Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

Электронный подвижной состав

К электронному подвижному составу относятся электровозы и электропоезда. Зависимо от рода используемого тока различают электроподвижной состав неизменного (рис. 12.1) и переменного (рис. 12.2) тока, также двойного питания.

Главные данные об электроподвижном составе российских стальных дорог приведены в табл , 12.1 и 12.2.

Электронный подвижной состав содержит в себе механическую часть, пневматическое и электрооборудование.

К механической части относятся кузов и телеги (экипажная часть).

Электрооборудование — это тяговые электродвигатели, аппараты управления и устройства защиты, токоприемники, вспомогательные электронные машины, аккумуляторная батарея, а на электровозах и электропоездах переменного тока и двойного питания — также тяговый трансформатор и преобразователи тока (выпрямители). Размещение оборудования на электровозе ВЛ10 приведено на рис. 12.3.

Кузов электровоза служит для размещения в нем кабины машиниста, электронных машин и аппаратов. Каркас кузова делают из металла, его внешняя обшивка обычно состоит из железных

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

* Вагоны: М — моторный, П — прицепной, Пг — прицепной головной, Мг — моторный головной.

** Длина 2-ух секций.

*** При 12-вагонном выполнении длина вагона равна 21,6 м.

листов, а кабина машиниста имеет также внутреннюю обшивку с тепло- и шумоизоляцией.

У четыре х- и шестиосных электровозов кабины машиниста размещены с обеих сторон кузова, а у двухсекционных — на одном конце каждой секции.

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

В кабине машиниста монтируют аппараты управления, контрольно-измерительные приборы и тормозные краны. В средней части кузова установлена высоковольтная камера с электронной аппаратурой силовых цепей. Вспомогательные машины —- мотор-компрессоры , мотор-вентиляторы , генераторы тока управления — размещены меж высоковольтной камерой и кабинами машиниста либо переходами из секции в секцию (см. рис. 12.3).

Рама кузова опирается на телеги через особые опорные устройства.

Телега электровоза (рис. 12.4) состоит из рамы, колесных пар с буксами, рессорного подвешивания и тормозного оборудования. К телегам укрепляют тяговые электродвигатели. У электровозов с несочлененными телегами тяговые усилия передаются упряжными устройствами (автосцепками), расположенными на раме кузова.

Рама телеги представляет собой конструкцию, состоящую из 2-ух продольных балок — боковин и соединяющих их поперечных балок. Рама принимает вертикальную нагрузку от кузова и через рессорное подвешивание передает ее на колесные пары. Рама телеги, передающая также тяговые и тормозные усилия, должна владеть высочайшей прочностью.

Колесные пары воспринимают вес электровоза, на их передается вращающий момент тяговых электродвигателей. Не считая того, на колеса действуют удары от неровностей пути. Потому качеству производства колесных пар и содержанию их в исправном состоянии уделяют повышенное внимание. Колесную пару сформировывают из отдельных частей; оси, 2-ух колесных центров с

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

бандажами (либо безбандажных для цельнокатаных колес) и зубчатых колес тяговой передачи (рис. 12.5). Оси колесных пар завершаются шеями, на которые опираются буксы с роликовыми подшипниками.

Рессорное подвешивание является промежным звеном меж рамой телеги и буксами. Оно служит для смягчения толчков и ударов при прохождении колесами неровностей пути и равномерного рассредотачивания нагрузки меж колесными парами. Главные элементы рессорного подвешивания таковы: листовые рессоры, пружины, балансиры, рессоры различной конструкции и связующие элементы. Чтоб повысить эффективность рессорного подвешивания, в него вводят резиновые элементы, гасящие маленькие толчки и колебания.

На современных электровозах используют, обычно, личный привод. При всем этом различают два вида подвески тяговых электродвигателей — опорно-осевую и рамную.

При опорно-осевой подвеске одна сторона остова тягового электродвигателя опирается на ось колесной пары при помощи 2-ух моторно-осевых подшипников, а другая подвешена к поперечной опоре рамы телеги при помощи пружинного устройства. Передача тягового усилия осуществляется через зубчатое зацепление.

При рамной подвеске двигатель размещен над осью колесной пары и прикреплен к раме телеги.

Такая подвеска позволяет уменьшить динамические силы, действующие на тяговые движки, в особенности при прохождении колесной пары через выпуклости пути, также упрощает доступ ж движкам для осмотра. В то же время при рамной подвеске усложняется передача тягового усилия от вала мотора к колесной паре, потому что нужны особые шарнирные либо упругие элементы, компенсирующие перемещения колесной пары относительно рамы телеги.

В качестве тяговых электродвигателей на электровозах неизменного тока используют в главном движки с поочередным возбуждением. Они рассчитаны на номинальное напряжение 1500 В.

Скорость движения электровоза неизменного тока можно регулировать конфигурацией напряжения, подаваемого на тяговые движки, либо соотношения тока якоря и тока возбуждения.

Напряжение варьируют включением поочередно с тяговыми электродвигателями резисторов и перегруппировкой тяговых электродвигателей. При перегруппировке движков их соединяют вместе поочередно, последовательно-параллельно либо параллельно.

В последние годы выполнены работы по осуществлению импульсного регулирования напряжения с внедрением управляемых полупроводниковых вентилей — тиристоров.

Основными аппаратами управления электровозом являются контроллеры машиниста, устанавливаемые в каждой кабине управления.

Контроллер конкретно не связан с силовой цепью электровоза. Все переключения в силовой цепи осуществляются устройствами, имеющими пневматические либо электрические приводы, связанные низковольтными электронными цепями с контроллером.

Такая система позволяет управлять с 1-го поста несколькими локомотивами и исключает попадание высочайшего напряжения на аппараты управления. Включение и выключение вспомогательных машин, получающих питание от контактной сети, делается клавишами и переключателями, установленными на панели в кабине машиниста.

Устройства защиты от перегрузок и маленьких замыканий цепи тяговых электродвигателей представлены быстродействующим выключателем, дифференциальным реле и реле перегрузки.

Токоприемник соединяет силовую цепь электровоза с контактным проводом. Электровозы имеют по два токоприемника, при движении в обычных критериях работает какой-то из них. В неких случаях, к примеру при разгоне с томным составом либо при гололеде, поднимают сразу оба токоприемника.

К вспомогательным электронным машинам электровоза относятся мотор-вентиляторы , мотор-компрессоры , мотор-генераторы и генераторы тока управления.

Мотор-вентилятор служит для воздушного остывания пусковых резисторов и тяговых электродвигателей, что содействует более полному использованию их мощности.

Мотор-компрессор питает тормозную систему поезда и пневматические устройства электровоза сжатым воздухом.

Мотор-генератор используют на электровозах с рекуперативным торможением для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей при их работе в режиме рекуперации.

Генератор тока управления предназначен для питания цепей управления, внешнего и внутреннего освещения и заряда аккумуляторной батареи, являющейся запасным источником питания тех же цепей.

Вспомогательные машины электровоза приводятся в действие от контактной сети.

Трансформаторы делают с насыщенным циркуляционным масловоздушным остыванием.

В качестве выпрямителей обычно используют полупроводниковые (кремниевые) вентили — диоды (рис. 12.6, а), а в ближайшее время — также управляемые кремниевые вентили — тиристоры (рис. 12.6, б), которые позволяют отрешиться от механических коммутирующих аппаратов.

Скорость электровоза переменного тока регулируют конфигурацией напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям, методом подключения их к разным выводам вторичной обмотки трансформатора либо выводам автотрансформаторной обмотки. При таком методе регулирования отсутствует необходимость в использовании пусковых реостатов и перегруппировке движков. На электровозах переменного тока тяговые электродвигатели всегда соединены вместе параллельно. Это улучшает тяговые характеристики электровоза и упрощает электронные цепи.

Электровозы переменного тока кроме вспомогательного оборудования, используемого на электровозах неизменного тока, обустроены мотор-насосами , обеспечивающими циркуляцию масла, которое охлаждает трансформатор, и мотор-вентилятором для остывания трансформатора и выпрямителя.

В качестве вспомогательных машин на электровозах переменного тока в большинстве случаев используют трехфазные асинхронные электродвигатели. Трехфазный ток получают из однофазового при помощи преобразователей, именуемых расщепителями фаз.

Размещение оборудования в кузове электровоза переменного тока показано на рис. 12.7.

В ряде всевозможных случаев целенаправлено применение электровозов двойного питания, у каких может быть переключение электрооборудования для работы на участках неизменного и переменного тока. Двойное питание предвидено на электровозах ВЛ82 и ВЛ82М.

Для пригородного и междугородного пассажирского сообщения на электрифицированных линиях употребляют электропоезда, состоящие из моторных и прицепных вагонов. Зависимо от пассажиропотоков поезда сформировывают из 4, 6, 8, 10 либо 12 вагонов.

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

Механическая часть вагона состоит из кузова, тележек, сцепных устройств и тормозного оборудования. Сцепные приборы располагают на раме кузова. На моторных вагонах электропоездов обычно устанавливают по четыре тяговых электродвигателя с рамной подвеской. В отличие от электровозных тяговые электродвигатели моторных вагонов имеют вентилятор, расположенный на валу якоря.

Электрооборудование электропоездов в главном аналогично оборудованию электровозов. Чтоб прирастить площадь для перевозки пассажиров, его располагают под кузовом и отчасти на крыше вагона. Управляют электропоездом при помощи контроллера из кабины машиниста. Принцип управления тяговыми электродвигателями тот же, что и на электровозе, но в электропоездах предугадывают устройство автоматического запуска, в каком особое реле ускорения обеспечивает постепенное выключение пусковых резисторов либо переключение выводов вторичной обмотки трансформатора сразу с поддержанием данного пускового тока.

В 1975 г. Рижским вагоностроительным заводом начат выпуск 14-вагонных электропоездов неизменного тока ЭР200 (рис. 12.8), имеющих конструкционную скорость 200 км/ч. Такие электропоезда, созданные для пассажирского сообщения на скоростных стальных дорогах, в текущее время курсируют на полосы Санкт-Петербург —Москва.

В последние годы в Рф проводится разработка нового электроподвижного состава, отвечающего современным требованиям.

С 1994 г. на ряде стальных дорог, электрифицированных на неизменном токе, эксплуатируются пригородные поезда производства Демиховского (ЭД2Т) и Торжокского (ЭТ 2 ) вагоностроительных заводов, а с 1996 г. — электропоезда переменного тока ЭД9Т.

Принципы устройства и работы тягового подвижного состава

В 1997 г. на Демиховском вагоностроительном заводе начат выпуск электропоездов ЭД 4 и ЭД4М. На Тихвинском заводе Транс-маш построен 1-ый электропоезд Сокол, рассчитанный на скорость до 250 км/ч. В 2003 г. завершено создание электропоезда последнего поколения ЭМ 4 Спутник.

На Новочеркасском электровозостроительном заводе в 2000-х гг. начат выпуск новых электровозов серий ЗГИ, ЗП 2 , ЗП100 и ЗПЗОО.

Проводятся научно-исследовательские работы по созданию электропоездов последнего поколения с применением асинхронных тяговых электродвигателей и импульсным регулированием высокоскоростного движения.

загрузка…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *