Тяговой характеристикой локомотива называется зависимость силы тяги от скорости движения FK =f(v). Наибольшая величина силы тяги необходима при трогании поезда с места, при наборе скорости и при движении по наиболее крутому подъему. Если бы величина FK не зависела от скорости, а была бы все время постоянной, то тяговая характеристика изображалась бы прямой линией АБ, параллельной оси абсцисс, как это показано на рис. 6.23.Так как реализуемая мощность локомотива равна произведению силы тяги на скорость (NK = FK • v), то ее зависимость от скорости при FK = const выражается прямой линией ОС» (рис. 6.24).
При этом полная мощность используется только при максимальной скорости. При меньших скоростях движения мощность локомотива недоиспользуется. В тоже время профиль пути состоит из подъемов, площадок и спусков, то есть является переменным. На подъемах сила тяги требуется больше, а скорость всегда меньше, а на спусках наоборот. В идеальном случае при переменном профиле пути тяговая характеристика соответствует закону равноплечей гиперболы (кривая ВС, рис. 6.23). При такой тяговой характеристике реализуемая мощность локомотива остается постоянной (линия В’C’, рис. 6.24), а следовательно, обеспечивается ее полное использование в широком диапазоне скоростей.
Кроме ограничения силы тяги по условиям сцепления колеса с рельсом существуют также и другие ограничения, связанные с особенностями локомотивов. Реальные тяговые характеристики локомотивов составляют на основе данных, получаемых при тяговых испытаниях (рис. 6.25).
Силу тяги электровоза ограничивают условия сцепления колес с рельсами (кривая Сц) и наибольший ток, при котором не происходят такие опасные процессы как перегрев обмоток или искрение под щетками.
Тяговые характеристики локомотивов служат для определения силы тяги в зависимости от скорости движения в кГс. Удельная сила тяги fк определяется делением касательной силы тяги FK в кГс на массу поезда (Р + G) в тс, где Р и G масса локомотива и состава.
