電力牽引系統速度時間曲線

什麼是速度時間曲線？

速度時間曲線是研究火車執行及其能耗的最便捷方法。**速度時間曲線**定義為以速度（單位：公里/小時）為縱座標，時間（單位：秒或分鐘）為橫座標繪製的速度與時間之間的圖形。速度時間曲線提供了火車運動的完整資訊。

速度時間曲線直接給出火車執行開始後各個時刻的速度。曲線在任意點的斜率表示相應時刻的加速度或速度。

速度時間曲線、時間軸和透過所取時間間隔的縱座標所包圍的面積表示在相應時間內所行駛的距離。

速度時間曲線的組成部分

典型的速度時間曲線（參見圖）主要包括以下部分：

• 初始加速度
• 勻速執行或自由執行
• 滑行
• 減速

初始加速度

加速度包含兩個部分：

• **恆定加速度或加速階段** – 在加速階段（0 到 t₀），電機電流保持大致恆定，透過切除啟動電阻逐漸增加電機兩端的電壓。因此，牽引力恆定，因此在此期間加速度保持恆定。

• **速度曲線執行或速度曲線上的加速度** – 在速度曲線執行期間（𝑡₁ 到 𝑡₂），電機兩端的電壓保持恆定，電流隨著速度的增加而開始減小，這取決於電機的特性，最終電機所取的電流變得恆定。在此期間，雖然火車加速，但加速度隨著速度的增加而減小，最終在電機產生的牽引力恰好等於火車執行阻力時的速度處變為零。

勻速執行或自由執行

在速度曲線執行結束時，即在𝑡₂時，火車達到最大速度。在此期間，火車以在時間瞬間t₂達到的恆定速度執行，電機消耗恆定功率。

滑行

在勻速執行或自由執行階段結束時，即在𝑡₃時，切斷電源，讓火車依靠自身動量執行。由於火車執行阻力的作用，火車的速度開始下降。滑行期間速度下降率稱為**滑行減速度**。

減速或制動階段

在滑行階段結束時，即在𝑡₄時，施加制動器以使火車停止。在此期間，速度迅速下降，最終降至零。

Saini Manish Kumar

更新於：2022年5月19日

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