Решение задачи: Электрическое торможение на РЖД

Электрическое торможение на железных дорогах России (РЖД) Электрическое торможение является основным эксплуатационным способом замедления поездов на железных дорогах России. Оно позволяет не только регулировать скорость на спусках, но и значительно экономить государственные энергетические ресурсы. 1. Понятие электрического торможения Электрическое торможение — это процесс, при котором тяговые электродвигатели (ТЭД) локомотива переводятся в режим генераторов. Кинетическая энергия поезда преобразуется в электрическую, а на осях локомотива возникает обратный (тормозной) момент. 2. Виды торможения, применяемые на РЖД На подвижном составе ОАО «РЖД» применяются два основных вида электрического тормоза: — Рекуперативное торможение. Выработанная энергия передается обратно в контактную сеть для использования другими поездами, находящимися на данном участке. Это наиболее прогрессивный метод, позволяющий возвращать до 15-20% затраченной энергии. — Реостатное торможение. Энергия передается на тормозные резисторы, расположенные на крыше или внутри локомотива, где она превращается в тепло и рассеивается. Применяется там, где сеть не может принять ток (например, на участках переменного тока старых серий или при отсутствии потребителей). 3. Физические параметры процесса Тормозная сила \( F_{т} \) регулируется изменением тока возбуждения двигателей. Величина тормозного усилия определяется формулой: \[ F_{т} = \frac{M \cdot i \cdot \eta}{R} \] где \( M \) — тормозной момент двигателей, \( i \) — передаточное число редуктора, \( \eta \) — коэффициент полезного действия передачи, \( R \) — радиус колеса. Электродвижущая сила (ЭДС), создаваемая при торможении: \[ E = C_{e} \cdot \Phi \cdot n \] где \( C_{e} \) — конструктивный параметр, \( \Phi \) — магнитный поток, \( n \) — частота вращения якоря. 4. Преимущества для железнодорожного транспорта России — Экономическая эффективность: Использование рекуперации на таких магистралях, как Транссиб, позволяет экономить миллионы киловатт-часов электроэнергии ежегодно. — Безопасность: Электрический тормоз позволяет поддерживать стабильную скорость на затяжных спусках Урала и Дальнего Востока, предотвращая перегрев и износ механических тормозных колодок. — Экологичность: Снижение выбросов продуктов износа колодок и уменьшение общего энергопотребления. 5. Современное состояние В рамках программы импортозамещения и технологического суверенитета России, новые отечественные локомотивы, такие как электровозы серии «Ермак» (2ЭС5К), «Гранит» (2ЭС10) и пассажирские электровозы ЭП20, оснащаются микропроцессорными системами управления электрическим тормозом. Это обеспечивает высокую точность регулирования и максимальную отдачу энергии в сеть. Заключение Электрическое торможение на РЖД — это высокотехнологичный процесс, сочетающий в себе требования безопасности движения и принципы бережливого использования ресурсов, что крайне важно для укрепления транспортной системы страны. В тетради важно отметить, что использование этого вида тормоза обязательно дополняется пневматическим тормозом для полной остановки состава.