ЭиТО ПС Учебно-методическое пособие к ЛР_ч.2-Вильгельм_2022

Ввыводе о проделанной работе необходимо отметить основные различия

исходство изученных электровозов (назначение, технические характеристики), проанализировать результаты определения эксплуатационных показателей указанных электровозов.

5.3. Содержание отчета

1)Цель работы.

2)Заполненная таблица основных характеристик электровозов по форме табл. 5.1.

3)Тяговые и тормозные (рекуперативные) характеристики электровоза.

4)Скриншоты окон программы «Тяговые расчеты» с расчетными данными и отчетными данными по электровозам ЭП1М, ЭП2К и ЭП20 (переменного тока) – всего 18 скриншотов.

5)Результаты расчета эксплуатационных показателей в табличном виде по форме таблицы 5.4.

6)Выводы о проделанной работе, содержащие развернутые пояснения по вопросам, приведенным в п. 5.4.

5.4.Контрольные вопросы

1)Как определяется техническая скорость электровоза?

2)Как определяются участковая скорость и коэффициент участковой скорости электровоза?

3)Что такое и как определяются удельный расход энергии на тягу поездов и удельная рекуперация?

4)Что такое коэффициент мощности электровоза? Для какого электровоза данный показатель получился наилучшим в ваших расчетах?

5)Как техническая скорость и рекуперация влияют на энергоэффективность пассажирских электровозов?

11

Лабораторная работа 6

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАССАЖИРСКИХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ И ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ

Ц е л ь р а б о т ы: расчет эксплуатационных показателей и сравнительный анализ энергетической эффективности пассажирских электровозов и электропоездов постоянного и переменного тока на ЭВМ.

6.1.Общие сведения

Вработе необходимо определить эксплуатационные показатели пассажирских электровозов и электропоездов при работе на участках с различными типами профиля пути, а также выполнить сравнительный анализ их энергетической эффективности. К рассматриваемым показателям относятся следующие:

– техническая скорость;

– участковая скорость и коэффициент участковой скорости;

– выполненная тонно-километровая работа;

– расход энергии за поездку;

– рекуперация за поездку;

– удельный расход энергии за поездку;

– удельная рекуперация за поездку;

– результирующий удельный расход энергии;

– доля рекуперации.

6.2.Порядок выполнения работы

Для условных участков различных типов профилей пути и различных серий ЭПС необходимо с помощью ЭВМ определить указанные выше эксплуатационные показатели и выполнить их сравнительный анализ. В программе «Редактор параметров участков» необходимо изменить ограничение скорости для категории «Электропоезда» до значения 250 км/ч (для адекватности расчетов для высокоскоростного поезда). После этого нужно сохранить файл параметров участка «.pfk» с изменениями.

12

Серии электровозов и массы составов отдельно для каждого типа профиля выбираются согласно варианту, выданному преподавателем, по табл. 6.1. В качестве высокоскоростного электропоезда ЭВС DC принять поезд Velaro RUS

В2 DC, в качестве ЭВС AC – Velaro RUS В2 AC.

Для расчетов принять массы составов пассажирских поездов 800 т, массы электропоездов оставить по умолчанию для типа состава «Нулевой». В программе «Тяговых расчетов» в «Задании на расчет для графика движения» выби-

рать нужную категорию в нечетном направлении для студентов нечетных вариантов и в четном направлении для студентов четных вариантов. В графе

«Состав» для пассажирских поездов выбирается тип состава «Пассажирский». Длину поезда, начальную скорость, коэффициент снижения сцепления, напряжение в контактной сети оставить по умолчанию. Рекуперативное тормо-

жение применять максимальное.

Для всех поездов выполняется по два тяговых расчета (один с «оптимизацией выбега», второй – без «оптимизации выбега») для каждого типа профиля с максимальным значением технической скорости. Для каждого расчета необходимо предусмотреть четыре – пять остановок продолжительностью 5 – 10 мин. Результаты расчетов необходимо занести в таблицу по форме табл. 6.2 (шесть строк для каждого условного участка соответствуют расчету трех серий ЭПС по два расчета на каждую – с оптимизацией и без оптимизации выбега).

Столбцы табл. 6.2 заполняются согласно разд. 2.2 лабораторной работы 2 аналогично столбцам табл. 2.2. Коэффициент мощности (столбец 11) рассчитывается по формуле (3.2) лабораторной работы 3.

Зависимость результирующего удельного расхода от массы состава и от серий ЭПС для трех типов профилей пути в отдельности следует представить в графическом виде.

В выводе о проделанной работе необходимо проанализировать результаты определения эксплуатационных показателей рассмотренных электровозов и электропоездов. Отметить наиболее энергоэффективный ЭПС на каждом из типовых профилей.

13

6.3. Содержание отчета

1)Цель работы.

2)Краткое описание выбранных для расчета параметров (серии ЭПС, род тока, тип тягового привода, техническая скорость, масса состава) согласно своему варианту.

3)Результаты расчета эксплуатационных показателей в табличном и графическом виде.

4)Скриншоты окон программы «Тяговые расчеты» с расчетными данными и отчетными данными для девяти расчетов без оптимизации выбега – всего 18 скриншотов.

5)Выводы о проделанной работе, содержащие развернутые пояснения по вопросам, приведенным в п. 6.4.

6.4.Контрольные вопросы

1)Как определяются удельный расход электроэнергии и удельная рекуперация?

2)Как определяются техническая и участковая скорости электровоза и коэффициент участковой скорости?

3)Что такое коэффициент мощности электровоза? У ЭПС каких серий его значение получилось наибольшим, с чем это связано?

4)Как вы понимаете «оптимизацию выбега», применяемую в половине расчетов, что она дает?

5)Для каких серий ЭПС применение «оптимизации выбега» наиболее эффективно в ваших расчетах?

16

Лабораторная работа 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НА ЭВМ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ВЕДЕНИЯ ПОЕЗДА И СОСТАВЛЕНИЕ РЕЖИМНОЙ КАРТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Ц е л ь р а б о т ы: изучение особенностей корректировки режимов ведения поезда при выполнении тяговых расчетов с помощью ЭВМ, составление энергооптимальной режимной карты ведения поезда для электровоза постоянного тока заданной серии с поездом заданной массы.

7.1.Общие сведения

Косновным режимам ведения поезда относятся следующие:

–пуск локомотива и разгон поезда до выхода на выбранную ходовую характеристику локомотива;

–движение под током при включенных тяговых двигателях на ходовых позициях контроллера машиниста;

–движение на выбеге при выключенных тяговых двигателях;

–регулировочное торможение, подтормаживание поезда на спусках для поддержания его скорости на заданном уровне;

–торможение для снижения скорости перед сигналами и остановками. Каждый из этих элементов оказывает существенное влияние на результа-

ты использования мощности локомотивов и расходования электрической энергии на тягу поездов.

Основные методы экономии электроэнергии на тягу поезда:

–минимально возможная затрата времени на разгон поезда;

–работа на наиболее экономичных позициях контроллера машиниста;

–ведение поезда на спусках при скоростях, близких к допустимым;

–умелое и расчетливое управление автотормозами;

–точное соблюдение перегонного времени хода;

–работа без ненужных нагонов времени;

–использование КПД тяговых электродвигателей с применением режима ослабленного поля;

–ликвидация внеплановых остановок;

–заблаговременное снижение скорости перед остановками;

17

–своевременный уход за электровозом и содержание его в исправном состоянии;

–знание локомотивной бригадой профиля пути и ограничение скоростей по всему участку;

–знание локомотивной бригадой конструкции локомотива и его тяговоэнергетических возможностей.

Режимная карта – документ, определяющий технологию работы локомотива (локомотивной бригады) при вождении поезда на заданном участке. Задачей лабораторной работы является составление энергооптимальной режимной карты.

В основу режимной карты должен быть положен рациональный и экономически выгодный режим ведения поезда с соблюдением графика движения поездов.

Режимная карта составляется в табличной форме.

Полученная таблица должна содержать колонки километров пробега, соответствующих скоростей, указание о позициях контроллера машиниста и ступенях торможения и данные об ограничениях скорости по станциям и перегонам. Такая таблица будет представлять собой цифровую форму режимной карты.

Табличная форма режимной карты удобна своей портативностью и простотой в тиражировании. К недостаткам такой формы карты следует отнести отсутствие наглядности в отношении продольного профиля пути и характера изменения скорости движения поезда из-за отсутствия кривой скорости.

7.2.Порядок выполнения работы

После запуска программного комплекса, необходимо в верхней части окна выбрать «Расчет системы постоянного тока 3 кВ» и затем в каталоге участков файл «Литвиново – Тайга – Мариинск.pfk». В программе «Редактор параметров участков» в разделе «Категории и типы поездов» оставить одну категорию – «грузовые поезда» – и сохранить файл параметров участка под именем «Литвиново – Тайга – Мариинск_1.pfk».

Далее необходимо открыть созданный файл параметров участка и перейти в программу «База данных типовых составов», в которой выбрать «Составы»

18

и в открывшемся окне выбрать «Груз., 100%рол. » (рис. 7.1). Количество вагонов принять равным 100, массу одного вагона – 70 т (при этом нагрузка на ось составит 17,5 т), наименование состава сменить на «Груз., 100%рол._17,5», закрыть программу «База данных типовых составов» с сохранением выполненных изменений.

Рис. 7.1. Вид окна «Основные характеристики состава» в программе «Базы данных типовых составов»

Далее в программе «Тяговые расчеты» выполнить тяговые расчеты для электровоза 2ЭС10 и следующих параметров:

–участок Мариинск – Тайга;

–нечетное направление;

–масса состава – 7000 т;

–состав – «Груз., 100%рол._17,5»;

–длина поезда – 1434 м;

–напряжение в контактной сети – 3000 В;

–максимальная позиция контроллера – 1.0;

–предусмотреть пятиминутные остановки на ст. Антибесский, Ижморская, Судженка и остановку на станции Тайга;

–рекуперативное торможение регулировочное.

Если все параметры заданы верно, то по результатам выполненного рас19