Надо Знать

добавить знаний



Электровоз



План:


Введение

Электровоз ЧС2 на станции Славянск
Электровоз ЧС4Т
Электровоз ЧС7 на станции Севастополь
Электропоезда С и ЕР 2 в депо Славянск

Электровоз ( рус. Электровоз ; англ. electric locomotive ; нем. Elektrolokomotive, E-Lok ) - локомотив, приводимый в движение тяговыми электродвигателями, которые питаются электрическим током от контактной сети.


1. Общая информация

С контактной сетью соединяется токосъемником, а с рейками (обратным проводом электрической цепи) - колесными парами. Движение от электродвигателей к колесам электровоза передается механической передачей. Различают: карьерные электровозы и тяговые агрегаты, маневровые электровозы для внутризаводского транспорта и маневрово-вывозной работы на подземных путях крупных промышленных предприятий, специальные и рудничные.

Карьерные электровозы различают переменного и постоянного тока. На открытых работах электровозы используется для перевозки технологических и вспомогательных грузов. Большинство карьерных электровозов электрифицированы на постоянном токе напряжением 1500 В. Выездные пути имеет уклон 40 0/00. Эксплуатируют электровозы немецкого (EL1, EL2) и чешского производства (21Е, 26Е) на постоянном токе, сцепной массой 100 .... 180 т. Состоят электровозы с тележек, кузова, тормозного и пневматического оборудования, тяговых двигателей, вспомогательных электрических машин, трансформаторов и статических преобразователей, электрических аппаратов, источников автономного питания.

В основе локомотивного парка отечественных угольных шахт - аккумуляторные электровозы (ок. 70%), рудных - контактные электровозы (ок. 100%). Применяются также бесконтактные электровозы переменного тока повышенной частоты (50 кГц), которые получают электроэнергию за счет индуктивной связи токоприемника электровоза с кабельной тяговой сети. Аккумуляторные электровозы сцепной массы 2, 5, 7, 10, 14, 16 и 28 т рассчитаны на длительные скорости 5,5-18 км / час. За рубежом изготавливаются шахтные контактные электровозы со сцепным массой 4-45 т при длительных скоростях 5-25 км / ч и аккумуляторные электровозы с соответствующими параметрами 3-45 т и 5-15 км / час.


2. Основные элементы электровоза

Электровоз включает раму, привод, ходовую часть, рессоры, тормозную и песочную системы, сцепные и буферные устройства.

Рама в аккумуляторном локомотиве представляет собой жесткую сварную конструкцию, а в контактном - разборную, ее изготавливают из продольных и поперечных стальных листов. В передней ее части располагают кабину, где размещают сиденья машиниста, контроллер, пульт управления тормозной и песочной системами, сигнальный звонок и др.., В среднем - повод, приспособления для изменения батарейного ящика и тормозные устройства, в задней - пусковые сопротивления.

Привод, как правило, состоит из двух тяговых двигателей (постоянного тока последовательного возбуждения) и одно-или двухступенчатого редуктора с зубчатой ​​передачей, который передает крутящий момент колесной паре. На отдельных типах локомотивов применяются гидропередячи, позволяющие бесступенчатое регулировать скорость движения. Кроме того, благодаря им можно упростить электрооборудование и уменьшить потери энергии. Привод-индивидуальный, т.е. каждая колесная пара приводится в движение отдельным электродвигателем.

Ходовая часть включает колесные пары (ходовая ось с зубчатым колесом, колесные центры, бандажи) и буксы, которые представляют собой соединительные звенья между приводом и рамой, связанной, в свою очередь, с буксами с помощью листовых или цилиндрических пружин. В зависимости от того, как соединена рама с рессорами, различают индивидуальное и балансирне подвешивания. В первом случае рессоры опираются на раму обоими концами и каждая из них работает самостоятельно, а во втором-перераспределение нагрузки на колесные пары обеспечивается при помощи поперечных или продольных балансов.

Рессорная подвеска рамы позволяет смягчить (поглотить) удары и толчки при прохождении локомотива по стыкам рельсов, стрелочных переводов и неровностях путей. Она более равномерно передает сцепной массы электровоза на колеса, а также создает благоприятные условия для работы обслуживающего персонала.

Тормоза на локомотивах могут быть установлены трех разновидностей: колодочные (с ручным, пневматическим или гидравлическим приводами), электродинамические (торможение тяговыми двигателями), рельсовые электромагнитные.

На локомотивах, работающих в подземных условиях, чаще всего встречаются колодочные тормоза, состоящие из ряда горизонтальных и вертикальных тяг, колодок и привода.

Песочная система предназначена для подачи под колеса электровоза песка, который улучшает их сцепление с рельсами, что особенно важно во время пуска и торможения тяжелых составов в выработках с загрязненными рельсами. Эта система состоит из задних и передних песочниц, тяг и рычагов, которые приводятся в действие рукояткой, расположенной в кабине машиниста.

Сцепные и буферные устройства обеспечивают соединение локомотива с вагонетками, смягчают удары и защищают его оборудования от повреждений. По конструкции буфера делят на эластичные (под-пружинени и с резиновым слоем), а также жесткие (литые, чугунные и стальные).

Электрооборудование - это тяговая аппаратура, которая служит для подвода питания к двигателям (токосъемники, выключатели, контроллеры, разъединители и пусковые сопротивления). Она позволяет включать и выключать тяговые машины, а также регулировать скорость движения.

Токосъемники бывают дуговые, пантографные (на поверхности), штанговые и специальные. Наибольшее распространение получили первые два типа. В частности, пантографные токосъемники обеспечивают надежное соединение с контактным проводом, не требуют перестановки при смене направления движения, удобные для дистанционного управления локомотивом.

Автоматические выключатели защищают силовой электрический круг от перегрузок и коротких замыканий. Включение и выключение тяговых двигателей, а также изменение режимов пуха, в том числе и реверсирования, проводят с помощью контроллера, который состоит из стального корпуса, кулачковых элементов, главного и реверсивного барабанов. Последние имеют механическую блокировку, что позволяет проводить реверсирование только при нулевом расположении главной рукоятки контроллера. При вращении главного барабана в определенной последовательности замыкаются и размыкаются контакты, чем достигается необходимое соединение электрических линий.

Пускогальмови опоры ограничивают ток тяговых электродвигателей при запуске и используются также для рассеивания энергии при динамическом торможении.


2.1. Особенности электровозов подземного транспорта

Двигатели контактных электровозов питаются постоянным током (напряжением 250 ... 550 В) от медного провода специального профиля, который подвешивается вдоль откаточном выработки и закрепляется линейной арматурой.

Основной тип установок для питания контактной сети - автоматизированные шахтные тяговые подстанции АТП-500/275 на полупроводниковых кремниевых выпрямителях, которые превращают трехфазный переменный ток частотой 50 Гц в постоянный.

Источником энергии отечественных аккумуляторных электровозов служат щелочные зализоникелеви элементы типа ТЖНШ. Батареи из них крепкие, имеют большой срок службы и могут храниться в разряженном или полуразряженного состоянии. Обозначаются они, например, так: 96ТЖНШ-350 (96 тяговых железоникелевых элементов емкостью 350 А-ч).

Аккумуляторы находятся в батарейном ящике. Изготовлен из стальных листов и покрыт внутри электроизоляционным материалом, он защищает элементы от механических повреждений и попадания грязи. Сверху ящик закрывается стальной крышкой, где расположены плотности пакеты, предназначенные для разгрузки этой емкости от внутреннего давления, которое может возникнуть здесь при взрыве газа, а также для вспомогательной ве; лиляции с целью выведения кислородно-водородной смеси, возникающего при работе батареи.

Окисление водорода, выделяемого из аккумуляторов, проходит с помощью специальных катализаторов. Заряжают батареи полупроводниковыми устройствами ЗУК-75/120 и ЗУК-155/230 М с кремниевых вентилями.

Зарядные камеры, оборудованные столами в один ряд, располагают в специальных местах с обособленным проветриванием или на расширении откаточных выработок. Батареи переставляют кран-балками. Для заливки в аккумуляторы воды служат напорный бачок и перекачивающих насосов. Рядом с камерой находится подстанция с зарядных устройствах.


3. Специальные электровозы

Высокочастотный электровоз, который используется в выработках взрывоопасных шахт. состоит из двух основных частей: верхней - приемно-силовой, аппаратура которой закреплена в опорно-рамной конструкции, и нижней - ходовой, включающий раму, привод, гидравлическое тормозную и песочную системы, контроллер и реверсора. Принцип действия такого электровоза основан на передаче энергии от тяговой сети до локомотива без электрического контакта (электромагнитной индукцией). Генератор подстанции питает эту сеть (два кабеля на гибких подвесках) стабильным, что не зависит от нагрузки, током высокой частоты (5 кГц). Енергоприймач электровоза состоит из ферромагнитного сердечника и нескольких витков высокочастотного кабеля. Таким образом, тяговая сеть и енергоприймач образуют трансформатор, роль первичной обмотки которого выполняет сеть, а вторичной - электро-приемник. Приведенная в последнем ЭДС высокой частоты выпрямляется кремниевых выпрямителей. Управление двигателями - без-реостатное, бесступенчатое.

Инерционный локомотив ( гировоз) предназначен для транспортировки составов вагонеток по рельсовым путям горизонтальных выработок шахт, опасных по газу или пыли.


4. Регулировка скорости электровозов постоянного тока

На электровозах постоянного тока (ВЛ23, ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11 и т.д.) для плавный старт последовательно с тяговыми двигателями подключается сопротивление, ограничивающее силу тока и напряжение, подаваемое на тяговые электродвигатели. При движении с места все тяговые электродвигатели соединены между собой последовательно. При наборе скорости против электроподвижным сила в двигателях увеличивается и сила тока падает. Поэтому для увеличения скорости сопротивление постепенно выводится (закорачивается). Движение электровоза с введенным последовательно двигателям сопротивлением ограничен по времени, так как при прохождении тока через резисторы они нагреваются. Положение контроллера, при которых электровоз движется с введенным сопротивлением, называется неходовым (согласно положения, при которых все сопротивление выведен - ходовые).
Когда весь сопротивление выведен для дальнейшего набора скорости электровоза производится переключение соединения тяговых двигателей. Есть три вида соединения тяговых двигателей:
С - последовательное;
СП - последовательно-параллельное;
П - параллельное;
Соответственно, из соединения С переходят на соединение СП, а из соединения СП на соединение П.
При соединении "С" все тяговые двигатели обеих секций (для электровозов ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11) соединены между собой последовательно (через секции соединение происходит через высоковольтный мижкузовне соединения). При режиме "СП" последовательно соединенные двигатели каждой секции отдельно (четыре двигателя), а относительно друг друга каждая секция параллельно соединена - есть два параллельно соединенных цепи по четыре тяговых двигателя. При режиме П в каждой секции отдельно подключено по два тяговых двигателя последовательно, но эти две цепи подключены параллельно - относительно всего электровоза образуется четыре цепи, соединены между собой параллельно по два последовательно соединенных двигателя в каждой.
На ходовых положениях контроллера при любом соединении можно увеличить скорость электровоза путем шунтирования обмотки возбуждения тягового двигателя (параллельно обмотке возбуждения подключается сопротивление, и часть тока проходит по нему).
Для защиты силовой цепи от короткого замыкания при больших токах на электровозах стоит быстродействующий выключатель (напр. БВП-5), небольших токов (относительно) дифференциальные реле, действующих на отключение быстродействующего выключателя. Для защиты тяговых двигателей от перегрузки применены реле перегрузки, которое выключает быстродействующий выключатель при увеличении токов на тяговых двигателях больше установленной нормы.


См.. также

Литература


Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам