Характеристиката на сцеплението е зависимостта на теглителната сила върху джантата на колелото, създадена от всички

Положението на тяговата характеристика се определя както от свойствата на самите тягови двигатели, така и от конструктивните характеристики на подвижния състав и неговото електрическо оборудване. Освен това винаги се налагат редица ограничения върху характеристиката на сцеплението, работата извън която е или невъзможна, или може да доведе до повреда на подвижния състав или злополука. За високоскоростен подвижен състав с асинхронни тягови двигатели се прилагат следните ограничения:

- върху сцеплението на колелата с релсите (в зоната на ниски скорости);

- според максималната мощност на тяговите двигатели;

- с максимална скорост;

- според максималното приплъзване на ротора (проявява се предимно на eps с V ≥ 350 km/h).

- според мощността на захранващата система.

Ако за високоскоростни линии, електрифицирани на променлив ток, този проблем не е от значение, тогава за широко разпространения в момента многосистемен подвижен състав, способен да се движи по остарели линии с постоянен ток със система 1,5 kV и 3 kV, това ограничение се прилага в зоната на хиперболичната част на характеристиката.

Системата за автоматично управление на електрическия влак е конфигурирана по такъв начин, че реализираната теглителна сила при всяка скорост не надхвърля определените граници, което осигурява надеждност на работа.

Като пример се разглеждат тяговите характеристики на влака Sapsan.

сцеплението

Теглителни характеристики на високоскоростни електрически влакове "Сапсан" EVS1 (2) (TED мощност) 8000 kW)

Теглителната характеристика има няколко характерни участъка, чиято форма се определя от физхарактеристики на тяговото задвижване и влака, както и алгоритъма за управление на системата за автоматично управление.

- на сегментаa-b при движение с ниска скорост се поддържа постоянна теглителна сила.

- в участъкаin-s (до скорост 98 km / h) се извършва плавно регулиране, с намаляване на теглителната сила. Тази форма на кривата се обуславя от физически процес – осъществяване на теглителната сила по отношение на сцеплението. За да се избегне приплъзване на колесните комплекти по време на стартиране, теглителната сила се поддържа на ниво, по-ниско от границата на сцепление, с необходимия резерв. Тъй като кривата на ограничението на сцеплението има тенденция да намалява с увеличаване на скоростта, автоматичното управление също намалява силата на сцепление, за да поддържа тази граница. По целия участъка-в-с напрежението и честотата нарастват на клемите на тяговите асинхронни трифазни тягови двигатели (АТЕД). Може да се каже, че в този режим се извършва честотен контрол на скоростта на тяговите двигатели, въпреки че системата за управление работи по различен алгоритъм - принципа на така нареченото "векторно управление", чиято същност е директно да контролирате ъгъла на натоварване на ATED, което ви позволява директно да контролирате въртящия момент. Въпреки това, законите за контрол на честотата все още се спазват. Напрежението на клемите на двигателите се увеличава чрез увеличаване на коефициента на запълване на PWM (широчинно-импулсна модулация), а магнитният поток остава приблизително постоянен, т.е. ATED работи с постоянно възбуждане.

Зона c – d

При скорост 98 км/ч мощността и напрежението на тяговия двигател достигат номиналната стойност. По-нататъшното регулиране на напрежението става невъзможно и тяговият инвертор (PWR) осигурява приблизително постоянно изходно напрежение. Запо-нататъшното увеличаване на скоростта в участъкаc-d е увеличаване на честотата при постоянно напрежение. Това не дава възможност да се поддържа постоянно теглителната сила, а само мощността на TED. защото

след това при постоянна мощност теглителната сила намалява обратно пропорционално с увеличаване на скоростта (секцияc-d ).

Тъй като големината на потока на асинхронна машина е обратно пропорционална на честотата, може да се каже, че при скорости от 98-250 km/h ATED работи с отслабено поле. Скоростта от 250 km/h в момента е ограничението за електрическите влакове EMU 1(2), въпреки че теглителните свойства позволяват още повече увеличаване на скоростта.

За да се прецени каква скорост може да развие електрическият влак при определени условия, теглителните характеристики са начертани с криви на съпротивление на движение: за движение по площадката и за движение по възход със стойност 10 0 /00. Тъй като теглителната сила намалява с увеличаване на скоростта и съпротивлението на движение се увеличава (предимно поради аеродинамичния компонент), тогава в точката, където тези криви се пресичат, теглителната сила е равна на съпротивлението на движение. Това означава, че влакът е спрял да ускорява и се движи равномерно. Ако съпротивлението на повдигане се добави към основното съпротивление на движение, определено от силите на триене, получената крива ще се повиши. От фигурата се вижда, че на площадката (участък от коловоза без повдигане) точката на пресичане на кривите на 100% мощност и съпротивление на движение съответства на скорост над 300 km/h, което показва принципната възможност за достигане на такава скорост от влака, когато ограниченията бъдат премахнати. Ако влакът се движи по наклон със стръмност 10 0 /00, тогава пресечната точка съответства на скорост от 235 km/h, над която влакът няма да ускори на такъв наклон.

Използват се тяговите характеристики на влакав инженерните изчисления, наречени тяга. Целта на изчислението на тягата е да се построи крива (траектория) на движение на влака, която представлява зависимостите v(s) и t(s). Според тях можете да определите времето за пътуване, а в бъдеще - да изградите график на влаковете. Също така, използвайки дадените по-долу токови характеристики, е възможно да се направи предварително изчисление на потреблението на електроенергия за тяга на влака и да се определи натоварването на тяговата мрежа.