Пути и средства расширения функциональных возможностей и повышения эффективности эксплуатируемых магистральных электровозов

• Автор: Мурзин, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 208 с. : ил.

1. Анализ свойств эксплуатируемых электровозов

1.1. Общие сведения.

1.2. Характеристика эксплуатируемых электровозов переменного тока

1.3. Характеристика эксплуатируемых электровозов постоянного тока

1.4. Особенности работы электровозов в пассажирском движении

1.5. Особенности работы электровозов в грузовом движении

1.6. Постановка цели и задачи исследования.

2. Расширение функциональных возможностей электровозов переменного тока

2.1. Общие положегшя.

2.2. Обеспечение питания цепей электроотопления вагонов от электровозов переменного тока

2.3. Определение параметров работы грузовых электровозов ВЛС

в пассажирском движении
2.4. Варианты модернизации электрических схем грузового электровоза ВЛС для пассажирского движения и их техникоэкономическая оценка.
3. Пути и средства повышения энергетической эффективности электровозов переменного тока.
3.1. Общие положения.
3.2. Увеличение количества ходовых позиций электровозов переменного тока со ступенчатым регулированием напряжения тяговых двигателей.
3.3. Плавное межступенчатое регулирование напряжения тяговых двигателей электровозов переменного тока.
3.4. Повышение коэффициента мощности на электровозах переменного тока с плавным регулированием напряжения тяговых двигателей
3.5. Электрические схемы плавного мсжступенчатого регулирования напряжения тяговых двигателей электровоза I.
3.6. Оценка сокращения потерь электроэнергии в узлах модернизированных электровозов переменного тока.
3.7. Техникоэкономическая эффективность модернизации электровозов 0 для плавного межступенчатого регулирования напряжения тяговых двигателей
4. Пути и средства повышения энергетической эффективности электровозов постоянного тока
4.1. Общие сведения
4.2. Увеличение количества ходовых позиций регулирования напряжения тяговых двигателей электровозов постоянного тока
4.3. Электрические схемы отключения части тяговых двигателей электровоза I.
4.4. Оценка сокращения потерь электроэнергии в узлах модернизированных электровозов постоянного тока
4.5. Техникоэкономическая эффективность отключения части тяговых двигателей электровозов постоянного тока
Заключение.
Список использованных источников


Электровозы ЧС2 уже отработали свой срок, но на большинстве железных дорог продолжают эксплуатироваться, электровозы ЧС7 ещ не достигли своего предельного срока эксплуатации, и все же на некоторых из этих железных дорог также ощутим недостаток в пассажирских локомотивах. Эксплуатируемые на отечественных железных дорогах электровозы переменного тока имеют ступенчатое и плавное регулирование напряжения тяговых двигателей. Ступенчатое регулирование напряжения имеют электровозы ВЛК, ВЛПК, ВЛК, ВЛТ, ВЛС, ВЛ, ЧС4, ЧС4Т, ЧС8, электропоезда ЭР9, ЭР9П, ЭР9М, ЭР9Е, ЭР9Т, ЭТ9, ЭД9 и др. Плавное регулирование напряжения тяговых двигателей применяется на электровозах ВЛР, ВЛ, ВЛ , , , . Электровозы со ступенчатым регулированием напряжения тяговых двигателей рис. Электровозы с плавным регулированием напряжения ТД рис. Рис. В0Т, ВЛС оборудованы реостатным тормозом, а электровозы с плавным регулированием ВЛР, ВЛ, ВЛ рекуперативным тормозом. На электровозах со ступенчатым регулированием напряжения вследствие равномерно распределенных по всей области регулирования характеристик ходовых позиций рис. Однако переход с одной ходовой позиции на другую осуществляется с использованием промежуточных позиций, коэффициент полезного действия КПД электровоза на которых ниже, чем на ходовых позициях , , . Рис. Рис. Коэффициент мощности электровозов со ступенчатым регулированием выше, чем электровозов с плавным регулированием напряжения тяговых двигателей , , , а КПД ниже изза больших потерь в оборудовании. ТД. Практически все эксплуатируемые на отечественных железных дорогах магистральные электровозы и электропоезда постоянного тока оборудованы контакторнореостатной системой регулирования со ступенчатым изменением напряжения тяговых двигателей. К ним относятся электровозы ВЛМ, ВЛ, В Л 8, ВЛ, ВЛУ, ВЛ, ВЛМ, ВЛ, ЧС2, ЧС2Т, ЧС7. ЧС0, электропоезда ЭР2, ЭР2Т, ЭР, ЭТ2, ЭД2, ЭД4 и др. В качестве примера на рис. Регулирование скорости движения такого электровоза осуществляется изменением напряжения либо возбуждения ТД. Регулирование напряжения ТД производится путем изменения схемы их соединения с помощью контакторов КМ и регулирования сопротивления пускового реостата с помощью контакторов КМяп. Изменение возбуждения ТД реализуется путем шунтирования их обмоток возбуждения резистором, подключаемого контакторами. На четырехосных электровозах, как правило, используется одно или два соединения ТД, на шести и восьмиосных два или три соединения тяговых двигателей , . Таким образом, на электровозах постоянного тока получается сравнительно небольшое количество ходовых позиций, например у восьмиосного электровоза ВЛ оно равно рис. Вследствие малого количества ходовых позиций тяговые характеристики различных соединений ТД существенно удалены друг от друга, то есть между ними имеются значительные диапазоны скоростей, не заполненные ходовыми позициями 4, , , . Эти диапазоны увеличиваются вследствие неравномерного изменения напряжения при переходе с одного соединения ТД на другое. Рис. Для поддержания скорости движения в таких диапазонах требуется длительно работать на реостатных позициях, при этом увеличиваются потери энергии в пусковых реостатах и расход электроэнергии на тягу. С целью уменьшения потери энергии в пусковых резисторах применяют частые переключения с одного соединения на другое , , , но при этом увеличивается износ электрических аппаратов 1,2, . Практически все отечественные электровозы и электропоезда постоянного тока оснащены электрическим торможением. ОП позиции ослабления поля. Рис. Электрическая схема рекуперативного торможения на электровозах ВЛ так же, как и в тяговом режиме, предусматривает три соединения тяговых двигателей с независимым возбуждением. На электровозах ВЛ в зависимости от числа объединенных секций и их формирования электрическая схема в режиме рекуперативного торможения может иметь два или три соединения гяговых двигателей . Используемые на существующих электровозах релейные схемы цепей управления имеют невысокую надежность 1, 2, . Кроме того, они затрудняют использование автоматизированных систем управления электровозами , .