Проект энергоэффективного двигателя для привода вентилятора системы микроклимата кабины управления пассажирского электровоза

1 Система обеспечения микроклимата пассажирского электровоза 9
1.1 Характеристика систем кондиционирования воздуха пассажирского электровоза 9
1.2 Общие сведения об электровозе ЭП20 12
1.3 Системы охлаждения (вентиляции) электровоза ЭП20 15
1.4 Система обеспечения микроклимата электровоза ЭП20 18
1.5 Статистика научных работ по разработке транспортных систем кондиционирования воздуха для кабин управления электровозов 24
2 Разработка энергоэффективного вентильно-индукторного двигателя для привода вентилятора 26
2.1 Общие сведения о вентильно-индукторной машине 26
2.2 Алгоритм оптимизации. Целевая функция. Критерии 32
2.3 Моделирование электромагнитных процессов в ВИД 35
2.4 Результаты расчетов 41
3 Технико-экономическое обоснование проекта электродвигателя для привода вентилятора системы микроклимата кабины управления пассажирского электровоза 46
3.1 Общие сведения 46
3.2 Определение величины капитальных вложений на проектирование двигателя для привода вентилятора системы микроклимата кабины управления пассажирского электровоза 47
3.3 Определение величины прямых цеховых материальных затрат на разработку двигателя для привода вентилятора системы микроклимата кабины управления пассажирского электровоза 50
3.4 Определение экономического эффекта за жизненный цикл двигателя 55
4 Безопасность и экологичность решений проекта 57
4.1 Общая характеристика эксплуатационного локомотивного депо 57
4.2 Анализ потенциальных опасных и вредных факторов в эксплуатационном локомотивном депо 58
4.3 Мероприятия по снижению опасных и вредных факторов в эксплуатационном локомотивном депо 61
4.4 Влияние ж/д транспорта на окружающую среду эксплуатационного локомотивного депо 64
4.5 Мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду 67
4.6 Расчет искусственного освещения в цехе ТР локомотивного депо 67
Заключение 74
Список использованных источников 76

Весь текст будет доступен после покупки

Работа машинистов носит тяжёлый и достаточно вредный характер. Ей характерны физические и психологические нагрузки, воздействие электромаг-нитного излучения, повышенного шума и вибрации. В летний период работа машинистов локомотивов, в частности пассажирских электровозов, протекает в условиях с повышенной температурой наружного воздуха. Зачастую темпера-тура в кабине управления становится значительно выше установленной сани-тарно-эпидемиологическими требованиями [1]. Иногда этот показатель может доходить до 45...50 °С, что приводит естественным образом к снижению рабо-тоспособности членов локомотивной бригады.
Существенный рост интереса к системам кондиционирования воздуха (СКВ) в сфере железнодорожного транспорта начался в середине 90-х годов. В это же время были разработаны технические требования к кондиционерам для пассажирских вагонов, а немного позднее в рамках МПС РФ и ОАО «РЖД» было принято решение об установке СКВ на все вновь производимые и модер-низируемые вагоны, а также кабины управления локомотивов. В связи с дан-ным обстоятельством в России началось формирование рынка кондиционеров для железнодорожного транспорта, в частности, кабин управления пассажир-ских электровозов.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Система обеспечения микроклимата пассажирского электровоза

1.1 Характеристика систем кондиционирования воздуха пассажир-ского электровоза

Железнодорожный транспорт всегда являлся стратегически важным объ-ектом для нашей страны, отличающийся высоким качеством и надежностью. Ввиду такой ответственной роли, суверенность подвижного состава является важнейшей задачей.
В 2022 году из-за введенных санкционных ограничений, для поддержа-ния стабильного функционирования железнодорожной отрасли, работу по им-портозамещению пришлось ускорить. Импортозамещение, как комплекс со-ставляющих экономической независимости представляет собой систему элемен-тов, изображенную на рисунке 1.1 [3].

Рисунок 1.1 – Составляющие импортозамещения

России, обладающей квалифицированной рабочей силой, природными ресурсами и высоким уровнем технологий, предоставляется возможность сформировать импортозамещение как системную политику.
В настоящее время процесс суверенизации расширяется за счет отече-ственных производителей и поставщиков из зарубежных дружественных стран. По итогам 2023 года интенсивность отечественного производства по всему рынку железнодорожного машиностроения значительно повысилась [4].
В настоящее время на рынке климатической продукции и систем обезза-раживания в транспортном исполнении ведущими отечественными разработ-чиками являются:
1. Дивизион «Климатическое оборудование», входящий в группу компа-ний «Ключевые системы и компоненты» (ГК «КСК»). Предприятия, произво-дящие климатическое оборудование: ОО «ЛитТрансСервис», ООО «Тракс», ООО «Транскон», ООО «ЛТС-Сервис», АО «Лантеп» (г. Тверь и г. Москва). По состоянию на конец 2024 года на сайте данной компании заявлены следую-щие виды установок систем обеспечения микроклимата (СОМ): СОМ.ТК-4,4-ЭС5 (электровозы серии ЭС5), СОМ.ТК-4,5-ЭП2К (электровозы ЭП2к) и СОМ.ТК-4,5-ТЭ25 (01), (03) (тепловозы 2ТЭ25КМ), СОК КМ 02 (тепловозы ТЭМ18).
2. Научно-производственное объединение «Горизонт», являющееся раз-работчиком и производителем силовой преобразовательной техники и про-мышленной автоматики. В качестве реализованных проектов на сайте компа-нии заявлено охладительное и отопительное оборудование для электровоза 2ЭС6, тепловоза ТЭМ23 и СОМ пассажирского салона и кабины машиниста для электропоезда «Ласточка».

Весь текст будет доступен после покупки

1 СП 2.5.3650-20. Санитарно-эпидемиологические требования к отдель-ным видам транспорта и объектам транспортной инфраструктуры. – Текст : электронный // Электронный фонд правовых и нормативно-технических доку-ментов : [сайт]. – 2020. – URL : https://docs.cntd.ru/document/566406892 (дата обращения: 07.12.2024).
2 ГОСТ 33463.1-2015. Системы жизнеобеспечения на железнодорожном подвижном составе. Ч. 1. Методы испытаний по определению параметров мик-роклимата и показателей эффективности систем обеспечения микроклимата. – Текст : электронный // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов : [сайт]. – 2015. – URL : https://docs.cntd.ru/document/1200133110 (дата обращения: 07.12.2024).
3 Импортозамещение как основной вектор экономической политики Рос-сии / Э.А. Осадчий, Е.В. Литвинова, Е.П. Кочетков [и др.]. – Текст : электрон-ный // Инновации и инвестиции. – 2023. – №5. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/importozameschenie-kak-osnovnoy-vektor-ekonomicheskoy-politiki-rossii (дата обращения: 29.04.2024).
4 Информационно-аналитический отчет: Железнодорожный транспорт: результаты импортозамещения 2022-2023. – М.: ROLLINGSTOCK Agency, 2023. – 88 с.
5 Емельянов, А.Л. Энергоэффективные транспортные системы кондици-онирования воздуха: дис … докт. техн. наук : 05.04.03 / А.Л. Емельянов. – Санкт-Петербург, 2016. – 384 с.
6 Система кондиционирования воздуха: СКВ. 3119. Руководство по экс-плуатации. – СПб, 2019. – 46 с.

Весь текст будет доступен после покупки