Статья на тему Тяговый привод с синхронными двигателями для электропоезда постоянного тока

Фрагмент текста работы:

Тяговый привод с синхронными двигателями для электропоезда постоянного тока

В настоящий момент в РФ существуют две системы тока на электрифицированных железных дорогах: постоянный ток напряжением 3000 В и переменный однофазный ток напряжением 25 000 В частотой 50 Гц. Для работы на электрифицированных железных дорогах используется соответствующий электроподвижной состав, состоящий из электровозов и электропоездов.
Электроподвижной состав предназначен для преобразования электрической энергии в механическую, которая используется для движения поезда с регулируемой силой тяги и скоростью. Это преобразование энергии осуществляют тяговые электродвигатели, являющиеся основным видом тяговых электрических машин. Таким образом, тяговый электропривод обязательно должен быть регулируемым во всем диапазоне скорости движения, обладать хорошими регулировочными свойствами, высокой энергоэффективностью, эксплуатационной надежностью и другими свойствами. Тяговый электропривод работает в очень сложных условиях при больших колебаниях питающего напряжения, переменной нагрузке, высокой вибрации, полном воздействии окружающей среды и т. п. Все перечисленные свойства и условия работы тягового электропривода привели к тому, что уже на первых сериях отечественных электровозов и электропоездов постоянного тока.
Большинство эксплуатируемых отечественных электропоездов были оснащены коллекторными тяговыми двигателями постоянного и пульсирующего тока с последовательным и независимым возбуждением. В семидесятых годах прошлого века появились первые электропоезда с асинхронными тяговыми электродвигателями, которые постепенно развиваясь стали понемногу вытеснять традиционные тяговые электродвигатели постоянного тока.
Использование асинхронного электропривода в локомотивах улучшает тяговые характеристики, повышает их надежность. Широкое развитие тягового привода с использованием тяговых асинхронных трехфазных электродвигателей в 1980-е гг. значительно увеличило удельную мощность локомотивов. В это же время все чаще стали применяться микропроцессорные системы управления тяговыми электродвигателями. Они обладали компактностью и повышенной надежностью. В этот же период в Японии был изобретен запираемый тиристор (GTO), позволивший значительно упростить схемы тяговых преобразователей.
Был сделан первый важный шаг по созданию локомотивов нового поколения с бесколлекторными тяговыми двигателями и в Российской Федерации. С 1998 по 2006 г. НЭВЗ построил серию из 12 пассажирских шестиосных электровозов ЭП10 двойного питания (25 кВ переменного тока 50 Гц и 3 кВ постоянного тока). Электровозы этой серии отличаются высокой мощностью, хорошей динамикой разгона, а также улучшенными энергетическими показателями. На всех локомотивах установлено оборудование для рекуперации, система автоматического управления тягой и рекуперативно-реостатный тормоз, трехуровневая микропроцессорная система диагностики, асинхронные тяговые электродвигатели, которые показали результат лучше иностранных аналогов по ряду ключевых значений.