Как найти мощность электровоза

1. Для электрической
железной дороги выполняется закон
Ома. Напряжение
подстанции равно сумме противо-ЭДС
двигателей и потере напряжения на
проводах контактной сети и обмоток
двигателя:

.
Однако определить
силу тока в
контактной сети непосредственно по
уравнению закона Ома невозможно. Это
обусловлено тем, что противо-ЭДС не
постоянна, а зависит от индукции
магнитного поля В:

для одного двигателя. В двигателях
последовательного возбуждения противо-ЭДС
будет зависеть от силы тока двигателя
точно также как и индукция (рис. 14.1).
Суммарную противоЭДС двигателей
локомотива определяют сложением ЭДС
отдельных двигателей в зависимости от
схемы соединения двигателей.

В
озможно
графическое решение уравнения закона
Ома. Пусть для простоты двигатели
электровоза при равномерном движении
вращаются с постоянной угловой скоростью
ω.
Проведем на графике (рис. 14.1) прямые
линии

.
Абсциссы точек пересечения с линией
ЭДС всех двигателей локомотива дадут
расчетное значение силы потребляемого
тока. Так как сопротивление контактной
сети зависит от расстояния между
подстанцией и электровозом
l
>0, то с
удалением от подстанции угол наклона
линии

будет возрастать, точка пересечения
будет смещаться в диапазон малых токов.
Определив силу тока, можно определить
мощность тяговых двигателей как площадь
прямоугольника (P=εJ)
на графике.

2. На стадии
проектирования электровоза необходимую
силу тока
можно
определить
по заданной
мощности
тяговых двигателей. Зависимость полезной
мощности тяговых двигателей от силы
тока, согласно уравнению баланса
мощности, определяется уравнением
второго порядка

.
14.1

Функция мощности
имеет максимум (рис.14.2). Приравняв первую
производную к нулю

,
получим значение силы тока, при котором
полезная мощность принимает максимальное
значение

.
14.2

Это в два раза
меньше тока короткого замыкания, когда
якоря двигателей не вращаются, противоЭДС
отсутствует. Однако работать в этом
режиме тяговые двигатели не должны, так
как коэффициент полезного действия
подстанции

слишком мал, равен 50 %.

Решая квадратное
уравнение баланса мощности, подставив
в него J_max
и приведя
к виду

можно определить силу тока, потребляемую
двигателями локомотива. Это уравнение
второго порядка относительно силы тока
и его решение имеет два корня:

.
(14.3)

Если корни
действительные и положительные, то
двигатели локомотива выбирают меньший
ток J₁.
Если корни мнимые, то тяговая подстанция
не в состоянии обеспечить заданную
мощность тяговых двигателей локомотива
из-за большого сопротивления контактной
сети. Следует или увеличивать сечение
проводов контактной сети, или уменьшать
расстояние между подстанциями.

Однако на рассчитанное
предельное значение силы тока тяговых
двигателей накладываются несколько
ограничений, которые нельзя превышать.
Сила тока не может быть настолько
большой, чтобы ведущие колеса локомотива
буксовали (см. формулу 13.1:

).
Необходимо, чтобы КПД подстанции был
не менее 95%, необходимо, чтобы не
перегревались двигатели, не перегревался
провод.

3. Потребуем, чтобы
КПД тяговой подстанции был не менее
η=95%,
то есть тепловые
потери не превышали 5%
от потребляемой мощности. По закону
Джоуля –Ленца мощность тепловых потерь
равна произведению квадрата силы тока
на сопротивление

.
Отсюда допустимая сила тока по ограничению
потерь мощности равна

. 14.4

Расчетная сила
тока по этой формуле не должна превышать
силу тока формуле 14.2 , иначе КПД железной
дороги будет мал.

Исключим из закона
Джоуля-Ленца силу тока по формуле КПД
подстанции

.
Мощность тепловых потерь будет равна

14.5

Как видно из
формулы, для снижения тепловых
потерь, следует,
во-первых, уменьшать сопротивление
проводов контактной сети. По формуле

нужно увеличить площадь сечения, но
это приведёт к утяжелению проводов,
удорожанию контактной сети. Или следует
уменьшать длину контактного провода,
то есть уменьшать расстояние между
подстанциями.

Во-вторых, можно
повысить напряжение контактной сети.
Например, при повышении напряжения
тяговой подстанции в два раза, сила тока
уменьшится в два раза, а тепловые потери
в четыре раза при постоянном сечении
проводов. Поэтому существуют предложения
повысить напряжение в контактной сети
постоянного тока вместо 3 кВ до 6 кВ
и даже до 12 кВ. По этой же причине
применяется контактная сеть переменного
тока с напряжением 25 и 50 кВ.

Определим
сопротивление контактного провода
между ближайшими подстанциями при
заданной мощности электровоза Р.
Решая
уравнение баланса мощности относительно
сопротивления контактного провода,
получим

.
(14.6)

По этой формуле
при мощности двигателей несколько МВт
величина сопротивления контактной
сети должна составлять 0,2–0,3 ом. Тогда
расстояние между подстанциями при
площади сечении провода 200 мм²
будет около 20 км.

4.
Ограничение силы тока по нагреву
двигателей. В
процессе работы электродвигатели
нагреваются вследствие выделения
теплоты на активном сопротивлении
обмоток возбуждения и обмоток якоря и
потерь на гистерезис при перемагничивании
железа якоря. Это может привести к
перегреву двигателя. Теплота, выделяемая
за некоторое малое время, dQ
= J²r
dt
, расходуется на теплоотдачу окружающей
среде и нагрев двигателя.

Нагрев приводит
к повышению температуры двигателя
аккумулированной теплотой

.
Здесь m
– масса двигателя, с
– удельная теплоемкость материала (в
основном это сталь), dT–
повышение температуры. Теплоотдача
окружающей среде пропорциональна
площади теплоотдающей поверхности
двигателя S
и перепаду температур (Т-Т₀)
между поверхностью двигателя и окружающей
средой:
dQ_отд
= α S
(T–T₀
) dt.
Здесь α
– коэффициент теплоотдачи, зависящий
от способа теплоотдачи. Запишем уравнение
теплового баланса

14.7

Произведем расчет
температуры двигателя в зависимости
от времени работы. Пусть сила тока
постоянна. Разделим в дифференциальном
уравнении (14.7) переменные: время t
и температуру T.
В результате получим

.
Проинтегрируем обе части уравнения в
пределах: по времени от нуля до текущего
момента t,
по температуре от начальной Т₀
до текущей температуры Т


.
Подставим пределы интегрирования и
потенцируя, получим зависимость
температуры корпуса двигателя от времени

14.8

Температура корпуса
растет со временем по экспоненциальному
закону (рис.14.3). Скорость роста определяется
коэффициентом показателя экспоненты

.
Это так называемое время релаксации.
Чем больше масса и удельная теплоемкость
двигателя, тем дольше по времени нарастает
температура. В пределе, при бесконечно
долгом времени работы температура
стремится к равновесному значению. При
этом температура корпуса становится
предельной, а вся подводимая теплота
рассеивается в пространство

. 14.9

Существует
допустимая температура эксплуатации
тяговых двигателей. Она ограничивает
допустимое время работы двигателя. Чем
выше сила тока, тем меньше допустимое
время работы двигателя (рис. 14.3). Поэтому
для увеличения длительности безопасной
работы двигателя, чтобы доехать без
остановки до следующей станции, приходится
ограничивать силу потребляемого тока
и мощность двигателей. Существует
понятие «часовой режим» при котором в
течении часа не допускается перегрева
двигателей. По этому режиму определяется
номинальная, паспортная мощность тяговых
двигателей и допустимая сила тока.

Контрольные вопросы

1. Как по графику (рис. 14.1) определить
мощность тяговой подстанции, мощность
двигателя и мощность тепловых потерь
при заданном сопротивлении контактной
сети и двигателей?

2. Как можно рассчитать сопротивление
контактной сети?

3. Почему тяговые подстанции переменного
тока располагаются на расстоянии друг
от друга в три раза дальше, чем тяговые
подстанции постоянного тока?

4. Почему электроэнергия от электростанций
к потребителю передается под высоким
напряжением в несколько сотен киловольт?

5. Возможен ли переход к повышению
напряжения контактной сети постоянного
тока до 6 или 12 кВ? С какой целью это
предлагается?

6. Каким образом может осуществляется
импульсное регулирование мощности
тяговых двигателей? Как будет влиять
на процессы переключения явление
самоиндукции?

7. Почему индукция магнитного поля в
железе магнитной цепи электродвигателя
при беспредельном увеличении силы тока
в катушках возбуждения достигает
насыщения?

8. Какие способы можно придумать для
принудительного охлаждения перегревшегося
тягового двигателя?

9. Когда быстрее растет температура
двигателя: в начале работы или в конце?
Когда быстрее остывает двигатель: в
начале охлаждения или в конце? Теоретически
сколько времени будет остывать
неработающий двигатель?

10. При каких условиях электрический
двигатель может сколь угодно долго
работать без перегрева?

11. Какой двигатель, большой мощности
или маленькой, более склонны к перегреву?

12. Почему из двух значений силы тока для
получения одной и той же мощности
реализуется меньшее значение?

13. Какие меры следует предпринять, чтобы
из двигателя «выжать» максимальную
мощность? Каков коэффициент полезного
действия двигателя в режиме максимальной
мощности?

14. Что произойдет с ведущим колесом
электровоза, если электромагнитный
момент якоря на колесе превысит момент
силы тяги колеса?

15. Какие меры следует предпринять, если
электродвигатели локомотива не в
состоянии развить заложенную в проекте
мощность?

16. Какие меры следует предпринять, чтобы
увеличить расстояние между тяговыми
подстанциями?

17. Почему наибольшее распространение
имеет переменный ток? Тогда почему
тяговые двигатели локомотивов постоянного
тока?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Определение тяговой мощности электровоза

1. Расчёт
вибротранспортной установки

Исходные данные для
расчёта

масса неуравновешенного
груза — m = 16 кг;

радиус эксцентриситета —
r = 12 см = 0,12м ;

частота колебаний n =
1750 мин^-1;

амплитуда колебания А = 4
мм;

ширина стола В = 1,2м;

высота потока
транспортируемого груза h = 0,45м;

насыпная плотность g = 3 т/м³;

угол наклона установки a = 14⁰.

Угловая скорость

 рад/с

где n – частота
колебаний, мин^-1

рад/с

Сила возмущения

, Н

где g – ускорение
свободного падения, g = 9,81 м/с²;

m – масса неуравновешенного
груза, кг;

r – радиус
эксцентриситета, м;

w – угловая скорость, рад/с.

 Н

Скорость движения груза
по столу

, м/с

где A – амплитуда
колебания, мм;

a – угол наклона установки, град;

n – частота колебаний,
мин^-1

Производительность
виброустановки

, т/ч

где В – ширина стола, м;

h – высота потока
транспортируемого груза (принимается 0,45 м)

g – насыпная плотность, т/м³

u – скорость движения груза по столу,
м/с.

 т/ч

Мощность привода

, кВт

где Кт – коэффициент
транспортирования (принимается 1,5 – для абразивной массы);

h – кпд электродвигателя;

lэ – удельный расход
энергии на транспортирование горной массы силой тяжести 1кН на расстояние 1м
(принимается 1.75кН/м)

L – длина стола, (
принимается 6м);

Н – высота
транспортирования, м

 м

 q – погонный вес перемещаемого
груза по грузонесущему столу, Н/м

Н

 кВт

2. Расчёт
ленточного конвейера

Исходные данные для
расчёта

 

рис. 1 схема конвейера

ширина ленты B = 1200 мм;

угол наклона конвейера b = 0⁰;

угол обхвата приводных
барабанов a = 400⁰;

тип ленты РТЛО;

скорость движения u = 1,4 м/с;

длина конвейера L = 70м

часовая
производительность 1924, 6 т/ч

Погонная масса груза на
ленте q_г , кг/м

кг/м

где Qч — часовая
производительность, т/ч;

u — скорость движения, м/с;

кг/м

Погонная масса ленты

 

где m— масса ленты
т/м² (принимается 25 кг);

В – ширина ленты, м

 кг/м

Погонная масса роликоопор
порожней ветви

где lр.п – шаг порожних
роликоопор, (принимается 2600мм);

Gр.п – масса порожней
роликоопоры, (принимается 26 кг).

Расчёт тягового усилия
методом обхода контура по точкам

S₁ = S_сб

где S_сб –
натяжение сбегающей ветви, Н

S₂ = S₁×k_у = S_сб×1,01

где k_у –
коэффициент увеличения натяжения

S₃
= S₂+W_2-3 = S₂+(q_л+q_р.п)×L_П×w×g

где q_л –
погонная масса ленты, кг/м;

q_р.п. –
погонная масса роликоопор порожней ветви, кг/м;

L_п –
горизонтальная проекция длины конвейера, м.

w – коэффициент сопротивления движению
(принимается 0,04)

g – ускорение свободного
падения, м/с²

S₄ =
S₃×k_у = S₃×1,01

S₅
= S₄ + W_4-5 =S₄ + (q_г+ q_л)×L_Г ×w×g

S_нб(5) = S_cб(1)×em^a

где em^a — тяговый коэффициент (для a =400°, em^a =
8,14)

S_нб(5) = S_cб(1)×8,14

S_нб(5) = S_cб×1,01×1,01+q_л×L_П×w×g×1,01+ q_р.п×L_П×w×g×1,01+ q_г×L_Г×w×g+ q_л×L_Г×w×g

S_нб(5) = S_cб×1,01² + 10868,11, S_cб×8,14 = S_cб×1,01² + 10868,11

 Н

S_нб = S_cб×8,14 = 8,14×1526,44 = 12425,22 Н

F = S_нб — S_сб
= 12425,22 — 1526,44 = 10898,7 Н

где F – тяговое усилие, Н

Мощность двигателя конвейера

, кВт

где F – тяговое усилие, Н

u — скорость движения, м/с;

Кз – коэффициент запаса
(принимается 1,15)

h — КПД механической передачи
(принимается 0,95)

кВт

3. Расчёт
электровозной откатки

Исходные данные

Электровоз 7КР-1У

Вагонетка ВДК2,5

Уклон пути i = 4

Ускорение а = 0,04 м/с²

Начальная скорость
торможения – 3,4 км/ч

L₁=2,5 км

L₂=3,5 км

L₃=2,8 км

Qч₁=Qч₂=Qч₃=1924,6
т/ч

g = 3 т/м³

Сменная
производительность

, т

где Qч – часовая
производительность, т/ч

т

Средневзвешенная длина
откатки

где A₁, А₂,
А₃ – сменные грузопотоки на каждом маршруте (производительности
погрузочных пунктов), т;

L₁, L₂,
L₃ – длина откаточных путей, м

км

Принимается локомотив
АРП7-900

Вес порожней и грузовой
прицепной части состава

, кН

где Рэ – масса
электровоза, т;

g – ускорение свободного
падение м/с²;

y – коэффициент сцепления колес
локомотива с рельсами (принимается для рельс покрытых жидкой железорудной
грязью с глинистыми примесями y=0,11);

w_п – основное удельное сопротивление
движению порожних вагонеток, Н/кН (согласно таблице 4, w_п=10,5);

i –
средневзвешенный уклон пути;

w_КР – коэффициент дополнительного
сопротивления от криволинейности трассы, Н/кН;

а – ускорение при
трогании состава с места, м/с²;

где S_Б – база
вагонетки, м (согласно приложению 3, принимается 1,3);

S_К – колея
рельсовых путей, м (принимается 0,9)

R – радиус
криволинейности рельсового пути, м (для колеи в 900мм, R = 20);

К₁ –
коэффициент, учитывающий состояние поверхности рельсов (К₁=0,45 –
для мокрых рельс);

К₂–
коэффициент, учитывающий влияние загрузки вагонеток (К₂,=1 – для
порожних вагонеток).

Н/кН

кН

, кН

где w_г– основное удельное сопротивление движению гружёных
вагонеток, Н/кН (согласно таблице 4, w_Г=6);

где К₁ –
коэффициент, учитывающий состояние поверхности рельсов (К₁=0,45 –
для мокрых рельс);

К₂–
коэффициент, учитывающий влияние загрузки вагонеток (К₂,=0,85 для
гружёных вагонеток)

Н/кН

кН

Число вагонеток в составе

где Gг – вес груза в
вагонетки, т

где g – насыпная плотность руды, т/м³;

Кз – коэффициент
заполнения вагонетки (принимается 0,9);

Gв – масса порожней
вагонетки, т.

 т

шт

где С – коэффициент тары,
учитывающий часть налипшего груза в вагонетке (принимается 0,1).

шт

Ориентировочно
принимается 12 шт.

Уточняется вес прицепного
состава

кН

кН

Производим проверку
допустимой массы состава по нагреву электродвигателей электровоза, для этого
определяется тяговая сила на 1 электродвигатель.

где n– количество тяговых
двигателей (для электровоза АРП-7-900,n=2)

 Н

Согласно
электромеханической характеристике электродвигателя ЭГ-46 (рисунок 2) полученным
значениям соответствуют токи I_Г = 42 А, I_П = 42А;
скорости u_Г = 13,5 км/ч, u_П = 13,5 км/ч.

Время одного рейса

где t_П – время
движения состава в порожнем направлении, мин;

t_Г – время
движения состава в грузовом направлении, мин;

q – время загрузки, разгрузки состава,
мин

где L – средневзвешенная
длина откатки, км;

u_П, u_Г – скорость
движения состава соответственно в порожняковом и грузовом направлении, км/ч;

мин

мин

где z – число вагонов в
составе;

t_З – время
загрузки одной вагонетки (принимается по таблице 5), мин;

t_Р – время
разгрузки одной вагонетки (принимается по таблице 5), мин;

мин

мин

Эффективный ток

где a –коэффициент, учитывающий
дополнительный нагрев двигателей при выполнении манёвров в пунктах загрузки
вагонеток (принимается 1,4 – для рудных шахт); I_Г, I_П –
токи двигателя, соответственно при движении с гружёным и порожним составами, А;
Тр – время рейса, мин.

А

;

где I_Ч –
часовой ток двигателя, принимается по электромеханической характеристики, А.

А

Проверка веса поезда по
торможению

Допустимая скорость

где u_ДОП – допустимая скорость гружёного
состава под уклон при установившемся движении, км/ч;

– максимальный тормозной путь для
грузового состава,=
40м;

– основное удельное сопротивление движению
гружёных вагонеток, Н/кН;

Н

Н/кН

км/ч. Тогда

мин

мин

мин

Возможное число рейсов за
смену 1-м электровозом.

Потребное число рейсов

Потребное количество
электровозов

шт

Фактическая
производительность электровоза в смену

т×км/смену

Расход электроэнергии за
1 рейс

, кВт×ч

 кВт×ч

Расход электроэнергии за
смену

 кВт×ч/смену

Удельный расход
электроэнергии

 кВт×ч/т×км

Возможное число рейсов
без замены батарей

, мДж

мДж

Определяется суммарная
сменная производительность всех ортов откаточного горизонта

Qсм = Q₁ +Q₂
+Q₃,(1.176)

Qсм = 600+1000+800
=2400 т

Определяется масса поезда
при трогании на подъём на засоренных путях у погрузочных пунктов.

 

где P – масса
электровоза, т;

j — коэффициент сцепления колёс
электровоза с рельсами, j=0,2;

w_Г – основное удельное сопротивление движению w_Г = 5;

i – уклон пути, i = 4;

w_КР – сопротивление движению на
криволинейных участках, принимается w_КР = 0;

а – ускорение, а = 0,04
м/с²

Масса вагонетки ВГ2 G₀
= 1,3, вместимость кузова Vв = 2м³. Тогда число вагонеток в составе
определяется по формуле:

где g — насыпная плотность
транспортируемой горной массы, g = 2,5;

принимается 13 вагонеток.

Определяются параметры
состава:

масса груза в одном
вагоне

действительная масса
порожнего поезда

масса гружёного поезда
без локомотива

длина поезда

где  — длина электровоза,  =
4500 мм, (4.311)

 — длина вагонетки,  = 3070 мм, (2.324)

Проверяется масса поезда по условию торможения. Допустимая
скорость гружёного поезда n_ДОП.ГР на
расчётном преобладающем уклоне определяется по формуле, учитывая, что £ 40 м, B_ДОП = 0 (на
электровозе не установлены рельсовые электромагнитные тормоза) и

Таким образом, допустимая
скорость

где  — тормозной путь от начала торможения до полной остановки
поезда, м

Проверяется масса поезда
по условию нагрева тяговых двигателей электровоза. Эффективный ток тягового
двигателя Iэф электровоза 7КР-1У определяется по формуле, а
длительно-допустимый ток Iдл = 50 А (по его технической характеристике
(2.267)).

Предварительно по
формулам определяется установившаяся сила тяги , отнесённая к одному двигателю
в грузовом и порожняковом направлениях:

где n_ДВ –
число тяговых двигателей электровоза, n_ДВ = 2;

g – ускорение свободного
падения, g = 9,8 м/с²

Согласно
электромеханической характеристике электродвигателя ЭГ-46 рисунок 1 (2.112)
полученным значениям соответствуют токи I_Г = 30 А ; I_П =
35А.

Время движения гружёного
состава определяется исходя из допустимой по торможению скорости движения n_ДОП.ГР = 14,1 км/ч

 

где Lг – длина
транспортирования гружёного состава, км;

k_Г –
коэффициент учитывающий снижение скорости в периоды разгона и торможения

а время движения
порожнего состава – исходя из скорости движения n_П.; согласно электромеханической
характеристике (рисунок 1): при силе тока I_П = 35 А скорость n_П.= 18,35 км/ч. Таким образом,

где Lп – длина пути в
порожняковом направлении, км;

k_П –
коэффициент учитывающий снижение скорости в периоды разгона и торможения k_П
= 0,8

Продолжительность пауз q_Ц – включает продолжительность маневровых операций
(таблица 10.4, 1.180) и резерв времени на различные задержки – 10 мин.

 

где t_З – время
загрузки одной вагонетки, мин;

t_Р – время
разгрузки одной вагонетки, мин;

Определяется
продолжительность одного рейса

Определяется эффективный
ток

где a — коэффициент учитывающий
дополнительный нагрев двигателей при выполнении манёвров, принимаем a = 1,2, (1.179) 23,1 < 50

По полученным результатам
расчётов массы состава по условиям трогания, торможения и нагрева двигателей
принимаем окончательное число вагонеток в составе z = 13.

Длина поезда составляет
44,41 м, следовательно длина разминовки для размещения поезда должна быть не
менее 50 м.

Определяется число
электровозов и их производительность:

число рейсов одного
электровоза за смену

где t_СМ –
продолжительность смены, принимаем 6 ч;

k_Э –
коэффициент учитывающий время подготовки электровоза к эксплуатации, принимаем
k_Э = 0,8

потребное число рейсов за
смену

где k_Н –
коэффициент неравномерности поступления груза, принимаем 1,6 (при отсутствии
аккумулирующей ёмкости; n_Л, n_Л – число рейсов на одно
крыло соответственно с людьми и вспомогательным материалом.

число электровозов
необходимых для работы

Принимаем резерв
электровозов N_РЕЗ = 2 (из условия, что N_Р от 12 —N_РЕЗ=3),
(1.187). Инвентарное число электровозов

Определяется сменная
производительность электровоза

Определяется расход
энергии на электровозный транспорт.

Расход энергии за один
рейс, отнесённый к колёсам электровоза

 

где Fг и Fп — сила тяги в
грузовом и порожнем направлениях, Н

Расход электровозом
энергии за рейс, отнесённый к шинам подстанции

где h_Э,h_С,h_П – КПД соответственно электровоза, тяговой сети и
подстанции, принимается h_Э = 0,6; h_Э = 0,95; h_Э = 0,93;

Удельный расход энергии
на шинах подстанции, отнесённый к 1 т*км транспортируемого груза

Общий расход энергии за
смену

Потребная мощность
тяговой подстанции при коэффициенте одновременности

и среднем токе

Таким образом потребная
мощность тяговой подстанции

1.
Ю.С. Пухов
Рудничный транспорт М., Недра, 1991

2.
Справочник
подземный транспорт шахт и рудников. Под редакцией Г.Я. Пейсаховича М., Недра,
1985

3.
Справочник
шахтный транспорт. Под редакцией И.Г. Штокмана М., Недра, 1964

4.
Справочник по
шахтному транспорту. Под редакцией Г.Я. Пейсаховича М., Недра, 1977

Подробности

Категория: Подвижной состав

Мощность локомотива — характеризует тяговые и скоростные качества локомотива, выражается отношением работы, выполняемой локомотивом, к интервалу времени её совершения. Мощность локомотива выбирают на основе технико-экономических расчётов для заданных грузо- или пассажиропотоков. Обычно определяют т. н. касательную мощность локомотива, которая развивается его движущими колёсами при реализации расчётной, или длительной касательной силы тяги локомотива при расчётной скорости локомотива. Касательная мощность локомотива используется в расчётах: при определении макс, массы грузового поезда и скорости его движения на расчётном подъёме, параметров основные узлов локомотива (осевой формулы, нагрузки от колёсных пар на рельсы и др.) по формуле Nk = Fк • в/3600 кВт, где F„ — касательная сила тяги локомотива, Н; v — скорость движения, км/ч.
Для характеристики тепловозов обычно указывают мощность по дизелям, под которой понимают суммарную номинальная мощность дизелей тепловоза, т. е. эффективную мощность дизелей при норм. атм. условиях (давление 760 мм рт. ст., температура 20 °С, относительная влажность ф= 0,6). Учитывая кпд тяговой передачи и служебные расходы локомотива, для ориентировочных расчётов принимают NK = 0,75 Ne. Расчётная касательная мощность паровозов серии Э составляла 770 кВт, серии ФД — около 1500 кВт; для тепловозов серии ТЭЗ в одной секции она равна 1180 кВт, а для серии 2ТЭ121 — около 3000 кВт. Мощность электровозов определяется по сумме мощностей на валах тяговых электродвигателей. Обычно указывают суммарную мощность часового режима; различают также мощность продолжительного режима. По формуле определяют касательную мощность электровоза, которая в несколько раз больше, чем у тепловоза. Для электровозов ВЛ82 она составляет 6600 кВт, для ВЛ85 — 11 400 кВт. Расчётная касательная мощность, реализуемая одной движущей колёсной парой, у тепловозов несколько больше, чем у паровозов, и в несколько раз меньше, чем у электровозов.

Мощность локомотива

Связанные понятия

Сила тяги локомотива — сила, реализуемая локомотивом и служащая для передвижения поезда.

Тяговые испытания локомотивов — испытания, проводимые для определения и проверки тяговых качеств и экономичности локомотивов, характеристик их основных узлов и проверки системы управления. Данные испытания служат также для снятия и проверки характеристик локомотивов, необходимых для нормирования веса поезда и тяговых расчётов. Аналогичным испытаниям подвергается и моторвагонный подвижной состав.

Газотурбово́з — локомотив с газотурбинным двигателем внутреннего сгорания (ГТД). На газотурбовозах практически всегда используется электрическая передача: газотурбинный двигатель соединён с генератором, а вырабатываемый таким образом ток подаётся на электродвигатели, которые и приводят локомотив в движение.

Маневро́вый локомоти́в — локомотив, предназначенный для маневровых работ на станциях и подъездных путях, то есть для выполнения всех передвижений вагонов по станционным путям, формирования и расформирования поездов, подачи вагонов к грузовым фронтам, на ремонтные пути, перестановки из парка в парк.

Теплово́з — автономный локомотив c двигателем внутреннего сгорания, чаще всего дизельным, энергия которого через силовую передачу (электрическую, гидравлическую, механическую) передаётся на колёсные пары.

Часовой режим — такой режим работы электрических машин, при котором они по условиям нагрева могут развивать максимально возможную мощность на протяжении 1 часа. Более продолжительная работа при таком режиме не допускается из-за вероятности повреждения изоляции от перегрева. При часовом режиме машины способны развить в среднем на 15—20 %, бо́льшую мощность, нежели в продолжительном. Это особенно важно при циклической нагрузке (разгон-выбег-остановка), так как позволяет реализовать больше работы.

Тяговые расчёты — прикладная часть теории тяги поездов, в которой рассматриваются условия движения поезда и решаются задачи, связанные с определением сил, действующих на поезд, и законов движения поезда под воздействием этих сил.

Мотор-компрессор (на схемах часто обозначается МК) — агрегат, совмещающий в себе приводной электрический двигатель и компрессор (в основном поршневой, редко винтовой). Активно применяется на электротранспорте (электровозы, электропоезда, трамвай, вагоны метрополитена, троллейбус, автобус), где служит для выработки сжатого воздуха.

Рекуперати́вное торможе́ние (от лат. recuperatio «обратное получение; возвращение») — вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, возвращается в электрическую сеть.

Гибридный локомотив — локомотив, использующий перезаряжаемые системы хранения энергии.

Локомоти́в (от лат. loco «с места» (аблатив лат. locus «место») + лат. motivus, «сдвигающий») — самоходный рельсовый экипаж, предназначенный для тяги несамоходных вагонов. Локомотив — это силовое тяговое средство, относящееся к подвижному составу и предназначенное для передвижения по рельсовым путям поездов или отдельных вагонов.

Тяговый электродвигатель (ТЭД) — электрический двигатель, предназначенный для приведения в движение транспортных средств (электровозов, электропоездов, тепловозов, трамваев, троллейбусов, электромобилей, электроходов, большегрузных автомобилей с электроприводом, танков и машин на гусеничном ходу с электропередачей, подъемно-транспортных машин, самоходных кранов и т. п.).

Сцепной вес локомотива — сумма всех нагрузок от движущих (сцепных) колёс локомотива на рельсы. Проще говоря, это вес, приходящийся на ведущие колеса (оси) локомотива. Используется для создания силы сцепления между колёсами и рельсами и позволяет превратить окружное усилие на ободе движущих колёс во внешнюю силу тяги локомотива или тормозную силу (при действии тормозов).

Электрово́з — неавтономный локомотив, приводимый в движение установленными на нем тяговыми электродвигателями, питаемыми электроэнергией из внешней электросети через контактную сеть, питаемую тяговыми подстанциями (реже также от бортовых аккумуляторов).

Электровоз В — промышленный электровоз постоянного тока, строившийся в Италии по заказу СССР. Локомотивы этой серии предназначались для перевозки руды в карьерах и на путях предприятий.

Электротеплово́з или теплоэлектрово́з — локомотив, который может работать и в режиме электровоза (получая энергию от контактного провода), и в режиме тепловоза (когда источником энергии служит дизельный двигатель).

Номинальный режим (продолжительный режим) — такой режим работы машин и оборудования, при котором они могут наиболее эффективно работать на протяжении неограниченного времени (более нескольких часов). Для оборудования, связанного с рассеиванием энергии (резисторы), либо с её преобразованием (двигатели, генераторы), номинальный режим определяется возможностью работы оборудования без превышения предельно допустимых температур.

АА (Андрей Андреев) — опытный маневровый тепловоз, выпущенный в конце 1933 года.

Электровоз АРП8Т — выпускаемый серийно фирмой ЗАО ПКФ «Амплитуда» шахтный аккумуляторный электровоз.

Парова́я турби́на — тепловой двигатель, в котором энергия пара преобразуется в механическую работу.

Моде́льный электродви́гатель — электрический двигатель, приводящий в движение летающую, плавающую, вообще какую-либо движущуюся модель, например модель автомобиля.

По́езд в современном понятии — сформированный и сцепленный состав, состоящий из группы вагонов, с одним или несколькими действующими локомотивами или моторными вагонами, приводящими его в движение, и имеющий установленные сигналы (звуковые и видимые), которые обозначают его голову и хвост. Помимо этого, на многих (в том числе и российских) железных дорогах каждый поезд получает определённый номер, позволяющий отличать его от остальных поездов. К поездам также относят локомотивы без вагонов, моторные…

Атомовоз, атомный локомотив, или локомотив с ядерной энергетической установкой — автономный локомотив, приводимый в движение за счёт использования атомной энергии.

Взлётный режим — режим работы авиационного двигателя, обеспечивающий максимальную мощность и тяговое усилие. Взлётный режим характеризуется максимальным значением механических и тепловых нагрузок на двигатель, отчего его применение строго лимитировано, в отличие от номинального режима, близкого к взлётному, но допустимого в течение длительного времени.

АА (Андрей Андреев) — опытный советский паровоз. Единственный в мире локомотив с семью движущими осями в одной жёсткой раме (не путать с сочленёнными паровозами).

СИ (Сурамский, итальянского производства, иногда обозначался серией СИ10) — эксплуатируемый в СССР магистральный грузовой электровоз постоянного тока, предназначенный для эксплуатации на Сурамском перевале. Выпускался итальянской фирмой Tecnomasio Italiano-Brown-Boweri.

Газотурбинный двигатель (ГТД) — это двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины.

Кратная тяга — тип тяги поездов с помощью двух (двойная тяга), трёх (тройная тяга) или более локомотивов, размещённых в голове (передней части) поезда, при этом каждый локомотив обслуживается отдельной локомотивной бригадой. Наиболее распространена двойная (двукратная) тяга, когда используются два локомотива. Система многих единиц (СМЕ), при которой несколько локомотивов, у которых объединены цепи управления, обслуживает всего одна локомотивная бригада, является разновидностью кратной тяги.

Боксова́ние — железнодорожный термин, обозначающий срыв сцепления между колесом и рельсом при реализации тягового усилия локомотивом или моторным вагоном. Проявляется во внезапном и значительном увеличении скорости вращения колёсной пары или колеса и вызвано превышением в данный момент времени приложеного тягового усилия над максимально реализуемым в данной точке контакта колеса и рельса. Может происходить как при трогании поезда с места, так и в движении. После срыва в боксование коэффициент трения…

Электрифика́ция желе́зных доро́г — комплекс мероприятий, выполняемых на участке железной дороги для возможности использовать на нём электроподвижной состав: электровозы (для тяги дальних пассажирских и грузовых поездов), электросекции или электропоезда (для тяги пригородных пассажирских поездов).

Турби́на (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение) — лопаточная машина, в которой происходит преобразование кинетической энергии и/или внутренней энергии рабочего тела (пара, газа, воды) в механическую работу на валу. Струя рабочего тела воздействует на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит их в движение.

ЛК (Лазарь Каганович) — паровозы типа 1-4-2, выпущенные Коломенским заводом в 1941 году. Паровоз возможно предназначался для грузопассажирской работы, так как имел диаметр движущих колёс 1600 мм. Основой для них возможно послужила конструкция пассажирского паровоза ИС. Отличительной особенностью локомотива была повышенная нагрузка от осей на рельсы, которая составляла 23 тс. Рабочая масса паровоза достигала 141,2 т, гружённого тендера — 119,4 т. Полная же длина паровоза с тендером по буферам составляла…

Паротурбовоз — локомотив, в качестве двигателя на котором установлена паровая турбина.

Теплоэлектробус (теплоэлектрический автобус, теплобус; опосредовано — автобус с электромеханической трансмиссией) — автономное безрельсовое механическое транспортное средство, предназначенное для перевозки 7 и более пассажиров, движимое с помощью тягового электропривода, энергия для которого производится на борту собственной теплоэлектрогенераторной установкой (ТЭГУ).

Тири́сторно-и́мпульсная систе́ма управле́ния (сокр. ТИСУ) — комплекс электронного и электромеханического оборудования для управления различными электрическими нагрузками в системах, имеющих нерегулируемый источник постоянного тока (тяговые двигатели (ТД) электровозов, тепловозов, МВПС, теплоходов, атомоходов, подвижного состава трамваев и троллейбусов и т. п.).

Турбоагрегат — агрегат, объединяющий в своём составе турбину (паровую, газовую или гидротурбину) и приводимый ею электрогенератор, как отдельные законченные устройства, вместе с их вспомогательными системами (возбуждения генератора, водяного и водородного охлаждения генератора , маслосистема подшипников турбины). Является одним из объектов основного оборудования электростанции.

Система прогрева тепловозов маневровых (СПТМ) — это автономная система прогрева, обеспечивающая поддержание в течение длительного времени предпусковых температур дизельных двигателей маневровых тепловозов и обогрева кабины машиниста при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Железнодорожный тормоз — устройства, которые создают искусственные силы сопротивления, необходимые как для регулирования скорости, так и для остановки подвижного состава.

Ли́ния элѐктропереда́чи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции.

Га́зовая турби́на (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение) — лопаточная машина, в ступенях которой энергия сжатого и/или нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу.

Тѐплоэлѐктроцентра́ль (ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции, которая не только производит электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов).

К (с кремниевыми выпрямителями) — электровоз переменного тока, выпускавшийся немецкими заводами и эксплуатирующийся на советских железных дорогах. Один из первых в СССР электровозов с полупроводниковым статическим преобразователем.

Электроподвижной состав на напряжение 6000 В — опытный электроподвижной состав (электровозы и электропоезда) постоянного тока, предназначенный для эксплуатации на напряжении 6000 В. Сама система электрификации на столь высоком (для линий постоянного тока) напряжении была предложена как альтернатива системе электрификации на переменном токе частотой 50 Гц и напряжением 25 кВ. В мире существовала лишь одна железная дорога, электрифицированная по такой системе — участок Гори — Цхинвали Закавказской…

Электри́ческий велосипе́д (электровелосипед, пауэрбайк, e-bike, pedelec (англ.)) представляет собой велосипед с электрическим приводом, который частично или полностью обеспечивает его движение. Его называют также велогибридом, хотя гибридный велосипед — это велосипед, сочетающий в своей конструкции как атрибуты горного, так и шоссейного велосипедов.

Ди́зельный дви́гатель (в просторечии — дизель) — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха. Применяется в основном на судах, тепловозах, автобусах и грузовых автомобилях, тракторах, дизельных электростанциях, а к концу XX века стал распространен и на легковых автомобилях. Назван по имени изобретателя. Первый двигатель, работающий по такому принципу, был построен Рудольфом Дизелем в 1897 году…

Гировоз (англ. inertia – type locomotive) — локомотив с механическим аккумулятором энергии (маховиком), предназначенный для транспортирования составов вагонеток по рельсовым путям горизонтальных выработок шахт, опасных по взрыву газа или пыли.

Привод постоянных оборотов (ППО), также привод постоянной частоты вращения (ППЧВ), англ. CSD (constant speed drive) — гидромеханическое либо пневмомеханическое устройство, применяемое для привода генератора переменного тока, требующего постоянной частоты вращения, от двигателя с переменными оборотами (обычно газотурбинного). Используется главным образом на самолётах разработки 1960 — 1990 гг, так как в это время стала широко внедряться основная сеть переменного тока, но не существовало мощной и надёжной…

Парова́я маши́на — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию водяного пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала.

Реверсивное торможение — вид торможения, при котором тормозной момент создаётся за счёт изменения направления тяги двигателя на противоположный движению.

Ответы

Игорь < Igor

Мощность локомотива есть объём выполненной локомотивом работы отнесённый к потраченному на его выполнение времени. В основном определяют касательную мощность, которую развивают движущие колёса при реализации расчётной или длительной касательной силы тяги локомотива. Касательная мощность локомотива необходима для проведения расчётов, по которым определяют максимальную массу поезда и скорость его движения на расчётном подъёме, а также для определения параметров основных узлов локомотива (таких как осевая формула, осевая нагрузка и прочие).

Albert Manukyan

Значения мощности некоторых локомотивов:
Паровоз О — ~ 400 кВт
Паровоз Э — ~ 700 кВт
паровоз ФД — ~ 1500 кВт
Тепловоз ТЭ3 — 2100 кВт
Тепловоз 2ТЭ116 — ~ 3000 кВт
Электровоз ВЛ10 — 5200 кВт
Электровоз ВЛ80 — 6520 кВт
Электровоз ET40 — 6864 кВт (часовой режим)
Электровоз ЧС8 — 7200 кВт (длительный режим)
Электровоз ВЛ15 — 9000 кВт
Электровоз ВЛ85 — 10 020 кВт (часовой режим)
Электровоз ВЛ86ф — 11 400 кВт

лошадиная сила = 746 Вт

Аким

При временном сцеплении двух локомотивов, на каждом из которых находится бригада, весовую норму поезда при расчетах определяют как для локомотива двойной мощности. Если двойная тяга или подталкивание необходимы только на отдельных перегонах, то тяговый расчет для этих перегонов выполняют как составную часть общего расчета, учитывая удвоенную мощность локомотива.

Sergei Burlachenko

Значения мощности некоторых локомотивов:

Паровоз О — ~ 400 кВт
Паровоз Э — ~ 700 кВт
паровоз ФД — ~ 1500 кВт
ТЭ3 — 2100 кВт
2ТЭ116 — ~ 3000 кВт
ВЛ10 — 5200 кВт
ВЛ80 — 6520 кВт
ET40 — 6864 кВт (часовой режим)
ЧС8 — 7200 кВт (длительный режим)
ВЛ15 — 9000 кВт
ВЛ85 — 10 020 кВт (часовой режим)
Электровоз ВЛ86ф — 11 400 кВт

Андрей

Паровоз О — ~ 400 кВт
Паровоз Э — ~ 700 кВт
паровоз ФД — ~ 1500 кВт
ТЭ3 — 2100 кВт
2ТЭ116 — ~ 3000 кВт
ВЛ10 — 5200 кВт
ВЛ80 — 6520 кВт
ET40 — 6864 кВт (часовой режим)
ЧС8 — 7200 кВт (длительный режим)
ВЛ15 — 9000 кВт
ВЛ85 — 10 020 кВт (часовой режим)
Электровоз ВЛ86ф — 11 400 кВт

Олег Пряморуков

В основном, касательную мощность локомотива определяют по следующей формуле:
Nk=Fk • v / 3600 (кВт), где
Fk — касательная сила тяги локомотива, Н;
v — скорость движения, км/ч.

Ал

Александр

паровозы,
тепловозы,
газотурбовозы,
электровозы,
контактно-аккумуляторные электровозы,
электротепловозы,
атомовозы,
гировозы и пневматические локомотивы.

Андрей Свентух

Электровоз 4ЭС5К на 2014 год является самым мощным локомотивом постоянной формации в мире (часовая мощность 13 120 кВт). Самый мощный в России

Александр

у каждого локомотива своя мощность двигателя.в зависимости от комплектации и задач,для которых он предназначен

Ну это я и так могу догадаться…

Александр

в интернете почитайте,если интересует этот вопрос

Павел Павел

Смотря какой локомотив.. На дизельных в основном стоят оппозитные движки.. Но они тоже все разной мощности..

Я Я

Паравоз, тоже локомотив! И КПД у него как у паровоза! Вас интересует конкретное средство передвижения РЖД?

ДИ

Дмитрий Иваныч

От 400 лошадиных сил у тепловоза ТГК-2, до 6000 ТЭП-70. Есть и поболее. До 12 000 л/с доходит. Бывает и больше.

Евгений Васильев

Какого? 10 Д100? Или т-49? Какого локомотива конкретно? Обычно от тысячи лошадинных сил до трех тысяч.

Зн

Знахарь

В основном, касательную мощность локомотива определяют по следующей формуле:
Nk=Fk • v / 3600 (кВт)

Георгий Вайзбург

Это смотря какой локомотив. Надо определится как скоро он просыпается при вашем появлении.

Serega

7100 лошадиных сил при скорости 50 км час. 5200 лошадиных сил при скорости 100 км час. Достаточно?

VN

Viktor Nnn

а чёрт его знает. вчера про лазеры посмотрел, там мощность с 15 нулями. охренеть!

Дмитрий Турлов

Приблизительно столько же, насколько у тебя отсутствуют мозги Маргарита

Николай Лисовский

Там стоят дизель генераторы. Мощность дизеля 1500 л. с. Генератора 1000 квт