Тяговая характеристика тепловоза

Зависимость силы тяги от скорости движения тепловоза, при постоянной мощности дизеля, называется тяговой характеристикой тепловоза.

Мощность тепловоза будет постоянной, если при изменении скорости движения тепловоза сила тяги будет изменяться обратно пропорционально скорости, т.е. по гиперболическому закону

Мощность тепловоза равна:

Гиперболическая зависимость силы тяги от скорости движения тепловоза поддерживается автоматически благодаря применению тяговых электродвигателей с последовательным возбуждением и тягового генератора с автоматическим регулированием постоянства мощности.

Электродвигатели с последовательным возбуждением имеют хорошие тяговые свойства. При возрастании сопротивления движению поезда, уменьшается частота вращения якорей ТЭД, в результате последние потребляют больший ток и резко увеличивают вращающий момент.

И наоборот, при увеличении скорости тепловоза ток, потребляемый ТЭД, уменьшается, а, следовательно, и уменьшается вращающий момент, создаваемый им.

Таким образом, тяговые электродвигатели автоматически приспосабливаются к условиям движения поезда.

; ;

При изменении тока двигателей их мощность остается постоянной благодаря автоматическому поддержанию постоянства мощности тягового генератора, в соответствии с заданной мощностью дизеля. Для этого служит система возбуждения тягового генератора, обеспечивающая при изменении тока двигателей (а следовательно, и тока тягового генератора) обратно пропорциональное изменение напряжения генератора. Таким образом, внешняя характеристика тягового генератора также имеет гиперболический вид.

 

ОГРАНИЧЕНИЯ СИЛЫ ТЯГИ ТЕПЛОВОЗА

Ограничение силы тяги по мощности дизеля

Мощность дизеля при установившемся процессе работы прямо пропорциональна числу оборотов коленчатого вала и количеству топлива, подаваемого в цилиндры. Наибольшую мощность дизель развивает при максимальной скорости вращения коленчатого вала, максимальной подаче топлива и допустимом тепловом режиме. Эта мощность и ограничивает наибольшую возможную силу тяги в диапазоне рабочих скоростей тепловоза.

Ограничение силы тяги по сцеплению

Силу сцепления колес с рельсами обычно отождествляют с силой трения, возникающей между бандажами и рельсами при отсутствии значительного проскальзывания.

Сила сцепления тепловоза равна произведению его сцепного веса на коэффициент сцепления

Ограничение силы тяги по сцеплению заключается в том, что наибольшая сила тяги тепловоза не должна превышать силу сцепления колес с рельсами уменьшением длины штанг.

Причины боксования колесных пар:

- наличие на бандажах и рельсах изморози, влаги и различных загрязнений, играющих роль смазки;

- проскальзывание колесных пар в кривой;

- разгрузка отдельных осей кол. пар под действием сил в тяговой передаче;

- недопустимое различие характеристик отдельных ТЭД;

- недопустимая величина проката бандажей колесных пар;

неисправности схемы ослабления возбуждения ТЭД, вызывающие перегрузку одних двигателей и недогрузку других;

резкое увеличение вращающего момента ТЭД при неправильном управлении тепловозом.

Необходимо помнить, что на тепловозах с последовательным соединением тяговых электродвигателей, боксование одной колесной пары резко уменьшает вращающий момент у остальных двигателей последовательной цепи.

Ограничение силы тяги по току коммутации

Это ограничение по величине силы тока, когда нарушается процесс коммутации тягового генератора или ТЭД. Возникающее при этом сильное искрение под щетками создает опасность появления кругового огня на коллекторе.

Резкое увеличение тока нагрузки тягового генератора может произойти из-за неисправности узла ограничения тока. Даже кратковременная работа тепловоза за пределом ограничения по коммутации может вывести электрические машины из строя и поэтому недопустима.