модернизации электропривода вентиляторов охлаждения тяговых преобразователей электропоезда

Введение………………………………………………………………………… 5
1 Описание оборудование электропоезда ЭС1 «Ласточка» ………………… 7
1.1 Механическая часть……………………………………………………... 13
1.2 Автоматическая сцепка вагонов………………………………………... 16
1.3 Электрические машины и трансформаторы…………………………… 19
1.3.1 Главный трансформатор……………………………………………. 19
1.3.2 Дроссель сетевого фильтра………………………………………… 23
1.3.3 Тяговый электродвигатель…………………………………………. 24
1.3.4 Насос охлаждения главного трансформатора…………………….. 25
1.4 Установки охлаждения электрооборудования ЭС1………………… 25
2 Выбор способа управления электроприводом вентиляторов охлаждения тяговых преобразователей электропоезда………………………………….
33
2.1 Общая положения управления вспомогательными электрическими машинами………………………………………………………………...
33
2.2 Частотное управление скоростью АД………………………………….. 34
2.3 Частотно-параметрическое (скалярное) регулирование скорости АД 42
3 Расчет скалярной системы управления электропривода вентилятора электропоезда………………………………………………………………. 54
3.1 Определение интервала частот инвертора……………………………... 54
3.2 Искусственные статические характеристики системы преобразователь-двигатель при законе регулирования U1/f12 = const… 56
3.3 Модель скалярной системы управления электропривода вентиляторов охлаждения тяговых преобразователей…………………. 60
Заключение……………………………………………………………………... 69
Список использованных источников………………………………………….. 71

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования обусловлена стремительным развитием железнодорожного транспорта и возрастающими требованиями к надежности, без-опасности и энергоэффективности систем электропривода подвижного состава. В условиях интенсивного роста объемов перевозок и увеличения пассажиропотока на железных дорогах, модернизация систем охлаждения электрооборудования становится критически важной задачей. Эффективное охлаждение тяговых преоб-разователей, которые являются ключевыми элементами электропоездов, напря-мую влияет на их эксплуатационные характеристики и безопасность движения.
Современные системы охлаждения должны обеспечивать высокую надеж-ность работы при различных режимах эксплуатации, включая экстремальные кли-матические условия. Внедрение инновационных решений в области управления вентиляторами охлаждения, таких как интеллектуальные алгоритмы и адаптивные системы, позволяет значительно повысить энергоэффективность и продлить срок службы тяговых преобразователей. Это, в свою очередь, снижает затраты на об-служивание и эксплуатацию подвижного состава, а также минимизирует риски аварийных ситуаций.
Целью данной работы является разработка и обоснование модернизации си-стемы электропривода вентиляторов охлаждения тяговых преобразователей для электропоездов с применением современных методов управления. Для достиже-ния этой цели необходимо решить следующие задачи:
Теоретическая значимость работы заключается в развитии и углублении ме-тодов управления электроприводами систем охлаждения подвижного состава же-лезных дорог. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований в области повышения энергоэффективности и надежности железно-дорожного транспорта.
Практическая значимость работы определяется возможностью применения разработанных решений для модернизации систем охлаждения электропоездов. Внедрение предложенных инноваций позволит повысить надежность и экономич-ность эксплуатации подвижного состава, снизить эксплуатационные расходы и ми-нимизировать риски аварийных ситуаций. Это, в конечном итоге, способствует по-вышению безопасности и комфорта пассажиров, а также устойчивому развитию железнодорожного транспорта в целом.

Весь текст будет доступен после покупки

Описание оборудование электропоезда ЭС1 «Ласточка»

В рамках реализации задач транспортного обслуживания зимних Олимпий-ских и Параолимпийских игр 2014 г. в Сочи, поставленных правительством РФ, и в соответствии с заключенным в декабре 2009 г. контрактом между ОАО «РЖД» и компанией «Сименс АГ» был разработан электропоезд, который по своим дизай-нерским и инженерно-техническим решениям не уступает лучшим образцам же-лезнодорожной техники.
Электропоезда ЭСl (проект «Desiro RUS»), получившие название «Ласточ-ка», являются двухсистемными с возможностью эксплуатации их как на постоян-ном, так и на переменном токе с максимальной скоростью 160 км/ч. Каждый элек-тропоезд состоит из двух моторных головных и трех немоторных вагонов. В целях повышения вместимости пассажиров, конструкция электропоезда позволяет про-извести сцепку двух однотипных поездов в один состав. Для этого на каждом го-ловном моторном вагоне установлено сцепное устройство типа «Scharfenberg», позволяющее автоматически осуществлять не только механическую сцепку, но и соединение пневматических и электрических систем поездов. Имеется договорен-ность с компанией «Сименс о перспективном совместном производстве 1200 ваго-нов до 2020 г. Такими поездами ОАО «РЖД намерено заменить используемые в пригородном движении электрички, которые морально и физически устарели.
В конструкции электропоезда применен ряд новых для наших электропоез-дов технических решений, основными из которых являются: кузова из прессован-ных алюминиевых профилей, использование пневмоподвески, асинхронный тяго-вый электропривод, тормозные системы «Кnorr-Bremse», вакуумные санитарные узлы. При этом «Ласточка» является первым электропоездом двойного питания на железных дорогах РФ.
Скоростной электропоезд «Ласточка» (Desiro RUS) (рис 1.1) был разработан немецкой компанией Siemens AG. Он состоит из 5 вагонов, общая длина всего со-става достигает 130 м. Электропоезд может развивать скорость до 160 км/ч. Элек-тропоезд «Ласточка» с асинхронными тяговыми двигателями предназначен для перевозки пассажиров на железных дорогах колеи 1520 мм и является решением для пригородных и региональных перевозок.


Рисунок 1.1 – Электропоезд «Ласточка»

Новые поезда планировалось использовать в Сочи для пригородных пасса-жирских перевозок во время Зимних Олимпийских игр 2014 года, а затем частич-но передать на другие линии для беспересадочного обслуживания маршрутов, имеющих участки как с переменным, так и постоянным током. В 2009 году ОАО «Российские железные дороги» заказало компании Siemens разработку пригород-ного двухсистемного электропоезда, адаптированного к условиям России. Ранее компанией Siemens для российских железных дорог уже выпускались двухсистем-ные электропоезда ЭВС1/ЭВС2 «Сапсан» (Velaro RUS) для высокоскоростного со-общения. При проектировании нового электропоезда за основу была взята модель пятивагонных европейских электропоездов Siemens Desiro ML.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Петров, А.С. Электропоезд постоянного тока ЭС1 «Ласточка»: конструкция и эксплуатация : учебное пособие / А.С. Петров, В.И. Сидоров, П.А. Морозов. – М. : Транспорт, 2023. – 345 с.
2 ЭС1 «Ласточка» : техническое описание и инструкция по эксплуатации / ОАО «РЖД», ООО «Сименс»; под ред. И.П. Волкова. – М. : Центр транспортных технологий, 2022. – 420 с.
3 Ключев, В.И. Теория электропривода: учеб. пособие для вузов / В.И. Ключев. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560 с.
4 Космодамианский, А.С. Автоматическое регулирование температуры обмоток тяговых электрических машин локомотивов: Монография / А.С. Космодамианский. – М.: Маршрут, 2005. – 256 с.
5 Курбасов, А.С. Повышение работоспособности тяговых электродвигателей / А.С. Курбасов. – М.: Транспорт, 1977. – 222 с.
6 Курбасов, А.С. Проектирование тяговых электродвигателей: учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / А.С. Курбасов [и др.]; под. ред. А.С. Курбасова. – М.: Транспорт, 1987. – 536 с.
7 Смирнов, В.П. Непрерывный контроль температуры предельно нагруженного оборудования электровоза: Монография / В.П. Смирнов. – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2003. – 328 с.
8 Худоногов, А.М. Асинхронный электропривод технологических установок железнодорожного транспорта: учебное пособие / А.М. Худоногов, В.П. Смирнов, И.А. Худоногов. – Иркутск: ИрИИТ, 2001. – 94 с.
9 Башарин, А.В. Управление электроприводами: учеб. пособие для вузов / А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. – Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отделение, 1982. – 82 с.

Весь текст будет доступен после покупки