10T架线变频电机车与电阻调速电机车在低中高档
以10T250V电机车为例进行计算,经测电阻调速电机车的启动电阻为2.464Ω总阻值,使用2台21kW电机,电流为84A×2台,架线电压250V,机车由起动到高速,工作在理想状态下:
1、在最低档时(此时电机电阻值很小,可以忽略不计),与电机串联,串联后功率为21KW,与启动电阻(此时电阻值为2.464Ω)串联,
启动电阻电流为:I阻=I电机=84A,
根据公式:P=UI 启动电阻功率即:P=I2RT=84×84×2.464=17kW
P启/(P启+P电机)=17/(17+21)=38%
即有38%的功率损耗在电阻上,在额定功率下,启动电阻每小时损耗的电量为21×2×38%=15.96度。
按一台电机车每天工作18小时(每天三班,每班工作6个小时)计算,一年按300天计算,变频调速电机车比电阻调速电机车省电量为:300×18×15.96=86184度电。
2、在中档位时(此时电机电阻值很小,可以忽略不计),启动电阻串联(运行低位,此时电阻值为0.924Ω)时,
启动电阻的电流:I阻=I电机×2=168A
根据公式:P=UI 启动电阻功率即:P=I2RT=168×168×0.924=26.08kW
P启/(P启+P电机)=26.08/(26.08+42)=38%
即有38%的功率损耗在电阻上,在额定功率下,启动电阻每小时损耗的电量为21×2×38%=15.96度。
按一台电机车每天工作18小时(每天三班,每班工作6个小时)计算,一年按300天计算,变频调速电机车比电阻调速电机车省电量为:300×18×15.96=86184度电。
3、当调速器由低档升至高档位时(即调速器未达到最后一档全速时),电机仍然并联,并与启动电阻串联(此时电阻值为0.74Ω),在这个状态下运行时,电阻的电流与电机电流接近,
启动电阻的电流:I阻=I电机×2=168A
根据公式:P=UI 启动电阻功率即:P=I2RT=168×168×0.74=20.89kW
P启/(P启+P电机)=20.89/(20.89+42)=33%
即有33%的功率损耗在电阻上。在额定功率下,启动电阻每小时损耗的电量为21×2×33%=13.86度。
按一台电机车每天工作18小时(每天三班,每班工作6个小时)计算,一年按300天计算,变频调速电机车比电阻调速电机车省电量为:300×18×13.86=74844度电。
4、综上所述,在整个电阻调速电机车运行过程中,启动电阻损耗了(38%+38%+33%)/3=34%的功率。即在额定功率下,启动电阻每小时损耗的电量为21×2×35%=14.7度。交流牵引电机过载能力比较大,由于采用DTC直接转矩控制是额定转矩的300%,使变频机车在相同的粘着条件下,具有更大的牵引力,对恶劣环境适应性强。
按一台电机车每天工作18小时(每天三班,每班工作6个小时)计算,一年按300天计算,变频调速电机车比电阻调速电机车省电量为:300×18×14.7=79380度电。
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