Проект модернизации асинхронного привода компрессора электровоза

Введение 6
1 Особенности работы вспомогательных машин на электроподвижном составе 8
1.1 Требования, предъявляемые к вспомогательным машинам на электроподвижном составе 8
1.2 Роль вспомогательных машин в обеспечении работоспособности электроподвижного состава 9
1.3 Общие сведения о надежности асинхронных вспомогательных машин 11
1.5 Долговечность изоляции асинхронных вспомогательных машин 19
1.6 Классификация вспомогательных машин тягового подвижного состава 23
2 Компрессорная установка электровоза 2ЭС5К серии «Ермак» 26
2.1 Электровоз 2ЭС5К серии «Ермак» 26
2.2 Блок мотор-компрессор 28
3 Модернизации асинхронного привода компрессора электровоза 32
3.1 Расчет мощности электродвигателя 32
3.2 Проверка электродвигателя по пусковой и перегрузочной способности при пониженном напряжении питания 33
3.3 Моделирование работы электропривода компрессора 36
4 Технико-экономическое обоснование проекта модернизации асинхронного привода компрессора электровоза 41
4.1 Общие сведения 41
4.2 Определение величины дополнительных капитальных вложений 41
4.3 Определение величины эксплуатационных расходов на техническое обслуживание и ремонт двигателей по вариантам за весь жизненный цикл 43
4.4 Определение величины экономического эффекта за жизненный цикл работы электропривода 45
5 Безопасность и экологичность решений проекта 48
5.1 Общая характеристика электровоза 48
5.2 Анализ потенциальных опасных и вредных факторов при обслуживании электровоза 49
5.3 Мероприятия по снижению опасных и вредных факторов при обслуживании электровоза 52
5.4 Влияние электровоза на окружающую среду 56
5.5 Мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду электровоза 59
5.6 Разработка мероприятий по снижению электротравматизма для локомотивной бригады, обслуживающей электровоз 60
Заключение 64
Список использованных источников 65

Весь текст будет доступен после покупки

Железнодорожный транспорт обеспечивает надёжную быструю доставку грузов и пассажиров на значительные расстояния при сравнительно низкой стоимости перевозок и поэтому для Российской федерации является стратеги-ческим.
Надёжность и работоспособность электровозов в значительной степени определяется надёжностью работы системы вспомогательных машин. Надеж-ность является важнейшим технико-экономическим показателем качества любо-го устройства, в частности электрической машины, определяющим ее способ-ность безотказно работать с неизменными техническими характеристиками в течение заданного промежутка времени при определенных условиях эксплуа-тации.
Для привода вспомогательных машин на современном электроподвиж-ном составе переменного тока применяют асинхронные двигатели с короткоза-мкнутым ротором. Практика показывает, что до 20 % отказов на электровозах переменного тока происходит по причине повреждения вспомогательных ма-шин, что во многом обусловлено несовершенством системы их питания.
Режимы работы, долговечность и надёжность трехфазных электрических машин зависят от ряда факторов, к которым можно отнести:
- качество электрической энергии на обмотках электрических машин, влияющее на их режимы работы, устойчивость, долговечность и надёжность;
- нагрузка электрических машин;
- влияние условий окружающей среды;
- качество и периодичность технического обслуживания и ремонта.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Особенности работы вспомогательных машин на электроподвижном составе

1.1 Требования, предъявляемые к вспомогательным машинам на электроподвижном составе

Роль вспомогательных машин на локомотиве существенна: их отказ нега-тивно отражается на безопасности движения, условиях работы тягового и си-лового оборудования, качестве питания цепей собственных нужд. Поэтому главным требованием к вспомогательным машинам является сохранение рабо-тоспособного состояния во всех режимах работы подвижного состава и во всех возможных условиях, на которые он рассчитан.
Также, как и другое оборудование, устанавливаемое в кузове электрово-за, вспомогательные машины должны сохранять свою работоспособность в ин-тервале температур от плюс 60 °C до минус 50 °C [1]. В части электропитания вспомогательные машины должны сохранять работоспособность при колеба-ниях напряжения на токоприёмнике электрического подвижного состава (ЭПС) на железных дорогах постоянного тока от 2000 до 4000 В и переменного тока от 19 до 29 кВ [2].
Кроме того, вспомогательные машины должны обладать высокими тех-нико-экономическими показателями. Общая мощность вспомогательных ма-шин на электровозах постоянного тока составляет до 3–5 % общей мощности тяговых двигателей, а у электровозов переменного тока – до 7–10 % при по-треблении ими до 10 % электроэнергии, затрачиваемой на тягу [2].
В наибольшей степени надёжность вспомогательных машин определяется надёжностью наиболее нагруженных и подверженных износу узлов [3, 4]. Рас-пределение повреждений по отдельным узлам асинхронных двигателей изме-няется в зависимости от условий их применения, однако наибольшее число по-вреждений всегда приходится на обмотку статора. В среднем из-за поврежде-ний обмоток двигателей происходит 85–95 % отказов. Надёжность обмоток в первую очередь зависит от состояния изоляции, которая работает в сложных, неблагоприятных условиях, негативно влияющих на её электрическую проч-ность.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ГОСТ Р 55364-2012. Электровозы. Общие технические требования. – Введ. 2014-01-01. – Текст электронный // Электронный фонд правовых и нор-мативно-технических документов : [сайт]. – URL : https://docs.cntd.ru/document/1200097388 (дата обращения: 18.10.2024).
2 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.
3 Буйносов, А.П. Надежность подвижного состава : курс лекций / А.П. Буйносов. – Екатеринбург : УрГУПС, 2016. – 151 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.
7 Иванов, П.Ю. Состояние вопроса надежности и долговечности изоля-ции асинхронных вспомогательных машин / П.Ю. Иванов, Е.Ю. Дульский, А.М. Худоногов // Известия Трассиба. – 2015. – №2(22). – С. 2–6.

Весь текст будет доступен после покупки