СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………...8
1. Эксплуатация и обслуживание грузовых электровозов постоянного тока в Северо-Западном регионе…………………………………………………….....10
1.1. Современное состояние парка грузовых электровозов России………...10
1.2 Исторические сведения о локомотивном депо Волхов…………………..17
1.3 Организация эксплуатации и обслуживания грузовых электровозов постоянного тока в Северо- Западном регионе………………………………19
2. Работа силовых цепей грузового электровоза постоянного тока в режиме тяги и электрического торможения…………………………………...……..…22
2.1 Силовое электрооборудование грузового электровоза постоянного тока………………………………………………………………………………..22
2.2 Работа силовых цепей грузового электровоза постоянного тока в режиме тяги………………………………………………………………………………..23
2.3 Работа силовых цепей грузового электровоза постоянного тока в режиме электрического торможения………………………………………………..…..30
2.4. Принцип работы рекуперативного торможения на электровозах постоянного тока…………………………………………………………….…..35
2.4.1 Принцип работы рекуперативного торможения на электровозах серии 2(3)ЭС4К. ..………………………………………………………………………36
2.4.2 Анализ приписного парка и использования рекуперативного торможения в целом и на участке Волховстрой – Бабаево…………………..37
- Система управления силовыми полупроводниковыми приборами в преобразователях ЭПС………………………………………………..……..…..42
3.1 Системы управления силовыми полупроводниковыми приборами….…42
3.2 Типы преобразователей, установленные на грузовых электровозах постоянного тока 2ЭС4К……………………………………………………….55
3.2.1 Регулятор тока возбуждения РТВ-314…………………………………..55
3.2.2 Преобразователь питания стеклоочистителя ППС-253……………….58
3.2.3 Преобразователь собственных нужд…………………………………..…59
3.2.3.1 Устройство и работа ПСН………………………………………………64
3.2.3.2 Общее описание работы ПСН…………………………………………..67
3.2.3.3. Алгоритм сбора схем резервирования электровоза…………………69
- Электрическое торможение на грузовых электровозах постоянного тока………………………………………………………………………………..75
4.1. Система управления электрическим торможением……………………..75
4.2. Структура системы регулирования тока возбуждения в режиме электрического торможения……………………………………………….…....78
4.3. Расчет индуктивности цепи выпрямленного тока…………….……..…...81
4.4. Схемотехническое моделирование режимов работы электронного преобразователя для регулирования токов возбуждения при электрическом торможении……………………………………………………………………....84
4.4.1 Общая модель работы преобразователя собственных нужд и регулятора тока возбуждения грузового электровоза постоянного тока…………….….84
4.4.2 Модель системы управления……………………………………...……...87
4.4.3 Результаты моделирования………………..……………………………...89
Заключение……………………………………..………………………………...91
Библиографический список………………………………………………….….92
ВВЕДЕНИЕ
Великая роль в хозяйстве страны отводится железнодорожному транспорту. Железнодорожный транспорт – одна из ключевых отраслей в экономике нашей страны. Он имеет большое значение для развития экономики. Транспорт отличается от других сфер материального производства. Он не производит новых продуктов и не увеличивает их количества, а только перемещает продукцию, создаваемую в других сферах производства. Продукцией транспорта является сам процесс перемещения грузов и пассажиров. Особенностью продукции транспорта является то, что в затратах на перевозки отсутствует сырье.
Основными направлениями развития современного железнодорожного транспорта является поэтапное повышение технического уровня нового подвижного состава. Вместе с тем, отмечена возможность повышения эффективности использования имеющегося парка подвижного состава, за счет как эксплуатационных (оптимизация графика движения поездов, ускорение оборота и т. п.), так и технических факторов (в основном, повышение надежности и готовности к эксплуатации, а также расширение масштабов применения рекуперации).
Современные условия работы железнодорожного и муниципального транспорта выдвигают высокие требования к надежности электротехнического оборудования, в частности к силовым полупроводниковым преобразователям. Одной из основных задач железнодорожного транспорта в современных условиях является снижение эксплуатационных затрат по всем направлениям, в том числе на техническое обслуживание и ремонт силовых полупроводниковых преобразователей электрического подвижного состава и тяговых подстанций.
Актуальность темы исследования. Российские железные дороги являются мощным потребителем энергоресурсов – на их долю приходится около 5% электроэнергии, потребляемой в стране ежегодно. Снижение затрат электрической энергии на тягу поездов обозначено одной из целевых задач в «Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года».
В настоящее время эксплуатируемые отечественные электровозы
переменного тока серий ВЛ80Р, ВЛ85, ВЛ65, ЭП1, ВЛ80ТК, 2ЭС5К, 3ЭС5К и 4ЭС5К оборудуются тиристорными выпрямительно-инверторными преобразователями (ВИП) и имеют коэффициент мощности в режиме тяги не превышающий значения 0,84. Такой Км свидетельствует о нерациональном использовании для тяги поездов, потребляемой из сети электроэнергии и приводит к её перерасходу. Как в России, так и за рубежом уделяется особое внимание поиску решений по повышению эффективности использования затрачиваемой электроэнергии.
Объектом исследования является системы управления силовыми полупроводниковыми приборами в преобразователях электроподвижного состава на примере электровоза 2ЭС4К.
Цель работы — исследование работы и технического обслуживания системы управления силовыми полупроводниковыми приборами в преобразователях и применение рекуперации на электровозе 2ЭС4К.