7. Электрические приводы механизированных устройств вагона

В современных вагонах используются механизмы с электрическим приводом. В зависимости от системы электроснабжения вагона в качестве приводов вентиляторов, компрессоров, насосов, преобразователей, воздушных заслонок применяются электродвигатели постоянного и переменного тока. Электродвигатели в приводах вентиляторов должны обеспечивать изменение частоты вращения вентилятора в зависимости от температуры внутри вагона и температуры наружного воздуха.

7.1. Электрические схемы включения электродвигателей постоянного тока

В системах электрооборудования вагонов применяют две схемы пуска электродвигателей постоянного тока: прямой и реостатный. При прямом пуске не требуется никаких дополнительных устройств, электродвигатель подключают непосредственно к сети пакетным либо автоматическим выключателями или контактором. Однако в этом случае возникает значительный бросок пускового тока в начальный момент включения, а также повышенное падение напряжения в линии, к которой подключен двигатель. Такой способ в вагонах применяется для пуска маломощных электродвигателей (двигатели в приводах циркуляционного насоса отопления, охладителя питьевой воды и т.п.).

Реостатный пуск электродвигателя осуществляется подключением на время запуска последовательно в цепь обмотки якоря пускового реостата для ограничения тока. Сопротивление реостата выбирается по допустимому пусковому току двигателя.

Регулирование частоты вращения электродвигателя производится двумя способами: изменением сопротивления в цепи якоря и тока возбуждения (изменением магнитного потока).

7.2. Электрические схемы включения электродвигателей переменного тока.

В централизованных системах электроснабжения вагонов применяются в основном трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Для их пуска применяются следующие способы: прямой пуск, пуск путем переключения обмоток статора со «звезды» на «треугольник» и реостатный пуск. В приводах устройств пассажирских вагонов используется прямой пуск двигателей. Регулирование частоты вращения ротора двигателя осуществляется переключением числа пар полюсов обмотки статора

8. Электрическое отопление вагонов

8.1. Классификация систем электрического отопления

Электрическое отопление вагонов осуществляется электрическими нагревателями, расположенными в печах и калориферах. В качестве нагревателей используются трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы). В вагонах с централизованными системами электроснабжения от контактного провода электрическое отопление включается на напряжение 3000В, а с питанием от вагона-электростанции – на 380/220В трехфазного переменного тока частотой 50 Гц.

Системы электрического отопления вагонов можно разделить на следующие основные группы:

- конвекционное;

- принудительно- циркуляционное;

- радиационное;

- смешанное;

- комбинированное (электроводяное).

Конвекционное отопление (рисунок 11,а) осуществляется электропечами, расположенными в вагоне. Обогрев помещений происходит естественной циркуляцией воздуха. Система экономична и проста по конструкции. Недостатками такого отопления являются неравномерность обогрева и наличие высокого напряжения в пассажирском помещении.

В системе принудительно-циркуляционного отопления (рисунок 11,б) нагретый в электрокалорифере воздух вентилятором подается в вагон. В этом случае в пассажирском помещении отсутствует высокое напряжение, однако отопление неэкономично и сохраняется неравномерность обогрева.

При радиационной системе отопления (рисунок 11,в) в обивочные материалы стен и пола вмонтированы нагреватели, которые обеспечивают равномерный обогрев помещения с небольшим расходом электроэнергии. К недостаткам следует отнести пожароопасность, сложности в конструкции, техническом обслуживании и ремонте.

Смешанная система отопления представляет собой комбинацию первых двух систем, т.е. обогрев помещения с помощью электрических печей и калорифера.

Получило распространение комбинированное (электроводяное) отопление. В этой системе отопления теплоносителем является вода, нагрев которой осуществляется электрическими нагревателями, установленными в котле.

В вагонах с кондиционированием воздуха с автономной системой электроснабжения (в т.ч. в вагонах, имеющих электроводяное отопление) устанавливаются электрические печи и калорифер небольшой мощности. Они предназначены для обогрева помещений вагона в осенний и весенний периоды при низких наружных температурах, когда основное водяное отопление не работает. Нагревательные элементы печей и калорифера питаются постоянным током от подвагонного генератора.

Электрическое отопление должно удовлетворять следующим требованиям:

- отопление должно обеспечивать температуру в вагоне 20 ± 2⁰С;

- система должна обеспечивать автоматическое включение отопления при температуре внутри вагона 18⁰С и выключение при 22⁰С;

- нагрев поверхностей нагревательных приборов не должен превышать 50⁰С;

- система должна обеспечивать пожарную безопасность и отсутствие дыма;

- отопительные устройства должны быть просты по конструкции, удобны в обслуживании и ремонте.