Введение к работе
Актуальность. Бережное использование топливно-энергетических ресурсов является ваяной задачей, направленной на снижение себестоимости перевозок. Решение этой задачи может быть достигнуто как внедрением новых, так и совершенствованием существуо-цих типов подвижного состава.
Большая часть пригородных участков железных дорог России электрифицирована на постоянном токе и обслуживается электропоездами ЭР2, не имеодими электрического торможения. Оборудование этих электропоездов рекуперативно-реостатннм тормозом позволит экономить электроэнергии, снизить расход тормозных колодок и износ бандажей и одновременно повысить безопасность движения. Предложенная кафедрой "Электрическая тяга" совместно с Октябрьской железной дорогой система торможения [2] позволяет осуществлять рокуперацил при напряжении на тяговых электродвигателях УРТ-110 не более 1500 3. На первом этапе испытаний обмотки возбуждения ТЭД при торможении получали питание от. .контактной сети через импульсный преобразователь, рассчитанный на полное напряжение сети, использование для этих целей источника пониженного напряжения позволит существенно упростить и удешевить возбудитель, повысить надежность его работы и системы торможения в целок.
Цель и задачи работы. Цэльс настоящей работы является усовершенствование системы рекуперативно-реостатного торможения электропоездов ЭР2 за счет применения регулируемого самовозбуждения от ступени тормозного резистора. Эта цель достигается решением следугнцих задач:
-
Разработка возбудителя с питанием обмоток возбуждения ТЭД от ступени тормозного резистора.
-
Выбор законов и способов регулирования тормозной силы
в соответствии с ограничениями по ТЭД и с учетом особенностей работы системы при регулируемом самовозбукдении от ступени резистора .
-
Разработка системы автоматического регулирования тормозной силы.
-
Экспериментальные исследования разработанной системы рекуперативно-реостатного торможения электропоезда.
Методика исследования. В работе использованы методы теории импульсного регулирования, электрических цепей, автоматического управления и электрической тяги.
Основные результаты теоретических исследований подтверждены экспериментами на опытном электропоезде ЭР2-450 в процессе наладочных испытаний и опытной эксплуатации на участке Ржевка-Горн Октябрьской железной дороги.
Научная новизна.
1. Рекуперативно-реостатное торможение на электропоезде
ЭР2 при существующих ограничениях ТЭД возможно при регулируемом . самовозбуждении от ступени тормозного резистора, которое по сравнению с независимым возбуждением от соти позволяет сократить количество полупроводниковых приборов в возбудителе в 2 раза и уменьшить его массу в 2,8 раза.
-
Фаэо-идаульсннй преобразователь позволяет регулировать самовозбуждение от ступени тормозного резистора по сущаствуо-цим ограничениям ТЭД УРТ-110 без пріменения широтно-импульсной модуляции.
-
Регулирование тормозной, силы в зоне вывода ступеней тормозного резистора по закону Хт - const дает уменьшение пульсаций тормозной силы в 2,7 раза по сравнение с законом 1^ -С0П&.
-
Питание усилителей импульсов управления тиристорами от
вторичной обмотки дросселя насыщения через конденсаторный нако-
тїитель энергии и использование в управлявших элементах волоконно-оптического кабеля в качестве гальванического разделителя устраняет электромагнитнуо связь силовой цепи и цепи управления, что исклвчает их взаимные помехи.
Практическое значение. Разработанная система рэкуператив-но-реостатного торможения испытана на электропоезде ЭР2-450 в опытной эксплуатации на ОктябрьскоП железной дороге. При напряжении на ТЭЛ не ваше 1500 В может быть обеспечен возврат в среднем 8,9 потребленной электроэнергии, а расход тормозных колодок уменьшается в 2 - 2,5 раза.
Апробация работы. Диссертационная работа обсуждалась на
заседаниях кафедры "Электрическая.тяга" ПГУПС в 1989, 1992,
1993 гг. Основные результаты работы доложены на научно-практи
ческой конференции ЛИИЯТа и Октябрьской железной дороги к 150-
летии отечественных железных дорог в 1987 г. Получен диплом
ПИИТа за лучшуи научнуи работу по транспортной тематике в
1992 г. .
Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ, получено 1 авторское свидетельство и 2 положительных решения НИИГПЭ на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, замечания и содержит 143 стр. машинописного текста, 57 стр.иллюстраций, 13 таблиц, а так же 3 прилонения.
