Повышение надежности работы вспомогательных машин электровозов.

Введение 6
1 Вспомогательные машины электровоза ЭП20 8
1.1 Общие сведения об электровозе ЭП20 8
1.2 Особенности и условия работы вспомогательных машин 11
1.3 Системы охлаждения (вентиляции) электровоза ЭП20 13
1.4 Электродвигатели для привода вентиляторов, применяемые на электровозе ЭП20 16
2 Расчет асинхронного вспомогательного электродвигателя 19
2.1 Выбор главных размеров и расчёт обмотки статора 19
2.2 Расчёт обмотки статора 22
2.3 Расчёт размеров зубовой зоны статора и воздушного зазора 27
2.4 Расчёт ротора 31
2.5 Расчёт магнитной цепи 37
2.6 Расчёт параметров асинхронной машины для номинального режима 42
2.7 Расчёт потерь и коэффициента полезного действия 49
3 Повышение надежности мотор-вентилятора 53
3.1 Построение механической характеристики асинхронного электродвигателя для частоты питающего напряжения 50 Гц 53
3.2 Построение механической характеристики асинхронного электродвигателя для частоты питающего напряжения 40 Гц 55
3.3 Построение механической характеристики асинхронного электродвигателя для частоты питающего напряжения 25 Гц 57
3.4 Анализ режимов для устойчивой работы мотор-вентилятора 58
4 Технико-экономическое обоснование проекта повышения надежности работы вспомогательных машин электровозов 62
4.1 Общие сведения 62
4.2 Определение расходов на проектные работы 62
4.3 Определение величины прямых цеховых материальных затрат на разработку электропривода вентилятора 65
4.4 Определение величины эксплуатационных расходов на техническое обслуживание и ремонт двигателей по вариантам за весь жизненный цикл 69
4.5 Определение величины экономического эффекта за жизненный цикл работы электропривода 70
5 Безопасность и экологичность решений проекта 73
5.1 Общая характеристика электровоза 73
5.2 Анализ потенциальных опасных и вредных факторов при обслуживании электровоза 74
5.3 Мероприятия по снижению опасных и вредных факторов при обслуживании электровоза 77
5.4 Влияние электровоза на окружающую среду 80
5.5 Мероприятия по снижению негативного воздействия электровозов на окружающую среду 83
5.6 Расчет амортизаторов для снижения вибрации вспомогательных машин 84
Заключение 91
Список использованных источников 92

Весь текст будет доступен после покупки

Одним из условий успешного развития экономики Российской Федерации является наличие эффективной и надёжной транспортной системы. Вождение поездов обеспечивают более 5000 электровозов переменного тока, на которых для привода вспомогательных механизмов и агрегатов используются трехфаз-ные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. С 2012 года на железные дороги России начали поступать электровозы переменного тока нового поколения серии ЭП20.
Система вспомогательных машин является важным узлом в общем ком-плексе оборудования подвижного состава. Надежность привода вспомогатель-ных механизмов имеет большое значение и необходима для обеспечения ста-бильной работы основных узлов электровоза – оборудования главного приво-да и автотормозов. Расчеты, сделанные для пассажирского движения, показа-ли, что асинхронные вспомогательные машины (АВМ) потребляют приблизи-тельно 7% энергии, затрачиваемой на тягу поездов. В связи с этим энергетиче-ские показатели системы вспомогательных машин должны быть достаточно высоки. Большое значение имеют также вопросы снижения веса, габаритов, стоимости и удешевления ремонта вспомогательного оборудования.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Вспомогательные машины электровоза ЭП20

1.1 Общие сведения об электровозе ЭП20

Электровоз ЭП20 (рис. 1.1) – это усовершенствованный тяговый маги-стральный пассажирский локомотив, изготовленный в России на Новочеркас-ском электровозостроительный заводе. Проект машины сделан организацией Трансмашхолдинг совместно с французской компанией Alstom. Технические характеристики электровоза отличаются от выпускавшихся ранее серий локо-мотивов рядом параметров. Конструкция ЭП20 обеспечивает экономический и технологический эффект в связи с большей мощностью. Требуется меньше со-ставов на линии по сравнению с предыдущими моделями, увеличивается пас-сажиропоток [1].


Рисунок 1.1 – Общий вид электровоза ЭП20


Технические характеристики
Высота – 5100 мм;
Длина – 22 550 мм;
Ширина – 3100 мм;
Колея – 1520 мм;
Конструкционная скорость – 160 км/ч (у модификаций 200 км/ч);
Минимальный радиус прохождения кривых – 80 м;
Мощность ТЭД (часовая) – 6?1200 кВт (7200 кВт);
Мощность ТЭД (длительная) – 6?1100 кВт (6600 кВт);
Осевая формула – 20-20-20;
Род тока – переменный (25 кВ), постоянный (3 кВ);
Служебная масса – 135 т;
Тип – пассажирский.
Перед Олимпиадой в Сочи Президент и Правительство страны поставили задачу перед железнодорожниками – создать тяговый локомотив большей мощности, добиться увеличения вагонов в составе и количества перевозимых людей. Было необходимо поднять скорость поездов до 200км/час, для этого исключить или сократить время стоянок на станциях смены рода тока. Элек-тровозы должны были возить двухэтажные вагоны, например, «Невский экс-пресс». В 2010 году создатели проекта заявили о завершении работ.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Смаглюков, Д.А. Устройство и эксплуатация электровоза ЭП20: учеб-ное пособие / Д.А. Смаглюков. – М.: ОАО «Российские железные дороги», 2015. – 360 с.
2 Потанин, А.А. Основные элементы тягового привода электровоза ЭП20 / А.А. Потанин // Локомотив. – 2014. – №5. – С. 36–38.
3 Основы электрического транспорта : учебник для студ. высш. учеб. за-ведений / М.А. Слепцов, Г.П. Долаберидзе, А.В. Прокопович [и др.] ; под общ. ред. М.А. Слепцова. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 464 с.
4 Гольдберг, О.Д. Качество и надёжность асинхронных двигателей / О.Д. Гольдберг. – М. : Энергия, 1968. – 265 с.
5 Малютин, А.Ю. Применение маловентильных преобразователей в си-стеме питания вспомогательных цепей электровозов переменного тока : дис. … канд. техн. наук : 05.09.09 / А.Ю. Малютин. – Москва, 2017. – 149 с.
6 Бублик, В.В. Вспомогательные электрические машины электроподвижного состава и их классификация / В.В. Бублик, А.В. Бублик // Научно-практический электронный журнал «Оригинальные исследования (ОРИС)». – 2021. – №5. – С. 104–111.

Весь текст будет доступен после покупки