Об оценке коммутационной способности тяговых двигателей грузовых электровозов
Аннотация
Важным направлением развития ОАО «РЖД» является увеличение объёма грузовых перевозок по сети железных дорог. Для достижения прогнозируемых стратегических показателей в локомотивном комплексе проводится ряд мероприятий. К наиболее масштабным можно отнести исследования и опытные работы по повышению тяговых свойств электровозов на одном из самых грузонапряжённых участков железнодорожной сети России — Восточном полигоне. Это важное связующее соединение между Юго-Восточной Азией и Европой. Условия, в которых работает железнодорожный транспорт, требуют в числе первоочередных задач эффективного использования локомотивного парка с высокой эксплуатационной надёжностью для обеспечения безопасного движения поездов.
На Восточном полигоне использована система электрической тяги на переменном токе 25 кВ, 50 Гц. Вождение грузовых поездов выполняют электровозы 2ЭС5К и 3ЭС5К с коллекторными тяговыми машинами пульсирующего тока. Их тяговый электропривод при реализации требуемых сил тяги имеет ряд ограничений, одним из которых является качество коммутации на коллекторе тягового электродвигателя. Увеличение показателей надёжности тяговых электродвигателей, которые считаются слабым звеном электровозов, — актуальная задача. Количество отказов из-за неисправностей тяговых двигателей постоянного и пульсирующего тока находится на уровне 20…22%. Наибольшую трудность представляет повышение коммутационной надежности.
Предложен критерий качества коммутации для тяговых электродвигателей электровозов, учитывающий степень компенсации магнитодвижущей силы реакции якоря в зоне коммутации. Ширина области безыскровой работы не в полной мере может характеризовать коммутационную способность ТЭД. При её расчёте учтены напряжение искрообразования под щеткой, влияние на коммутацию электромагнитных факторов, конструкция дополнительных полюсов и род тока нагрузки. Выполненные расчеты показали, что предложенный критерий качества коммутационной надёжности объективно характеризует качество коммутации в лимитирующем режиме и согласуется с многолетней практикой их эксплуатации на электровозах переменного тока.
Литература
2. Находкин М.Д., Василенко Г.В., Бочаров В.И., Козорезов М.А. Проектирование тяговых электрических машин. М.: Транспорт, 1976.
3. Курбасов А.С., Седов В.И., Сорин Л.Н. Проектирование тяговых электродвигателей. М.: Транспорт, 1987.
4. Толкунов В.П. Теория и практика коммутации машин постоянного тока. М.: Энергия, 1974.
5. Девликамов Р.М. Прогнозирование искрения в щеточном контакте коллекторной электрической машины и оценка ее коммутационной надежности // Известия вузов. Серия «Электромеханика». 2007. № 1. С. 20—22.
6. Плакс А.В., Изварин М.Ю. Параметры коллекторных тяговых двигателей при моделировании переходных процессов в цепях электровозов // Вестник ВЭлНИИ. 2004. № 1. С. 112—118.
7. Девликамов Р.М. Некоторые уточнения теории фриттингов в скользящем контакте электрических машин // Известия вузов. Серия «Электромеханика». 2010. № 1. С. 26—31.
8. Evstaf ′ev A., Boronenko Yu., Izvarin M. A Device and Algorithm for Defecting the Skidding of Wheel Sets of Electric Rolling Stock // Russian Electric Eng. 2017. V. 88. Iss. 10. Pp. 672—675.
9. Мазнев А.С., Евстафьев А.М. Улучшение энергетики электровозов переменного тока // Электроника и электрооборудование транспорта. 2009. № 5 — 6. С. 19—21.
10. Дубровский З.М., Попов В.И., Тушканов Б.А. Грузовые электровозы переменного тока. М.: Транспорт, 1991.
---
Для цитирования: Девликамов Р.М., Слепцов М.А. Об оценке коммутационной способности тяговых двигателей грузовых элект- ровозов // Вестник МЭИ. 2020. № 3. С. 60—64. DOI: 10.24160/1993-6982-2020-3-60-64.
#
1. Shcherbakov V.G. i dr. Tyagovye Elektrodvigateli Elektrovozov. Novocherkassk: Nautilus, 1998. (in Russian).
2. Nakhodkin M.D., Vasilenko G.V., Bocharov V.I., Kozorezov M.A. Proektirovanie tyagovykh Elektricheskikh Mashin. M.: Transport, 1976. (in Russian).
3. Kurbasov A.S., Sedov V.I., Sorin L.N. Proektirovanie Tyagovykh Elektrodvigateley. M.: Transport, 1987. (in Russian).
4. Tolkunov V.P. Teoriya i Praktika Kommutatsii Mashin Postoyannogo Toka. M.: Energiya, 1974. (in Russian).
5. Devlikamov R.M. Prognozirovanie Iskreniya v Shchetochnom Kontakte Kollektornoy Elektricheskoy Mashiny i Otsenka ee Kommutatsionnoy Nadezhnosti. Izvestiya Vuzov. Seriya «Elektromekhanika». 2007;1: 20—22. (in Russian).
6. Plaks A.V., Izvarin M.Yu. Parametry Kollektornykh Tyagovykh Dvigateley pri Modelirovanii Perekhodnykh Protsessov v Tsepyakh Elektrovozov. Vestnik VElNII. 2004;1:112—118. (in Russian).
7. Devlikamov R.M. Nekotorye Utochneniya Teorii Frittingov v Skol'zyashchem Kontakte Elektricheskikh Mashin. Izvestiya Vuzov. Seriya «Elektromekhanika». 2010;1:26—31. (in Russian).
8. Evstaf ′ev A., Boronenko Yu., Izvarin M. A Device and Algorithm for Defecting the Skidding of Wheel Sets of Electric Rolling Stock. Russian Electric Eng. 2017;88;10:672—675.
9. Maznev A.S., Evstaf ′ev A.M. Uluchshenie Energetiki Elektrovozov Peremennogo Toka. Elektronika i Elektrooborudovanie Transporta. 2009;5—6:19—21. (in Russian).
10. Dubrovskiy Z.M., Popov V.I., Tushkanov B.A. Gruzovye Elektrovozy Peremennogo Toka. M.: Transport, 1991. (in Russian).
---
For citation: Devlikamov R.M., Sleptsov M.A. On Estimating the Switching Capacity of the Traction Engines of Freight Electric Locomotives. Bulletin of MPEI. 2020;3:60—64. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2020-3-60-64.
