Совершенствование электрооборудования электропоездов пригородного сообщения

• Автор: Гут, Владимир Абрамович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 40 с.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Парк подвижного состава пригородного сообщения магистральных ж.д. состоит из электропоездов постоянного тока 3000 В и электропоездов переменного тока 50 Гц,
25 кВ. Электропоезда постоянного тока характеризуются значительными (до 10-12%) потерями электрической энергии в пусковых реостатах. Значительная их часть не имеет рекуперативного торможения. Электропоезда переменного тока всех модификаций также выполнены без рекуперации.
Особенностью работы электропоездов является высокая цикличность включения и отключения нагрузок. В этих условиях на электропоездах переменного тока наблюдается повышенный выход из строя вентилей из-за обрыва их внутренней цепи вследствие усталостного разрушения (старения) паяных соединений.
Применяемые для принудительного охлаждения традиционные системы охлаждения вентилей содержат энергоемкие и громоздкие устройства (вентиляторы, форкамеры, фильтры и др.). Их обслуживание в депо требует значительных эксплуатационных затрат.
Дальнейшая эксплуатация электропоездов постоянного и переменного тока целесообразна лишь при условии их модернизации с целью исключения непроизводительных потерь электроэнергии в режимах тяги, применения рекуперативного торможения, совершенствования преобразовательных устройств и использования унифицированных конструкций преобразователей.

Решение этих задач определяет актуальность данной работы.

Цель работы. Обоснование и выбор целесообразных направлений модернизации электрооборудования эксплуатируемого парка электропоездов постоянного тока для обеспечения энергосбережения, повышения эксплуатационной надежности и к.п.д. преобразовательных устройств на электропоездах переменного тока.
Методы исследований. При решении задач диссертационной работы .мдьзован сравнительный анализ различных систем широтно-шульсного регулирования напряжения по критериям минимальных зна-". установленной мощности вентилей преобразователя и максимальных

значений к.п.д. преобразователя, рассчитанных по средним значениям токов и напряжений в процессе регулирования тяговых электродвигателей.
Научная новизна работы заключается в разработке методики сравнительного анализа систем широтно-импульсного регулирования и обоснование критериев для выбора типа преобразователя для электропоезда постоянного тока, а также в обосновании основных направлений совершенствования преобразователей на электропоездах переменного тока.
Практическая ценность. На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований даны рекомендации по выбору системы широтно-импульсного регулирования для модернизации электропоездов постоянного тока, а также предложения по совершенствованию преобразовательного оборудования электропоездов переменного тока.
Даны предложения по использованию на электропоездах постоянного и переменного тока конструкций преобразователей, состоящих из унифицированных конструктивных узлов (таблеточные циклоустойчивые вентили, групповые охладители для естественного охлаждения, прижимные устройства и др.).
Разработаны новые схемы и конструкции испытательного оборудования для проверки параметров электрооборудования электропоездов переменного тока при техническом обслуживании их в депо.
Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены:
-на опытной электросекции ЭР2И-ЦНИИ,
-на электропоездах ЭР9 в локомотивных депо Горьковской ж.д
-на испытательных станциях локомотивных депо Горьковской, Восточно-Сибирской, Дальневосточной ж.д., на электровагоноремонтных заводах МПС.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:
На Всесоюзном научно-техническом совещании «Применение силовых полупроводниковых вентилей и тиристоров на ж.д. транспорте» (г.Таллин, 1966 г.);
На XXIX научно-технической конференции кафедр ХабИИЖТ с участием работников железных дорог (г. Хабаровск, 1975 г.);
На XXXI научно-технической конференции кафедр ХабИИЖТ с участием работников железных дорог (г. Хабаровск, 1979 г.);

Рис. 5 Схема ИРГ с самовозбуждением тягового электродвигателя (а), напряжение на зажимах приемника энергии в пределах фидерной зоны (б)