Работа ЭПС на железнодорожном транспорте открытых горных разработок всегда осуществляется по определенному циклу, который может быть разделен на два этапа: движение в груженом направлении (которое для тяговых расчетов принимается из карьера вверх по выездной траншее как наиболее тяжелый режим нагружения тяговых двигателей) и движение в порожнем направлении с использованием электрического реостатного тормоза при спуске поезда по траншее. Каждый этап работы ЭПС включает в себя четыре основных участка: в груженом направлении - погрузка и подача состава из забоя до выездной траншеи, движение по траншее вверх до поверхности, перемещение поезда по поверхности до пункта разгрузки (отвал или обогатительная фабрика), подача состава до места разгрузки и его разгрузка; в порожнем направлении проходятся те же участки, но в обратном порядке.

Циклический характер работы ЭПС позволяет производить проверку на нагрев методом сравнения часовой мощности установленных на ЭПС тяговых двигателей с требуемой мощностью, определяемой по реализуемым ими нагрузкам на каждом участке за цикл работы. Нагрузка тягового двигателя на каждом участке, продолжительность работы под нагрузкой и общее время работы ЭПС зависят от характеристик данного участка и параметров применяемого технологического оборудовании горнотранспортной системы (табл. 2.12). В этой таблице приведены формулы для расчета реализуемой каждым тяговым двигателем ЭПС мощности, времени движения ЭПС под нагрузкой и общего времени его работы на каждом участке описанного выше цикла работы ЭПС карьерного транспорта.

Поезд с воздухораспределителем

ВР-270 |

Чугунные колодки

| Композиционные колодка

| Чугунные колодки

1,

км/ч

%0

Тормозной

100

200

300

400

100

200

300

400

100

200

300

20

0,13

0,10

0,11

10

40

0,30

0,24

-

-

0,20

-

-

-

0,21

-

-

60

0,51

0,41

-.

-

0,31

0,25

-

-

0,34

-

-

20

0,33

0,18

0,14

-

0,20

0,11

-

-

0,22

0,15

0,14

20

40

0,61

0,36

0,31

-

0,37

0,19

0,16

-

0,37

0,29

0,26

60

-

0,57

0,49

0,45

0,55

0,33

0,28

0,26

0,52

0,42

0,40

20

-

0,33

0,24

0,20

0,54

0,20

0,14

0,11

0,45

0,25

0,20

30

40

-

0,58

0,44

0,39

0,8

0,32

0,24

0,22

0,64

0,42

0,36

60

-

0,85

0,67

0,58

-

0,47

0,35

0,32

0,85

0,58

0,51

20

-

0,62

0,39

0,31

-

0,35

0,22

0,17

-

0,42

0,31

40

40

-

-

0,64

0,53

-

0,51

0,34

0,28

-

0,61

0,49

60

0,80

0,70

0,48

0,40

0,81

0,67

По результатам испытаний различных типов ЭПС на карьерах установлены следующие общие закономерности нагревания тяговых двигателей.

1. Лимитирующим участком работы ЭПС по нагреванию тиговых двигателей является выездная траншея; наибольшее превышение температуры тяговых двигателей соответствует точке выхода локомотивосостава на поверхность.

2. Несмотри на большой диапазон изменения температур нагрева тяговых двигателей на различных участках перед движением по траншее, их температура через один или несколько циклов устанавливается на уровне, который определяется степенью нагруженности двигателя в течение всего цикла работы.

Установленные закономерности работы ЭПС карьерного транспорта позволяют производить оценку теплового состояния тягового двигателя из условия, что его наибольшее превышение температуры в конце траншеи тт с учетом начального превышения т0 не будет более допустимого Тч, соответствующего реализации двигателем часовой мощности в течение 1 ч. Данное условие на основании уравнения нагревания однородного твердого тела применительно к якорю тягового двигателя, являющегося, как правило, лимитирующим в тепловом отношении, может быть выражено в следующем виде:

ДЯпр -I /Т -1 !Т

тт= -- (1 - е дг пР) + т0е дг п?» (2 73)

Впр

где ДРпр, Впр, Гпр - соответственно приведенные потери, теплоотдача и тепловая постоянная тягового двигателя при реализапии им МОЩНОСТИ Рдт в процессе движения по траншее в течение времени <дт.

Начальное превышение температуры тягового двигателя перед движением по выездной траншее То соответствует превышению температуры двигателя при нагружении его эквивалентной мощностью за цикл работы локомотивосостава, которая приближенно может быть получена из выражения

ВР-498

Тяговые агрегаты

Остальные локомотивы

| Композиционные колодки

путь, м

400

100

200

300

400

100

200

300

400

100

200

300

400

0,10

0,14

0,11

0,13

-

0,14

-

-

-

0,32

0,25

0,23

-

0,23

0,21

-

-

-

0,20

0,18

-

-

0,53

0,41

0,39

-

0,34

0,31

-

-

-

0,14

0,10

-

-

0,37

0,19

0,15

-

0,23

0,16

0,15

-

-

0,22

0,17

-

-

0,68

0,38

0,32

0,30

0,38

0,29

0,26

-

-

0,31

0,24

-

-

-

0,59

0,51

0,49

0,54

0,43

0,40

0,38

0,18

0,26

0,15

0,11

-

_

0,37

0,25

0,21

0,49

0,27

0,21

0,19

0,32

0,37

0,23

0,20

-

-

0,62

0,46

0,40

0,68

0,43

0,36

0,34

0,48

0,48

0,33

0,29

-

-

-

0,69

0,62

-

0,60

0,33

0,49

0,26

0,48

0,24

0,17

0,14

_

0,69

0,42

0,32

-

0,45

0,33

0,27

0,43

0,61

0,34

0,26

0,24

_

-

0,68

0,55

-

0,64

0,50

0,44

0,61

0,76

0,44

0,36

0,33

0,81

0,68

0,63

(2.74)

где п - число участков работы в пределах одного цикла;

Рп { - мощность, реализуемая двигателем на 1-м участке, кВт;

?д , - время, в течение которого реализуется МОЩНОСТЬ РД ,, ч;

п

У ^-время полного цикла (рейса), являющееся суммой общих затрат

I

п

времени на движение погрузку и разгрузку состава, ч.

1

Входящие в выражение (2.74) исходные данные рассчитываются по формулам, приведенным в табл. 2.12.

На основании анализа кривых нагревания тяговых двигателей карьерного ЭПС и результатов испытаний в условиях эксплуатации выражение (2.73) может быть записано в следующем виде:

где Спр - приведенная теплоемкость двигателя, которая изменяется не

существенно во всем диапазоне нагрузок за цикл работы;

Т]дт, т]дэ, т)дч - К.П.Д. тягового двигателя, соответствующие реализации мощности соответственно при движении по траншее Рдт, эквивалентной за цикл работы Рдя и часовой Рдч, которые изменяются в диапазоне от 0,9 до 0,93.

На основании выражений (2.75) и (2.76) требуемая мощность тягового двигателя, превышение температуры которого не превысит допустимых значений при работе по реальному циклу,

где А = 139 и 6 = 19,12 в диапазоне Рдч=250=600 кВт.

Полученное значение требуемой мощности должно быть меньше часовой мощности тягового двигателя, установленного на карьерном ЭПС. В противном случае необходимо снизить весовую норму поезда и повторить расчеты до получения положительного результата.

Для ускоренных приближенных расчетов целесообразно пользоваться эмпирической зависимостью требуемой часовой мощности тягового двигателя от главного параметра карьера - длины выездной капитальной траншеи /т, определяющей наибольший нагрев тягового двигателя:

Ядч = 155/“’4е°’042гг. (2 78)

Данное уравнение получено на основании анализа влияния на Рдч всех параметров карьера и горнотранспортного оборудования во всем диапазоне их возможных сочетаний.

При разработке карьеров с переменным профилем путей выездной капитальной траншеи расчет требуемой мощности тягового двигателя производится по следующей зависимости:

Ряч = 155/0,4 e°,042/т ^тэ^р _ (2.79)

здесь (тэ, (р - соответственно эквивалентный и руководящий уклоны выездной траншеи, %о.

В выражении (2.79) длина траншеи, км, 1Д = НжДтэ, где Нт-наибольшая глубина вывозки горной массы железнодорожным транспортом, м.

Методы тормозных расчетов | Электроподвижной состав промышленного транспорта | Определение требуемой мощности источника автономного питания тяговых агрегатов

Рекомендуемый контент: