Улучшение эксплуатационных показателей автономного источника питания системы энергоснабжения пассажирских вагонов нового поколения

• Автор: Смачный, Юрий Павлович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ВЕНТИЛЬНОИНДУКТОРНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ДЛЯ ПАССАЖИРСКИХ И

ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ .

1.1. Условия работы и требования, предъявляемые к вагонным. генераторам.

1.2. Принцип действия и особенности конструкции вентильноиндукгорных электрических машин в генераторном режиме работы на подвижном составе.

1.3. Обоснование использования вентильноиндукторных.

генераторов на подвижном составе.

1.4. Математическая модель вентильноиндукторного гснератораЗО

1.5. Вентильноиндукторный генератор для пассажирского вагона

серии 0К

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. РАСЧЕТ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В АКТИВНОЙ ЗОНЕ ВЕНТИЛЬНОИНДУКТОРНОГО ГЕНЕРАТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. Обоснование использования метода конечных элементов.
2.2. Характеристика типов используемых магнитных систем
Конфигурация зубцовой зоны.
2.3. Расчет магнитного поля и намагничивающих сил вентильно
индукторного генератора пассажирского вагона.
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. СИЛОВАЯ ЧАСТЬ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНОИНДУКТОРНЫМ ГЕНЕРАТОРОМ.
3.1. Силовые схемы питания вентилыюнндукторного генсратора. Новые технические решения.
I 3.2. Выбор и расчет элементной базы силовой части и системы
управления ВИГ
3.3 Требования, предъявляемые к системе управления
3.4. Блок датчика положения ротора ВИГ
3.5. Требования к конструкции силовых ключей
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. КОНСТРУИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕНТИЛЬНОИНДУКТОРНОГО
ВАГОННОГО ГЕНЕРАТОРА
4.1. Конструирование и изготовление генератора
4.2. Расчет параметров обмотки
4.3. Экспериментальные исследования параметров и
характеристик.
вентильноиндукторного генератора.
4.4. Исследование процесса самовозбуждения генератора и
определение наименьшей рабочей скорости вращения
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Повышенная влажность воздуха, особенно во время дождя или снега, вызывает коррозию металлических частей электрооборудования и ухудшает его изоляцию. Оборудование, установленное снаружи, при движении обдувается встречным потоком воздуха, содержащим частицы ныли, обладающие абразивным действием. Они разрушают изоляцию электрических машин, аппаратов и приборов, ухудшают работу подшипников и создают токопроводящие контуры, которые могут вызывать нарушение нормальной работы электрических цепей и приводят к короткому замыканию. Внутри вагонное оборудование также может находиться в неблагоприятных условиях во время отстоя вагонов. Искрение, возникающее при работе электрических машин постоянного тока, а также изменение тока при включении и выключении электрических цепей приводит к возникновению электромагнитных колебаний высокой частоты. Они вызывают помехи в работе радиоаппаратуры, для устранения которых применяют защитные устройства. Электрооборудование вагонов, особенно источники электрической энергии, в пути следования поезда работают длительно. За небольшое время стоянок трудно осуществить достаточно полный профилактический осмотр и регулировку электрооборудования. На работу потребителей влияет качество используемой электрической энергии, т. Некоторые виды электрооборудования питаются электрической энергией стабилизированного напряжения (отклонение не более +3% от номинального значения). Другие же приходится подключать параллельно аккумуляторной батарее, напряжение которой в процессе заряда и разряда изменяется в довольно широких пределах. Установленное в вагоне электрооборудование должно иметь наименьшие массу и габаритные размеры, так как эти параметры влияют на экономические показатели работы подвижного состава. Особенно жесткие требования предъявляются к размерам электрооборудования устанавливаемого снаружи, так как оно обязательно должно вписываться в габариты подвижного состава. Электрооборудование пассажирских вагонов и рефрижераторного подвижного состава должно безотказно работать в период между плановыми ремонтами. Согласно установленным стандартам оно должно надежно работать при изменениях температуры окружающей среды от +°С до -°С и относительной влажности до %. Кроме того, электрооборудование не должно выходить из строя при динамических пере-грузках, создаваемых вертикальными ускорениями до м/с и горизонтальными до м/с2, возникающими вследствие действия вибрации и инерционных сил при торможениях и при прохождении поездом кривых. Значения суммарной мощности, приходящейся на один вагон при наличии на нем различных электрических потребителей, следующие: сеть освещения, электробытовые приборы, электрокипятильник, цепи сигнализации и управления и системы принудительной вентиляции в сумме 6,5-Й 0 кВт; при добавлении установки для охлаждения воздуха И0 кВт; при добавлении электрического отопления суммарная мощность составит -5- кВт. Следовательно, по мере оснащения пассажирских вагонов различным электрооборудованием, значительно возрастает мощность электрических потребителей вагона, что требует соответственного увеличения мощности системы энергоснабжения. Преимуществом системы автономного энергоснабжения является полная ее независимость от внешнего источника питания, что позволяет эксплуатировать вагоны в любом поезде, на любом направлении, при любом виде локомотивной тяги. Однако в этом случае в каждом вагоне требуется устанавливать генератор с соответствующим приводом, аккумуляторную батарею и регулирующие устройства, что существенно увеличивает массу поездного электрооборудования и усложняет его эксплуатацию и ремонт. В России в системах с приводом генератора от оси колесной пары приняты два стандартных номинальных напряжения: В - для вагонов без кондиционирования и 0 В - для вагонов с кондиционированием воздуха. За рубежом в системах электроснабжения вагонов применяют следующие стандартные напряжения: В, В, В, В, В и 0 В. Применение сравнительно низких напряжений объясняется стремлением не увеличивать количество аккумуляторов в батареях [8]. В настоящее время на пассажирских вагонах эксплуатируются генераторы, основные типы которых приведены в таблице 1.