Основные положения теории электрической тяги

В движении троллейбуса различают три режима:

Тяга	троллейбус движется с включенным тяговым двигателем.
Выбег	при выключенном тяговом двигателе троллейбус движется по инер­ции (накатом).
Торможение	троллейбус движется с выключенными тормозными устройст­вами.

Силы, действующие на троллейбус при движении в различных режимах:

Тяга

Выбег

Торможение

Рис. 1 Силы, действующие на движущийся троллейбус

F	Сила тяги в тяговом режиме. В международной системе единиц (СИ) сила измеряется в ньютонах (Н); В технической системе МКГСС – в килограмм-силах (КГС). Перевод из одной системы с другую: за единицу измерения силы ньютон при­нята такая сила, которая массе в 1 кг сообщает ускорение 1 м/с2 (1 кгс = 9,081Н)
W	Сила сопротивления движению.
B	Тормозная сила.
Mo	Вращающий момент на валу якоря, Н ∙ м
Gc	Сцепной вес троллейбуса, кН
Fc	Сила сцепления.

При режимах движения троллейбуса:

Тяговый режим	На троллейбус действует сила тяги F и сопротивление движе­нию W.
Режим выбега	Только сила сопротивление движению W.
Режим торможения	Тормозная сила B и сопротивление движению W.

F – сила тяги затрачивается на преодоление сопротивления движению W и сообще­ние троллейбусу ускорения a, т.е.

, где

m – приведенная масса троллейбуса, кг – она несколько больше его физической массы, т.к. она учитывает инерцию не только физической массы, но и вращающихся частей (якоря двигателя, карданной и зубчатой передач, ведущих и ведомых колес), которые кроме поступательного совершают еще и вращательные движения.

Приведенную массу m можно выразить через вес G троллейбуса и коэффициент инерции К_и: – для троллейбуса.

G - вес троллейбуса, кН;

К_и - коэффициент инерции;

9,81 - ускорение свободного падения, м/с².

В (1) подставим значение m (приведенной массы) из формулы (2):

Движение троллейбуса осуществляется под действием силы тяги, развиваемой тяго­вым двигателем и передаваемой тяговой передачей ведущим колёсам.

Величину силы тяги водитель может изменять, сообразуясь с условиями движе­ния.

Силу тяги, развиваемую тяговым двигателем троллейбуса, определяют по фор­муле:

М - вращающий момент на валу якоря, Нм;

μ - передаточное число редуктора;

η _p – коэффициент полезного действия (КПД) тяговой передачи ≈ 0,75 ÷ 0,96;

D_k - диаметр колеса (шины).

Вращающий момент М электродвигателя определяется по формуле:

Р - мощность электродвигателя_;

π - пи = 3,14;

n - частота (скорость) вращения двигателя,

F_с – сила сцепления.

Поступательное движение троллейбуса возможно тогда, когда сила тяги F меньше силы сцепления F _с ведущих колес троллейбуса с дорожным покрытием, т.е.

, где

φ - (фи) коэффициент сцепления определяется экспериментально и зависит от конструкции, качества и состоя­ния дорожного покрытия, типа шин, а также от частоты вращения колеса.

G_с - сцепной вес троллейбуса кН. Сцепным называется вес, приходящийся на ведущие оси.

Наибольший коэффициент сцепления φ = 0,8 ÷ 0,9 имеют незагрязненные сухие ас­фальтовые и бетонные покрытия; наименьший φ = 0,8 ÷ 0,9 будет на дорогах, обледеневших или покрытых слоем ука­танного снега.

Как только сила тяги превысит силу сцепления (F > F _с)_, сцепление ведущих ко­лёс с дорогой нарушается, происходит буксование, т.е. колеса продолжают вра­щаться, скользя по дорожному покрытию, а поступательного движения троллейбуса нет.