Электромеханические характеристики тягового электродвигателя, отнесенные к ободам колес

Таблица 4.2

Как видно из таблицы, при номинальном режиме в передаче теряется ΔрП = 2,5 % от подведенной мощности. Потери в передаче в процентах от подведенной мощности определяют из уравнения

ΔрП = ΔрП 100/(UДIД). (2.20)

КПД передачи ηП по известной величине ΔрП, взятой из табл. 4.2, определяют как отношение мощности на ободе колеса Рк к мощности на валу тягового электродвигателя Р2. Так как Рк=Р2-ΔрП, получим

ηП =1-Δр/Р2. (4.21)

Но из формулы (4.11) следует, что Р2= UдIдηд, а из формулы (4.20)

ΔРП =ΔpnUuIu/l00.

Подставив эти значения в формулу (4.21), получим

или

ηп=1-Δрп/(100ηд). (4.22)

Значения Δрп берут из табл. 4.2 или по кривой рис. 4.7, построенной в соответствии с данными табл. 4.2. Если были рассчитаны КПД ηд и ηп по формуле (4.22), то можно определить КПД η

Рис. 4.7. Зависимость Δрп от подводимой мощности

При преобразовании в тяговом электродвигателе электрической энергии в механическую теряется часть энергии, которую можно определить, зная КПД ηд Затем при передаче механической энергии с вала электродвигателя на колесную пару теряется энергия в передаче, которую определяют исходя из КПД ηп

Fкд эм=3,6СФIд. (4.26)

Таким образом, электромагнитная сила тяги пропорциональна произведению тока и магнитного потока в веберах (Вб). Она характеризует физическую картину возникновения вращающего момента и силы тяги как результата взаимодействия проводника, по которому протекает ток, с магнитным полем.

Если обозначить силы, вызванные механическими и магнитными потерями и потерями в передаче, через AF, то сила тяги на ободах колесной пары будет меньше электромагнитной силы на эту величину:

Fкд= Fкд эм-ΔF

Fкд= 3,6CФIд-ΔF (4.27)

Силу, ΔF, затрачиваемую на преодоление перечисленных потерь, можно выразить так:

ΔF = 3,6(Δрмагн + Δрмех + Δрп) / v.

При известных потерях сила тяги будет равна, Н:

Fкд = 3,6СФIд - 3,б(Δрмагн + Δрмех + Δрп) / v. (4.28)

В связи со сравнительно небольшим значением силы Δр при оценке качественной стороны процесса реализации силы тяги и при ориентировочных расчетах можно принимать Fкд ~ Fкд эм или

Fкд ~ 3,6СФ/Д.

Силу тяги на ободах колесной пары можно получить, используя скоростную характеристику и кривые КПД. Для этого мощность на ободах колес Рк определяют из формулы (4.11) через подведенную к тяговому электродвигателю электрическую мощность, Вт:

(4.29)

Эту же мощность можно выразить через механическую мощность, расходуемую на движение поезда. Она равна произведению скорости движения и силы тяги, Нкм/ч: