Каков КПД электровоза при скорости 13 м/с, если сила тяги составляет 380 кН и напряжение контактной сети равно 3

Гроза

1

КПД (Коэффициент полезного действия) электровоза можно вычислить, используя формулу:

\[ КПД = \frac{Р_{полезная}}{Р_{потребляемая}} \times 100 \]

где \( Р_{полезная} \) - полезная работа, а \( Р_{потребляемая} \) - потребляемая мощность.

Полезная работа можно определить как произведение силы тяги на скорость электровоза:

\[ Р_{полезная} = F_{тяги} \times v \]

где \( F_{тяги} \) - сила тяги, а \( v \) - скорость электровоза.

Потребляемая мощность можно вычислить, используя формулу:

\[ Р_{потребляемая} = U \times I \]

где \( U \) - напряжение контактной сети, а \( I \) - сила тока в обмотке каждого из восьми двигателей.

Теперь, подставим значения в формулы:

Полезная работа:
\[ Р_{полезная} = 380 \, \text{кН} \times 13 \, \text{м/с} = 4940 \, \text{кН} \cdot \text{м/с} \]

Потребляемая мощность:
\[ Р_{потребляемая} = 3000 \, \text{В} \times I \]

Теперь, чтобы вычислить КПД, нужно выразить силу тока \( I \). Разделим потребляемую мощность на напряжение:

\[ I = \frac{Р_{потребляемая}}{U} = \frac{3000 \, \text{В} \times I}{3000 \, \text{В}} = I \]

Теперь, подставим значения силы тока в формулу для потребляемой мощности:

\[ Р_{потребляемая} = 3000 \, \text{В} \times I = 3000 \, \text{В} \times I = 24000 \, \text{ВА} \]

Теперь, можем найти КПД:

\[ КПД = \frac{Р_{полезная}}{Р_{потребляемая}} \times 100 = \frac{4940 \, \text{кН} \cdot \text{м/с}}{24000 \, \text{ВА}} \times 100 \approx 20.58\% \]

Таким образом, КПД электровоза при скорости 13 м/с будет равен примерно 20.58%.