Тяговые характеристики П.С. для чайников

[EKim]

А на тепловозе с гидропередачей?

[сандро]

Мы говорим о тепловозе с электропередачей. Хотя и с гидро тоже самое. Если человечество изобретет двигатель который будет способен прокручивать передачу, которая выдержит все составов в несколько тысяч тонн и при этом будет иметь размеры с автомобильный стартер. Почему бы и нет? Вопрос прежде всего в силе тяги на ободе колеса. Если я правильно понимаю. Ведь именно она отражает способность тащить составы. Ну и коэффициент сцепления, который в не меньшей степени зависит от массы локомотива.

[TRam_]

Как ты не поймёшь, что сцепление между колёсами и рельсами небольшое? Раза в 3 меньше, чем между автомобильными шинами и дорогой, если не больше (а в росу или дождь падает ещё в 2 раза). Поэтому чтоб колесо что-то сдвинуло, надо его нагрузить весом локомотива. Либо использовать в дополнение к рельсам зубчатые рейки (которые, опять же, имеют предел по передаваемому усилию, и зубчатые колёса тоже должны прижиматься к ним), и для которых создать стрелочные переводы практически нереально...


Советские тепловозы делали так, чтобы оптимальный режим движения был с запасом по боксованию (т.е. чтобы на нём даже в плохую погоду локомотив бы не начал боксовать). И вес поездов рассчитывали под этот режим. Сейчас перешли к тому, чтобы тепловоз на любом возможном движении без боксования не перегревался.

По поводу твоих стартеров... Машинист локомотива с помощью контроллера управляет ОБОРОТАМИ дизеля (а не подачей топлива, как у бензиновых двигателей). Не тягой, а именно оборотами. И дизель сам подстраивается под то, сколько мощности он сможет выдать (это делает автоматический регулятор - поддерживает обороты, меняя подачу топлива).

В случае что электро-, что гидро- передачи, они передадут всё, что смогут реализовать колёса (за исключением потерь). Но если колёса не способны развить на скорости их вращения нужную силу тяги из-за боксования, а значит и нужную мощность, то передачи тоже не могут передать эту мощность, и дизелю приходится уменьшать выдаваемую мощность, он "разгружается". Хотя у электрической передачи тоже есть защита - по максимальному току (которая срабатывает если машинист "упорствует" с подачей песка)


И последнее. Вот так выглядят "стартеры", двигающие тысячи тонн веса под углом 20 градусов

Скрытый текст:

[E69]

Кстати, хотел поинтересоваться по поводу фантомаса. Там вроде движки стоят как на 2М62 - ЭД-118А. Почему же он мощнее 2М62?

Наверное, при проектировании машки взяли готовые электромоторы с 2ТЭ10, из-за спешки и для унификации, и они на ней работают с меньшим током.
А ток ограничен как раз потому, что дизель-генератор не дает такую же мощность, как на 2ТЭ10/116.

...
Кстати, мощность определяет силу тяги, которая будет развиваться локомотивом при сравнительно большой скорости. Сила же при трогании от мощности не зависит и будет у 2М62 и 2ТЭ10 примерно одинаковой (разница будет только из-за разного сцепного веса и неравномерности развески).
Вот, для сравнения, машка (серый) и 2ТЭ10В (черный):

При 0 км/ч сила тяги у машки меньше лишь на 15%.
При 20 км/ч машка тянет слабее почти на 40%: здесь оба тепловоза работают на полную мощность и такое соотношение остается в широком диапазоне скоростей.

[сандро]

Чего то я совсем запутался между мощностью и тягой. Тяга падает с набором скорости, это понятно. А мощность?

[E69]

А мощность растет сначала (до 10-20 км/ч у рассматриваемых тепловозов), а затем остается постоянная примерно.
Тяга же почти постоянная до этой скорости, а затем начинает резко падать.
То есть процесс разгона делится на две части с разным поведением этих характеристик.

[TRam_]

А мощность?

а мощность в самом начале растёт (так как она ограничена сцеплением колёс и током генератора) а затем становится константой (т.е. такой, которую дизель может выдать при данных оборотах с наибольшей подачей топлива)

Чтобы получить график мощности, помнож силу тяги на скорость

[EKim]

TRam_, а что это на картинке?

[сандро]

Сообщение от TRam_

а мощность в самом начале растёт (так как она ограничена сцеплением колёс и током генератора) а затем становится константой (т.е. такой, которую дизель может выдать при данных оборотах с наибольшей подачей топлива)

Чтобы получить график мощности, помнож силу тяги на скорость

А на электровозе как?

[TRam_]

TRam_, а что это на картинке?

произведение прямой, выходящей из нуля, и собственно графика.

На электровозе нечто похожее, там машинист регулирует потребляемую ТЭДами мощность либо реостатными сопротивлениями, либо обмотками трансформатора, либо длительностью включения тиристоров, либо вектором тока инверторного 3-фазного преобразователя. В первых двух случаях обычно на каждой из позиций мощность изменяется не очень сильно, в третьем и в последнем - можно регулировать её как угодно (обычно машинистом задаётся ток, т.е. сила тяги).

[EKim]

Я имел ввиду на картинке выше. Большая железная штука с шестернями.

[TRam_]

EKim, Судоподъёмник Красноярской ГЭС http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%F3%...E%E9_%C3%DD%D1

[E69]

В первом приближении логика тяговой характеристики примерно одинакова для всех локомотивов, включая даже паровоз: небольшой участок примерно постоянной силы тяги и затем участок примерно постоянной мощности.

Если копать глубже (повышать точность расчета), на картинку начинают влиять разные тонкости.
Так, для электровоза мощность будет заметно падать на высоких скоростях.

[сандро]

А как cила тока с мощностью и тягой увязана?

[TRam_]

Сила тяги пропорциональна квадрату тока (для применяемых в качестве ТЭД коллекторных двигателей со статором из электромагнитов). Либо произведению тока якоря и тока статора если возбуждение независимое.