Parovoz.COM

Сайт "Паровоз ИС" - российский (и не только) железнодорожный портал.
It is currently 23/11/2017 21-58

All times are UTC - 5 hours [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 61 posts ]  Go to page Previous  1, 2, 3, 4  Next
Author Message
Unread postPosted: 27/01/2014 16-16 
Сиреневые штаны

Joined: 17/02/2010 12-25
Posts: 360
Location: Самара. Vivan755
Мощность сравнимая, только между ними разница в двадцать лет, а ещё, если внимательно посмотреть, то у 116-го в полтора раза больше сила тяги длительного режима, у ВЛ8 в полтора раза выше скорость этого же режима. Вот, собственно, и два варианта. Причина, почему именно у 116-го тяга больше — у него в полтора раза выше и сцепной вес, сделай трёхкузовной ВЛ8 — он, сохранив скорость, поимеет при ней силу тяги 116-го.

_________________
Даёшь чёрную звезду за последнее место и автобан за три чёрных!
http://parovoz.com/newgallery/index.php?AUTHOR=2229


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 27/01/2014 17-19 
Голубые штаны

Joined: 29/07/2008 14-15
Posts: 1921
Location: Днепропетровск
Блин, ну естественно, что при одинаковой мощности увеличение скорости в 1,5 раза приводит к уменьшению силы тяги в эти же 1,5 раза. Поэтому при взятии с места ВЛ8 по сравнению с 2ТЭ116 отдыхает в сторонке. Короче, с кем я спорю...


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 27/01/2014 22-38 
Сиреневые штаны

Joined: 17/02/2010 12-25
Posts: 360
Location: Самара. Vivan755
Мне вообще не ясно, что ты хочешь сказать? Что электровоз и тепловоз могут иметь одинаковую скорость расчётного режима? Могут, только при прочих равных (сцепной вес и года проектирования, то есть технологический уровень) тепловоз будет иметь меньшую тягу. А как добиться этой расчётной скорости — напряжением генератора или же редукторами, как всегда и добивались нормальные люди — никакой разницы. Почему напряжением невыгодно — будут невыгодные параметры машин.

_________________
Даёшь чёрную звезду за последнее место и автобан за три чёрных!
http://parovoz.com/newgallery/index.php?AUTHOR=2229


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 27/01/2014 23-09 
Малиновые штаны

Joined: 13/05/2007 14-38
Posts: 952
Location: Москва
Коллеги, а почему вы считаете низкую расчетную скорость (при равной касательной мощности) недостатком?

Давайте для начала вспомним, что принимается за расчетную скорость для электровозов и для тепловозов, и каков физический смысл этого параметра. Есть у кого-нибудь букварь по тяге поездов, чтобы списать определение? (я в дороге, и доберусь до книги только в конце недели)


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 28/01/2014 01-19 
Сиреневые штаны

Joined: 17/02/2010 12-25
Posts: 360
Location: Самара. Vivan755
Не-не, при ОДИНАКОВОЙ мощности я лично не считаю, а вот что электровозы и тепловозы одних годов проетирования различаются по мощности в полтора-два раза - это факт, иначе бы электротяга потеряла смысл.
Для электровоза расчётная скорость - минимальная по режиму работы двигателей, если затянуться дальше - то будет превышен ток длительного (или часового, смотря расчётная скорость какого режима), для тепловоза, если не ошибаюсь, минимальная скорость по сцеплению или по току генератора, в тепловозную теорию так, как в электровозную, не вникал.

_________________
Даёшь чёрную звезду за последнее место и автобан за три чёрных!
http://parovoz.com/newgallery/index.php?AUTHOR=2229


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 28/01/2014 06-52 
Малиновые штаны

Joined: 10/05/2009 03-35
Posts: 1529
Location: Тверь
Малыхин Александр wrote:
Серийных тепловозных генераторов на такое напряжение нет. В чем причина этого - не знаю тогда, но недостатком мощности объяснить низкую расчетную скорость тепловоза нельзя. Причина в недостаточном напряжении генератора.


Странно, что приходится разъяснять элементарные вещи.
На эти темы уже дискутировали несколько раз, даже на этом форуме.

Секционная мощность тепловоза всегда ниже секционной мощности электровоза - из-за наличия первичного двигателя.
Чтобы хоть как-то поднять секционную мощность - делаем секцию больше электровозной. Т.е., у нас стандарт электровозной секции - 4 оси, тепловозной - 6 осей. Но даже при этом равенства секционной мощности не добиться.
Зато! Больший сцепной вес позволяет тепловозу даже при меньшей мощности иметь гораздо большую силу тяги, правда, ценой ещё большего снижения длительной скорости.

Про напряжение ГГ - вообще не в кассу. Вот про габариты - да.
В чём проблема тепловоза? Для того, чтобы реализовать полную мощность дизеля на скоростях, близких к конструкционной - нужно достаточно высокое напряжение ГГ (как показывает практика наиболее мощных в мире тепловозов - американских - не менее 600 В). Для того, чтобы реализовать высокую длительную силу тяги (бонус от высокой массы секции), нужны большие токи ТЭД и, соответственно, ГГ. Напомню, что момент ТЭД ограничен длиной активных проводников якоря/ротора (ограничена колеёй и типом тягового привода), индукцией магнитной системы (свойства электротехнической стали), током ТЭД (сечение проводников обмоток, поперечный размер ТЭД).

Т.е., наибольшие ограничения - это ограничения ТЭД (причём, вытекающие из габаритным), а не ГГ.

Теперь смотрим.
Отечественные электровозы полностью используют свои возможности: в расчётном режиме мощность тех же электровозов ВЛ8 превышает номинальную почти в полтора раза, сила тяги приближается к силе тяги двухсекционных 12-осных тепловозов.
Отечественные же тепловозы с одной стороны, так и не приблизились по секционной мощности к электровозам, с другой стороны, расчётным режимом для них является длительный, который уступает аналогичному в электровозном понимании (точка пересечения ограничения по сцеплению с тяговой характеристикой на последней позиции КМ) по силе тяги примерно на 25-30%.
В то же время локомотивы американского производства как раз рассчитываются на параметры в этой точке. Т.е., если мы возьмём обычный 6-осный американский тепловоз массой 166...190 т с ТЭД постоянного тока и дизелем мощностью 3300-4600 л.с. (самые распространённые тепловозы разных лет, использующиеся в качестве магистральных), его длительной силой тяги будет величина порядка 45...50 тс при скорости 14...18 км/ч.
Сравним с нашими 2ТЭ116 и 2ТЭ121: длительная сила тяги 25 и 30 тс при скорости 25 и 27 км/ч. У наших локомотивов явно занижен коэффициент тяги.

Мне причины такого положения вещей кажутся следующими.
Для повышения пропускной способности нужна именно скорость. И именно скорость на расчётном подъёме немного повысили, снизив расчётную силу тяги. Ну и всегда остаётся перегрузочная способность ТЭД и ГГ. Плюс немаловажный фактор: часто ли тепловоз работает в условиях, позволяющих реализовать такие рекордные показатели, как у американских тепловозов? Ради чего мы будем возить лишнюю медь в ТЭД и ГГ, снижать КПД электропередачи? Т.е., снижение расчётных параметров даёт нам запас в эксплуатации на преодоление погодных условий и т.д., плюс некоторую экономию на материалах и топливе.

Для американских железных дорог характерен большой запас пропускной способности, им важнее провозная, т.к. меньше эксплуатационные затраты. Вот и ползёт у них угольный поезд в подъём со скоростью 10 миль/ч - торопиться особо некуда.

Так-то - я встречал характеристики тепловозов, у которых длительным режимом был режим трогания с места. Какие задачи - такие и тепловозы.

Сейчас у РЖД задача (идея-фикс) - стандартная весовая норма в 6000 т. И под эту норму загоняются характеристики тепловозов. Тот же 2ТЭ116У уже имеет длительную силу тяги секции 33 тс вместо 25 у предшественника.


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 28/01/2014 06-55 
Малиновые штаны

Joined: 10/05/2009 03-35
Posts: 1529
Location: Тверь
AlexOl wrote:
Коллеги, а почему вы считаете низкую расчетную скорость (при равной касательной мощности) недостатком?


Да ни в коем разе. По идее: ниже расчётная скорость - ниже основное сопротивление движению - выше масса поезда и ниже расход топлива при движении и разгоне. Да ещё и воздействие на путь ниже.

Quote:
Давайте для начала вспомним, что принимается за расчетную скорость для электровозов и для тепловозов, и каков физический смысл этого параметра.


Уже чуть выше своими словами... :D


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 28/01/2014 12-03 
Малиновые штаны

Joined: 10/05/2009 03-35
Posts: 1529
Location: Тверь
Немного вдогонку про ГГ на тепловозах.

Чтобы несколько снизить размеры ГГ, который в идеале должен быть рассчитан на достаточно высокое напряжение (для достижения полного использования мощности дизеля на высоких скоростях) и на значительные токи (чтобы обеспечивать длительную работу тепловоза с наибольшей силой тяги), съэкономив на изоляции (и на месте, которого она требует), у нас используют ослабление возбуждения ТЭД, что позволяет несколько раз (обычно два) использовать один и тот же участок внешней характеристики ГГ.
Применение ГГ переменного тока сильно снижает остроту этой проблемы.

Очень любопытен факт, что на американских тепловозах, видимо, ОВ не применяется.
Могу предположить, что это, во-первых, следствие широкого применения электропередачи переменно-постоянного тока, а во-вторых - лучшего качества электротехнических материалов.

С другой стороны, я не знаю английского и не могу штудировать англоязычные источники, что выяснить, например, насколько используется мощность дизеля на американских тепловозах при скоростях, близких к конструкционным? Может, американцы этим параметром намеренно пренебрегают, сдвигая характеристики в сторону больших длительных тяговых усилий?


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 29/01/2014 09-29 
Сиреневые штаны

Joined: 17/02/2010 12-25
Posts: 360
Location: Самара. Vivan755
На ТЭРА1 есть переключение выпрямителей (там, как и на наших переменно-постоянных тепловозах, две звезды генератора и две половины выпрямительной установки с параллельного соединения на последовательное, один в один режим больших токов и режим малых токов у сварочных аппаратов. Явно штатная американская схема. А у ТЭ1, ТЭМ1, ТЭ2, у которых ноги тоже растут из Америки, с последовательного на параллельное переключаются группы двигателей.

_________________
Даёшь чёрную звезду за последнее место и автобан за три чёрных!
http://parovoz.com/newgallery/index.php?AUTHOR=2229


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 02/02/2014 20-26 
Белые штаны

Joined: 12/06/2006 12-23
Posts: 86
Малыхин Александр wrote:
Серийных тепловозных генераторов на такое напряжение нет. В чем причина этого - не знаю тогда, но недостатком мощности объяснить низкую расчетную скорость тепловоза нельзя. Причина в недостаточном напряжении генератора.

Причина этого в том, что по крайней мере для коллекторных ТЭДов задирать напряжение выше 700..900В попросту неудобно. По тем же самым причинам, которые описаны выше для тягового генератора - только как раз у ТЭДа с габаритами всё жёстче, чем у генератора. Тепловозный ТЭД по классической компоновке обязан быть меньше по толщине, чем диаметр колёс, тогда как тяговый генератор имеет больший диаметр. Поэтому напряжение ограничивают в первую очередь ТЭДы. Но в этом нет никакой проблемы вообще. Варьировать число витков обмотки в ТЭДах и одновременно обратно пропорционально их сечение, можно достаточно свободно. Можно свободно выбрать такое число витков обмотки якоря, которое удобно с точки зрения напряжения на коллекторе. Мощность двигателя при этом не зависит от того, сколько витков обмотки, и какое именно максимальное рабочее напряжение выбрано, а от трёх основных вещей: 1) сколько всего меди удалось напихать в якорь, 2) насколько хорошо организовано охлаждение, и 3) какова термостойкость изоляции. Единственный минус сравнительно низкого напряжения - это то, что сечение подводящих проводов к ТЭДам (ну т.е. вообще всей силовой цепи) приходится делать больше, чем если бы напряжение было повыше.

...А объяснять низкую расчётную скорость тепловоза недостаточным напряжением генератора очень странно даже хотя бы потому, что на этой самой расчётной скорости напряжение в силовой цепи тепловоза очень далеко от максимального. Скажем, вольт этак 400. При максимальных оборотах дизель-генератора. Увеличивай-не хочу, скажем, до 700 В (если такой максимум у генератора и ТЭДов, к примеру) - почти что в 2 раза, и получай вдвое бОльшую скорость при той же (расчётной) тяге - почти как у пресловутого электровоза. Всего-то делов - грубо говоря, выключить в регуляторе возбуждения канал ограничения мощности. Только одна проблема: у дизеля такой мощности нет, чтобы крутить генератор в таком режиме. Поэтому в реальности, если так попытаться сделать (т.е. повышать по мере роста скорости напряжение линейно вместе с противоЭДС ТЭДов, держа продолжительный ток, а не снижая его со скоростью), дизель просто провалит обороты на предельной подаче топлива, изрыгая при этом раскалённый чёрный дым (ну и напряжение тоже провалится вместе с оборотами - до тех пор, пока крутящий момент генератора не сравняется с таковым у дизеля), и тяга с ростом скорости упадёт лишь ещё сильнее, чем на исправном тепловозе. Чтобы этого не произошло, нужно запихать в тот же тепловоз почти вдвое более мощный дизель. Но если это сделать, то его мощность сможет полностью использоваться фактически только на расчётной скорости. Ну и ещё на каких-то отдельных скоростях, по одной на каждую ступень ослабления возбуждения. А на всех остальных скоростях будет неполное использование мощности такого дизеля.


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 02/02/2014 20-38 
Белые штаны

Joined: 12/06/2006 12-23
Posts: 86
AlexOl wrote:
Коллеги, а почему вы считаете низкую расчетную скорость (при равной касательной мощности) недостатком?

Давайте для начала вспомним, что принимается за расчетную скорость для электровозов и для тепловозов, и каков физический смысл этого параметра. Есть у кого-нибудь букварь по тяге поездов, чтобы списать определение? (я в дороге, и доберусь до книги только в конце недели)


Вот именно! При равной мощности низкая расчётная скорость - это, конечно, хорошо, поскольку означает другими словами высокую силу тяги (т.е. возможность водить более тяжёлые поезда, или быстрее брать с места и разгонять до малых скоростей поезда равной массы, при примерно равных возможностях на более высоких скоростях). Вот при равной расчётной силе тяги другое дело, там низкая расчётная скорость означает низкую мощность (и соотв. более низкую скорость в тех условиях, когда она зависит именно от мощности).

Слесарь wrote:
По идее: ниже расчётная скорость - ниже основное сопротивление движению - выше масса поезда и ниже расход топлива при движении и разгоне. Да ещё и воздействие на путь ниже.

Нет, расчётная скорость - это же не скорость, с которой поезд едет. Они более-менее близки друг у другу только на расчётном подъёме, и то, только если он затяжной. Для тепловоза расчётная скорость - это фактически минимальная скорость, начиная с которой мощность дизеля может использоваться полностью.


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 03/02/2014 14-46 
Малиновые штаны

Joined: 10/05/2009 03-35
Posts: 1529
Location: Тверь
Toman wrote:
Нет, расчётная скорость - это же не скорость, с которой поезд едет. Они более-менее близки друг у другу только на расчётном подъёме, и то, только если он затяжной.


Собственно, я и говорил про расчётный подъём.

Quote:
Для тепловоза расчётная скорость - это фактически минимальная скорость, начиная с которой мощность дизеля может использоваться полностью.


Наверное, надо уточнить, что эта скорость определяется условиями сцепления.

Кроме того, для наших тепловозов это определение расчётной скорости не будет верным. Наши тепловозы не могут длительно двигаться с полной мощностью дизеля и с силой тяги, предельной по сцеплению на сухих рельсах. Токи при таком режиме примерно в 1,5 раза выше длительных для тяговых электрических машин.

Вот для электровозов такое определение несколько ближе - они в расчётном режиме реализуют максимальную мощность при максимальной по сцеплению силе тяги.


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 14/02/2014 01-20 
Сиреневые штаны

Joined: 17/02/2010 12-25
Posts: 360
Location: Самара. Vivan755
Toman wrote:
...А объяснять низкую расчётную скорость тепловоза недостаточным напряжением генератора очень странно даже хотя бы потому, что на этой самой расчётной скорости напряжение в силовой цепи тепловоза очень далеко от максимального. Скажем, вольт этак 400. При максимальных оборотах дизель-генератора. Увеличивай-не хочу, скажем, до 700 В (если такой максимум у генератора и ТЭДов, к примеру) - почти что в 2 раза, и получай вдвое бОльшую скорость при той же (расчётной) тяге - почти как у пресловутого электровоза. Всего-то делов - грубо говоря, выключить в регуляторе возбуждения канал ограничения мощности. Только одна проблема: у дизеля такой мощности нет, чтобы крутить генератор в таком режиме. Поэтому в реальности, если так попытаться сделать (т.е. повышать по мере роста скорости напряжение линейно вместе с противоЭДС ТЭДов, держа продолжительный ток, а не снижая его со скоростью), дизель просто провалит обороты на предельной подаче топлива, изрыгая при этом раскалённый чёрный дым (ну и напряжение тоже провалится вместе с оборотами - до тех пор, пока крутящий момент генератора не сравняется с таковым у дизеля), и тяга с ростом скорости упадёт лишь ещё сильнее, чем на исправном тепловозе.

Я это уже объяснить попытался - в ответ услышал, что в электротехнике я полный ноль и всё сам выдумал. Что ж поделаешь, если от машинистов приходится иногда слышать, что в асинхронном двигателе диоды стоят... Веру в напряжение как панацею от малой скорости можно причислить сюда же. Машинистам, впрочем, это не так надо, они ни устранением сложных неисправностей, ни настройкой не занимаются и сути многих процессов не знают.

_________________
Даёшь чёрную звезду за последнее место и автобан за три чёрных!
http://parovoz.com/newgallery/index.php?AUTHOR=2229


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 14/02/2014 06-46 
Голубые штаны

Joined: 29/07/2008 14-15
Posts: 1921
Location: Днепропетровск
Угу, два выдающихся специалиста в области теплотяги собрались... Даже спорить нет желания с такими "проффесианалами":) Тяговая характеристика тепловоза, связь её с внешней характеристикой тягового генератора вам знакома? Естественно, что задрать тупо напряжение на максимум у вас не получится, перегрузите дизель... Максимальное напряжение возможно только на максимальной скорости при максимальном противоЭДС. А если спроектировать и установить на тепловоз машины с большим рабочим напряжением, то они не влезут в габарит тепловоза, мощности для них хватит, а вот габарита нет. ТЭД на большее напряжение потребует увеличения диаметра колесных пар как минимум, про генератор вообще молчу. И нечего меня тыкать в место работы, я закончил ДИИТ по специальности "Тепловозное хозяйство" и 6 лет преподавал электрооборудование тепловозов в дортехшколе, так что меня не так просто по этой теме загрузить и тем более переубедить. Профессором я себя, конечно, не считаю, и знания мои не всеобъемлющие, но не надо тут меня брать на понт. Я свою точку зрения обосновываю технически с указанием даже формул, ваша точка зрения для меня неубедительна.


Last edited by Малыхин Александр on 14/02/2014 07-12, edited 1 time in total.

Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 14/02/2014 07-09 
Голубые штаны

Joined: 29/07/2008 14-15
Posts: 1921
Location: Днепропетровск
Toman wrote:
Варьировать число витков обмотки в ТЭДах и одновременно обратно пропорционально их сечение, можно достаточно свободно. Можно свободно выбрать такое число витков обмотки якоря, которое удобно с точки зрения напряжения на коллекторе.
Повышение напряжения автоматически приводит к увеличению числа секций обмотки якоря и соответственно числа пазов на якоре для укладки обмотки, а это в свою очередь приводит к увеличению диаметра электрической машины, так что сильно тут не поварьируешь... С появлением современных изоляционных материалов и асинхронного ТП ситуация несколько изменилась, тут мне уже сложно что-то определенное сказать, но по технологиям советского периода ограничение мощности ТГ было именно по той причине, что для повышения мощности необходимо повышать напряжение, а габариты тепловоза это сделать не позволяли. В принципе мощность ТГ тепловозов вполне сравнима с электровозной, проблема в напряжении ТЭД, поднять его на то время было невозможно, поэтому и получилось, что тепловозы имеют низкую скорость и высокую силу тяги в расчетном режиме.


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 15/02/2014 05-10 
Малиновые штаны

Joined: 13/05/2007 14-38
Posts: 952
Location: Москва
Александр,

еще раз повторюсь: нет проблемы сделать тяговый генератор с высоким напряжением. Упомянутый Вами ГС-501 дает 580В. ГС-520 - 790В. ГС-530 - 1150В. И это все серийные тяговые генераторы. Есть и на 1500 В, тоже тяговый. И это только генераторы, так сказать, "традиционной" конструкции. Но есть и другие.

И есть тепловозы с высокой расчетной скоростью. Например, ТЭП70.

А вообще, если откровенно, не пойму предмета спора. Что лучше - тепловоз или электровоз??? высокая сила тяги при низкой скорости или наоборот? (что лучше - чай зеленый или черный? или красный?)


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 15/02/2014 16-49 
Голубые штаны

Joined: 29/07/2008 14-15
Posts: 1921
Location: Днепропетровск
А я и не спорю, я объясняю, если народ не верит - их дело... Неужели вы думаете, что грузовые тепловозы специально проектировались под такие низкие расчетные скорости? Это полная чушь! Это является вынужденным выбором.


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 18/02/2014 00-24 
Малиновые штаны

Joined: 13/05/2007 14-38
Posts: 952
Location: Москва
Александр,

есть такой тепловоз ТЭП70 с расчетной скоростью 50 с копейками км/ч. И есть такой тепловоз 2ТЭ70 с расчетной скоростью 25 км/ч. С точки зрения дизеля и электромашин тепловозы практически одинаковые. Что именно вынудило конструкторов так снизить расчетную скорость?


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 18/02/2014 09-32 
Малиновые штаны

Joined: 24/10/2009 14-05
Posts: 1241
Location: Кизел, Пермский край
Так и передаточные числа редукторов ТЭП70 и 2ТЭ70 разные...

_________________
Компот из овощей называется "борщ"! ©


Top
 Profile  
 
Unread postPosted: 18/02/2014 15-48 
Голубые штаны

Joined: 29/07/2008 14-15
Posts: 1921
Location: Днепропетровск
Ну давай сравним для чистоты эксперимента 2 секции ТЭП70 с ВЛ10, т.к. у них расчетные скорости примерно одинаковы:

ВЛ10
мощность продолжительного режима 5360 кВт
сила тяги при взятии с места 50800 кгс
сила тяги длительного режима при 51,2 км/ч 39760 кгс

ТЭП70 в двух секциях
мощность продолжительного режима 2 х 2236 = 4472 кВт
сила тяги при взятии с места 2 х 29400 = 58800 кгс
сила тяги длительного режима при 51,5 км/ч 2 х 15990 = 31980 кгс

Итак, с такими параметрами 2ТЭП70 вполне может водить примерно те же поезда, что и ВЛ10, но немного меньшего веса и это с пассажирскими редукторами на 160 км/ч, которые в грузовой работе не нужны. Естественно, что на 2ТЭ70 стоят грузовые редуктора, обеспечивающие более оптимальные условия работы электрооборудования тепловоза, при этом расчетная скорость снизилась, а расчетная сила тяги и вес поездов увеличился.


Top
 Profile  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 61 posts ]  Go to page Previous  1, 2, 3, 4  Next

All times are UTC - 5 hours [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: Yahoo [Bot] and 5 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum

Search for:
Jump to:  
TopList Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group