Результаты поиска

Предложен способ выбора рациональных сочетаний скорости электроподвижного состава по условиям максимального пробега при заданном износе контактах вставок токоприемника и регулировки подвески контактной сети действующих и проектируемых участков электроснабжения. Рассмотрен принцип работы и функциональные возможности программного обеспечения для ЭВМ «Программа для моделирования контактного нажатия с помощью нелинейной авторегрессионной нейронной сети с экзогенными входами».

В настоящее время актуальным направлением развития сферы железнодорожного транспорта является снижение эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт коллекторных тяговых электродвигателей (ТЭД). Анализ данных мониторинга работы нового подвижного состава показывает, что одним из элементов, влияющих на надежность работы ТЭД, является коллекторно-щеточный узел (КЩУ). Отказы, связанные с неудовлетворительной работой элементов КЩУ, достигают 30 % от общего числа отказов ТЭД. При работе ТЭД происходит непрерывный процесс механического, электрического и химического взаимодействия электрических щеток с коллектором, ведущий к износу электрических щеток. При проведении исследований авторами предложена математическая модель для определения интенсивности изнашивания электрических щеток. В статье приводятся сведения по разработке подхода, позволяющего использовать данные эксплуатации, фиксируемые бортовой системой мониторинга параметров локомотива, для определения ресурса щеток ТЭД. Для устранения проблем, связанных с обработкой больших массивов значений параметров для расчета, предложено в математической модели интенсивности изнашивания электрических щеток производить разбиение получаемых данных на интервалы с определением средних значений и вероятности попадания по каждому из них, а также приводится методика по реализации предложенного решения. Разработанный подход позволяет исключить необходимость проведения длительных износовых испытаний на ТЭД в эксплуатации и снизить не только временные, но и финансовые затраты. Оценка достоверности разработанного способа осуществлялась путем сопоставления значений величины износа разных типов электрических щеток, установленных на ТЭД локомотивов в эксплуатации, и расчетными значениями.

Представлены результаты исследований по оценке эффективности использования теп-ловозов UzTE16M4 на «горном» участке Кумкурган - Ташгузар Узбекских железных дорог при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях.

Представлены результаты исследований по анализу и оценке эффективности использования тепловозов 3ТЭ10М на холмисто-горном участке Мароканд - Навои узбекских железных дорог при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях (раздельных пунктах).Приведены параметры основных показателей перевозочной работы исследуемых тепловозов 3ТЭ10М в виде табличных данных и графических зависимостей,а также обозначены уравнения регрессии для организации вычисления значений упомянутых показателей в принятом диапазоне изменения массы состава грузовых поездов.

В статье рассмотрены вопросы, связанные с повышением устойчивости работы рельсовых цепей в условиях тяжеловесного движения для участков с электротягой переменного тока. Построен график координатной плоскости основных диагностических состояний рельсовой сети. Выполнен анализ полученных результатов и предложен алгоритм действий по определению значений координаты положения шунта и сопротивления изоляции рельсовой сети по графику координатной плоскости.

В данной статье описана штатная система ослабления поля (ОП) тяговых электродвигателей (ТЭД) контакторно-реостатного типа с использованием индуктивных шунтов (ИШ), выявлены ее недостатки. Разработана и предложена усовершенствованная система ОП ТЭД электровоза переменного тока на базе IGBT-транзисторов. Предложенное решение позволит исключить из силовой цепи медесодержащий ИШ, при этом обеспечит надежную защиту при нестационарных режимах работы электровоза, а также снизит потребление электроэнергии на тягу поездов. Для доказательства преимуществ предложенной системы ОП ТЭД был применен метод сравнительного анализа электромагнитных процессов математических моделей штатной и предлагаемой систем ОП ТЭД электровоза, полученных в среде MatLab Simulink. В результате доказано, что реализация системы ОП ТЭД с применением IGBT-транзисторов с разработанным алгоритмом управления обеспечивает повышение коэффициента мощности электровоза в среднем не менее чем на 4 %, а также значительно снижает пульсацию тока возбуждения ТЭД.

В статье рассмотрено совершенствование электрической составляющей модели изнашивания элементов контактных пар устройств токосъема в условиях высокоскоростного движения. Приведены гистограммы электрического изнашивания контактных элементов, полученные расчетным путем по существующей и усовершенствованной математическим моделям. Анализ полученных гистограмм позволяет сделать заключение о повышении точности расчета по усовершенствованной математической модели за счет учета влияния аэродинамического воздействия воздушного потока и скорости движения подвижного состава.

Представлены результаты исследований по изучению условий движения высокоскоростных поездов с активной и пассивной системами наклона кузовов вагонов в кривых участках железнодорожного пути с учетом организации движения и эксплуатации электропоезда «Afrosiyob» на участке Ташкент - Самарканд Узбекской высокоскоростной железной дороги.

Представлены результаты исследований по оценке эффективности использования локомотивов дизельной (тепловозы 3ТЭ10М, UzTE16M3) и электрической (электровозы 3ВЛ80С) тяги на равнинном участке железной дороги методом осреднения расчетных величин. Приведены усредненные значения основных показателей перевозочной работы исследуемых локомотивов 3ТЭ10М, UzTE16M3 и 3ВЛ80Св виде табличных данных и графических зависимостей, представляющие собой среднеарифметические величины с учетом движения грузовых поездов без остановок и с остановками на промежуточных станциях, разъездах и раздельных пунктах, которые были получены в результате выполненных тяговых расчетов для различных условий организации грузового движения. Обозначены уравнения регрессии для организации вычисления значений упомянутых показателей в принятом диапазоне изменения масс составов.

Представлены результаты исследований по обоснованию параметров перевозочной работы тепловозов 3ТЭ10М на холмисто-горном участке железной дороги при движении грузовых поездов с остановками и без остановок на промежуточных станциях и раздельных пунктах.

Рассмотрены опыт электрификации железных дорог России и представлено обоснование выбора рода тока для электрификации Улан-Баторской железной дороги. Выполнен расчет максимальной массы состава вагонов грузовых поездов электровоза переменного тока 2ЭС5К и электровоза постоянного тока 2ЭС6 в условиях Улан-Баторской железной дороги.

В статье представлены результаты исследований эффективности работы системы накопления электроэнергии в тяговом электроснабжении на примере одного из участков ОАО «РЖД». Рассмотрены результаты измерений электрических величин электроподвижного состава при движении по исследуемому участку железной дороги. На основе имитационного моделирования получена оценка влияния систем накопления электроэнергии на пропускную способность участка железной дороги. Построены графики изменения минимального межпоездного интервала и минимального напряжения на токоприемнике электроподвижного состава в зависимости от мощности системы накопления, энергоемкости и пороговых напряжений для режимов заряда и разряда. Разработан алгоритм работы системы накопления электроэнергии на тяговой подстанции или линейном устройстве. На основе результатов моделирования построен график степени заряженности и определена зарядная характеристика, позволяющая поддерживать глубину разряда на уровне не более заданной. По результатам расчетов определены мощность, энергоемкость и зарядная характеристика системы накопления, обеспечивающие требуемый уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава в границах межподстанционных зон.

Рассмотрены особенности современных систем автоматического регулирования токоприемников. Выполнен анализ частотного спектра контактного нажатия токоприемников при высоких скоростях движения, на основе которого были определены характеристики системы автоматического регулирования, позволяющей значительно повысить качество токосъема. Предложены пути совершенствования устройств автоматического регулирования токоприемников, направленные на повышение быстродействия и снижение инерционности системы.

При моделировании систем тягового электроснабжения, отражающем электрические процессы взаимодействия системы тягового электроснабжения и подвижных электрических нагрузок (электровозов и электропоездов), одним из элементов которых является организация имитации передвижения поездов в пространстве. Эффект перемещения поездов в имитационном моделировании (ИМ) в среде MatLab по заданному графику движения на анализируемом участке приводит к необходимости последовательного переключения моделей электроподвижного состава (ЭПС) к тяговой сети таким образом, что реализуется эффект его перемещения по участку. Однако в этом случае возникают процессы, реально не имеющие места в действительности. Это связано с реализацией дискретного способа моделирования перемещения, характеризующегося тем, что ЭПС, находящийся на одной ячейке - модели тяговой сети
в один момент времени, в последующий скачком переходит на другую. При этом ЭПС предыдущей ячейки отключается, а на ячейку следующей включается. При этом возникают не существующие в действительности процессы коммутации, искажающие результаты исследований. Методу снижения отрицательных последствий от таких искажений и посвящена данная статья.

В соответствии с введением новых правил, регламентирующих методы и средства проведения неразрушающего контроля при ремонте деталей и узлов подвижного состава, контроль котлов железнодорожных цистерн проводится ультразвуковыми и капиллярными методами [1]. При этом контролю подвергаются все сварные швы котла, что в условиях вагоноремонтного депо практически невозможно. Это связано с большими объемами и сложностью конструкции объекта контроля, что влечет за собой нарушение регламента ремонта одной подвижной единицы. Решение этой задачи требует создания методик, обеспечивающих обнаружение и оценку размеров сквозных дефектов по информации, полученной дистанционными способами. В статье приведено описание построения математической модели газодинамического движения через сквозные дефекты в теле котла железнодорожной цистерны при проведении теплового контроля герметичности котлов цистерн. Созданная математическая модель позволяет учесть процессы истечения газа при малом перепаде давления и влиянии уровня шероховатости внутренней поверхности сквозного канала на формирование струи истекающего газа. Такое истечение газа способствует образованию в приповерхностном слое котла температурных аномалий, анализ которых позволит оценить геометрические параметры течи дистанционными методами. Приведено сравнение результатов теоретического моделирования и экспериментальных исследований скорости истечения газа и температуры потока при различных условиях. В ходе исследования определены законы истечения газа сквозь ряд классических моделей сквозных дефектов. Полученные результаты позволяют корректировать уровень браковочной чувствительности температуры при проведении тепловизионного контроля герметичности котлов железнодорожных цистерн [2].

В статье приведены результаты исследования взаимодействия устройств токосъема монорельсового транспорта. Проанализированы негативные последствия токосъема: акустический шум, радиопомехи и световое излучение при искрении, износ контактных элементов.

Увеличение скоростей движения электроподвижного состава оказывает влияние на энергетические показатели работы системы тягового электроснабжения. Одним из технических решений задачи по выравниванию графика тяговой нагрузки для снижения потерь напряжения в контактной сети является применение систем накопления электроэнергии. В статье приведены результаты имитационного моделирования, позволяющие оценить изменение энергетических показателей электропоезда при увеличении скоростей движения для условий одиночного следования электропоезда по участку. По результатам тяговых расчетов показано влияние уровня напряжения на токоприемнике электропоезда на техническую скорость, отклонение которой для граничных значений напряжения в скоростном движении составляет около 1 %. Для выбранного участка скоростного движения и технических скоростей обоснован уровень напряжения для проведения тяговых расчетов. Получены зависимости изменения средних значений нагрузки и технической скорости при увеличении максимальной скорости движения до 250 км/ч. Определены статистические оценки для напряжения на токоприемнике электропоезда Velaro RUS. Показано влияние энергоемкости бортовой системы накопления при соответствующей зарядной характеристике на снижение максимальных токов. Получены зависимости для падения напряжения на токоприемниках электропоезда при увеличении скоростей движения. Выполнена оценка максимальной энергоемкости устройств накопления для наиболее тяжелых условий эксплуатации при одиночном следовании электропоезда по участку. Приведенные результаты позволяют определить перспективы совершенствования способа расчета энергетических показателей и применения систем накопления на участках скоростного движения в качестве бортовых систем и сравнить их эффективность со стационарными системами на основе имитационного моделирования, в котором реализуются различные алгоритмы управления.

Статья посвящена исследованию влияния ветровой нагрузки на аэродинамическую составляющую сопротивления движению грузового поезда. Полученные результаты способствуют пониманию влияния аэродинамического сопротивления на расход топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на тягу поездов. В статье показана высокая значимость рассматриваемой проблемы для Российских железных дорог (ОАО «РЖД»), сделаны выводы из анализа статистических данных маршрутов машинистов, работающих на участке Палласовка - Верхний Баскунчак, который является подверженным ветровым нагрузкам. При помощи приложения SOLIDWORKS создана модель поезда с локомотивом и полувагонами в сцепе на железнодорожной насыпи, а с помощью расширения SOLIDWORKS Flow Simulation смоделирована ветровая нагрузка, разная по скорости, изменяющаяся под углом от 0 до 90 º. Получены значения силы аэродинамического сопротивления движению на поезд в целом и на каждую единицу подвижного состава в отдельности. Методами теории тяги поездов выполнена оценка влияния аэродинамического сопротивления на расход топлива на тягу. На основе полученных значений сил аэродинамического сопротивления и картин распределения воздушных потоков сделаны выводы о влиянии загрузки полувагона на увеличение сопротивления движению. Сделаны выводы о влиянии ветровой нагрузки на каждую единицу подвижного состава в поезде. Установлено, что при направлении ветра под углом к оси пути сила ветрового воздействия увеличивается по сравнению со случаем, когда угол между осью пути и вектором скорости равен нулю. Данные эксперимента об увеличении сопротивления от ветровой нагрузки подтверждаются теоретическим расчетом и практической обработкой маршрутов машинистов. Данная статья демонстрирует необходимость отдельного нормирования ТЭР при возникновении ветровых нагрузок, может быть полезна при дальнейшем детальном изучении аэродинамического сопротивления грузовых поездов.

В статье рассмотрены новые разработки в области надежности работы скоростных токоприемников. Приведено описание принципа работы предохранительных устройств токоприемника нового поколения, рассмотрена методика и приведены результаты расчета характеристик и параметров предохранительных устройств. Представлена методика испытаний предохранительных устройств токоприемника на ударно-колебательном комплексе для исследования взаимодействия токоприемника с контактной сетью.

В статье представлен расчет контактного нажатия с учетом изменения аэродинамической подъемной силы в зависимости от климатических условий (в одно- и двухфазном потоке), а также при изменении рабочей высоты токоприемника. Выполнено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными.

Рассмотрены возможности улучшения регулировочных свойств и технических характеристик электрического подвижного состава с коллекторными тяговыми электродвигателями. Полупроводниковые приборы позволяют повысить плавность пуска тяговых двигателей за счет более равномерного повышения напряжения, плавного регулирования тока возбуждения в тяговом и тормозном режимах. Разработаны варианты упрощенных силовых схем восьмиосных электровозов постоянного тока с минимальным числом коммутационных электрических аппаратов, позволяющие снизить массу и габариты оборудования, повысить надежность функционирования силовых цепей. Рассмотрены схемные решения защиты колесных пар электровоза от боксования и юза за счет усиления возбуждения тяговых двигателей. Отмечена роль полупроводниковых преобразователей в совершенствовании подвижного состава с комбинированным и двойным питанием. Перечислены способы повышения эффективности электрического торможения коллекторными тяговыми двигателями. Отмечена необходимость применения адаптивных микропроцессорных систем управления полупроводниковыми преобразователями для расширения их функциональных возможностей и реализации оптимальных параметров электроподвижного состава постоянного тока.

На основании ранее предложенной общей методики использования баз данных измерений бортовой системы параметров дизель-генераторной установки маневрового локомотива описана методика определения закона распределения второй производной функции изменения силы тока тягового генератора, оценки его параметров, определения образцовой функции изменения параметров на межремонтном периоде. Приведена методика и критерии оценки технического состояния дизель-генераторной установки наблюдаемого локомотива с использованием образцовой функции.

В статье приведены математические модели течения жидкости в УФ-стерилизаторе с концентрично установленными патрубками модернизированной системы водоснабжения пассажирского вагона, позволяющие определить поле скоростей вращательной составляющей скорости и оценить степень ее затухания в зависимости от геометрии камеры обеззараживания, входного давления в системе водоснабжения и свойств жидкости. Найдены точные решения уравнений Навье – Стокса для вращающейся жидкости между неподвижными цилиндрами бесконечной длины и ограниченными фиктивными детерминированно вращающимися крышками при условии пуазейлевого осесимметричного течения. Решение в явном виде содержит произведение цилиндрических функций Бесселя и гиперболических функций.

Выполнение расчетов показателей работы системы тягового электроснабжения в установившихся режимах ориентировано на решение широкого круга задач, связанных с выбором параметров силового оборудования тяговых подстанций, размещением линейного оборудования, сечения контактной подвески, сравнением вариантов по технико-экономическим показателям. В настоящее время появление различных регулируемых устройств в системе тягового электроснабжения обусловливает необходимость совершенствования методов и алгоритмов расчета, используемых в различных программных комплексах. В настоящей работе рассмотрены вопросы построения схем замещения при моделировании работы системы тягового электроснабжения в установившихся режимах с учетом устройств автоматического включения-отключения резервного преобразовательного агрегата тяговой подстанции и накопления электроэнергии. Представлены соответствующие схемы замещения и фрагменты алгоритмов расчета, учитывающие характеристики и режимы работы указанных устройств. Применение предложенных схем замещения позволяет учесть в расчетах различие внешних характеристик преобразовательных агрегатов, оценить соответствие уставок автоматики уровню электротяговой нагрузки и влияние работы устройства на уровень напряжения на шинах подстанции и в контактной сети, нагрузочную способность тяговых подстанций, а для устройства накопления с учетом зарядной и разрядной характеристик дополнительно оценить влияние на эффективность применения рекуперативного торможения. Предложенные алгоритмы работы устройств предназначены для совершенствования методов расчетов показателей системы тягового электроснабжения. В работе предложен усовершенствованный метод расчета показателей системы тягового электроснабжения, основанный на одновременном проведении тягового и электрического расчета, базирующийся на базе данных расчетов, выполненных для различных условий следования электроподвижного состава на участке железной дороги.

Предметом исследования является проблема управления экипажем в пространстве с помощью автоматической системы регулирования зазора между полюсами электромагнита и феррорельсами в системе скоростного наземного транспорта, основанного на эффекте левитации. Одним из основных условий комфортного левитационного режима движения экипажа является отсутствие вертикальных деформаций экипажа при многоточечном подвесе в связи с неоднородным распределением подъемных и направляющих сил. С целью обеспечения устойчивости электромагнитного подвеса экипажа предложены различные комбинации обратных связей системы управления. Приведены результаты исследования системы управления электромагнитным подвесом с использованием обратной связи по току электромагнита в режиме левитации наземного скоростного транспорта. Основным требованием к системе управления электромагнитным подвесом в режиме левитации является максимально допустимое отклонение допустимого воздушного зазора ± 5 мм при воздействии импульса аэродинамической силы в горизонтальной плоскости и скорости ее приложения. Предложен принцип подчиненного регулирования параметров системы управления с применением регуляторов в соответствии с функциональной двухконтурной системой автоматического регулирования с обратной связью по току. Применение двухконтурной системы автоматического управления при колебаниях напряжения питания корректирует ток электромагнита и исключает отклонение максимально допустимого зазора между электромагнитом и феррорельсом. Выполненные расчеты доказывают, что введение обратной связи по току электромагнита уменьшает коэффициенты передачи по скорости и тем самым увеличивает быстродействие сигнала.