Full Text

Введение Мощность силовой установки маневрового тепловоза определяется его пиковой нагрузкой, которой в первую очередь является трогание поезда с места. Очевидно, что большую часть времени силовая установка работает в недогруженном режиме. Использование накопителя энергии позволит сгладить нагрузку на силовую установку и за счет этого снизить ее мощность и массогабариты. Относительно частая смена режима работы маневрового тепловоза обусловливает эффективность и целесообразность оснащения его накопителем энергии. Помимо сглаживания нагрузки на силовую установку накопитель позволит рекуперировать энергию при торможении, за счет чего возрастет энергоэффективность маневрового тепловоза. Далее рассматривается инертно-емкостной накопитель энергии. Теоретические предпосылки создания инертно-емкостного накопителя энергии В качестве такого накопителя можно рассматривать машину постоянного тока с супермаховиком. Подача на якорную обмотку постоянного напряжения инициирует следующие механический [1-7] и электрический [8] процессы: где - суммарный момент инерции; - коэффициент трения; - магнитная индукция; - активная длина проводника; - количество витков; - эффективный диаметр ротора; - электрическое сопротивление. Можно ввести параметрический коэффициент (1) Пусть начальные условия , . (2) Из уравнения электрического равновесия следует , (3) . Подстановка в первое уравнение системы дает , . Пусть , . Тогда . (4) Общим решением является . Частным - . Подстановка его в формулу (4) дает , . Искомый ток . (5) С учетом (2) и (3) . С учетом (5) . . , (6) где . . (7) При и , (8) . (9) Формулы (8) и (9) неотличимы от формул, описывающих заряд конденсатора. При замыкании накоротко клемм якорной обмотки . Эта формула неотличима от формулы, описывающей разряд конденсатора. Выражения (6)-(9) свидетельствуют о емкостном характере рассматриваемого накопителя мощности. Искусственная электрическая емкость накопителя . Электромеханическое сопротивление . Запасаемая накопителем энергия . На рис. 1 изображена электрическая схема инертно-емкостного накопителя, на рис. 2 - характер тока при его зарядке и разрядке. Y2/k R J/Y2 Рис. 1. Электрическая схема инертно-емкостного накопителя ioff ion (E0 = 0) t 0 i Рис. 2. Характер тока при зарядке и разрядке инертно-емкостного накопителя Заключение В настоящее время созданы высокоэффективные супермаховики и даже рассматривается возможность применения их на автомобилях. Очевидно, что использование маховиков на маневровых тепловозах значительно менее проблематично в силу существенно менее жестких требований к общему весу. Еще более выгодным преимуществом тепловоза является наличие электромеханической трансмиссии, что минимизирует разработку для него рассмотренного инертно-емкостного накопителя (искусственной электрической емкости).

About the authors

I. P Popov

Kurgan State University

References

Statistics

Views

Abstract - 60

PDF (Russian) - 38

Refbacks

• There are currently no refbacks.