Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65

Статья опубликована в рамках: LIII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 31 мая 2017 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Машиностроение

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Сафошкин В.В. ВНЕДРЕНИЕ АСИНХРОННОГО ТЯГОВОГО ПРИВОДА НА СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ОАО «РЖД» // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(52). URL: https://sibac.info/archive/technic/5(52).pdf (дата обращения: 26.09.2021)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 226 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

ВНЕДРЕНИЕ АСИНХРОННОГО ТЯГОВОГО ПРИВОДА НА СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ОАО «РЖД»

Сафошкин Виталий Вячеславович

студент 3 курса ВТЖТ – филиала РГУПС специальность Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог, ВТЖТ – филиал РГУПС

Россия, г. Волгоград

Научный руководитель Корнюшков Андрей Александрович

преподаватель, ВТЖТ – филиал РГУПС

Россия, г. Волгоград

Российские железные дороги справляются с перевозками, которые на 80-85 % осуществляются электровозами. Однако электровозный парк нуждается в обновлении. Примерно у 70 % серийных электровозов выработан плановый ресурс. Локомотивным службам дорог и ремонтным заводам трудноподдерживать парк в работоспособномсостоянии: увеличиваются простои наплановые и неплановые ремонты, нарастает доля отказов локомотивов в общем балансе отказов ОАО «РЖД» [1].

Основные серии пассажирских электровозов – ВЛ60 и ЧС-4 - разработаны более 40 лет назад. В то время по тяговым параметрам и эксплуатационной надежности они были более чем современны, несмотря на непростые условия работы на сети дорог. Тяговые двигатели постоянного тока разработки Новочеркасского электровозостроительного завода (НЭВЗ) среди своих прямых конкурентов отечественного и зарубежного производства промышленного назначения выделялись высокими показателями и надежностью [2].

 

Рисунок 1.Электровоз ВЛ60

 

В европейских странах работы по асинхронному приводу были начаты в конце семидесятых, и к 1980 г. была изготовлена партия электровозов серии Е120, пригодных для эксплуатации.

 

Рисунок 2.Тяговый привод электровоза Е 120

 

В 1995 г. в России было решено вернуться к асинхронному приводу, и на заводе НЭВЗ изготовлен пассажирский электровоз ЭП10 с преобразователем, созданным фирмой Бомбардье. Обкатка на экспериментальном полигоне ВНИИЖТ показала соответствие его тяговых характеристик техническим требованиям. Но последующие испытания в условиях реальной поездной работы вскрыли ряд дефектов. Вскоре было решено изготавливать электровозы ЭП20, подобные ЭП10, но с устранением отмеченных неполадок. Для компании ОАО «РЖД» первостепенной задачей является эксплуатация электровозов с асинхронным приводом для кардинального улучшения эксплуатационных показателей при возрастании пассажиропотока.

В дополнении вышеизложенных соображений, дана оценка технологическим преимуществам при изготовлении электровозов с асинхронным приводом [3].

Впоследствии за счет усовершенствования поездной работы участковая скорость сравняется с расчетной. Можно с уверенностью сказать, что для перспективного электровоза участковая скорость составит 75 км/ч, что существенно выше реализуемых сейчас.

 

Рисунок 3.Электровоз ЭП10

 

Повышение участковой скорости движения пассажирских поездов на 1 км/ч приносит компании дополнительную прибыль 200 млн. рублей. Помимо того, возрастание максимальных скоростей движения пассажирских поездов увеличит среднесуточный пробег электровоза, а также даст возможность массового возрастания скорости пассажирского движения при совмещении его с грузовыми перевозками. Важно, что увеличение скорости доставки пассажиров – это потребность рынка в перевозках и возможность уменьшения парка вагонов или замены их современными двухэтажными. Следует заметить, что Китайские железнодорожники  в процессе эксплуатации электровоза ВЛ60 пришли к показателям электровоза с асинхронным приводом, совпадающим по техническим характеристикам с российским аналогом.

Вследствие чего, эффективность предлагаемой разработки на этапе производства: применение более современной технологии приводит к уменьшению себестоимости. На первоначальных этапах исследования процент стоимости преобразователей в ценообразовании электровоза был весьма существенным, однако быстрая модернизация в области микропроцессорной техники, и ситуация существенно меняется. Быстро уменьшается число высоковольтных аппаратов за счет увеличения предельных токов и напряжений. Аппараты серии IGBT с напряжением 6,5 кВ повсеместно применяются на электровозах новейших разработок. Важно и то, что в таких преобразователях  модули взаимозаменяемы, их 3 на каждый тяговый двигатель. Модули собираются производить на специализированных заводах и фабриках большими партиями и доставлять на предприятия-изготовители. Возможности улучшения силовых аппаратов еще не полностью реализованы. Например, нанотехнологии могут упростить их и уменьшить потери. Модернизирующаяся микроэлектроника, дает возможность увеличить надежность систем управления режимами работы электровоза и дальше существенно повысить возможности диагностирования узлов и деталей [4].

Выгода в сфере эксплуатации.

Увеличение максимальной скорости и скорости доставки пассажиров позволит существенно уменьшить количество электровозов и вагонов за счет более интенсивной их эксплуатации. Уменьшение финансовой составляющей и времени на ремонтные простои путем модернизации электрической части электровозов с увеличением их надежности.

Минимизация удельного расхода энергоресурсов до 25 % и увеличение безопасности перевозок за счет высокой эффективности рекуперативного тормоза; уменьшение износа фрикционных колодок. Увеличение скорости движения пассажирских поездов при совмещенной работе с грузовыми поездами. Эффективность рекуперативного тормоза обеспечивается отсутствием переключения в высоковольтной цепи и сводится только к изменению алгоритма управления машинистом, именно поэтому торможение производится не только на редких крутых спусках, но и на частых режимах служебного и регулировочного торможения. Вышеизложенное позволяет существенно снизить эксплуатационные расходы ОАО «РЖД» и уменьшить себестоимость перевозок [5].

Выгода в сфере производства.

Максимальная унификация электрических аппаратов электровозов за счет монтажа из однотипных модулей. Быстрая и качественная постройка электровозов за счет применения готового набора деталей и узлов [6].

Увеличение надежности электровозов за счет производства составляющих узлов на специально оборудованных предприятиях. Озвученное даст возможность уменьшить стоимость электровоза при увеличении его эксплуатационных характеристик. Благодаря тому, что структура электровоза с асинхронным тяговым приводом, высокой степени унификации и узловой сборке его себестоимость в будущем должна быть существенно меньше себестоимости электровоза с тяговым приводом постоянного тока [7].

Систематизируя итоговую эффективность, можно с уверенностью говорить о положительном влиянии перевозок в структуре РЖД на уменьшение процента транспортных затрат в цене выпускаемой продукции, а с учетом сохранения окружающей среды и пониженных удельных затрат энергии на перевозки значимая роль РЖД в областитранспортных услуг на экономические показатели России неоспорима. Уменьшение удельных затрат энергии в 5-7 раз весьма существенно в условиях повсеместного сокращения расходов. Высокая эффективность пассажирского электровоза с асинхронным приводом объяснима. Для диверсификации производства надо, в части выпуска преобразователей, привлечь одну из европейских электровозостроительных фирм [7].

 

Список литературы:

  1. Взгляд в будущее. Гудок. - 1 октября 2008.
  2. Канетти Ф. Мы демонстрируем не только желание, но и возможности РЖД Партнер.- 2007. - № 3.
  3. Корякин А. В. Обеспечить надежность парка локомотивов Локомотив. - 2007. - № 8.
  4. Курбасов А.С. Возможности улучшения базовых показателей перевозок Российских железных дорог Транспорт РФ. - 2006. - № 4.
  5. Курбасов А.С., Шабалин Н.Г. Приполярная железнодорожная
  6. Локомотивы семейства Прима компании Альстом ЖДМ. - 2008. -№ 5.
  7. Мугинштеин Л.А., Лисицин А.Л. Нестационарные режимы тяги. -Москва, 1996.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 226 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

Комментарии (11)

# Алексей 07.06.2017 03:03
Отличная статья!;)Давно пора менять-в современном мире нужно быстро приспосабливаться, поезда не исключение.
# Дмитрий 07.06.2017 03:40
Отличная статья!
# Нелли 07.06.2017 04:08
Статья написана доступным для простого обывателя языком,и в то же время полезна для профессионалов в данной сфере
# Анастасия 07.06.2017 04:08
На мой взгляд очень содержательная статья, охватывает все важные аспекты выбранной тематики. Также затронуты исторические факты, что делает работу ещё интереснее для читателя.
# Артём 07.06.2017 13:45
Очень хорошая статья!!!
# Алексей 07.06.2017 13:53
Достойная статья!
# Павел 07.06.2017 14:35
Полностью поддерживаю автора
# Максим 07.06.2017 19:05
Хорошая статья! Надо развивать РЖД!
# Дарья 07.06.2017 19:43
Очень классная работа!!!
# Татьяна 08.06.2017 01:06
Хорошая статья, затронутая тема достаточно актуальна, все понятно и доступно
# Наталья 09.06.2017 17:31
Сразу видно, что проведена большая работа по изучению литературы. Все изложено доступно. Через разум - к прогрессу!

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом