Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тепловоз с передачей переменно постоянного тока

Электрическая передача тепловозов Электрическая передача тепловозов превращает механическую энергию, получаемую от дизеля, в электрическую энергию при. — презентация

Презентация была опубликована 5 лет назад пользователемАрман Кусаинов

Похожие презентации

Презентация на тему: » Электрическая передача тепловозов Электрическая передача тепловозов превращает механическую энергию, получаемую от дизеля, в электрическую энергию при.» — Транскрипт:

1 Электрическая передача тепловозов Электрическая передача тепловозов превращает механическую энергию, получаемую от дизеля, в электрическую энергию при помощи тягового генератора и последующего обратного превращения электрической энергии в механическую при помощи тяговых электродвигателей.

2 Назначение Электрическая передача тепловозов предназначена для создания дизелю постоянного режима работы, т.е. позволяют дизелю работать с одной и той же мощностью независимо от профиля пути.

3 Принцип действия В электрической передачи поддерживается гиперболическая тяговая характеристика, когда увеличение сопротивления движения вызывает увеличение силы тяги, а уменьшение ускорение локомотива.

4 Преимущества Электропередача позволяет соединять несколько секций тепловоза и управлять ими по системе многих единиц из одной кабины, обеспечивает плавное трогание с места, распределение мощности на несколько ведущих осей и электродинамическое торможение.

5 Недостатки Все компоненты электрической передачи имеют большую массу, а для их изготовления расходуется большое количество цветных металлов.

6 Виды электрической передачи На тепловозах применяют электрические передачи трех видов: Передача переменного тока Передача переменно-постоянного тока Передача постоянного тока

7 В передачах постоянного тока тяговый генератор и тяговые электродвигатели выполнены в виде машин постоянного тока. Г — тяговый генератор М — тяговые электродвигатели

8 Достоинства передачи постоянного тока o Хорошие регулировочные качества; o простота компоновки; o высокий КПД; o не имеет промежуточных звеньев.

9 Недостатки передачи постоянного тока большой вес и габариты конструкций; ограничение по мощности тягового генератора. генератор постоянного тока не всегда обеспечивают нормальную работу узла щетка-коллектор

10 Передача переменного тока Передача переменного тока осуществляет замену понижающего редуктора и обеспечивает равновесие. В таких электрических передачах тяговые двигатели выполнены в виде машин переменного тока. ПЧ – Преобразователь частоты Г — тяговый генератор М — тяговые электродвигатели

11 Достоинства передачи переменного тока простота устройства электрических машин; высокая эксплуатационная надежность; хорошие весогабаритные показатели.

12 Недостатки передачи постоянного тока значительный расход цветных металлов, высококачественной стали и изоляционных материалов на изготовление; многократные реостатные испытания в процессе эксплуатации; снижение надежности и КПД передачи в целом от ухудшения климатических условий эксплуатации; достаточно большой вес электрических машин и передачи в целом; необходимость тщательного ухода за коллекторно-щеточным узлом электрических машин.

13 П ередача постоянно- переменного тока Передача постоянно-переменного тока получила широкое распространение, в которой применен тяговый синхронный генератор переменного тока и тяговые двигатели постоянного тока. ВУ — выпрямительная установка Г — тяговый генератор М — тяговые электродвигатели

14 Достоинства передачи переменного тока отсутствие ограничения по мощности тягового генератора.

15 Недостатки передачи переменного тока уменьшенное по сравнению с передачей постоянного тока общее КПД.

Читайте так же:
Номинальный тепловой ток 10а

Тепловоз с передачей переменно постоянного тока

Магистральный тепловоз ТЭ114И с электрической передачей переменно-постоянного тока предназначен для работы на железных дорогах колеи 1435мм и 1520мм в условиях тропиков и умеренного климата.

Конструктивные особенности

Тепловоз ТЭ114И создан для работы на железных дорогах с лёгким верхним строением пути в условиях жаркого (+55˚С) и сухого тропического климата с высокой запылённостью воздуха. В 2003-2004гг. 30 таких тепловозов поставлено в Ирак.

На тепловозе применены:

— эффективная система охлаждения теплоносителей;

— стойкие к воздействию тропического климата антикоррозионное покрытие, резиновые, тканевые и другие материалы, тепло-влагостойкая изоляция;

— эффективная система очистки воздуха дизеля и охлаждения электрических машин;

— В конструкциях отдельных узлов и агрегатов применены лёгкие, но достаточно прочные материалы, что позволило обеспечить нагрузку на ось с полными запасами экипировки не более 20 т;

— Запас топлива позволяет осуществлять пробеги без дозаправки на расстояние более 1000 км;

— Тепловоз может эксплуатироваться по системе двух единиц с управлением в одно лицо из ведущего тепловоза;

— Тепловоз ТЭ114И — односекционный, двухкабинный, с пультом управления в каждой кабине;

— Кабины машиниста — просторные, с пультом, отвечающим санитарно-гигиеническим, эргономическим требованиям. Оборудование кабин, кондиционеры обеспечивают комфортные климатические условия для работы локомотивных бригад.

— Расположение узлов и агрегатов обеспечивают удобства для их обслуживания и ремонта;

— В качестве силовой установки использован дизель-генератор 24-26ДГ, состоящий из дизеля 12ЧН26/26 и тягового генератора ГС-531Т2;

— Электрическая передача — переменно-постоянного тока. Состоит: из тягового генератора ГС-531Т2, выпрямительной установки В-МППД-6,3к-1000-3Т2, тяговых электродвигателей ЭД151Т1, комплекта регулирующей и управляющей аппаратуры;

— Электрические аппараты установлены преимущественно в высоковольтной камере, надёжно защищены от пыли и влаги, механических повреждений;

— Тепловоз оборудован двухступенчатым пневматическим тормозом, электродинамическим и ручным с приводом в каждой кабине. Основное тормозное оборудование сконцентрировано в блоке тормозных аппаратов. Блок установлен в дизельном помещении. Пневматическое тормозное оборудование, включая компрессор, производства фирмы «Кнорр-Бремзе»

— Скоростемер — электронный, производства фирмы «Хаслер»

— Аккумуляторная батарея — никель-кадмиевая 80KPH-250 производства фирмы «Krusik»

— На тепловозе применены головки автосцепки 1758-1 типа «U», фирмы «LAF» обеспечивающие сцепление с автосцепками типа UIC и автосцепкой СА-3;

Расположение оборудования на тепловозе ТЭ114И

новые тепловозы

При стратегическом обновлении парка подвижного состава следует приобрести новые транспортные средства, удовлетворяющие всем предъявляемым к ним требованиям, без компромиссов. При их разработке и производстве используются современные компоненты так, чтобы эксплуатация была безопасной и надежной в течение всего срока службы машин. Одновременно, их конструкция гарантирует самые низкие затраты жизненного цикла. Благодаря использованию индивидуального электрического привода колесных пар, тепловозы обладают высокой тяговой силой даже при неблагоприятных адгезионных условиях.

ТЕПЛОВОЗ СЕРИИ 719 / TMЭ3

Тепловоз серии 719 / TMЭ3 предназначен для маневровой работы низкой и средней тяжести, прежде всего, на промышленных ветках и железнодорожных путях с шириной колеи 1 520 мм. Двухосный тепловоз с нагрузкой на ось 23 т имеет электрическую передачу мощности переменного тока (AC/AC). Тепловоз – капотного типа с башенной кабиной машиниста, расположенной ближе к заднему буферному брусу главной рамы. Осевая формула колесных пар — Bo и максимальная скорость тепловоза — 60 км/ч.

Читайте так же:
Тепловая мощность электрического тока это
Ширина колеи1 520 мм
Номинальная мощность403 кВт
Количество приводных осей2
Номинальная масса46 т
Макс. рабочая скорость60 км/ч
Исполнение машиныНовая
Интероперабельность

ТЕПЛОВОЗЫ СЕРИИ 744

Тяговые тепловозы серии 744 предназначены для тяжелой маневровой и вывозной работы на общегосударственных и региональных железнодорожных путях и промышленных ветках с шириной колеи 1 435 мм. Четырехосные трепловозы с нагрузкой на ось 18 т имеют электрическую передачу мощности переменного тока (AC/AC). Тепловозы – капотного типа с башенной кабиной машиниста, расположенной ближе к заднему буферному брусу главной рамы. Осевая формула колесных пар — B‘o B‘o. Максимальная скорость — 100 км/ч.

Ширина колеи1 520 мм
Номинальная мощность970 кВт
Количество приводных осей4
Номинальная масса92 т
Макс. рабочая скорость100 км/ч
Исполнение машиныНовая
Интероперабельность

ТЕПЛОВОЗЫ СЕРИИ TEM LTH / ТЭМ ЛТХ

Тяговые тепловозы серии TEM LTH / ТЭМ ЛТХ предназначены для тяжелой маневровой и вывозной работы на общегосударственных и региональных железнодорожных путях и промышленных ветках с шириной колеи 1 520 мм. Четырехосные тепловозы с нагрузкой на ось 20 — 23 т имеют электрическую передачу мощности переменного тока (AC/AC). Тепловозы – капотного типа с башенной кабиной машиниста, расположенной ближе к заднему буферному брусу главной рамы. Осевая формула колесных пар — B‘o B‘o. Максимальная скорость — 100 км/ч. Тепловоз с маркировкой TEM LTH соответствует, в рамках ЕС, нормам TSI, а ТЭМ ЛТХ – нормам ГОСТ.

Ширина колеи1 520 мм
Номинальная мощность709 кВт
Количество приводных осей4
Номинальная масса92 т
Макс. рабочая скорость100 км/ч
Исполнение машиныНовая
Интероперабельность

ТЕПЛОВОЗ СЕРИИ TEM TMX

Тепловоз серии TЭM TMX предназначен для тяжелой маневровой и вывозной работы на общегосударственных и региональных железнодорожных путях и промышленных ветках с шириной колеи 1 520 мм. Шестиосный тепловоз с нагрузкой на ось 21 т имеет электрическую передачу мощности переменно-постоянного тока (AC/DC). Тепловоз – капотного типа с башенной кабиной машиниста, расположенной ближе к заднему буферному брусу главной рамы. Осевая формула колесных пар — C‘o C‘o. Макси мальная скорость — 100 км/час. Тепловоз соответствует нормам TSI в рамках ЕС и ГОСТ.

Ширина колеи1 520 мм
Номинальная мощность1550 кВт
Количество приводных осей6
Номинальная масса138 т
Макс. рабочая скорость100 км/ч
Исполнение машиныНовая
Интероперабельность

ТЕПЛОВОЗ СЕРИИ 794

Тепловоз серии 794 предназначен для маневровой работы легкой и средней тяжести, прежде всего, на промышленных ветках и железнодорожных путях с шириной колеи 1 520 мм. Двухосный тепловоз с нагрузкой на ось 15 т имеет электрическую передачу мощности переменного тока (AC/DC). Тепловоз – капотного типа с башенной кабиной машиниста, расположенной ближе к заднему буферному брусу главной рамы. Oсевая формула колесных пар — Bo и максимальная скорость тепловоза — 60 км/ч.

Читайте так же:
Тепловая защита трехполюсных автоматических выключателей

Маневровые локомотивы

Назначение передачи мощности и ее свойства

Назначение передачи. Тепловоз, у которого коленчатый вал дизеля непосредственно соединен с осями движущих колесных пар (так называемый тепловоз непосредственного действия), практически неработоспособен. Без дополнительных устройств такой локомотив не сможет сдвинуться с места и следовать с заданной скоростью по перегону. Это объясняется тем, что давать нагрузку на дизель можно только при частоте вращения коленчатого вала, равной примерно 1/3 номинального се значения; мощность дизеля увеличивается при увеличении частоты вращения коленчатого вала, наконец, конструкция дизеля не допускает больших перегрузок.

Вращающий момент, создаваемый дизелем, почти не зависит от частоты вращения его вала (при постоянной подаче топлива). Сила тяги 1″к тепловоза непосредственного действия также не зависит от частоты вращения коленчатого вала. Тяговая характеристика (зависимость развиваемой силы тяги от скорости) такого тепловоза-линия 1 (рис. 1.1) не обеспечивает трогание и разгон поезда. На тепловозе необходимо устанавливать дополнительный двигатель для разгона. Дизель с полной нагрузкой сможет работать только на расчетном подъеме, а на более легких участках профиля он будет недогружен. Идеальная тяговая характеристика тепловоза должна иметь зависимость в виде гиперболы (кривая 2 на рис. 1.1), при которой обеспечивается изменение силы тяги обратно пропорционально скорости движения. Для получения характеристики, соответствующей наиболее эффективной работе тепловоза, необходимо устанавливать комплекс устройств, предназначенных для передачи мощности от коленчатого вала дизеля к осям движущих колесных пар, называемый передачей мощности. Передача мощности преобразует вращающий момент и частоту вращения вала силовой установки в изменяющиеся по заданному закону вращающий момент и частоту вращения осей колесных пар.

Требования, предъявляемые к передаче мощности. Передача тепловоза должна обеспечить: силу тяги в момент трогания и разгона поезда, намного превышающую по значению силу тяги при номинальном режиме; использование полной мощности дизеля во всем диапазоне скоростей движения локомотива (т. е. режим дизеля может сохраняться неизменным при различных условиях движения

Рис. 1.1. Зависимость силы тяги рк тепловоза от скорости ипоезда); пуск дизеля и работу его на холостом ходу; изменение направления движения тепловоза при постоянном направлении вращения вала дизеля.

Передача мощности должна обладать высокой надежностью и долговечностью, наименьшими размерами, массой и стоимостью, высоким к. п. д. на всех режимах работы, минимальными затратами на обслуживание и ремонт. На тепловозах применяются три типа передач мощности: электрическая, гидравлическая и механическая. Наибольшее распространение получила электрическая передача, которая по многим показателям наиболее эффективна. Для современных электрических передач характерно увеличение мощности при сохранении почти тех же габаритных размеров и уменьшении удельных масс. На тепловозах применяют электрические передачи мощности постоянного, переменно-постоянного и переменного тока. Преимущественное распространение в мировой практике имеет передача на постоянном токе. Коэффициент полезного действия электрической передачи при продолжительном режиме 84-86 %. В связи с увеличением мощности тепловозов получает широкое распространение передача переменно-постоянного тока.

Читайте так же:
Как найти силу тока через теплоту

Электрическая передача постоянного тока состоит из тягового генератора Г, приводимого во вращение валом дизеля Д, тяговых электродвигателей 1, 2, расположенных на движущих колесных парах тепловоза, системы возбуждения генератора СВГ (рис. 1.2, а), а также ряда вспомогательных машин и аппаратов, не указанных на рисунке. <Электрическая передача позволяет автоматически приспосабливаться к условиям движения поезда. Сила тяги, создаваемая тяговыми электродвигателями, увеличивается при возрастании сопротивления движению и уменьшении скорости и, наоборот, уменьшается при падении сопротивления движению и увеличении скорости. Особенностью электрической передачи является незави-

Рис. 1.2. Схемы передачи мощности: а — на постоянном токе; б-на переменно-постоянном; в — на переменном токесимость силы тяги тепловоза от вращающего момента и мощности дизеля, т. е. можно получить большую силу тяги при малой мощности дизеля и малую силу тяги при его большой мощности.

Сила тяги у тепловоза с электрической передачей (при данной мощности дизеля) ограничивается нагреванием тяговых электрических машин, которые допускают большую кратковременную перегрузку (генераторы — в 1,5 раза, а электродвигатели — в 2 раза). Перегрузку используют во время трогания поезда и преодоления крутых подъемов небольшой длины. Для того чтобы мощность дизеля поддерживалась постоянной, сила тяги должна автоматически изменяться обратно пропорционально скорости, т. е. при увеличении силы тяги, например, в два раза скорость тепловоза должна уменьшаться также в два раза.

Дизель-генераторный агрегат и тяговые электродвигатели тепловоза конструктивно между собой не связаны, что дает возможность создать наиболее простую систему передачи энергии на движущие колеса. Электрическая передача обеспечивает сочлененную работу нескольких секций (по системе многих единиц), управляемых с одного поста. Недостатки электрической передачи — большая масса, высокая стоимость и повышенный расход цветных металлов по сравнению с другими видами передач. Тепловозы с этим видом передачи имеют сравнительно высокий к. п. д. на ободе колес (28- 30%), тяговую характеристику, приближающуюся к идеальной, плавное трогание с места, просты и надежны в управлении.

Секционная мощность тепловозов, работающих на железных дорогах СССР за послевоенные годы, увеличилась с 736 до 2210 кВт, но для ряда направлений уже сейчас требуется большая мощность. Создание более мощных тепловозов с электрической передачей постоянного тока вызывает много затруднений, главное из которых — неудовлетворительная коммутация тяговых генераторов постоянного тока. Практически тяговые генераторы постоянного тока при частоте вращения 1000 об/мин и номинальной мощности 2000 кВт с устойчивой коммутацией нельзя разместить в отведенные габаритные размеры для них на тепловозе. Поэтому применяют передачу переменно-постоянного тока, в которой вместо генератора постоянного тока устанавливается синхронный генератор и выпрямительная установка. Тяговые синхронные генераторы сокращают затраты меди и высоколегированной электротехнической стали, практически снимают ограничение по частоте вращения. Синхронные генераторы более надежны в работе и требуют меньшего ухода в эксплуатации из-за отсутствия щеточно-коллекторного аппарата^> Синхронные генераторы на тепловозах не применялись, так как*не было надежных малогабаритных выпрямительных установок.

Читайте так же:
Опишите тепловое действие электрического тока

Развитие силовой полупроводниковой техники дало возможность создать выпрямители, отвечающие условиям эксплуатации тепловозов.

В СССР первые тепловозы типа ТЭ109 с передачей переменно-постоянного тока были выпущены в 1967 г. Передачу переменно-постоянного тока имеют магистральные тепловозы и мощные маневровые тепловозы. При передаче переменно-постоянного тока (рис. 1.2, б) дизель вращает вал трехфазного синхронного генератора СГ, напряжение которого подводится к выпрямительной установке ВУ и после выпрямления к электродвигателям постоянного тока 1, 2. Применение тяговых электродвигателей постоянного тока обычного исполнения обусловливает низкий коэффициент пульсации напряжения и его высокую частоту. Для снижения пульсаций генератор имеет две обмотки статора, соединенные в звезду со сдвигом на 30° эл*, а выпрямительная установка выполнена с двумя параллельными мостами. Такая схема уменьшает пульсацию напряжения в 2 3 раза и увеличивает примерно в 2 раза частоту.

На тепловозах с электрической передачей постоянного тока применяют электрический пуск дизеля. Для этого на главных полюсах тяговых генераторов укладывают, кроме обмотки независимого возбуждения, пусковую обмотку, получающую питание от аккумуляторной батареи только во время пуска дизеля. При пуске тяговый генератор работает в режиме двигателя с последовательным возбуждением и приводит во вращение коленчатый вал дизеля. В передачах переменно-постоянного или переменного тока для пуска дизеля используют стартер-гелераторы.

В электрической передаче переменного тока используют в качестве тягового генератора синхронный генератор, а в качестве тяговых электродвигателей — асинхронные короткозамкнутыс двигатели. Такие двигатели при одинаковых параметрах с двигателями постоянного тока имеют меньшие габаритные размеры, в 1,2—1,4 раза легче, в 2-3 раза дешевле, практически не имеют ограничений по силе тяги и току и обладают большой надежностью в эксплуатации из-за отсутствия щеточно-коллекторного аппарата Для условий тяги регулирование частоты вращения ротора асинхронного короткозамкнутого двигателя может производиться изменением частоты тока, подводимого к двигателю, или числа пар полюсов (ступенчатое управление).

Переменное напряжение тягового синхронного генератора СГ подается на выпрямительную установку ВУ (рис. 1.2, в), выпрямленное напряжение подводится к тиристорному инвертору И, где оно преобразуется в неременный ток регулируемой частоты, которым питаются асинхронные двигатели А. Передача переменного тока обеспечивает более простой переход от режима тяги к электрическому торможению. Такой тип передачи имеет опытный тепловоз ТЭ120.

* 1°эл = 1/360 части периода переменного тока. На окружности якоря ему соответствует 1/р геометрических градусов, где р число пар полюсов. При >р — 12; ЗЙ1 эл -=5 «.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию