Sibprompost.ru

Стройка и ремонт
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Маневровые локомотивы

Маневровые локомотивы

Передача мощности переменного тока

Перспективна работа по созданию электрической передачи на переменном токе для тепловозов, при которой целесообразно использовать асинхронные короткозамкнутые электродвигатели.

Трудность применения асинхронных двигателей для условий тяги заключается в том, что они имеют так называемую жесткую характеристику, т. е. частота врашения ротора при постоянных напряжении и частоте питающего тока почти постоянна при изменении нагрузки. Регулирование частоты вращения ротора асинхронных электродвигателей возможно изменением числа полюсов и частоты источника питания, а также изменением подводимого напряжения. Изменение числа полюсов дает ступенчатое регулирование скорости в сравнительно небольших пределах, увеличивает габаритные размеры, массу и стоимость электрических двигателей. Несмотря на это, ведутся работы по регулированию скорости путем переключения числа полюсов как у тягового генератора, так и у электродвигателей. Регулирование частоты питающего тока машин переменного тока, приводимых во вращение от дизеля, вызывает затруднения, так как тепловозные дизели при определенной мощности работают с постоянной частотой вращения вала. В этом случае необходимо иметь промежуточные машины, рассчитанные на полную мощность дизеля, что экономически невыгодно, а практически невозможно разместить их на тепловозе. Развитие полупроводниковой техники позволило создать сравнительно компактную и легкую передачу мощности на неременном токе.

Тепловоз ТЭ120 с передачей переменного тока. В 1969 г. в НИИТЭМ был построен и испытан макетный образец тепловоза с электропередачей переменного тока на базе секции турбопоезда. В этом же году ЛИИЖТ оборудовал тепловоз ВМЭ1 асинхронными двигателями и статическим преобразователем.

В 1976 г. построен опытный тепловоз ТЭ120 с передачей переменного тока, мощностью 2940 кВт. На тепловозе установлены тяговый агрегат А-711. состоящий из тягового генератора и генератора собственных нужд, и асинхронные короткозамкнутые тяговые двигатели типа ЭД-900. Двигатель имеет запас по мощности для использования его на тепловозах мощностью 4420 кВт.

Принципиальная электрическая схема передачи мощности тепловоза представлена на рис. 12.7. Силовую часть составляют: тяговый синхронный генератор С Г, выпрямительная установка ВУ типа УВКТ-5, автономные инверторы напряжения АИ1-АИ6, шесть тяговых асинхронных двигателей At-А6. Силовая схема электропередачи обеспечивает отключение любого блока инвертор — тяговый двигатель с помощью поездных контакторов 1//-П6.

Выпрямительная установка преобразует переменный ток СГ в постоянный, который поступает па инверторы АИ 1—АИ6, питаю-

Рис. 12.7. Принципиальная схема передачи переменного тока: СГ — синхронный генератор тяговый; ГСН—генератор собственных нужд; БА батарея аккумуляторная; УВВ1, УВВ2- управляемые выпрямители возбуждения; БУВІ, БУВ2- блоки управления выпрямителем; ВУ — выпрямительная установка; ШТ. 2МТ, ИВУ, ШВ — ЗМВ — электродвигатели вентиляторов тяговых двигателей, выпрямительной установки и холодильника дизеля; РЗ — реле заземлення; СРЗ — резистор реле заземлення; РВЗ- рубильник; ИД — индуктивный датчик; БЗВ — блок задания возбуждения; СУ- селективный узел; А1—А6-асинхронные двигатели; АИІ — АИ6- автономные инверторы; ТПТІ — ТІ1Т6 -трансформаторы постоянного тока; ТИН трансформатор постоянного напряжения; БУИ 1- БУИ6 — блоки управления инвертором; ДМЛ1 -ДМЛ6- датчики магнитного потока; ДС1 — ДС6- датчики скорости; СС — схема сравнения; ОРД — объединенный регулятор дизеля; СПВ — резистор подвозбуждения; ПІ, 176 — контакторы поездные; КВІ, КВ2- контакторы возбуждения; КІІВ ■ контактор подвозбуждения; ІАТ-ЗАТ -автоматы выключениящие двигатели А1-А6 переменным током заданной частоты. Амплитуда напряжения регулируется изменением возбуждения СГ.

Питание обмотки возбуждения тягового генератора происходит через управляемый трехфазный выпрямитель тока возбуждения УВВ1 от генератора собственных нужд ГСН, входящего в тяговый агрегат А-71 і. Регулированием напряжения и частоты тока достигается оптимальный режим работы тяговых двигателей и полное использование свободной мощности дизеля. Генератор собственных нужд работает но схеме самовозбуждения через управляемый выпрямитель возбуждения УВВ2, причем У ВВІ и УВВ2 унифицированы.

В момент пуска дизеля, когда напряжение ГСП мало, необходимо подвозбудить его от ЬА.

Цепь подвозбуждепия включает в себя резистор ограничения тока СП В и контакторы КПВ.

Система автоматического регулирования тепловоза включает два контура регулирования: возбуждения тягового генератора и частоты питающего напряжения тяговых электродвигателей. Контур регулирования возбуждения тягового генератора мало чем отличается от существующих САР, например, тепловозов 2ТЭ116, 21Э12!.

Возбуждение СГ регулируется тиристорным выпрямителем возбуждения УВВ1 через блок фазоимпульсного управления БУВ1.

При трогании тепловоза с места для тягового асинхронного электродвигателя А необходимо выполнять условия U/f = const, причем магнитный поток двигателя Ф должен поддерживаться постоянным: Ф = const.

В период езды, когда используется гиперболический участок внешней характеристики генератора, ток двигателей снижается по мере увеличения их частоты вращения: U,tI,i = const. Вращающий момент двигателей должен изменяться обратно пропорционально частоте вращения ротора. При этом регулирование частоты и напряжения должно выполняться по закону сЛ/у/і — const, причем магнитный поток двигателей должен поддерживаться пропорциональным току за счет увеличения частоты питающего напряжения: Ф, = 1.

Читайте так же:
Тяговые электродвигатели переменного тока для тепловозов

В зоне ограничения напряжения тягового генератора ослабляется магнитный поток двигателей за счет увеличения частоты на выходе инверторов по мере увеличения скорости при условии сохранения постоянства фазного тока: 1-const. Как видим, регулирование тяговых двигателей можно осуществить, введя в САР обратные связи по напряжению, току и магнитному потоку двигателей. Система автоматического регулирования тепловоза предусматривает как индивидуальное управление частотой питающего напряжения каждого из двигателей в отдельности, так и общее регулирование частоты питания всех тяговых двигателей по одному каналу регулирования.

Применение автономных инверторов и систем их регулирования обеспечивает равномерное распределение токовых нагрузок между параллельно работающими тяговыми асинхронными двигателями независимо от отклонения их характеристик и диаметра колесных пар, но при этом усложняется схема передачи, повышаются ее масса, габаритные размеры и стоимость.

Создание и внедрение на тепловозах электрической передачи переменного тока поднимут отечественное тепловозостроение на новую ступень научно-технического прогресса.

2.3.5. Электрическая передача мощности на переменно-постоянном токе

Рис. 2.10. Принципиальная схема передачи на переменно-постоянном токе

Дизель вращает вал 3 х фазного СГ, напряжение которого подводится к ВУ и после выпрямления – к ТЭД постоянного тока последовательного возбуждения.

Электропередача ППТ была предложена в Советском Союзе в 1956 г. И, Б. Башуком. Первым был оборудован такой передачей французский тепловоз серии 6700 мощностью 2400 л.с. (1кВт = 1,36 л.с.; 1 л.с. = 0,736 кВт).

В США тепловозы с такой передачей мощностью 3000 – 3600 л.с. выпускаются с 1964 г. фирмами «Дженерал моторс», «Дженерал электрик» и «Алко».

В Англии фирма «Браш» разработала на базе серийного тепловоза «Кестрел» мощностью 4000 л.с.

В СССР ВТЗ (Ворошиловградский (Луганский) тепловозостроительный завод) в 1967 г. начал выпуск тепловозов ТЭ109 (W300) с такой передачей и Р = 2200 кВт. (2ТЭ116, ТЭ121, ТЭ136, ТЭ127 и ТЭМ7).

Преимущество СГ по сравнению с ГП:

1. Снижается ограничение по мощности (если тепловоз с передачей постоянного тока мощность до 2000 кВт, то СГ – до 8000 кВт);

2. Более высокая надежность, т.к. отсутствует щеточно-коллекторный узел, надежность силовой изоляции выше (т.к. она расположена на статоре);

3. Меньше масса (т.к. отсутствует коллектор, повышены электромагнитные нагрузки и улучшен теплообмен);

4. Уменьшены затраты меди и электротехнической стали;

5. Уменьшена стоимость (т.к. снижен расход цветных металлов и электротехнической стали, снижена трудоемкость изготовления);

6. Сокращена стоимость ремонта;

7. Проще обслуживание и уменьшены эксплуатационные расходы.

Рис. 2.11. Принципиальная схема передачи атомохода «Арктика»

Атомоход «Арктика» имеет аналогичную передачу. У него 2 турбины, на валу каждой турбины по 3 СГ. Имеет 3 гребных вала, на каждом валу по 2 двигателя постоянного тока. Каждый СГ имеет свою выпрямительную установку. Суммарная мощность 2-х турбин 55 МВт.

Но преимущество СГ несколько снижается из-за необходимости применения ВУ.

ППТ разрешила все проблемы, связанные с тяговым генератором. Дальнейшее развитие передач связано с заменой ненадежного коллекторного ТЭД бесколлекторным двигателем переменного тока.

2.3.6. Электрическая передача переменного тока

Преимущество ЭППТ весьма существенно и заключается в следующем:

1. Практически отпадает ограничение по мощности тяговой электрической машины (ТЭМ), т.е. при тех же габаритах мощность может быть увеличена вдвое;

2. Облегчается компоновка дизель-генератора на тепловозе из-за сокращения веса и габаритов СГ, и ТЭД – на раме тележки. Так же снижение веса ТЭД уменьшает необрессоренный вес экипажа;

3. Существенно уменьшается стоимость и трудоемкость изготовления ТЭМ;

4. Значительно сокращается расход меди (в 2 раза) и изоляции на изготовление ТЭМ;

5. Повышается эксплуатационная надежность ТЭМ: за счет устранения коллекторно-щеточного узла исключаются искрение щеток, круговой огонь и вспышка на коллекторе, пробой изоляции обмотки якоря и межвитковые замыкания;

6. Упрощается уход за ТЭМ и их ремонт;

7. Сокращается кол-во эл. аппаратов в силовой цепи тепловоза: исключается аппаратура ослабления возбуждения, упрощается реверсор;

8. Увеличивается КПД передачи (ожидается при Р > 3000 кВт получить η= 0,89÷0,91, против 0,85÷0,87 для передачи постоянного тока);

9. Повышается коэф. сцепления колес с рельсами благодаря питанию всех тяговых асинхронных двигателей (ТАД) током одинаковой частоты, что исключает пробоксовку отдельных колесных пар (т.е. придает свойства группового привода);

10. Упрощается осуществление электродинамического торможения, так как ТАД переходят в генераторный режим при превышении ротором синхронной скорости при данной частоте питающего тока;

11. Позволяет осуществить реверсирование.

Преимущества передачи переменного тока были еще оценены на заре тепловозостроения. В 1905 году был предложен проект тепловоза с двумя трехфазными генераторами и 4-мя ТАД.

Достижения в области автоматики и электроники позволили в 60-х годах вновь обратиться к разработке передачи переменного тока. (Создан ТЭ120 мощностью 2950 кВт).

Электрическая передача

Электри́ческая переда́ча (ЭП) — широко применяемый на тяжёлых транспортных машинах способ всережимной передачи мощности двигателя внутреннего сгорания на движитель, предполагающий преобразование механической энергии вращения в электрическую и обратно, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между первичным двигателем и движителем. В общем случае всегда состоит из тягового генератора и одного или нескольких тяговых электродвигателей. Выполняет функцию трансмиссии и решает аналогичные трансмиссии задачи: формирование гиперболической тяговой характеристики, движение вперёд-назад, трогание с места, разъединение первичного двигателя и движителя для работы первичного двигателя на холостом ходу. [1] Область применения ЭП: городские автобусы, карьерные самосвалы, тяжёлые гусеничные трактора (танки), магистральные и маневровые тепловозы, морские теплоходы (дизель-электроходы, турбо-электроходы), морские суда-атомоходы (в том числе атомные подводные лодки).

Читайте так же:
Тепловое поражение электрическим током это ответ

Содержание

  • 1 Описание
    • 1.1 Электропередача постоянного тока
    • 1.2 Электропередача переменно-постоянного тока
    • 1.3 Электропередача переменного тока
  • 2 Преимущества и недостатки
  • 3 Применение
  • 4 Примечания
  • 5 Литература

Описание [ править | править код ]

Принцип работы
Механическая энергия вращения, вырабатываемая ДВС, который для любой ЭП является так называемым «первичным двигателем», передаётся на якорь тягового генератора, где превращается в электрическую энергию. Электрическая энергия в свою очередь передаётся по кабелям на тяговые электродвигатели, где превращается обратно в механическую энергию вращения для окончательной передачи на движитель транспортной машины. В процессе выработки и передачи электрическая энергия в ЭП может быть трансформирована по своей силе тока и напряжению без изменения мощности, что при необходимости позволяет сформировать гиперболическую тяговую характеристику самой транспортной машины при практически любой внешней скоростной характеристике первичного двигателя.

Управление
[2] В любой ЭП возможно применение 4-х видов регуляторов: регулятор мощности тягового генератора; регулятор возбуждения тягового генератора; регуляторы преобразователей тока; регуляторы возбуждения и направления вращения тяговых электродвигателей. Регулятор мощности тягового генератора определяет его частоту вращения и связанную с этой конкретной частотой его мощность в кВт. (фактически этим регулятором по умолчанию является сам первичный двигатель). Остальные три регулятора позволяют тем или иным образом менять силу тока и напряжения, а также обеспечивают коммутацию элементов ЭП для включения/выключения и изменения направления вращения тяговых электродвигателей. В случае необходимости получения гиперболической тяговой характеристики таковую в первую очередь обеспечивает регулятор возбуждения тягового генератора, а во вторую очередь — регуляторы возбуждения тяговых электродвигателей.

Классификатор по «прозрачности»
[3] ЭП могут быть классифицированы на «прозрачные» и «непрозрачные» по аналогии с гидравлическими передачами. Это неофициальная классификация, но она может встречаться в информационных материалах об ЭП. В так называемых «непрозрачных» ЭП тяговый генератор передаёт тяговым электродвигателям электрическую мощность при переменных значениях силы тока и напряжения. Подобные передачи в первую очередь нужны на наземных транспортных машинах с поршневыми ДВС, так как последние сами по себе не могут обеспечить транспортной машине гиперболическую тяговую характеристику. В так называемых «прозрачных» могут отсутствовать любые регуляторы, кроме регулятора мощности тягового генератора, а остаются только коммутационные аппараты для выключения и реверсирования. Подобные передачи могут применяться на судах (в том числе на подводных лодках), ввиду того, что гиперболическая тяговая характеристика судну не нужна.

Классификатор по току
[4] В роли двух основных элементов ЭП — тягового генератора и тягового электродвигателя — могут быть использованы вращающиеся электрические машины как постоянного тока, так и переменного тока. В зависимости от рода тока тягового генератора и тяговых электродвигателей ЭП делятся на ЭП постоянно-постоянного тока (или просто ЭП постоянного тока), ЭП переменно-постоянного тока, ЭП переменно-переменного тока (или прото ЭП переменного тока), а ЭП постоянно-переменного тока не существует. Сам конкретный тип применяемых электрических машин под род тока может быть практически любой: коллекторные, вентильные, синхронные, асинхронные, прочие.

Электропередача постоянного тока [ править | править код ]

Включает в себя тяговый генератор постоянного тока и тяговые электродвигатели постоянного тока. Тяговый генератор — коллекторный с независимым возбуждением. Тяговые электродвигатели — коллекторные с последовательным возбуждением. На любой установленной частоте вращения тягового генератора управление частотой вращения тяговых электродвигателей здесь осуществляется двумя независимыми способами: изменением магнитного поля тягового генератора, изменением магнитного поля тяговых электродвигателей. То или иное направление вращения тяговых электродвигателей обычно обеспечивается изменением направления тока в их обмотках возбуждения посредством группового переключателя (реверсора). [5]

ЭП постоянного тока является наиболее технологически доступной, и первые работоспособные ЭП транспортных машин были именно ЭП постоянного тока. Ранние конструкции непрозрачных тепловозных ЭП постоянного тока не имели систем автоматического регулирования, и за формирование гиперболической тяговой характеристики тепловоза отвечал машинист, управляя возбуждением генератора вручную отдельным контроллером на основании показаний вольтметра и амперметра (схема Вард-Леонарда). В середине 1940-х появились системы автоматического регулирования тягового генератора на основе отрицательной обратной связи по току тяговых электродвигателей (схема Лемпа). С середины 1950-х стало применяться регулирование возбуждения тяговых электродвигателей. В СССР/России наиболее совершенные системы автоматического регулирования применялись на последних серийных тепловозах с ЭП постоянного тока, выпускавшихся до начала 2000-х. В современной технике ЭП постоянного тока массово не применяются ввиду невыгодного соотношения массы коллекторного генератора к величине получаемой с него электрической мощности, относительно невысоких допустимых окружных скоростей якоря и необходимости в более частом техобслуживании щёточно-коллекторного узла. На сегодня (2020 год) транспортные машины (тепловозы в первую очередь) с ЭП постоянного тока серийно не производятся, но выпущенные ранее эксплуатируются.

Читайте так же:
Открытый урок тепловое действие электрического тока

Электропередача переменно-постоянного тока [ править | править код ]

Включает в себя тяговый генератор переменного тока, выпрямительную установку и тяговые электродвигатели постоянного тока. Тяговый генератор передачи обычно выполнен на основе многополюсной синхронной машины трёхфазного тока с независимым возбуждением, а тяговые электродвигатели обычно коллекторные с последовательным возбуждением. Также возможны и иные варианты тягового генератора (например, синхронный однофазный) и тяговых электродвигателей (например, вентильные), но наименьшую пульсацию выпрямленного напряжения (величины порядка 6-7%) обеспечивает именно трёхфазный синхронный генератор с двумя статорными обмотками, сдвинутыми относительно друг-друга на 30 эл. градусов. Выпрямительная установка обычно кремниевая полупроводниковая. Как и в случае ЭП постоянного тока при любой установленной частоте вращения тягового генератора управление частотой вращения тяговых электродвигателей здесь возможно двумя независимыми способами: изменением магнитного поля тягового генератора и изменением магнитного поля тяговых электродвигателей. Направление вращения тяговых электродвигателей обычно обеспечивается изменением направления тока в их обмотках возбуждения посредством группового переключателя (реверсора). [6]

ЭП переменно-постоянного тока может работать с точно такими же тяговыми электродвигателями и с похожими системами автоматического регулирования как ЭП постоянного тока, и основное её отличие именно в тяговом генераторе. Конструктивное усложнение ЭП ввиду обязательной необходимости выпрямительной установки обусловлено преимуществами, которые даёт применение синхронного генератора переменного тока по сравнению с коллекторным генератором постоянного тока: почти вдвое меньшей массой на единицу вырабатываемой электрической мощности и преимуществом в эксплуатационной надёжности. И то и другое объясняется особенностями конструкции вращающихся электрических синхронных машин, а именно, отсутствием в них щёточно-коллекторного узла, что с одной стороны позволяет создавать генераторы с более высокими окружными скоростями на поверхности ротора, а значит сделать тяговый генератор более компактным и лёгким при той же мощности, а с другой стороны повышает надёжность токосъёма. Также, более высокие допустимые частоты вращения синхронных генераторов переменного тока позволяют соединять их с высокооборотными первичными двигателями, типа газотурбинных, без редуктора, а значит с существенной экономией по массе дизель-генераторной установки. [7]

ЭП переменно-постоянного тока стали возможны только с появлением относительно нетяжёлых и надёжных кремниевых выпрямительных установок. Актуальны до сих пор (2020 год), и в непрозрачном варианте широко применяются на многих тяжёлых транспортных машинах, от карьерных самосвалов до крупных судов. Являются основным видом ЭП современных серийных магистральных и тяжёлых маневровых тепловозов российского производства.

Электропередача переменного тока [ править | править код ]

Включает в себя тяговый генератор переменного тока, тяговые электродвигатели переменного тока. С точки зрения типа применяемых вращающихся электрических машин ЭП переменного тока не имеет канонического вида, как ввиду отсутствия крупносерийного применения, подтверждённого практикой эксплуатации, так и ввиду различных эксплуатационных возможностей, которые даёт та или иная комбинация электрических машин, которые могут быть асинхронными, синхронными, вентильными. Простейшая ЭП переменного тока состоит из синхронного тягового генератора и асинхронных тяговых двигателей. Такая ЭП будет прозрачной, и крутящие моменты на валу тягового генератора и тягового электродвигателя будет пропорциональны. Формирование гиперболической тяговой характеристики при такой схеме затруднено, но она применима либо там, где в этом нет необходимости, либо в комбинации с турбовальным ГТД. Более сложные ЭП переменного тока могут включать в себя преобразователь, состоящий из выпрямителя и инвертора, и предполагать двойное преобразование рода тока: из переменного в постоянный и опять в переменный. Такая ЭП может быть «непрозрачной» и обеспечивать транспортной машине гиперболическую тяговую характеристику, что потенциально позволяет применять её на тепловозах с дизельными ДВС. Также возможны прочие схемы, в том числе с применением вентильных тяговых электродвигателей. [6] [8]

Преимущества и недостатки [ править | править код ]

Электрическая передача обеспечивает удобное изменение частоты и направления вращения на выходе, плавное трогание с места, а также распределение мощности на несколько ведущих колёс/осей; генераторная установка может быть расположена в любом месте транспортного средства независимо от расположения тяговых электродвигателей и не ограничивает (в пределах гибкости кабелей, питающих электродвигатели) перемещение электродвигателей относительно генератора, что значительно повышает простоту и надёжность механической части.

В то же время все компоненты электрической передачи имеют большую массу, а для их изготовления расходуется большое количество цветных металлов, прежде всего сильно дорожающей в 2010-х годах меди.

Читайте так же:
Формула для расчета количества теплоты выделяемого проводником с током

Тепловозы с переменно постоянным током

  • О компании
    • Завод сегодня
    • Производственный комплекс
    • Система менеджмента
    • История
    • Документы
    • Карта поставок
    • Трансмашхолдинг
    • Музей
  • Продукция
    • Тепловозы
      • Пассажирский тепловоз ТЭП70БС с энергоснабжением вагонов поезда
      • Пассажирский тепловоз ТЭП70У
      • Грузовой тепловоз 2ТЭ70
    • Электровозы
      • Пассажирский электровоз ЭП2К
    • Дизели
      • Д500
      • Д300
      • Д49
      • Для электростанций
      • Для АЭС
      • Для постройки новых тепловозов
      • Для модернизации тепловозов
    • Запасные части
    • Услуги
      • Информация по теплоснабжению
    • Аутсорсинг
    • Анкеты для заказа продукции
    • Неликвидная продукция
  • Производственная система
    • Ключевые направления производственной системы ТМХ
    • Бережливое производство
  • Учебный центр
    • Образование
    • Основные сведения
    • Структура и органы управления образовательной организацией
    • Документы
    • Руководство. Педагогический (научно-педагогический) состав
    • Материально-техническое обеспечение и оснащенность образовательного процесса
    • Стипендии и иные виды материальной поддержки
    • Платные образовательные услуги
    • Финансово-хозяйственная деятельность
    • Вакантные места для приема (перевода)
    • Результаты самообследования
    • Международное сотрудничество
    • Доступная среда
  • Социальная политика
    • Персонал
    • Трудоустройство
      • Кадровый резерв
      • Документы для трудоустройства
    • Профсоюз
    • Социальная сфера
      • Профилакторий
      • Медико-санитарная часть
    • Корпоративные мероприятия
      • Конкурс «Лучший по профессии»
      • Конкурс «Молодой руководитель»
      • Спартакиада
      • Чествование семей
      • Посвящение в рабочие
      • Конкурс заводской самодеятельности
      • День открытых дверей
    • Доска почета
      • Аллея трудовой славы (Ветераны труда КЗ)
      • Лауреаты премии Завода (Доска Почета)
    • Династии
    • Совет ветеранов
  • Новости
    • Текущие
    • Архив
    • Новости Трансмашхолдинга
  • Контакты

Грузовой тепловоз 2ТЭ70

Современный грузовой магистральный тепловоз 2ТЭ70 состоит из двух секций мощностью 2х3000 кВт (2х4080 л.с.), с конструкционной скоростью 110 км/ч.

Первый образец был построен в 2004 году.

Локомотив унифицирован по основным узлам с пассажирским тепловозом ТЭП70БС.

Тепловоз предназначен для вождения грузовых поездов на магистральных железных дорогах колеи 1520 мм на неэлектрифицированных участках железных дорог России. Возможна эксплуатация в странах СНГ и Балтии.

Климатическое исполнение – У по ГОСТ 15150-69.

Преимущества:

  • Более высокая мощность и сила тяги по сравнению с эксплуатируемыми в настоящее время грузовыми тепловозами
  • Возможность вести состав массой 6000 т после электровоза без переформирования состава
  • Снижение эксплуатационных расходов
  • Снижение затрат на обслуживание и ремонт
  • Повышение безопасности движения поездов
  • Улучшение условий труда локомотивной бригады и проводников вагонов
  • Сокращение номенклатуры запасных частей и оборудования для ремонта грузовых и пассажирских тепловозов

Экология

Конструкционные решения и внедрение ряда усовершенствований обеспечивают высокие технические и потребительские качества – 2ТЭ70 создан с учетом современных требований по экологии и безопасности движения.

Наименование параметраВеличина
Род службыГрузовой
Осевая формула3о – 3о
Конструкционная скорость, км/ч110
Номинальная мощность по дизелю, кВт ( л.с.)3000 (4080)
Служебная масса, т141
Нагрузка от колесной пары, кН (тс)230,5 (23,5)
Сила тяги длительного режима, кН (тс)304 (31)
Коэффициент использования мощности, не менее0,75
Дизель-генератор2А – 9ДГ — 02
Удельный расход топлива дизелем на полной мощности, г/кВт·ч (г/л.с.ч)195 (143,38)
Удельный расход масла на угар на режиме полной мощности, г/кВт·ч (г/л.с.ч)0,8 (0,59)
Тип электрической передачипеременно-постоянного тока с поосным регулированием силы тяги
Тяговый агрегатГСТ 2800-1000У2 синхронный с двумя трехфазными обмотками
Мощность тягового генератора, кВт2750
Тяговый электродвигательЭДУ-133Р УХЛ1 постоянного тока, с последовательным возбуждением
Мощность тягового электродвигателя, кВт418
Подвеска тягового электродвигателяопорно-рамная
Мощность электрического тормоза, кВт3200
Запас топлива, кг7000
Запас песка, кг1000
Минимальный радиус проходимых кривых, м125
Габарит по ГОСТ 9238-831-Т
Длина по осям автосцепок, мм, не более22000
Длина по осям автосцепок, м, не более22,0
Диаметр колес по кругу катания, мм1250
Ширина колеи, мм1520
  • Усовершенствованный дизель 2А-9ДГ-02
  • Микропроцессорная системы управления, регулирования и диагностики
  • поосное регулирование касательной силы тяги
  • опорно-рамное подвешивание тяговых электродвигателей
  • Высокоэффективный вентилятор охлаждающего устройства
  • Новый пульт с улучшенными эргономическими характеристиками и отображением параметров на дисплее
  • тележка с усовершенствованной конструкцией узлов и догружателями
  • Комбинированная система автоматического регулирования температур теплоносителей
  • Двухступенчатый воздухоочиститель дизеля
  • Гребнесмазыватель
  • Кондиционер кабины машиниста
  • Комплексное устройство безопасности КЛУБ-У
  • Высокопрочные лобовые и боковые стекла с электрообогревом
  • Стеклоочистители пантографного типа с электроприводом

Грузовой магистральный тепловоз 2ТЭ70 состоит из двух секций мощностью 2х3000 кВт, унифицированных по основным узлам с пассажирским тепловозом ТЭП70БС. Каждая секция тепловоза оборудована дизель-генератором 2А-9ДГ-02, состоящим из дизеля 16ЧН 26/26 конструкции Коломенского завода и тягового генератора, установленных на общей раме. Дизель, относящийся к мощностному ряду двигателей типа Д49, четырехтактный, шестнадцатицилиндровый, V-образный, с электронным регулятором, газотурбинным наддувом и охлаждением наддувочного воздуха.

На тепловозе применена электрическая передача переменно-постоянного тока с системой поосного регулирования силы тяги в зависимости от условий сцепления колеса с рельсом, которая включает в себя на каждой секции тяговый генератор ГСТ2800-1000У2, управляемую выпрямительную установку М-ТПП-3600Д и шесть тяговых электродвигателей постоянного тока ЭДУ — 133Р УХЛ1.

Оборудование тепловоза устанавливается в кузове вагонного типа, каркас выполнен безраскосным с приварной стальной обшивкой, включенной в силовую конструкцию. Секция тепловоза имеет одну кабину машиниста и машинное помещение, вместо второй кабины машиниста расположен переходной тамбур, в котором размещены тормозной компрессор, другое оборудование. Крыша кузова состоит из отдельных съемных секций. На крыше переходного тамбура установлены два главных резервуара емкостью 1000 л. В силовую схему рамы кузова включены каналы централизованной системы воздухоснабжения электрических машин и аппаратов. В дизельном помещении, где расположен дизель-генератор и ряд других агрегатов, обеспечивается свободный двухсторонний проход вдоль боковых стенок кузова. В средней части рамы кузова расположен топливный бак с нишами для установки аккумуляторных батарей.

Кабина машиниста оборудована современным эргономичным пультом управления, на котором расположены: цветной графический дисплей и информационные панели системы комплексного локомотивного устройства безопасности КЛУБ-У, органы управления. Лобовые и боковые высокопрочные стекла и зеркала заднего вида выполнены с электрообогревом. Установлены электрические стеклоочистители пантографного типа. Кабина оборудована системой отопления и вентиляции, кондиционером.

Кузов тепловоза опирается на две трехосные тележки с двухступенчатым рессорным подвешиванием и гидралическими амортизаторами в первой и во второй ступенях, упругой связью с кузовом в горизонтальной плоскости. Тележки имеют индивидуальный привод колесных пар, опорно-рамное подвешивание тяговых электродвигателей, бесчелюстные поводковые буксы. Привод колесных пар осуществляется через тяговый редуктор и полый карданный вал с шарнирно-рычажными муфтами, подшипниками качения в опоре ведомого зубчатого колеса тягового редуктора. Тяговые и тормозные силы от рамы тележки передаются кузову посредством шкворневого устройства, обеспечивающего поворот и свободное вертикальное перемещение кузова относительно тележки, а также свободную установку кузова при боковой качке. На тепловозе установлены пневматические догружатели, которые обеспечивают улучшение тяговых свойств тепловоза за счет увеличения коэффициента использования сцепного веса. Для снижения износа колес и боковой поверхности рельса на тепловозе установлены гребнесмазыватели, конструкция которых защищена патентом.

Тормозное оборудование тепловоза включает: фрикционные тормоза с пневматическим управлением; электрический (реостатный) тормоз мощностью 3200 кВт; стояночный фрикционный тормоз с ручным приводом. Тепловоз оборудован тормозным компрессором ПК-5,25А с электроприводом, блоком тормозных приборов. Для повышения надежности работы тормозного оборудования на тепловозе применяется система осушки воздуха, защищенная патентом Коломенского завода.

Осевой вентилятор системы централизованного воздухоснабжения (ЦВС) обеспечивает охлаждение воздухом электрооборудования тепловоза. Забор воздуха вентилятором производится через мультициклонный малообслуживаемый фильтр, который обеспечивает очистку воздуха от пыли, влаги и снега. Воздухоочиститель дизеля – двухступенчатый, с мультициклонным фильтром в 1 ступени. Воздухоочиститель защищен патентом.
Охлаждающее устройство тепловоза шахтного типа, служит для охлаждения воды, масла и надувочного воздуха. Система охлаждения дизеля двухконтурная. Поддержание теплового режима дизеля обеспечивается комбинированной системой автоматического регулирования температуры теплоносителей дизеля за счет плавного изменения частоты вращения вентиляторов охлаждающего устройства в зависимости от температуры воды в контуре.

Под шахтой охлаждающего устройства установлены котел- подогреватель с насосом для прокачки воды, который обеспечивает прогрев теплоносителей дизеля при отстое от внешнего источника напряжением 380В переменного тока или от второй секции тепловоза. Также под шахтой расположены гидроциклоны очистки воды, которые обеспечивают увеличение пробега между обслуживаниями секций охлаждающего устройства.
Пуск дизеля осуществляется стартер-генератором 6СГУ2 от аккумуляторной батареи 48ТН-450ТМ. Стартер-генератор установлен на тяговом генераторе и приводится во вращение от дизеля. Напряжение цепей управления 110 В.

Для поосного регулирования силы тяги на тепловозе применен управляемый выпрямитель. При работе тепловоза без проскальзывания колесных пар управляемый выпрямитель работает, как обычная выпрямительная установка. В случае потери сцепления одной или несколькими колесными парами сигналы от датчиков частоты вращения поступают в микропроцессорную систему и на соответствующих двигателях происходит снижение напряжения, обеспечивающее прекращение боксования. При этом происходит снижение силы тяги только на отдельных двигателях в зависимости от условий сцепления, за счет этого увеличивается касательная сила тяги тепловоза в условиях ограниченного сцепления.

Микропроцессорная система управления и диагностики МСУ-ТП, установленная на грузовом тепловозе 2ТЭ70, включает в себя: программно-аппаратные средства и источники питания, расположенные в единой стойке; комплект датчиков и измерительных преобразователей; дисплейный модуль и контроллер, устанавливаемые на пульте машиниста.

Микропроцессорная система управления и диагностики обеспечивает управление тепловозом в режиме тяги и электрического торможения; управление котлом-подогревателем и гребнесмазывателем; вывод оперативно-предупредительной и аварийной информации на дисплей ведущей секции; контроль за работой ведомой секции с ведущей; взаимодействие с системой безопасности КЛУБ-У и другими системами; диагностику основных узлов и оборудования тепловоза и самодиагностику.

Тепловоз оборудован локомотивной радиостанцией, телемеханической системой контроля бодрствования машиниста ТСКБМ, автоматическим устройством для аварийной остановки поезда, автоматической системой пожаротушения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector