ГОСТ 34673.1-2020. Межгосударственный стандарт. Тяговый подвижной состав железнодорожный. Часть 1. Методы контроля электротехнических параметров
7.3 Энергоэффективность тягового подвижного состава
7.3.1 Характеристику КПД для ЭПС определяют в режимах тяги и рекуперативного торможения во всем диапазоне токов ТД и скоростей движения на основании данных, полученных в соответствии с 7.1.37 - 7.1.56.
7.3.2 КПД ЭПС , о.е., в режиме тяги вычисляют по формуле
(7.58)
где Mд - число двигателей в моторном вагоне или на локомотиве.
7.3.3 КПД ЭПС в режиме рекуперативного торможения рассчитывают по формуле
(7.59)
7.3.4 В отчетном документе для ЭПС необходимо привести значения КПД, тока ТД, А, скорости движения, км/ч, и диаграммы и
отдельно для режимов тяги и рекуперативного торможения. По полям точек на каждой диаграмме следует провести аппроксимирующие линии.
7.3.5 При необходимости наряду с КПД моторного вагона или электровоза рекомендуется определять КПД электрооборудования ЭПС, а также его основных составных частей в соответствии с 7.1.21 - 7.1.31.
7.3.6 Экспериментальное определение зависимостей КПД от тока якоря или от силы тяги на соответствующих ступенях (зонах) регулирования напряжения и ступенях ослабления возбуждения тяговых двигателей или на ступенях регулирования тока или силы тяги (тормозной силы) в зависимости от скорости движения ЭПС в режимах тяги и КПД рекуперации в режимах электродинамического торможения, следует проводить в соответствии с 7.3.7 - 7.3.17.
7.3.7 Перед определением характеристик для прогрева электрооборудования в режиме повышенных нагрузок электровоз должен проработать в продолжительном режиме не менее 30 мин, а электропоезд должен проработать в продолжительном или в повторно-кратковременном режиме движения на расчетном участке 3 км не менее 30 мин. Измерения следует производить с учетом нагрузки собственных нужд при номинальном напряжении на токоприемнике, отключенных главных компрессорах, кондиционерах, других приборах, обеспечивающих комфортные условия труда локомотивной бригаде, а также неработающих цепях энергоснабжения поезда.
Характеристики ГДПС определяют при условиях, указанных в 7.3.20, 7.3.21.
7.3.8 Для построения характеристик следует обеспечить стационарные режимы ЭПС в соответствии с 7.1.15.
7.3.9 Для каждого из введенных массивов данных должны быть представлены усредненные значения мощности на зажимах каждого из ТД, которые рассчитывают по формулам (7.22) и (7.23).
7.3.10 Мощность ЭПС на ободах колес следует рассчитывать по формулам (7.30) и (7.67).
7.3.11 Активную мощность, кВт, ЭПС на токоприемнике рассчитывают по формуле
(7.60)
КПД в режимах тяги должен быть определен по формуле
; (7.61)
КПД рекуперации должен быть определен по формуле
, (7.62)
где Pк - мощность ТПС на ободах колес, кВт (см. 7.1.46).
7.3.12 По измеренным значениям токов ТД или сил тяги следует рассчитать средние по всем ТД значения тока якоря Iя.э или силы тяги и использовать их в качестве аргумента для графика зависимости КПД от тока якоря или силы тяги. По полю точек этого графика следует провести аппроксимирующую линию. КПД электровоза или электропоезда к номинальному напряжению в контактной сети приводить не следует.
7.3.13 По измеренным значениям скорости движения необходимо рассчитать приведенную к среднеизношенным колесам и номинальному напряжению в контактной сети скорость по формуле (7.33). Приведение скорости к среднеизношенным колесам - в соответствии с формулой (7.34).
7.3.14 Расчетные значения КПД и приведенной скорости v' следует нанести на график КПД от приведенной скорости v' и по полю точек провести аппроксимирующую линию.
7.3.15 Рекомендуется аналогичным образом регистрировать характеристики КПД на всех ступенях регулирования (зонах) напряжения, ступенях ослабления возбуждения или на ступенях регулирования тока двигателей или силы тяги (тормозной силы).
7.3.16 При определении КПД ЭПС с автономными инверторами напряжения и ТД переменного тока расход электроэнергии на балластные резисторы, включенные на входе автономных инверторов напряжения, должен быть учтен отдельной строкой. Фактическое значение этого расхода следует уточнить экспериментальным путем в режиме тяги при питании ЭПС постоянным током номинального напряжения.
7.3.17 Характеристику коэффициента мощности следует определять в режимах тяги и рекуперативного торможения во всем диапазоне скоростей движения, соответствующем конкретной ступени регулирования на основании данных, полученных в соответствии с 7.1.60 - 7.1.65.
7.3.18 Коэффициент мощности , о.е., вычисляют по формуле
. (7.63)
7.3.19 Полученные в результате расчетов коэффициента мощности и скорости движения, км/ч, следует нанести на диаграммы зависимости коэффициента мощности от скорости отдельно для режимов тяги и рекуперативного торможения и по полям точек на каждой диаграмме следует провести аппроксимирующие линии со значением достоверности аппроксимации R2 не менее 0,9999.
7.3.20 Мощность компрессора Nкомп следует вычислять с учетом продолжительности включения компрессора в зависимости от номинальной производительности компрессора (для среднеэксплуатационного режима принимают продолжительность включения равной 25% от общего времени работы) по формуле
, (7.64)
где Nкомп.р.х - мощность компрессора на рабочем ходу, кВт;
Nкомп.х.х - мощность компрессора на холостом ходу, кВт, при отключаемом приводе компрессора Nкомп.х.х = 0;
- КПД привода компрессора, о.е.
7.3.21 Мощность агрегатов охлаждения электрического оборудования Nо.э следует определять с учетом регулирования расхода воздуха и КПД привода вентилятора.
, (7.65)
, (7.66)
где ПВэ - продолжительность включения вентиляторов охлаждения электрического оборудования, о.е.;
Nэ.норм - мощность вентиляторов охлаждения электрического оборудования при нормальных климатических условиях, кВт;
- паспортное значение КПД привода охлаждения электрического оборудования, о.е.;
Nэ.изм - мощность вентиляторов охлаждения электрического оборудования, измеренная при удельной массе воздуха , кВт.
