Разработка мероприятий по снижению потребления электроэнергии электровозами депо Кочетовка Юго-Восточной железной дороги

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….
1. АНАЛИЗ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОВОЗАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ………………………………
1.1. Факторы, влияющие на энергопотребление электровозов …………….. 10
1.2. Оценка энергетических потерь в тяговом двигателе пульсирующего тока ……………………………………………………………………………...
1.3. Оценка энергетических потерь в тяговой передаче ……………………. 37
2. МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ РЕЖИМОВ ВЕДЕНИЯ ПОЕЗДА ПО СИСТЕМЕ МНОГИХ ЕДИНИЦ ………………...
2.1. Выбор режимов посекционного управления и оценка энергетического эффекта
2.2. Модернизация системы управления электровозом ВЛ80с ……………. 51
2.3. Реализация повышенной силы тяги в условиях посекционного управления …………………………………………………………………….
3. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ВЛ 80с (ЭРМЭ) …………………………………………..
3.1. Снижение потребления электроэнергии при работе электровоза с пониженной мощностью
3.2. Схемы и оборудование ЭРМЭ на электровозах ВЛ 80с ………………... 64
3.2.1. Разработка схемы управления линейными контакторами …………… 64
3.2.2. Цепи управления вентиляторами ……………………………………… 65
3.2.3. Порядок применения машинистом ЭРМЭ на электровозе ВЛ 80с ….. 67
3.2.4. Система температурного контроля ……………………………………. 67
4. РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ УСТРОЙСТВ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ (ЭРМЭ)…………………………………………………………………………..
5. ОХРАНА ТРУДА……………………….…………………………………… 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………….. 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………… 94

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время ОАО «РЖД» является одним из крупнейших потребителей энергоресурсов в России, ежегодное потребление энергии составляет около 6% от производимой в стране (свыше 40 млрд. кВт·ч электроэнергии, 3 млн. т дизельного топлива и т.д.). Задача снижения энергозатрат на тягу поездов сводится:
1. к выбору оптимального по энергозатратам режима движения поезда в каждый конкретный момент времени с учетом действующих факторов окружающей среды, состояния локомотива, состава;
2. к определению научно обоснованных графиков движения поездов, обеспечивающих минимум выполняемой работы на перемещение поезда;
3. к повышению энергетической эффективности подвижного состава любого вида тяги;
4. к совершенствованию методов измерения, учета и анализа энергопотребления на тягу в каждой конкретной поездке и др.
В настоящее время основными, наиболее массовыми, электровозами, применяющиеся для тяги грузовых поездов на сети дорог являются электровозы ВЛ80с, при этом достигнуто существенное повышение единичной мощности электровоза по сравнению с ранее выпускавшимися односекционными электровозами, но как правило, пропорциональный прирост веса поезда не обеспечивается. Связано это с ограничением по длине станционных путей, с плохим использованием грузоподъемности вагонов и значительной долей их порожнего пробега. В связи с этим на дорогах имеет место недоиспользование мощности электрооборудования многосекционных электропоездов, что ведет к росту удельного энергопотребления и ухудшению экономических показателей локомотивных депо и дороги в целом.

Весь текст будет доступен после покупки

Энергия , потребляемая электровозом из контактной сети (рис. 1.1.) распределяется по следующим составляющим:
1. полезная, т.е. механическая работа - ;
2. потери в электровозе - ?Aэ;
3. собственные нужды локомотива - ?Aсн.

Механическая работа Амех в свою очередь идет на преодоление основного сопротивления движению, т.е. на преодоление сил трения (составляющая Ас), и частично преобразуется в кинетическую Ак и потенциальную Ап энергию поезда. Каждая из последних двух составляющих может быть использована для преодоления сил основного сопротивления движению, может переходить друг в друга или в тормозные потери ?Ат.
В принципе, каждую из составляющих Ак и Ап можно при наличии системы рекуперативного торможения возвратить в контактную сеть, по крайней мере, частично. Однако для электровозов переменного тока рекуперативное торможение тока используется слабо и вопрос о его применении является спорным. Поэтому при анализе расхода электроэнергии, в частности на рисунке 1.1, оно не учитывается.






























Рис. 1.1. Баланс энергопотребления электровоза

Коэффициент полезного действия электровоза (КПД), для определенного режима работы, принято рассчитывать как отношение полезной мощности Рм к активной мощности, потребляемой из контактной сети Рс:


(1.1)
где G – коэффициент перевода механической работы в электрическую энергию;
Uc – действующее значение напряжения тяговой сети;
Ic – действующее значение тока, потребляемого электровозом из тяговой сети;
Km – коэффициент мощности электровоза.

Значение существенно зависит от загрузки оборудования электровоза, т.е. от режима ведения поезда, который в свою очередь определяется такими факторами, как:
• профиль и план линии,
• график движения поезда,
• вес поезда и осевая нагрузка вагонов,
• погодные условия,
• техническое состояние локомотива, вагонов и пути.

В качестве примера на рисунке 1.2 показаны значения в функции веса поезда для характерных тяговых плеч.
С точки зрения постановки задач большое значение имеет анализ факторов, влияющих на энергозатраты, причем эти факторы целесообразно разделить на (рис. 1.3):
1. постоянные,
2. относительно постоянные,
3. переменные.

К последним относятся те факторы, которые меняются от поездки к поездке. Именно они имеют особое значение для решения задачи снижения энергозатрат. При этом целесообразно рассматривать общие энергозатраты А1 и входящие в них составляющие Ам, Асн и ?Аэ.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Повышение экономичности электровозов переменного тока за счет применения новых электронных систем управления. Фадеев С.В.: Дисс. канд. мех. наук. 2003 г. -192 с.
2. Электровоз ВЛ80с: Руководство по эксплуатации /Н.М. Васько, А.С. Девятков, А.Ф. Кучер и др. – 2-е изд., -М.: Транспорт, 1990 г. -454 с.
3. Расчетные исследования отключения части тяговых двигателей электровоза постоянного тока с целью снижения расхода энергии на тягу. Труды ВНИИЖТ. с. 43-54
4. Экономия энергии при отключении части тяговых двигателей на электровозах постоянного тока и методика её определения. Р.Я. Медлин, С.М. Рождественский, Ю.А. Усманов. Транспорт. Омск. 1974 г. с 33-44
5. И все же двигатели отключать не следует / П.И. Борцов, З.М. Дубровский, А.С. Курбасов, Х.Я. Быстрицкий. ЭТТ. 1978 №10 с. 35-37.

Весь текст будет доступен после покупки