности высот крайних точек к его длине , то есть:

;

где - сумма длин отдельных элементов, входящих в спрямляемый участок. Если известны уклоны и длины отельных участков, то спрямление производится по формуле:

Проверка возможности спрямления производится исходя из условия:

,

где - длина каждого элемента спрямленного участка, м;

- абсолютная разность между уклоном спрямляемого участка и уклоном данного элемента, ‰.

Составляющая дополнительного удельного сопротивления от прохождения ЭПС кривых участков пути определяется с помощью эмпирических формул. Если длина поезда меньше длины кривой, то

,

если же длина поезда больше, чем длина кривой, то

,

где - радиус кривой, м,

- длина кривой, м, - длина поезда, м. Удельная тормозная сила, входящая в уравнение движения поезда, определяется по следующей формуле

;

где - скорость поезда в конце торможения, км/ч;

- скорость поезда в начале торможения, км/ч;

- тормозной путь, м.

В зависимости от длины тормозного пути и цели торможения различают регулировочное и остановочное торможение.

Регулировочное торможение применяется для подтормаживания поезда с целью поддержания графика движения. При регулировочном торможении тормозной путь определяется длиной участка, по которому движется поезд, но не более 300 м, так как в противном случае тормозная сила становится незначительной.

Остановочное торможение осуществляется при прибытии поезда на станцию. По нормативам движения устанавливают полный тормозной путь при остановочном торможении, табл.2.2.

Таблица 2.2 - Длина тормозного пути, м

Тип поезда	Скорость, км/ч
	до 100	120	140	160
Пассажирский	1000	1000	1000	1200
Грузовой	1000	1200	-	-

2.2.2 Решение уравнения движения

Из выражений сил, приложенных к поезду, очевидно, что их равнодействующая зависит от скорости.

Если в числе сил, определяющих движение системы, имеется хотя бы одна сила, зависящая от скорости, то рассчитать движение с помощью общих теорем классической механики нельзя потому, что такие силы проявляются в процессе движения и, влияя на кинематические характеристики движения, сами не линейно зависят от них. Расчет движения ставится в форме задачи Коши: найти численную зависимость за период времени от до , если известна начальная скорость движения в начальный момент времени , и равнодействующая сила является некоторой заданной функцией времени и скорости. Такие задачи можно решить только методом интегрирования дифференциального уравнения движения. Из многих известных методов (Чаплыгина, Адамса, Рунге-Кутта, Милана и др.) в тяговых расчетах используется чаще всего метод Эйлера. Суть этого метода заключается в аппроксимации интегральной кривой последовательно сопряженными касательными.

Запишем уравнение движения (2.1) в виде задачи Коши [3]:

при начальных условиях .

Период времени [, ] разделим на равных частей и обозначим шаг вычислений (шаг интегрирования)

.

Считая правую часть уравнения постоянной в пределах каждого интервала (шага интегрирования), производную в каждой точке кривой заменим отношением конечных разностей

Для каждого шага вычислений

при ,

при ,

………………………………………

при .

Такая замена равносильна тому, что искомая функция на шаге [] заменяется касательной, например, для интервала [] касательная ab образующая с осью времени угол , тангенс которого равен (рис.2.2) Для следующего шага () касательная проводится к кривой , но не от точки b, а от точки b, т.о. имеем касательную bс. Ряд сопряженных касательных образует «ломаную Эйлера».

Для вычисления фазовых координат поезда перепишем конечные разности на отрезках, разрешенные по скорости в концах интервалов

,

,

……………………….

.

Таким образом, по заданным и известному значению равнодействующей силы на первом шаге определяется значение . Затем по полученным на предыдущем шаге и определяем и т.д. В итоге по выражениям определяется скорость на всем интервале времени [].

При интегрировании по скорости уравнения

найдем проходимый поездом путь

……………….

.

Расчет времени производится по формуле

.

Расчет конкретных кривых движения осуществляется с помощью программы Potyag1.

2.3 Определение тока и энергии, потребляемой ЭПС

Кривая тока, потребляемого ЭПС , определяется по токовым характеристикам электровозов , пример которых для электровоза ВЛ10 приведен на рис 2.3, с помощью тяговой характеристики, приведенной на рис. 2.1.



Как видно из рис 2.3, токовые характеристики электровозов представляют собой семейство кривых, подразделенное на группы, обусловленные различными схемами соединения тяговых электродвигателей (П, СП, С). Кроме того, в состав каждой группы входит ряд кривых, относящихся к различным режимам работы ТЭД в плане степени ослабления поля (ПП, ОП1, ОП2, ОП3, ОП4).

Для выбора одной из этого множества кривых той, на которой в данный момент времени работают ТЭД электровоза, используется тяговые характеристики Fk(v) этого электровоза, приведенные на рис.2.1. Эти характеристики также подразделены на группы и отдельные кривые точно таким же образом и по таким же признакам, как и токовые. Зная в результате ранее проведенных тяговых расчетов мгновенные значения силы тяги и скорости v в данный момент времени, из множества тяговых характеристик выбирается кривая, на которой располагается точка пересечения этих значений силы тяги и скорости v. Таким образом определяется схема включения и режим работы ТЭД по ослаблению поля. Затем уже из конкретной токовой характеристики по известному значению скорости движения v для определенных выше схемы соединения ТЭД и коэффициента ослабления его поля, определяется конкретное значение в режиме тяги. Находя затем таким же образом токи для всех моментов времени движения ЭПС, строится искомая зависимость .

Для расчета на ЭВМ токовые характеристики (конкретно для ВЛ10) аппроксимируются следующими зависимостями:

при v < 10 км/ч;

при 10 < v < 22 км/ч;

при 22 v < 46,7 км/ч;

при 46,7 v < 48,5 км/ч;

при 48,5 v < 52км/ч;

при 52 v < 56км/ч;

при 56 v < 60км/ч;

при v ? 60км/ч;

При движении ЭПС в интервалах времени, соответствующих режимам выбега и торможения, значения токов , потребляемых ЭПС, естественно, приравнивается к нулю.

Если считать напряжение на проводе неизменным, то энергия потребленная ЭПС определяется как

где - напряжение на контактном проводе, В,

- время движения ЭПС по перегону, c,

- потребленная электроэнергия, кВт ч.

Расчет тока и потребляемой энергии для решения конкретной задачи осуществляется с помощью программы Potyag.

3. Расчетная часть проекта

3.1 Спрямление профиля пути

1й участок - является разгонным, поэтому не спрямляется.

2й участок - спрямим 2й и 3й элементы пути:

уклон спрямленного участка

проверка возможности спрямления

спрямление возможно, спрямим 2й, 3й и 4й элементы:

уклон спрямленного участка

электроподвижной состав тяговой задача

проверка возможности спрямления

спрямление возможно, спрямим 2й, 3й, 4й и 5й элементы

уклон спрямленного участка

проверка возможности спрямления

спрямление не удовлетворяет условиям, поэтому 2й участок будет состоять из 2го, 3го и 4го отрезков.

3й участок - спрямим 5й и 6й элемент:

уклон спрямленного участка

проверка возможности спрямления

спрямление не удовлетворяет условиям, поэтому 3й участок будет состоять из 5го отрезка.

4й участок - спрямим 6й и 7й элемент:

уклон спрямленного участка

проверка возможности спрямления

спрямление возможно, спрямим 6й, 7й, и 8й элементы

уклон спрямленного участка

проверка возможности спрямления

спрямление не удовлетворяет условиям, поэтому 4й участок будет состоять из 6го и 7го отрезков.

5й участок - спрямим 8й и 9й элементы

уклон спрямленного участка



проверка возможности спрямления

спрямление не удовлетворяет условиям, поэтому 5й участок будет состоять из 8го отрезка.

6й участок - спрямим 9й и 10й элементы

уклон спрямленного участка

проверка возможности спрямления

спрямление возможно, спрямим 9й, 10й, и 11й элементы

уклон спрямленного участка



проверка возможности спрямления

спрямление не удовлетворяет условиям, поэтому 6й участок будет состоять из 9го и 10 отрезков.

7й участок - состоит из 11го отрезка, т. к. последний, 12й элемент не спрямляется.

8й участок - состоит из 12го отрезка.

Чертеж профиля пути

3.2 Решение тяговой задачи

Для решения тяговой задачи выбираем переход с5го на 6й элемент пути. Сила тяги определяется по формуле:

При работе тяговых электродвигателей электровоза в режиме ослабленного поля, коэффициенты ослабления поля имеют величины:

для ПП - = 0,38;

ОП1 - = 0,5;

ОП2 - = 0,67;

ОП3 - = 0,85;

ОП4 - = 1.

Удельная тяга электровоза

Удельное сопротивление движению локомотива

Удельное сопротивление движению состава

Основное удельное сопротивление движению поезда

Скорость движения поезда

Путь, пройденный поездом

Ток, потребляемый электровозом

Результаты расчета сводятся в таблицу 4.

Таблица 4.

N п/п	F	f			wп	v	S	J
1	84512	28.322	46.06	19.511	21.147	80.024	8722.2	704.8
2	84439.995	28.298	46.05	19.517	21.153	80.048	8744.43	704.52
3	84368.076	28.273	46.06	19.522	21.159	80.072	8766.67	704.22
4	84296.243	28.249	46.08	19.527	21.164	80.096	8788.92	703.9
5	84224.496	28.225	46.09	19.532	21.17	80.12	8811.172	703.627
6	84152.835	28.201	46.107	19.538	21.176	80.077	8833.42	703.329
7	84281.289	28.244	46.083	19.528	21.166	80.034	8855.658	703.864
8	84410.018	28.288	46.059	19.519	21.155	79.992	8877.884	704.4
9	84536.021	28.33	46.036	19.509	21.145	79.95	8900.098	704.924
10	84662.287	28.372	46.012	19.5	21.135	79.908	8922.3	705.449

4. Описание программы Potyag

Назначение программы

Программа Potyag производит расчет величин, характеризующих движение поезда (время движения, мгновенная скорость поезда, пройденный путь на текущий момент времени) и его энергетических величин (мгновенные значения потребляемых электровозом тока и электроэнергии), в зависимости от заданных элементов профиля пути (длина участка, уклон, радиус и длина кривой) и заданных параметров поезда (тяговой и токовой характеристик электровоза, количества и типа вагонов, массы поезда, заданной скорости движения) при движении поездов как в прямом, так и в обратном направлениях.

Общие принципы работы программы

Условно работу программы можно представить в виде этапов:

Ш ввод исходных данных

Ш проведение спрямления профиля пути

Ш расчет сил, действующих на поезд

Ш расчет кривых движения поезда

Ш расчет энергетических показателей движения поезда

Ш проведение тормозных расчетов

Ш автоведение поезда

Ш вывод на экран монитора и запись на диск выходных расчетных данных

При первом запуске программы исходные данные, вводимые с клавиатуры оператором, автоматически сохраняются на жестком диске в файле Profil.dat (данные профиля пути) и DanPoezd.dat (данные поезда и допустимые скорость движения и ускорение). При последующих запусках программы исходные данные считываются с диска и выводятся на экран монитора, оператор при этом должен либо подтвердить их (нажав клавишу “Y”), либо заменить значение данного новым значением (нажав клавишу “N” и затем набрав новое значение данного).

В процессе ввода программа осуществляет мониторинг ввода исходных данных и, если какое-либо данное ошибочно окажется за установленными пределами, потребует повторного ввода этой величины.

После ввода всех исходных данных программа предложит оператору выбор: либо просмотреть все введенные данные для проверки на соответствие заданным и при необходимости их коррекцию, либо продолжить работу программы далее.

При повторных запусках программы предусмотрена возможность обхода ввода исходных данных, воспользовавшись записанными на диск при предыдущих запусках проверенными данными (нажав клавишу “Q” в любом месте процесса ввода).

При проведении спрямления используется метод, изложенный в разделе 2.2.1[1].

Суть данного метода заключается в том, что берется участок профиля, к нему подсоединяется последующий и проводится отрезок между начальной точкой первого и конечной точкой последующего участков, затем проверяется условие. Если условие выполняется, считается, что спрямление прошло успешно и к спрямлению участкам добавляется последующий участок и т.д. до тех пор, пока условие не будет нарушено. Спрямленными участками считаются те участки, для которых условие спрямления выполняется. Первый и последний участки перегона, согласно тяговым расчетам, как остановочные, не спрямляются.

Спрямленный профиль записывается на диск и используется для расчета кривых движения поезда как в прямом (SprProfA.dat), так и в обратном (SprProfB.dat) направлениях путем замены уклонов подъемами и наоборот.

Алгоритмы расчета сил, действующих на поезд, расчета кривых движения поезда, расчета энергетических показателей движения поезда полностью совпадают с описанием соответствующих методик, приведенных в разделах 2.2.1., 2.2.2., 2.3[1].

Программа остановочного торможения поезда включается, когда расстояние до конечной станции при движении поезда составит не более 1000 м. Методика остановочного торможения приведена в разделе 2.2.1 (формула 2.17) [1].

Программа автоведения поезда использует результаты расчета сил, действующих на поезд, расчета кривых движения и энергетических показателей, осуществляет непрерывный контроль этих результатов и управляет движением поезда. В процессе этого она наращивает силу тяги электровоза при разгоне с максимальной скоростью 5 позиций контроллера машиниста в сек. При ускорении поезда, равном или превышающем заданное, наращивание силы тяги прекращается. При достижении поездом заданной скорости движения поезда по перегону наращивание силы тяги прекращается, дальнейшее движение поезда осуществляется по инерции при работе электровоза на холостом ходу. Если при этом скорость поезда продолжает возрастать, то при скорости, превышающей заданную на 2 км/ч, включается режим подтормаживания до снижения скорости поезда ниже заданной на 0,5 км/ч. Тормозная сила определяется расстоянием между текущим положением поезда и концом участка пути, на котором осуществляется торможение. При этом величина замедления не должна превышать заданную. Кроме вышеупомянутых операций программа автоведения поезда обеспечивает: переключение тяговых двигателей электровоза на последовательное, параллельно-последовательное и параллельное соединение при достижении поездом соответствующих скоростей движения согласно тяговой характеристике электровоза; переключение режимов ослабления поля тяговых двигателей с целью поддержания тяги, необходимой для обеспечения заданной скорости движения поезда по перегону; включает при расстоянии от поезда до конечной станции не более 1000 м программу остановочного торможения поезда.

Для визуального контроля хода выполнения программы текущие расчетные данные программы выводятся на экран монитора и, кроме того, параллельно записываются на диск в файлы RezultA.dat (данные движения поезда от подстанции А) и RezultB.dat (данные движения поезда от подстанции Б).

Состав программы Potyag и описание ее структуры.

Программа Potyag содержит 8 процедур.

Процедура Zvuck1 предназначена для звуковой индикации возникшей ошибки выполнения программы. Она инициирует подачу длительного звука высокой частоты.

Процедура Zvuck2 предназначена для звуковой индикации успешного завершения работы фрагмента программы и инициирует подачу короткого сигнала низкой частоты.

Процедура Okno1 вызывает на экран монитора информационное окно, в которое программа выводит результаты расчета и запросы к пользователю. Размеры окна 2, 2, 78, 17; цвет фона голубой, цвет выводимых символов желтый.

Процедура Okno2 вызывает на экран монитора диалоговое окно, в которое программа помещает подсказки оператору и комментарии о ходе выполнения фрагментов программы, устанавливает размеры окна 2, 19, 78, 24; цвет фона серый, цвет выводимых символов синий.

Процедура Okna позволяет обновить выводимую на экран монитора информацию.

Процедура Vvod выводит на экран монитора сообщения оператору об ошибке, возникшей при вводе данных с клавиатуры.

Процедура STR1 обеспечивает сохранение или обновление значений целочисленных данных в процессе их ввода оператором.

Процедура STR2 обеспечивает сохранение или обновление значений вещественных данных в процессе их ввода оператором.

5. Результаты решения тяговой задачи и их анализ

Результаты решения тяговой задачи представлены в виде графиков на рис.3.1., где приведены скорость поезда V, проходимый поездом путь S, потребляемый электровозом ток iэ, расход энергии на движение поезда W и профиль пути, представленный как разность высот между точкой отправления и текущим положением поезда на перегоне Н2 - Н1.

Как видно из приведенных результатов, скорость в интервале времени от 0 до 200 с монотонно возрастает с 0 до 80 км/ч, что соответствует режиму разгона поезда. Затем в интервале с 200 с до 940 с она остается практически постоянной, колеблясь в пределах от 78,7 до 81,8 км/ч. Уменьшение скорости движения поезда связано с его движением по затяжному подъему, а увеличение наблюдается при движении по спуску. И, наконец, в интервале от 940 до 1030 с скорость монотонно убывает в связи с выходом поезда на остановочное торможение. Время разгона поезда до заданной скорости при отправлении от станций А и Б неодинаково (200 с и 300 с). Это обусловлено тем, что в первом случае разгон проходит по пологому спуску, а во втором на довольно крутом подъеме.

Кривая зависимости пройденного пути представляет собой монотонно возрастающую прямую. Это объясняется тем, что скорость по условиям движения поддерживается постоянной. Отклонение от прямой имеет место лишь в начале и конце движения при появлении необходимости в ускорении или замедлении поезда, т.е. когда скорость растет или снижается.

Потребление тока электровозом имеет максимальное значение (2800 А) при разгоне до заданной скорости (интервал времени 0…200 с при движении от подстанции А к подстанции Б и 0…300 при движении от подстанции Б к подстанции А). При выходе на установившуюся скорость в кривых тока наблюдается провал, так как здесь имеет место режим выбега. Последующие всплески тока до 1600 А в интервале времени 500…800 с (рис.3.1, а), а также в интервале времени 700…930 с (рис. 3.1, б) обусловлены движением поезда по подъему. Этими же обстоятельствами объясняется и зависимость от времени потребления электроэнергии. Очевидно, что потребление энергии имеет место лишь при движении электровоза под током. При разгоне от подстанций А и Б ее величина составляет порядка 270 кВт•ч а от подстанции Б к А - до 400 кВт•ч. Второй этап потребления электроэнергии поездами имеет место при преодолении подъемов. Общий расход энергии при движении от подстанции А к Б составляет 560 кВт•ч, а от подстанции Б к А - 700 кВт•ч. Это связано с профилем пути.

Заключение

В итоге выполнения курсового проекта решена тяговая задача, выполнен расчет режимов работы тяговой сети и тяговой подстанции.

Установлено, что для грузовых поездов с 35 вагонами общей массой 2800х103 кг и электровозом ВЛ-10 на пути длиной 20 км, где уклон изменяется в пределах -7…6 ‰, расход энергии при движении со скоростью ~ 80 км/ч составляет 560…700 кВт.ч. Максимальное потребление тока составляет величину 2800 А.

Размещено на Allbest.ru