Проработка приводов вспомогательных агрегатов электровозов

Введение 5
1. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД НА ЭЛЕКТРОВОЗАХ
6
1.1. Схемные решения отечественного вспомогательного асинхронного привода 6
1.2. Устройство для питания вспомогательных цепей электровоза постоянного тока 19
2. ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА 24
2.1. Схемы питания систем вспомогательных машин постоянного тока с коллекторными двигателями 24
2.2. Схемы питания систем вспомогательных машин переменного тока 29
2.3. Схемы статических полупроводниковых преобразователей собственных нужд 33
3. СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ РАБОТЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН ЭПС ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 37
4. ПРИМЕНЕНИЕ МАЛОВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ
ПИТАНИЯ СИСТЕМЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН 40
4.1. Схемотехническая реализация преобразователя и принципы его работы 40
4.2. Примеры система питания собственных нужд современных зарубежных электровозов
51
5. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68

Весь текст будет доступен после покупки

Значительной составляющей энергетических систем электрифицированного железнодорожного транспорта является электрический привод (ЭП) на борту электроподвижного состава (ЭПС). ЭП переменного тока на основе трехфазных асинхронных двигателей (АД) с короткозамкнутым ротором все шире получает распространение и развитие как вспомогательный ЭП на ЭПС. ЭП на базе АД демонстрирует высокие показатели надежности и энергоэффективности, а также характеризуется относительной дешевизной в производстве и эксплуатации, что способствует его массовому использованию.

Среди основных потребителей электроэнергии в составе вспомогательного ЭП выделяются мотор-вентиляторы, обеспечивающие охлаждение тяговых электродвигателей, и мотор-компрессоры, поддерживающие давление в тормозной пневматической магистрали. В последние десятилетия наблюдается увеличение использования частотно-регулируемого электропривода (ЧРЭП) на основе асинхронных двигателей с автономной инверторной питательной схемой. Этот тренд прослеживается как в тяговом, так и вспомогательном электроприводе локомотивов.

Особенности питания асинхронных двигателей в вспомогательном электроприводе на ЭПС включают несимметрию питания фаз и несинусоидальность питающего напряжения, особенно при питании от статического преобразователя частоты (ПЧ), включая автономный инверторный привод.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД НА ЭЛЕКТРОВОЗАХ
1.1. Схемные решения отечественного вспомогательного асинхронного привода
Схемные решения вспомогательного электропривода на основе асинхронного двигателя можно разделить на три основных типа:

1) Подача питания асинхронного двигателя от электромеханического фазорасщепителя на электропоездах переменного тока.
2) Подача питания асинхронного двигателя по конденсаторной схеме в сочетании с тиристорным преобразователем частоты и числа фаз для мотор-вентиляторов на электропоездах переменного тока.
3) Подача питания асинхронного двигателя от трехфазного асинхронного инвертора как на электропоездах переменного, так и постоянного тока.

Электромеханические фазорасщепители используются на электропоездах и электровозах переменного тока для преобразования однофазного напряжения в трёхфазное, необходимое для питания вспомогательного электропривода. Например, на рисунке 1.1 показана принципиальная электрическая схема силовых цепей вспомогательного электропривода магистрального электровоза переменного тока ВЛ85.

Фазорасщепители представляют собой асинхронные двигатели с симметричной или несимметричной обмоткой статора, работающие без нагрузки или с небольшой нагрузкой на валу. Например, фазорасщепитель НБ-455 отличается несимметричной обмоткой статора и осуществляет чередование фаз. Электромеханический фазорасщепитель преобразует однофазное питающее напряжение в трёхфазное, подаваемое на фазы 1 и 2 (называемые "двигательными"), а фаза 3 является "генераторной".

Электрическая энергия поступает от электрической сети, а часть энергии вспомогательной машины получается непосредственно из однофазной питающей сети, а часть - от фазорасщепителя. Таким образом, фазорасщепитель можно рассматривать как совмещённый однофазный асинхронный двигатель и трёхфазный синхронный генератор.

В настоящее время на электровозах переменного тока используются как обычные асинхронные двигатели с трёхфазной обмоткой статора и короткозамкнутым ротором, так и электромеханические фазорасщепители для питания вспомогательных электроприводов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Федюков Ю.А. Энергетические характеристики расщепителей фаз // Электровозостроение: сборник научных трудов. – Новочеркасск: ВЭлНИИ, 2001. – Т. 43. – С. 104–112 .
2. Шестоперов Г.Н., Арискин О. Г., Тишкин А. А., Синявский И.В. Анализ энергетических характеристик в системах питания вспомогательных машин электровозов переменного тока серии «Ермак» // Вестник ВЭлНИИ. – 2011. – № 61. – С. 38–49.
3. Литовченко В. В., Малютин А. Ю., Невинский А. В. Повышение надёжности электроприводов вспомогательных машин электровозов переменного тока // Электропривод на железнодорожном транспорте и в промышленности: Труды Всероссийской научно-практ. конференции. – Хабаровск, 2013. – С. 31–36 .
4.Воротилкин А.В. Локомотивный комплекс: завершающий этап реформирования // Локомотив. – 2010. – № 3. – С. 2–5.
5. Литовченко В.В., Невинский А.В. Систему питания вспомогательных машин необходимо совершенствовать // Локомотив. – 2011. – № 6. – С. 23–25.
6. Невинский А. В. Совершенствование системы питания вспомогательных электроприводов электровозов переменного тока / Дис… канд. техн. наук. – М.: МИИТ, 2011. – 178 с.
7. Анализ энергетических характеристик в системе питания вспомогательных машин электровозов переменного тока серии «ЕРМАК»/ Г. Н. Шестоперов, О.Г. Ариски, А. А. Тишкин, И. В. Синявский // Вест. Всерос. научно-иссл. и проектно-констр. ин-та электровозостроения. 2011. № 1 (61). С.38–49.
8. Вспомогательный привод электровозов переменного тока / А. М. Рутштейн // Вест. Всерос. научно-иссл. и проектно-констр. ин-та электровозостроения. 2008. №2 (56). С. 162–171.

Весь текст будет доступен после покупки