Результаты поиска

Проведен анализ влияния организации формирования соединенных грузовых поездов на пропускную способность участков железных дорог. Представлены результаты электрических расчетов системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,0 кВ трех участков Свердловской и Южно-Уральской железных дорог при регулировании скорости движения поездов от 50 до 100 км/ч с различными локомотивами при пропуске двух одиночных и одного соединенного грузовых поездов с применением системы бесконтактного автоматического регулирования напряжения в контактной сети, позволяющих дать оценку пропускной способности трех участков. В ходе проведения расчетов применялась разработанная уточняющая методика с применением поправочных токовых коэффициентов KIхх и KIст. Доказана необходимость их применения в электрических расчетах.

В статье предлагается изменение алгоритма работы плеч выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза ВЛ85 с целью индивидуального регулирования напряжения на тяговых двигателях при сохранении единой централизованной системы управления всеми преобразователями электровоза. Предложенные решения могут быть применены для ликвидации начавшегося боксования колесных пар локомотива без снижения силы тяги небоксующих колесных пар.

Статья посвящена определению рациональных межремонтных пробегов конкретного оборудования локомотивов. В качестве метода, выбранного для реализации данной задачи, используются функции интенсивности отказов с последующим построением функций распределения ресурса и определения 90 % ресурса оборудования электровозов. Предложенная методика позволяет определять рациональные сроки проведения технического обслуживания и ремонта локомотивов в конкретных условиях их эксплуатации. Расчёты выполнены на основе информации об изменении технического состояния колесно-моторного блока электровозов ВЛ10.

В статье предложены методики оценки потерь мощности в моторно-осевых подшипниках, буксовых узлах, тяговой зубчатой передаче. Выявлены зависимости между потерями мощности, диаметром бандажа колесной пары и скоростной характеристикой колесно-моторного блока. Полученные результаты могут быть использованы для оценки технического состояния и энергетической эффективности тягового подвижного состава железных дорог.

Рассмотрены известные подходы к классификации факторов, влияющих на энергозатраты поезда, выявлены их основные недостатки. Оценена обоснованность существующих методов классификации и полнота учета в них влияющих на энергозатраты факторов. Показано, что ни один из известных подходов к классификации не дает полное представление о всех влияющих факторах и степени их влияния на энергозатраты поезда, поскольку не учитывает в полной мере физическую сущность отдельных составляющих и в целом расхода электроэнергии на тягу. На основе анализа энергетического баланса движения поезда сформулированы принципы и критерии классификации факторов, влияющих на расход электроэнергии, рассмотрены взаимопревращения различных видов энергии и характеризующие их энергетические диаграммы в различных режимах движения поезда. Проведенный анализ позволил выявить факторы, действующие на расход электроэнергии поезда во всех режимах движения, и оценить их по различным критериям. Предложена классификация факторов, влияющих на расход электроэнергии поезда, позволяющая обосновать правильную методику учета каждого фактора, разрабатывать мероприятия по уменьшению влияния отдельных факторов на энергозатраты, усовершенствовать систему анализа, нормирования и прогнозирования расхода электроэнергии на тягу поездов, грамотно решать другие задачи энергетики электрической тяги.

В статье рассматривается вопрос, связанный с безопасностью движения, а именно проверка целостности тормозной магистрали грузового поезда перед отправлением. Приведены данные отчетности по отсутствию проверки целостности тормозной магистрали локомотивными бригадами. Приведена информация по усовершенствованию порядка проверки и по проведению его апробации. Внесены предложения по совершенствованию приборов безопасности в части автоматизации проверки целостности тормозной ма-гистрали.

Предметом исследований является оценка эффективности разных режимов энергооптимального управления движением грузового поезда унифицированной массы грузовыми электровозами переменного тока серии «Uz-El» с асинхронными электродвигателями на равнинном участке Коканд - Андижан Узбекской железной дороги. Цель исследования: обоснование основных показателей эффективности локомотивов электрической тяги с учетом заданного графика движения при помощи различных вариантов оптимального режима управления движением грузового поезда с унифицированной массой состава на реальном равнинном участке Узбекской железной дороги. Методы и методологию исследования составляют теоретические основы локомотивной тяги, математическая теория оптимального управления объектом, а также язык программирования С# (C Sharp) с разработкой макетных приложений в среде программирования Microsoft Visual Studio 12.0. В результате проведенного исследования получены энергооптимальные кривые, кинематические параметры движения грузового поезда и параметры основных показателей энергетической эффективности исследуемого электровоза для разных вариантов тягового расчета на реальном равнинном участке Коканд - Андижан Узбекской железной дороги. Полученные кинематические параметры движения грузовых поездов с унифицированной массой состава и параметры показателей эффективности использования исследуемых электровозов могут быть использованы в локомотивном депо Коканд, которые позволят разработать режимные карты вождения грузовых поездов этими электровозами в зависимости от уровня сложности профиля пути и различных условий организации железнодорожных перевозок грузов.

Целью данной статьи является анализ снижения напряжения в контактной сети от некачественной работы электровоза переменного тока при пропуске тяжеловесных поездов. Тяжеловесное движение сегодня рассматривается как действующий и необходимый инструмент для повышения весовых норм и увеличения пропускной способности участков железной дороги. В статье приведена статистика пропуска тяжеловесных и соединенных поездов по Красноярской железной дороге за 2019 и 2020 годы. Для эффективного использования тяжеловесного движения необходимо решить ряд проблем, одна из которых заключается в снижении напряжения в контактной сети при пропуске тяжеловесных поездов, это негативно сказывается на скорости движения поезда по перегону, ухудшаются условия охлаждения силового оборудования электровоза и т.д. В результате анализа работы тиристорного выпрямительно-инверторного преобразователя выявлен ряд недостатков. Причина низкого коэффициента мощности электровоза заключается в использовании устаревшей элементной базы на основе тиристоров, их закрытие осуществляется только в следующем полупериоде напряжения, длительная коммутация и большой угол открытия тиристоров приводят к значительному реактивному току в контактной сети. На основе анализа потерь напряжения на токоприемнике сделан вывод о необходимости уменьшения длительности процесса коммутации плеч ВИПа, при котором происходит короткое замыкание вторичной обмотки тягового трансформатора. Предложен альтернативный вариант преобразователя на основе полностью управляемых полупроводниковых приборов - IGBT-транзисторов. Возможность открытия и закрытия в любой момент времени таких элементов позволяет максимально уменьшить угол сдвига фаз и повысить коэффициент мощности. За счет практически мгновенной коммутации транзисторов искажение в контактной сети минимизировано.

Актуальным вопросом является повышение коэффициента мощности электроподвижного состава. Один из способов повышения коэффициента мощности в режимах тяги и рекуперативного торможения предложен учеными ИрГУПСа - это применение выпрямительно-инверторного преобразователя на IGBT-транзисторах с измененными алгоритмами управления. Данное решение позволяет значительно снизить потребление реактивного тока из контактной сети, увеличить пропускную способность железнодорожных участков, повысить техническую скорость, увеличить КПД тяговой системы электроснабжения, а также повысить количество возвращаемой электроэнергии в контактную сеть в режиме рекуперативного торможения. Представляет интерес исследование работоспособности данного преобразователя. Объемы грузов, провозимых по железнодорожным магистралям Российской Федерации, продолжают увеличиваться. Одним из ключевых звеньев в обеспечении заданных темпов роста тонна-километровой работы является наличие мощного тягового подвижного состава, оборудованного соответствующим тяговым приводом. Мощный тяговый привод характеризуется значительным потреблением тока. Чтобы обеспечить его протекание по плечам преобразователя, применяется параллельное соединение силовых полупроводниковых приборов. Для современных преобразователей электровозов в плече используют четыре параллельные ветви силовых ключей. Особенности параллельной работы ветвей плеча сказываются на работоспособности преобразователя на IGBT-транзисторах. В данной статье предлагается рассмотреть одну из таких особенностей, а именно влияние паразитных индуктивностей на распределение токов по параллельным ветвям преобразователя в зависимости от точки подключения силовой шины переменного тока. Исследование проведено с помощью программного комплекса Matlab Simulink. В статье рассмотрены различные варианты топологии соединения силовых шин и представлены диаграммы распределения токов в параллельных ветвях плеча для каждого способа подключения. Произведена оценка таких параметров, как разброс пикового тока включения ветвей плеча, время выравнивания тока в течение периода проводимости и разница по величине тока в конкретных ветвях. Исходя из результатов исследования, а также учитывая существующие габариты для оборудования электровозов переменного тока, сделан вывод о наиболее оптимальном в применении варианте соединения силовых шин.

Однофазный трансформатор с дополнительным выводом (отпайкой) в средней точке вторичной обмотки является весьма распространенным элементом в составе различных электрических схем, в том числе на борту электроподвижного состава. Типовым случаем является питание от такого трансформатора двухполупериодной нулевой схемы выпрямления. Целью работы является подробное описание разработанной автором компьютерной модели упомянутого трансформатора, построенной на основе сочетания схемотехнического и операционного принципов составления. Предложенная модель может быть использована также для анализа процессов в однофазном двухобмоточном трансформаторе без отпайки с учетом возможных групп соединения I/I-6 или I/I-0. Группа соединения может быть учтена индивидуально для каждой половины вторичной обмотки при использовании отпайки. Показан пример встраивания модели трансформатора в более сложную компьютерную модель системы стабилизации тока возбуждения тяговых электродвигателей электровоза постоянного тока, в состав которой входит компьютерная модель насыщающегося дросселя, тиристорного выпрямителя, системы импульсно-фазового управления выпрямителем и замкнутой системы автоматического управления с пропорционально-интегральным регулятором тока и форсирующей нелинейностью. Полученные в ходе моделирования графики тока возбуждения в обмотке возбуждения коллекторного тягового электродвигателя и его реактивной составляющей показывают, что рассмотренная система стабилизации тока и ее компьютерная модель работоспособны и успешно выполняют возложенные на них функции: при спаде тока якоря ток возбуждения поддерживается за счет увеличения тока подпитки от выпрямителя управления возбуждением. Констатируются корректная работа и удобство использования разработанной компьютерной модели однофазного трансформатора с дополнительным выводом (отпайкой) в средней точке вторичной обмотки.

В статье рассматривается вопрос повышения энергоэффективности электровозов постоянного и переменного тока, эксплуатируемых на предприятиях ОАО «РЖД». Проанализированы и кратко рассмотрены основные цели и задачи программы развития и энергетической стратегии ОАО «РЖД». В соответствии с данными задачами обоснована актуальность научных исследований в области повышения энергоэффективности электровозов. Проанализированы актуальные данные по тяговому подвижному составу, по современным системам управления тяговыми ресурсами и по российским и зарубежным научным исследованиям в области энергоэффективности. В результате анализа установлено, что большинство исследований направлено на изучение влияния ключевых эксплуатационных факторов на показатели энергоэффективности, т. е. в данном случае на удельный расход электроэнергии на тягу поездов. Однако слабо изучен обратный вопрос - подбор массы состава и технической скорости на основе предварительной оценки удельного расхода электроэнергии на тягу поездов путем анализа статистических данных поездок на определенном участке железной дороги. Целью данного исследования является оценка возможности и разработка способа определения оптимальных значений ключевых параметров эксплуатации грузовых электровозов для достижения применительно к ним максимальной эффективности эксплуатации по критерию энергоэффективности. Были созданы две модели в программе «Комплекс расчетов тягового электроснабжения» (КОРТЭС) - для электровозов постоянного и переменного тока, описывающие зависимость показателя энергоэффективности (удельного расхода электроэнергии) от эксплуатационных показателей, таких как масса состава и техническая скорость. Исходные данные для дальнейшего моделирования были получены при моделировании поездок на условном участке.

В статье приведены основные положения методики определения индикаторов энергоэффективности электровозов. Представлены результаты расчетов индикаторов для электровозов серий 3ЭС5К, ЭП2К и 2ЭС6 применительно к действующим участкам железных дорог. Предложенный подход может быть использован для установления уровня энергоэффективности различных серий электроподвижного состава и их объективного сравнения при эксплуатации на различных участках с поездами различных масс с целью дальнейшего создания автоматизированной системы оптимизации использования тяговых ресурсов ОАО «РЖД».

Рассмотрено устройство для компенсации реактивной мощности электровоза, выполненного на базе регулируемого пассивного компенсатора. Такая конфигурация компенсатора позволяет повысить коэффициент мощности электровоза во всех режимах его работы за счет приближения значения коэффициента мощности к его максимально возможным значениям. Управление компенсатором осуществляется методом экстремального регулирования напряжения на выходе автономного инвертора напряжения. Математическое моделирование работы электровоза с таким компенсатором, выполненное в пакете Matlab, показало возможность повышения коэффициента мощности до значения 0,98.

В статье приведен краткий теоретический анализ особенностей железнодорожных экипажей с нелинейными упругими элементами. Рассмотрены отличительные черты рессорного подвешивания электровозов старого и новых поколений. На основе отличий построена расчетная схема и выведена математическая модель вертикальной динамики условного «одноосного» электровоза нового поколения, позволяющая оценить критическую скорость железнодорожного экипажа и показатели его динамических качеств.

В статье рассмотрены тяговые параметры электровоза двойного питания нового поколения. Представлены существующие схемы участков обслуживания электровозами и локомотивными бригадами на исследуемом полигоне железных дорог. Приведено сравнение основных параметров электровозов постоянного тока и однофазного переменного, эксплуатация которых в настоящее время организована на участках движении с поездами расчетной массы в длительном режиме тяги на подъемах различной крутизны. Представлена схема предполагаемой организации эксплуатации электровоза двойного питания и локомотивных бригад. Рассчитаны тяговые параметры двухсистемного электровоза с учетом плана и профиля пути на предполагаемых участках эксплуатации, удельное основное сопротивление движению локомотива и составу поезда при расчетной скорости движения, удельные ускоряющие и замедляющие силы поезда. При внедрении в эксплуатацию двухсистемных электровозов появится возможность сократить эксплуатируемый парк локомотивов, количество тяговых плеч за счет их удлинения и количество пунктов смены локомотивных бригад, уменьшить время следования грузовых поездов, повысить техническую и участковую скорости, среднесуточный пробег и среднесуточную производительность локомотива, снизить расход электроэнергии на тягу. Эксплуатация таких электровозов способствует развитию полигонных технологий управления перевозочным процессом, улучшению количественных и качественных показателей различных железнодорожных хозяйств.

Статья посвящена исследованию эффективности применения новых выпрямительно-инверторных преобразователей электровозов переменного тока с коллекторным тяговым приводом. Рассмотрены аспекты организации тяжеловесного движения по электрифицированным железным дорогам Сибири и Дальнего Востока России с учетом обеспечения пропускной и провозной способности. Отмечается, что задача обеспечения пропускной и провозной способности электрифицированных участков железных дорог по устройствам электроснабжения в значительной мере зависит от величины напряжения в контактной сети. Предметами исследования являются параметры системы тягового электроснабжения 25 кВ, 50 Гц при работе электровозов с выпрямительно-инверторными преобразователями на базе тиристоров и IGBT-транзисторов. Для сравнительной оценки эффективности применения электровозов с выпрямительно-инверторными преобразователями на базе IGBT-транзисторов относительно параметров существующих электровозов с выпрямительно-инверторными преобразователями на базе тиристоров выполняется количественная оценка уровня напряжения, токов и потерь напряжения в тяговой сети переменного тока. Произведен анализ осциллограмм кривых тока и напряжения тиристорного и IGBT-транзисторного выпрямительно-инверторных преобразователей. Для сравнительной оценки предложено использовать коэффициент подобия кривых тока электровозов с различными типами выпрямительно-инверторных преобразователей, рассчитанный методом эквивалентной синусоиды. Построение векторных диаграмм токов и напряжений в контрольных точках системы тягового электроснабжения переменного тока выполнялось при помощи графоаналитического метода, в результате рассчитаны напряжения и потери напряжения в контрольных точках тяговой сети. Численно доказывается, что электровозы с новыми выпрямительно-инверторными преобразователями на базе IGBT-транзисторов имеют в три раза меньшие суммарные потери напряжения в тяговой сети по сравнению с аналогичными показателями работы тиристорного преобразователя.

Вопросы повышения эффективности основной деятельности компании ОАО «РЖД» в настоящее время актуальны и значимы. Согласно положениям основных стратегических документов компании ключевые показатели эффективности использования локомотивов должны улучшаться к 2025 г. и на перспективу до 2035 г. Статья посвящена анализу проблем и предложениям по совершенствованию управления электровозами, выполняющими большую часть перевозочной работы на железных дорогах РФ. Выполнен анализ возможностей улучшения основных эксплуатационных показателей локомотивного комплекса через повышение эффективности организации работы электровозов. Одним из ключевых показателей эффективности локомотивного комплекса является среднесуточная производительность электровозов. Для улучшения данного показателя необходимо увеличивать объемы работы, приходящейся на единицу тягового электроподвижного состава. В работе отмечены два пути достижения этого. Во-первых, качественное улучшение перспективных локомотивов, повышение их тяговых свойств, а во-вторых, совершенствование технологии управления тяговыми ресурсами. Показано, что для достижения целевых ориентиров компании ОАО «РЖД» необходима обязательная реализация второго направления, а именно внедрение и совершенствование полигонных технологий управления тяговыми ресурсами с переходом на удлиненные плечи работы электровозов. Отмечены основные требования и условия для осуществления данных технических решений.