1 Особенности условий работы тягового электропривода на эпс

Анализ условий работы тягового электропривода на ЭПС позволяет отметить следующие их основные особенности:

а) работа ЭПС протекает в самом широком скоростном диапазоне – от нулевой скорости (остановка и взятие поезда с места) до наибольшей скорости, равной конструкционной скорости локомотива;

б) большая мощность электровоза (до 6000…8000 кВт), что вызвано необходимостью вождения поездов большой массы (6000 т и выше);

в) большие потери энергии в тяговой сети, что объясняется большой мощностью электровоза;

г) большое число тяговых двигателей на ЭПС, что объясняется соотношением мощности единичного тягового двигателя (до 1000 кВт по условиям сцепления) и требуемой мощностью ЭПС;

д) возможность срыва сцепления колеса с рельсом (т.е. боксования), что сопровождается потерей нагрузки соответствующего ТЭД;

е) недоиспользование силы тяги электровоза из-за разброса тяговых характеристик отдельных КМБ и перераспределения осевых нагрузок электровоза при реализации им силы тяги;

ж) питание тяговых двигателей от источника (тяговая подстанция и контактная сеть) с нестабильным уровнем выходного напряжения. Кроме того, возможны аварийные режимы работы ЭПС: перегрузки, короткие замыкания, обрывы силовой цепи (отрыв пантографа от контактного провода) и т.д.;

и) в процессе движения поезда по участку имеет место накопление им большой кинетической энергии, которая может быть преобразована в электрическую энергию и затем возвращена в тяговую сеть;

к) работа тягового электропривода ЭПС протекает в особо тяжелых условиях. Это постоянные тряска, вибрация, открытые атмосферные условия работы, многократные изменения режимов работы тяговых двигателей, перепады температур нагрева тягового электрооборудования и т.д.

Все эти особенности работы тягового электропривода на ЭПС предъявляют соответствующие требования к его конструктивному исполнению и его свойствам:

а) наличие хороших регулировочных свойств, т.е. способности работы в любой точке любой тяговой характеристики, находящейся внутри площади, образованной ограничениями по сцеплению, коммутации ТЭД и конструкционной скорости ЭПС;

б) как можно более высокий уровень напряжения в контактной сети;

в) равномерное распределение токовой нагрузки ТЭД при их параллельном соединении;

г) тяговые электродвигатели должны нормально (устойчиво) работать без нагрузки на валу;

д) тяговые электродвигатели должны иметь возможность индивидуального («поосного») регулирования;

е) тяговый электропривод должен иметь хорошее качество переходных

процессов;

ж) тяговый электропривод должен обладать возможностью работы в генераторном режиме;

и) современный тяговый электропривод должен быть автоматизированным;

к) конструктивное исполнение тягового электрооборудования ЭПС должно отвечать его специфическим требованиям.

Очевидно, при выборе любого электрооборудования для работы на ЭПС производится предварительная оценка их свойств по удовлетворению всем вышеперечисленным требованиям.

В качестве примера, проведем сравнительную оценку свойств электродвигателей постоянного тока независимого и последовательного возбуждения с точки зрения возможности использования этих двигателей в качестве тягового электродвигателя на ЭПС.