Меню

Электрическое оборудование электрического подвижного состава



Электрическое оборудование электрического подвижного состава

К электрическому подвижному составу относятся электровозы и электропоезда. В зависимости от рода применяемого тока различают электроподвижной состав постоянного и переменного тока, а также двойного питания.
Основные данные об электроподвижном составе отечественных железных дорог приведены в таблице.

таблица

Электрический подвижной состав включает в себя механическую часть, пневматическое и электрическое оборудование.

электровоз ВЛ-11

К механической части относятся кузов и тележки (экипажная часть).
Электрическое оборудование — это тяговые электродвигатели, аппараты управления и устройства защиты, токоприемники, вспомогательные электрические машины, аккумуляторная батарея, а на электровозах и электропоездах переменного тока и двойного питания — также тяговый трансформатор и преобразователи тока (выпрямители).
Кузов электровоза служит для размещения в нем кабины машиниста, электрических машин и аппаратов. Каркас кузова выполняют из металла, его наружная обшивка обычно состоит из стальных листов, а кабина машиниста имеет также внутреннюю обшивку с тепло- и звукоизоляцией.
У четырех- и шестиосных электровозов кабины машиниста расположены с обеих сторон кузова, а у двухсекционных — на одном конце каждой секции.

Электровоза ВЛ-80

В кабине машиниста монтируют аппараты управления, контрольно-измерительные приборы и тормозные краны. В средней части кузова установлена высоковольтная камера с электрической аппаратурой силовых цепей. Вспомогательные машины — мотор-компрессоры, мотор-вентиляторы, генераторы тока управления — расположены между высоковольтной камерой и кабинами машиниста или переходами из секции в секцию.
Рама кузова опирается на тележки через специальные опорные устройства.
Тележка электровоза состоит из рамы, колесных пар с буксами, рессорного подвешивания и тормозного оборудования. К тележкам крепят тяговые электродвигатели. У электровозов с несочлененными тележками тяговые усилия передаются упряжными приборами (автосцепками), расположенными на раме кузова.
Рама тележки представляет собой конструкцию, состоящую из двух продольных балок — боковин и соединяющих их поперечных балок. Рама воспринимает вертикальную нагрузку от кузова и через рессорное подвешивание передает ее на колесные пары. Рама тележки, передающая также тяговые и тормозные усилия, должна обладать высокой прочностью.
Колесные пары воспринимают вес электровоза, на них передается крутящий момент тяговых электродвигателей. Кроме того, на колеса воздействуют удары от неровностей пути. Поэтому качеству изготовления колесных пар и содержанию их в исправном состоянии уделяют особое внимание. Колесную пару формируют из отдельных элементов: оси, двух колесных центров с бандажами (или безбандажных для цельнокатаных колес) и зубчатых колес тяговой передачи. Оси колесных пар заканчиваются шейками, на которые опираются буксы с роликовыми подшипниками.
Рессорное подвешивание является промежуточным звеном между рамой тележки и буксами. Оно служит для смягчения толчков и ударов при прохождении колесами неровностей пути и равномерного распределения нагрузки между колесными парами. Основные элементы рессорного подвешивания таковы: листовые рессоры, пружины, балансиры, амортизаторы различной конструкции и связующие элементы. Чтобы повысить эффективность рессорного подвешивания, в него вводят резиновые элементы, гасящие небольшие толчки и колебания.
На современных электровозах применяют, как правило, индивидуальный привод. При 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 с помощью двух моторно-осевых подшипников, а другая подвешена к поперечной балке рамы тележки с помощью пружинного устройства. Передача тягового усилия осуществляется через зубчатое зацепление.
При рамной подвеске двигатель расположен над осью колесной пары и прикреплен к раме тележки.
Такая подвеска позволяет уменьшить динамические силы, действующие на тяговые двигатели, особенно при прохождении ко­лесной пары через неровности пути, а также облегчает доступ к двигателям для осмотра. В то же время при рамной подвеске усложняется передача тягового усилия от вала двигателя к колесной паре, так как необходимы специальные шарнирные или упругие элементы, компенсирующие перемещения колесной пары относительно рамы тележки.
В качестве тяговых электродвигателей на электровозах постоянного тока применяют в основном двигатели с последовательным воз­буждением. Они рассчитаны на номинальное напряжение 1500 В.
Скорость движения электровоза постоянного тока можно регулировать изменением напряжения, подаваемого на тяговые двигатели, или соотношения тока якоря и тока возбуждения.
Напряжение варьируют включением последовательно с тяговыми электродвигателями резисторов и перегруппировкой тяговых электродвигателей. При перегруппировке двигателей их соединяют друг с другом последовательно, последовательно-параллелно или параллельно.
В последние годы выполнены работы по осуществлению импульсного регулирования напряжения с использованием управляемых полупроводниковых вентилей — тиристоров.
Основными аппаратами управления электровозом являются кон­троллеры машиниста, устанавливаемые в каждой кабине управления.
Контроллер непосредственно не связан с силовой цепью электровоза. Все переключения в силовой цепи осуществляются приборами, имеющими пневматические или электромагнитные приводы, связанные низковольтными электрическими цепями с контроллером.
Такая система позволяет управлять с одного поста несколькими локомотивами и исключает попадание высокого напряжения на аппараты управления. Включение и выключение вспомогательных машин, получающих питание от контактной сети, производится кнопками и тумблерами, установленными на панели в кабине машиниста.
Устройства защиты от перегрузок и коротких 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 нормальных условиях работает один из них. В некоторых случаях, например при разгоне с тяжелым составом или при гололеде, поднимают одновременно оба токоприемника.
К вспомогательным электрическим машинам электровоза отно­сятся мотор-вентиляторы, мотор-компрессоры, мотор-генераторы и генераторы тока управления.
Мотор-вентилятор служит для воздушного охлаждения пусковых резисторов и тяговых электродвигателей, что способствует более полному использованию их мощности.
Мотор-компрессор питает тормозную систему поезда и пневматические устройства электровоза сжатым воздухом.
Мотор-генератор применяют 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, наружного и внутреннего освещения и заряда аккумуляторной батареи, являющейся резервным источником питания тех же цепей.
Вспомогательные машины электровоза приводятся в действие от контактной сети.
Трансформаторы выполняют с интенсивным циркуляционным масловоздушным охлаждением.
В качестве выпрямителей обычно применяют полупроводниковые (кремниевые) вентили — диоды, а в последнее время — также управляемые кремниевые вентили — тиристоры, которые позволяют отказаться от механических ком­мутирующих аппаратов.
Скорость электровоза переменного тока регулируют изменением напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям, путем подключения их к различным выводам вторичной обмотки трансформатора или выводам автотрансформаторной обмотки. При таком способе регулирования отсутствует необходимость в использовании пусковых реостатов и перегруппировке двигателей. На элек­тровозах переменного тока тяговые электродвигатели все время соединены друг с другом параллельно. Это улучшает тяговые свой­ства электровоза и упрощает электрические цепи.
Электровозы переменного тока помимо вспомогательного оборудования, применяемого на электровозах постоянного тока, оснащены мотор-насосами, обеспечивающими циркуляцию масла, которое охлаждает трансформатор, и мотор-вентилятором для охлаждения трансформатора и выпрямителя.
В качестве вспомогательных машин на электровозах переменного тока чаще всего применяют трехфазные асинхронные электродвигатели. Трехфазный ток получают из однофазного с помощью преобразователей, называемых расщепителями фаз.
В ряде случаев целесообразно применение электровозов двойного питания, у которых возможно переключение электрического оборудования для работы на участках постоянного и переменного тока. Двойное питание предусмотрено на электровозах ВЛ82 и ВЛ82М.

Читайте также:  Установка инженерного оборудования в помещении

Для пригородного и междугородного пассажирского сообщения на электрифицированных линиях используют электропоезда, со­стоящие из моторных и прицепных вагонов. В зависимости от пас­сажиропотоков поезда формируют из 4, 6, 8, 10 или 12 вагонов.

Механическая часть вагона состоит из кузова, тележек, сцепных приборов и тормозного оборудования. Сцепные приборы размещают 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.
Электрическое оборудование электропоездов в основном аналогично оборудованию электровозов. Чтобы увеличить площадь для перевозки пассажиров, его размещают под кузовом и частично на крыше вагона. Управляют электропоездом с помощью контроллера из кабины машиниста. Принцип управления тяговыми электро­двигателями тот же, что и на электровозе, однако в электропоез­дах предусматривают устройство автоматического пуска, в котором специальное реле ускорения обеспечивает постепенное выключение пусковых резисторов или переключение выводов вторичной обмотки трансформатора одновременно с поддержанием заданного пускового тока.
В 1975 г. Рижским вагоностроительным заводом начат выпуск 14-вагонных электропоездов постоянного тока ЭР200, имеющих конструкционную скорость 200 км/ч. Такие электропоезда, предназначенные для пассажирского сообщения на высоко­скоростных железных дорогах, в настоящее время курсируют на линии Санкт-Петербург—Москва.

ЭР-200

В последние годы в России проводится разработка нового электроподвижного состава, отвечающего современным требованиям.
С 1994 г. на ряде железных дорог, электрифицированных на постоянном токе, эксплуатируются пригородные поезда производ­ства Демиховского (ЭД2Т) и Торжокского (ЭТ2) вагоностроительных заводов, а с 1996 г. — электропоезда переменного тока ЭД9Т.
В 1997 г. на Демиховском вагоностроительном заводе начат выпуск электропоездов ЭД4 и ЭД4М. На Тихвинском заводе «Трансмаш» построен первый электропоезд «Сокол», рассчитанный на скорость до 250 км/ч. В 2003 г. завершено создание электропоезда нового поколения ЭМ4 «Спутник».
На Новочеркасском электровозостроительном заводе в 2000-х гг. начат выпуск новых электровозов серий ЭП1, ЭП2, ЭП100 и ЭП300.
Проводятся научно-исследовательские работы по созданию электропоездов нового поколения с применением асинхронных тяго­вых электродвигателей и импульсным регулированием скоростного движения.

Источник

ГОСТ 19350-74: Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения

Терминология ГОСТ 19350-74: Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения оригинал документа :

48. Активное статическое нажатие токоприемника

Нажатие токоприемника на контактный провод при медленном увеличении его высоты

1. Быстродействующий выключатель

Выключатель, собственное время отключения которого меньше постоянной времени нарастания тока в коммутируемой им цепи постоянного тока или меньше одной четвертой периода коммутируемого переменного тока

3. Вспомогательная цепь электрического подвижного состава

Электрическая цепь, предназначенная для обслуживания собственных нужд электрического подвижного состава

26. Главный выключатель

Выключатель, предназначенный для защиты тяговых силовых цепей переменного тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также для оперативных отключений

20. Главный групповой переключатель

Групповой переключатель, предназначенный для коммутации цепи тяговых электродвигателей

27. Главный разъединитель

Разъединитель, предназначенный для отсоединения тяговой силовой цепи от токоприемника

54. Головка токоприемника

Узел токоприемника в виде поворотного устройства, несущего одну или несколько контактных вставок, допускающий только продольное перемещение по ней контактного провода

19. Групповой переключатель

Переключатель с общим приводом для нескольких контактных элементов

5. Делитель тока

Реактор, имеющий магнитосвязанные обмотки, предназначенный для выравнивания токов в параллельных цепях

4. Индуктивный шунт

Реактор, включаемый в одну из параллельных цепей, предназначенный для обеспечения в переходных режимах заданного токораспределения по этим цепям

56. Каретка

Механизм с упругим элементом, соединяющий полоз с системой подвижных рам токоприемника

55. Контактная вставка (пластина) токоприемника

Съемная контакт-деталь токоприемника, непосредственно соприкасающаяся с контактным проводом

25. Контроллер машиниста (водителя)

Переключатель с ручным (ножным) приводом, предназначенный для управления тяговыми двигателями

6. Коэффициент пульсации тока (магнитного потока)

Отношение разности максимального и минимального мгновенных значений тока (магнитного потока) к удвоенному среднему току (магнитному потоку)

44. Кривая нагревания электрической вращающейся машины

45. Кривая охлаждения электрической вращающейся машины

29. Межэлектровозное (межсекционное, межвагонное) соединение электрических цепей

Комплект электрических разъемов и кабелей, предназначенных для соединения электрических цепей при работе электрического подвижного состава по системе многих единиц

7. Опорно-осевая подвеска тягового электродвигателя

Подвеска, при которой тяговый двигатель опирается с одной стороны на ось колесной пары, а с другой – на раму тележки

14. Пантографный токоприемник

Токоприемник с подъемным механизмом в виде шарнирного многозвенника, обеспечивающих вертикальное перемещение полоза

49. Пассивное статическое нажатие токоприемника

Нажатие токоприемника на контактный провод при медленном уменьшении его высоты

24. Переключатель управления

Переключатель, предназначенный для коммутации цепей управления

10. Переходный реактор

53. Полоз токоприемника

Ндп. Лыжа токоприемника

Узел токоприемника, несущий одну или несколько контактных вставок (контактных пластин), допускающих относительное перемещение по ним контактного провода, допускающих как продольное, так и поперечное относительное перемещение по ней контактного провода

47. Предельная высота токоприемника

Наибольшая высота подъема, которую допускает конструкция токоприемника

46. Рабочая высота токоприемника

Высота токоприемника, в диапазоне которой гарантируется сохранение статического нажатия в заданных пределах

28. Разъединитель вспомогательных цепей

8. Рамная подвеска тягового электродвигателя

Подвеска, при которой тяговый двигатель опирается с одной стороны на ось колесной пары, а с другой — на раму тележки

11. Реактор помехоподавления

Ндп. Радиореактор

22. Реверсор

Переключатель, предназначенный для изменения направления вращения тягового электродвигателя

38. Режим нормального возбуждения тягового электродвигателя

Режим работы, при котором возбуждение тягового электродвигателя соответствует режиму, обусловленному предприятием-изготовителем

40. Режим ослабленного возбуждения тягового электродвигателя

Ндп. Режим шунтировки поля

Режим работы тягового электродвигателя, при котором он имеет возбуждения меньше нормального

39. Режим полного возбуждения тягового электродвигателя

Режим работы тягового электродвигателя последовательного возбуждения, при котором ток всех витков обмотки главных полюсов равен току якоря

36. Режим рекуперативного торможения

Режим электрического торможения, при котором электрическая энергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, поступает в контактную сеть

37. Режим реостатного торможения

Режим электрического торможения, при котором электрическая энергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, поглощается в реостатах, установленных на подвижном составе

41. Режим усиленного возбуждения тягового электродвигателя

Режим работы тягового электродвигателя, при котором он имеет возбуждение больше нормального

35. Режим электрического торможения

Режим работы, при котором тяговые электродвигатели работают в качестве генераторов и преобразуют механическую энергию движения подвижного состава в электрическую

30. Реле автоматического пуска (торможения)

Реле, предназначенное для автоматического пуска (торможения) электрического подвижного состава по заданной программе

Читайте также:  Высокий уровень шума оборудование

32. Реле буксования (юза)

Реле, предназначенное для подачи сигналов о возникновении буксования (юза) колесных пар

33. Реле заземления

Реле, предназначенное для подачи сигналов о возникновении случайного заземления в электрической цепи электрического подвижного состава

31. Реле перехода

Реле, предназначенное для автоматического изменения электрического соединения и возбуждения тяговых электродвигателей

21. Реостатный переключатель

Групповой переключатель, предназначенный для коммутации цепей в пусковом и тормозном реостатах

9. Сглаживающий реактор

50. Среднее статическое нажатие токоприемника

Полусумма активного и пассивного нажатия для одной и той же высоты контактного провода

51. Статическая характеристика токоприемника

Зависимость активного и пассивного нажатий токоприемника от его высоты

13. Токоприемник

Тяговый электрический аппарат, предназначенный для создания электрического контакта электрооборудования подвижного состава с контактной сетью

17. Токоприемник для бокового контактного провода

18. Токоприемник для контактного рельса

Токоприемник с подъемным механизмом в виде поворотной рамы, обеспечивающим перемещение полоза по дуге окружности

23. Тормозной переключатель

Переключатель, предназначенный для коммутации тяговой силовой цепи при переходе с тягового режима на режим электрического торможения и обратно

2. Трансформатор с регулированием на стороне высшего напряжения

3. Трансформатор с регулированием на стороне низшего напряжения

2. Тяговая силовая цепь

Силовая электрическая цепь с устройствами, предназначенными для реализации тяговой мощности

1. Тяговое электрооборудование

Примечание. Аналогично определяются «Тяговый электрический аппарат» и «Тяговая электрическая машина»

34. Тяговый режим

Режим работы, при котором тяговые электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую для движения подвижного состава

52. Частотная характеристика токоприемника

Зависимость продолжительности отрывов токоприемника от частоты вынужденных колебаний контактного провода или устройства, его имитирующего, при заданной амплитуде колебаний

15. Штанговый токоприемник

Токоприемник с подъемным механизмом в виде рычага-штанги, допускающим вертикальное, а при необходимости и боковое перемещение головки или полоза

4. Электрическая цепь управления

42. Электромеханические характеристики тягового электродвигателя

Зависимость вращающего момента, скорости вращения, коэффициента полезного действия и коэффициента мощности от тока тягового электродвигателя для разных коэффициентов регулирования возбуждения и ступеней напряжения

48. Электромеханические характеристики тягового электродвигателя, отнесенные к ободу колеса (колес)

Зависимость силы тяги на ободе колеса (колес), скорости движения, коэффициента полезного действия от тока тягового электродвигателя для разных коэффициентов регулирования возбуждения и ступеней напряжения

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «ГОСТ 19350-74: Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения» в других словарях:

Электрооборудование — получить на Академике актуальный промокод на скидку Бетховен или выгодно электрооборудование купить с дисконтом на распродаже в Бетховен

Вспомогательная цепь электрического подвижного состава — 3. Вспомогательная цепь электрического подвижного состава Электрическая цепь, предназначенная для обслуживания собственных нужд электрического подвижного состава Источник: ГОСТ 19350 74: Электрооборудование электрического подвижного состава.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 19350-74 — Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения. [br] НД чинний: від 1975 01 01 Зміни: Технічний комітет: ТК 27 Мова: Ru Метод прийняття: Кількість сторінок: 6 Код НД згідно з ДК 004: 29.280 … Покажчик національних стандартів

ГОСТ 19350-74 — 5 с. (2) Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения разделы 01.040.29, 29.280 … Указатель национальных стандартов 2013

19350 — ГОСТ 19350 < 74>Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины и определения. ОКС: 01.040.29, 29.280 КГС: Е00 Термины и обозначения Действие: С 01.01.75 Примечание: переиздание 2005 в сб. Электротехника. Термины и определения.… … Справочник ГОСТов

Тяговое электрооборудование — 1. Тяговое электрооборудование По ГОСТ 18311 80. Примечание. Аналогично определяются «Тяговый электрический аппарат» и «Тяговая электрическая машина» Источник: ГОСТ 19350 74: Электрооборудова … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Режим электрического торможения — 35. Режим электрического торможения Электрическое торможение Режим работы, при котором тяговые электродвигатели работают в качестве генераторов и преобразуют механическую энергию движения подвижного состава в электрическую Источник: ГОСТ 19350 74 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

режим — 36. режим [частота вращения] «самоходности»: Режим [минимальная частота вращения выходного вала], при котором газотурбинный двигатель работает без использования мощности пускового устройства при наиболее неблагоприятных внешних условиях. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

главный — 3.4.18. главный [генеральный] подрядчик : Подрядчик, несущий полную ответственность за выполнение контракта. Обеспечивает координацию и объединение действий множества субподрядчиков. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Токоприемник — 13. Токоприемник Тяговый электрический аппарат, предназначенный для создания электрического контакта электрооборудования подвижного состава с контактной сетью Источник: ГОСТ 19350 74: Электрооборудование электрического подвижного состава. Термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

электрическая — 3.44 электрическая [электронная, программируемая электронная] система; Е/Е/РЕ система (electrical/electronic/programmable electronic system; E/E/PES): Система, предназначенная для управления, защиты или мониторинга, содержащая одно или несколько… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Электрический подвижной состав

К электрическому подвижному составу ( ЭПС) относятся электровозы и электропоезда. В зависимости от рода применяемого тока различают ЭПС постоянного, переменного тока и двойного питания ( двухсистемный).

Подвижные единицы ЭПС включают в себя механическую часть, электрическое и пневматическое оборудование. К механической части относятся кузов, экипажная часть (тележки с колесными парами, буксовыми узлами, рессорным подвешиванием и тормозной рычажной передачей), ударно-тяговые приборы. Электрическое оборудование включает в себя тяговые электродвигатели (ТЭД), тяговые трансформаторы и преобразователи тока (только на ЭПС переменного тока и двойного питания), аппараты управления и защиты (высоковольтные и низковольтные), крышевое электрическое оборудование, вспомогательные электрические машины ( мотор-вентиляторы, мотор-компрессоры, генераторы тока управления, калориферы и пр.). Пневматическое оборудование включает в себя приборы питания сжатым воздухом, приборы управления тормозами и приборы торможения.

Кузов электровоза служит для размещения в нем кабин управления, электрического и пневматического оборудования. Каркас кузова выполняют из металла, его наружная обшивка состоит из стальных листов. У односекционных электровозов кабины управления находятся в обоих концах кузова, у двухсекционных – на одном конце каждой секции. В кабинах устанавливаются аппараты управления тяговым режимом ( контроллеры), приборы управления вспомогательным оборудованием, контрольно-измерительные приборы и приборы управления тормозами. В средней части кузова располагается высоковольтная камера (ВВК) с электрической аппаратурой силовых цепей. Вспомогательные машины располагаются с обеих сторон ВВК – у односекционных электровозов, либо в задней части кузова – у двухсекционных. На крыше электровоза располагаются токоприемники, дроссели радиопомех, высоковольтные разрядники, токоведущие шины, а также главные резервуары. На крыше моторвагонных поездов размещаются также пуско-тормозные сопротивления. По обоим концам кузова на буферных брусах устанавливаются автосцепные устройства.

Тележки электровозов имеют раму (обычно сварной конструкции), имеющую шкворневое соединение с рамой кузова. Рама воспринимает вертикальную нагрузку от кузова и передает ее на колесные пары через рессорное подвешивание. Рама тележки локомотива передает значительные тяговые усилия, поэтому должна обладать высокой прочностью и надежностью.

Читайте также:  Оборудование для измерения электромагнитной совместимости

Колесные пары локомотивов формируются из отдельных элементов: оси, двух колесных центров со съемными бандажами, зубчатых колес тяговой передачи. Оси колесных пар заканчиваются шейками, на которые опираются буксы с роликовыми подшипниками. Зубчатые колеса входят в зацепление с шестернями зубчатой передачи. На современных электровозах применяют индивидуальный привод, при котором каждая колесная пара приводится во вращение своим тяговым электродвигателем, связанным с ней через зубчатую передачу.

В качестве тяговых электродвигателей наиболее широко применяются электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. Такие электродвигатели обладают хорошими тяговыми характеристиками и рассчитаны на номинальное напряжение 1500 В. Скорость движения электровоза и его тяговая мощность регулируются изменением напряжения, подаваемого на ТЭДы. На ЭПС постоянного тока напряжение изменяется включением последовательно с тяговыми электродвигателями пусковых резисторов, а так же изменением способа подключения групп ТЭДов к контактной сети ( последовательное, последовательно-параллельное, параллельное). На ЭПС переменного тока управление электродвигателями производится изменением напряжения, снятого с обмоток тягового трансформатора. Такое управление является более гибким и эффективным, а электрические цепи электровозов – более простыми и надежными. Все переключения в силовых цепях тяговых электродвигателей производятся с помощью специальных электрических аппаратов – контакторов.

Основным недостатком электродвигателей постоянного тока является сложность их конструкции и низкая надежность, обусловленная необходимостью применения щеточно-коллекторного узла. В связи с этим в настоящее время ведутся работы по использованию на тяговом подвижном составе асинхронных тяговых электродвигателей переменного тока, имеющих простую конструкцию и высокую надежность. Основным фактором, сдерживающими широкое внедрение таких электродвигателей в качестве тяговых, является необходимость разработки сложных систем частотно-импульсного регулирования с использованием управляемых полупроводниковых вентилей – тиристоров.

Для соединения силовой цепи электровоза с контактной сетью используются токоприемники. Электровозы имеют по два и более токоприемников. Токоприемники на электровозах постоянного тока имеют более тяжелую конструкцию, так как обеспечивают пропускание тяговых токов больших значений. В обычных условиях на электровозе поднят один токоприемник. При трогании с места, при разгоне тяжелого поезда и в условиях обледенения контактного провода на электровозе поднимаются все токоприемники. Для защиты силовых цепей электровоза от перегрузок и короткого замыкания применяются аппараты защиты: быстродействующие выключатели, дифференциальные реле, тепловые реле перегрузки и т.д.

К электрическим вспомогательным машинам относятся мотор-компрессоры, мотор-вентиляторы с генераторами тока управления, мотор-преобразователи и другие. Эти машины получают питание от высоковольтной сети через собственные аппараты управления и защиты. Генераторы тока управления обеспечивают функционирование низковольтного электрооборудования и приводятся во вращение двигателями мотор-вентиляторов (на ЭПС постоянного тока), либо собственными электродвигателями. При неработающих генераторах тока управления низковольтное электрооборудование получает питание от аккумуляторных батарей. Зарядка аккумуляторных батарей производится от работающих генераторов тока управления.

Источник

Электроподвижной состав

Электроподвижной состав, электрический подвижной состав (ЭПС) — электровозы, электропоезда и электросекции, оборудованные тяговыми электродвигателями, получающими питание от контактной сети или собственных аккумуляторных батарей. Различают контактный (неавтономный) и аккумуляторный (автономный) ЭПС, а также смешанный контактно-аккумуляторный, дизель-аккумуляторный и дизель-контактный ЭПС.

Наиболее распространён контактный ЭПС, к тяговым электродвигателям которого на магистральных железных дорогах энергия подводится через токоприёмник от контактного провода, а на линиях метрополитена — от контактного рельса. В обоих случаях обратным проводом служат рельсы, с которыми силовые цепи ЭПС соединяются через колёсные пары. По роду тока тяговой сети различают ЭПС постоянного и переменного тока. На магистральных железных дорогах нашей страны эксплуатируется ЭПС постоянного тока напряжением 3 кВ и переменного тока напряжением 25 кВ частотой 50 Гц, а также двухсистемный; на метрополитенах — постоянного тока напряжением 750 В. За рубежом, кроме того, применяется ЭПС постоянного тока напряжением 1,5 кВ, переменного тока напряжением 15 кВ пониженной частоты — 16⅔ Гц, а также многосистемный.

Для обеспечения движения тяговые электродвигатели с помощью тягового привода приводят во вращение колёсные пары. На ЭПС установлено электрооборудование, обеспечивающее питание тяговых электродвигателей, регулирование частоты вращения для создания необходимой силы тяги и скорости движения. Всё это оборудование составляет группу тягового электропривода. Кроме того, на ЭПС расположены вспомогательные машины, предназначенные для обслуживания собственных нужд локомотива или моторных вагонов, преобразователи для питания систем освещения, устройств сигнализации и подзарядки аккумуляторных батарей, нагреватели электропечи и другое оборудование.

Управление ЭПС осуществляется машинистом из кабины электровоза или с поста управления электропоезда (электросекции). Для этого на ЭПС установлены электрические аппараты и устройства, с помощью которых производятся переключения в цепях тяговых электродвигателей, необходимые для пуска, регулирования скорости движения, изменения направления движения, электрического торможения. Многие процессы управления ЭПС автоматизированы. Функции управления в этих случаях частично выполняют устройства и аппараты, надёжность работы которых обеспечивает оборудование защиты. Автоматизированы также операции управления, связанные с выполнением графика движения.

При эксплуатации ЭПС на отечественных железных дорогах применяется управление по системе многих единиц. Для контроля за работой аппаратуры и оборудования электровозов и моторных вагонов, соединённых по этой системе, кабины машиниста оборудованы специальной сигнализацией; схемы управления каждой единицей ЭПС выполнены так, чтобы при их параллельной работе не допускалось взаимных помех; обеспечена необходимая защита аппаратуры и автоматическая блокировка отключателей неисправных электродвигателей. Многосистемный ЭПС предназначен для работы на железнодорожных линиях (направлениях), электрифицированных по разным системам тягового электроснабжения, и имеет соответствующее тяговое электрооборудование. Смежные системы разделяются по контактной сети только изолирующими сопряжениями анкерных участков с нейтральными вставками.

Различают двух-, трёх- и четырёхсистемный ЭПС. В России первыми двухсистемными были электровозы серии ВЛ19 и электросекции С р , обращавшиеся на линии Москва — Александров до начала 1950-х годов (1,5 и 3 кВ постоянного тока). В 1960-х годах первые отечественные электровозы переменного тока серии НО были переоборудованы в двухсистемные, называвшиеся также электровозами двойного питания, серии ВЛ61 д (25 Кв 50 Гц и 3 кВ). Они обращались на участке Минеральные Воды — Кисловодск до начала 1980-х годов, после чего были заменены более мощными электровозами двойного питания ВЛ82 и ВЛ82 м . Интерес к многосистемному ЭПС возрос в связи с реализацией в Европе планов создания межгосударственной сети высокоскоростных железнодорожных магистралей.

Некоторые серии многосистемного ЭПС рассчитаны на полную мощность только при питании переменным током и на пониженную — при питании постоянным током. На многосистемном ЭПС устанавливают как однотипные токоприёмники, рассчитанные на съём наибольших токов, так и токоприёмники различных типов для соответствующих систем тягового электроснабжения.

Для международного сообщения на ЭПС устанавливают до четырёх токоприёмников с различными параметрами (число и конфинурация полозов, материал контактных вставок), соответствующих нормам различных стран.

К электроподвижному составу также относятся трамваи, троллейбусы, подвижной состав монорельсовых систем.

  • «Энциклопедия железнодорожного транспорта», научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1995 год.

Источник