ОСОБЕННОСТИ ТЯГОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ СЕРИИ UZELR

АННОТАЦИЯ

Начатое более 10 лет назад поэтапное обновление локомотивного парка АО «Узбекистон темир йуллари» выполняется согласно установленному плану. За данный период были введены в эксплуатацию 44 электровоза нового поколения и 46 современных тепловозов. Среди закупленных электровозов большую часть составляют электровозы, оборудованные тяговыми преобразователями производства Toshiba. Серия UZELR относится к таковым и является модифицированной версией серии UZEL. С учетом того что локомотивы прежней серии проявили себя хорошо во время эксплуатации на железных дорогах Узбекистана, целесообразно проанализировать основные параметры тягового оборудования и модифицированной серии. Анализ особенностей тягового оборудования осуществляется путем сопоставления тягово-энергетических показателей электровозов первого и второго поколения.

ABSTRACT

 Started more than 10 years ago, the phased renewal of the locomotive fleet of Uzbekistan Temir Yollari JSC is being carried out according to the established plan. During this period, 44 new generation electric locomotives and 46 modern diesel locomotives were put into operation. Most of the purchased electric locomotives are electric locomotives equipped with Toshiba traction converters. The UZELR series is one of those, and is a modified version of the UZEL series. Taking into account the fact that the locomotives of the previous series performed well during operation on the railways of Uzbekistan, it is advisable to analyze the main parameters of traction equipment and the modified series. The analysis of operational indicators is carried out by comparing the traction and energy indicators of electric locomotives of the first and second generation

Ключевые слова: электровоз, UZELR, тяговый преобразователь, асинхронный тяговый двигатель, система управления TCMS.

Keywords: electric locomotive, UZELR, traction converter, asynchronous traction motor, TCMS control system.

Электровозы серии UZEL впервые были введены в эксплуатацию в 2013 году. Электровозы были произведены на Даляньском локомотивостроительном заводе (Китай). Основой тягового привода стали асинхронные двигатели, управляемые современными IGBT-преобразователями, произведенными компанией Toshiba. Успешная эксплуатация электровозов серии UZEL [3; 5] позволила продолжить сотрудничество с китайским заводом, и впоследствии был приобретен модернизированный электровоз серии UZELR (рис. 1).

Если рассматривать различия механической части локомотивов первой и второй серии, то конструктивные изменения незначительны. Осевая формула локомотивов идентична (Со-Со), однако кузов локомотива имеет иное строение приборов освещения, изменены форма и размеры лобового стекла, модернизирована тормозная система локомотива, и это лишь малая часть усовершенствований.

Рисунок 1. Электровоз серии UZELR

Согласно заявлению производителя [4], мощность локомотива составляет 7200 кW, что больше по сравнению с прежней серией. В данной статье рассматривается, за счет чего именно достигается прирост мощности, учитывая то, что двигатели электровозов идентичны. Тяговая характеристика локомотива представлена на рис. 2.

Рисунок 2. Тяговая характеристика локомотива [4]

Как и большинство электровозов, работающих на асинхронных двигателях [6; 2], данный электровоз имеет в цепи питания двигателя и четырехквадрантный преобразователь, и инвертер напряжения PWMI. Управление тяговым шкафом осуществляется блоком управления преобразователя, входящего в единую микропроцессорную систему TCMS (рис. 3) от компании Toshiba. Это и является основным отличием, дающим прирост мощности по сравнению с серией UZEL. А точнее программное обеспечение, которое осуществляет алгоритм управления отпирания плеч преобразователей.

Рисунок 3. Центральный блок управления TCMS

Чтобы компенсировать возросшее тепловыделение системы, были реализованы модификации и в системе охлаждения электровоза (рис. 4).

Рисунок 4. Система охлаждения тягового оборудования локомотива [4]

По сути, концептуально данная система не имеет больших различий с электровозами первого выпуска. Однако в целом производительность системы увеличена, и, учитывая то, что климат в Центральной Азии в летний период жаркий, электровоз показал, что система охлаждения нормально переносит температурные нагрузки. Радиаторы, обозначенные на рисунке синим цветом, комбинируют в себе панели охлаждения трансформатора и тягового преобразователя [1; 7].

Для анализа показателей тягового оборудования авторами был проведен расчет тягово-энергетических показателей в программном комплексе КОРТЭС. Характеристики локомотива были внесены в библиотеку программы (рис. 5).

Рисунок 5. Тяговая характеристика локомотива, внесенная в библиотеку программы КОРТЭС

Рисунок 6. Результаты расчетов

При проведении расчетов в данной программе на типовом участке в четном и нечетном направлениях для электровозов UZEL и UZELR была выбрана масса состава в 3838 т. Результаты расчетов показали (рис. 6), что при перевозке грузов с указанной массой различия в расходе электроэнергии и времени следования незначительны и составляют 2%. При этом стоит отметить, что в реальной эксплуатации серьезных проблем с электровозами как первой, так и модернизированной серии не наблюдается.

Список литературы:

1. Анализ тягово-энергетических характеристик электровоза ВЛ80с на новом горном участке Ангрен-Пап / И.П. Викулов, Т.М.У. Назирхонов, Д.О. Раджибаев // Прорывные технологии электрического транспорта. Материалы Девятого Международного симпозиума «Элтранс-2017» («Eltrans-2017»), посвященного 130-летию основания Г.К. Мерчингом электротехнической школы в России. – 2019. – С. 91–96.
2. Анализ тяговых показателей электровоза «Ермак» (3эс5к) / Д.О. Раджибаев, Ш.Н.У. Кахрамонов // Молодой ученый. – 2021. – № 8 (350). – С. 16–19.
3. Бизнес-план АО «Узбекситон темир йуллари» / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.railway.uz/ru/proekty/1920/.
4. Особенности бортового диагностического оборудования электровозов серии O’z-Y / Д.О. Раджибаев, О.К. Жалгасов, Т.М. Махмасалаев // Молодой ученый. – 2021. – № 8 (350). – С. 13–16.
5. Особенности системы безопасности электровозов серии O'z El / Д.О. Раджибаев, М.Н. Туйчиева // Техносферная безопасность: сборник статей заочной Международной научно-практической конференции. Воронежский филиал Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ), кафедра «Техносферная безопасность». – 2013. – С. 19–23.
6. Паспортная (заводская) документация электровоза серии UZELR / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.crrcgc.cc/dlen.
7. Раджибаев Д.О. Применение электровозов с четырехквадрантным преобразователем на железных дорогах Узбекистана: Автореф. дис. … канд. техн. наук. – СПб. : Петербургский государственный университет путей сообщения, 2011.