ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗА ТЕПЛОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Салита, Е. Ю. Обоснование внедрения двенадца-типульсовых выпрямителей последовательного типа в системе электроснабжения метрополитена [Текст] / Е. Ю. Салита, Т. В. Ковалева, Т. В. Комякова // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск. - 2020. - № 1 (41). - С. 11 - 20.

Salita E. J., Kovaleva T. V., Komyakova T. V. Justification for the introduction of the sequential type twelve-pulse rectifiers in the underground power supply system. Journal of Transsib Railway Studies, 2020, no. 1 (41), pp. 11 - 20 (In Russian).

УДК 621.33

Е. Ю. Дульский, П. Ю. Иванов, А. И. Романовский, М. А. Дивинец

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС), г. Иркутск, Российская Федерация

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗА ТЕПЛОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Аннотация. Постоянно проводимые исследования надежности электрического оборудования тягового подвижного состава показали, что наиболее уязвимым элементом являются изоляционные конструкции обмоток силового оборудования, особенно тяговых электродвигателей. Существующие методы и средств восстановления и ремонта изоляционных конструкций обмоток тяговых двигателей современных электровозов, основанные на сушке полимерной изоляции в конвективных электрических печах высокой мощности, являются энерго- и времязатратными. Данная технология не претерпевала значительных изменений уже более 50 лет. С целью продления ресурса полимерной изоляции электрических машин тягового подвижного состава была предложена технология сушки изоляции с использованием теплового излучения, сокращающая затраты электроэнергии на ремонт, повышающая скорость сушки за счет снижения теплопотерь. Статья посвящена вопросам проектирования нового устройства для сушки изоляции обмоток магнитной системы остова тягового двигателя электровоза вращающимся тепловым полем. Представлен анализ работ и выводов по результатам теоретических исследований, связанных с математическим моделированием. В качестве метода математического моделирование в работе использовался метод конечных элементов. Была создана упрощенная 3D модель обмотки магнитной системы остова с размещенными инфракрасными излучателями. По результатам конечно-элементного математического моделирования были получены температурные поля нагрева полимерной изоляции обмоток остова тягового двигателя. На основании данного расчета в работе были выбраны оптимальные параметры конструкции предлагаемого устройства, обеспечивающие минимальные затраты электроэнергии для различных габаритов остовов тяговых двигателей. На основании предлагаемого варианта устройства в настоящее время подана заявка на получение патента на полезную модель, а также на базе Улан-Удэнского локомотивовагоноремонтного завода - филиала АО «Желдорреммаш» осуществляется сборка данного прототипа установки. Заданы новые направления для дальнейших исследований.

Ключевые слова: изоляция, тяговые электродвигатели, сушка изоляции, генератор, тепловое излучение, надежность, ИК-излучатели, электрические машины.

Evgeniy Yu. Dulsky, Pavel Yu. Ivanov, Alexander I. Romanovsky, Marina A. Divinets

Irkutsk State Transport University (IrSTU), Irkutsk, the Russian Federation

DESIGN OF INDUSTRIAL INSTALLATION FOR STRENGTHENING POLYMER INSULATION OF MAGNETIC SYSTEM OF ELECTRIC TRUCK MOTOR

BY HEAT RADIATION

Abstract. Constantly conducted studies of the reliability of electric equipment of traction rolling stock have shown that the most vulnerable element is the insulation design of the windings of power equipment, especially traction motors. Existing methods and means of restoration and repair of insulating structures of windings of traction motors of modern electric locomotives, based on drying polymer insulation in convective high-power electric furnaces, are energy and time-consuming. This technology has not undergone significant changes for over 50 years. In order to extend the polymer insulation life of electric vehicles of traction rolling stock, an insulation drying technology using thermal radiation was proposed that reduces the cost of electricity for repairs and increases the drying speed by reducing heat loss. The article is devoted to the design of a new device for drying the insulation of the windings of the magnetic system of

the skeleton of the backbone of the electric locomotive traction engine by a rotating thermal field. The analysis of works and conclusions based on the results of theoretical studies related to mathematical modeling is presented. As a method of mathematical modeling, the finite element method was used in the work. A simplified 3D model of the winding of the core magnetic system with infrared emitters was created. According to the results of finite element mathematical modeling, temperature fields of heating the polymer insulation of the windings of the core of the traction motor were obtained. Based on this calculation, the work selected the optimal design parameters of the proposed device that provide the minimum energy costs for various sizes of the skeleton of the traction engines. Based on the proposed device variant, an application for a patent for a utility model has been filed, and this prototype is being assembled on the basis of the Ulan-Ude locomotive and car repair plant, a branch of Zheldorremmash JSC. New directions for further research are also set.

Keywords: insulation, traction motors, insulation drying, generator, heat radiation, reliability, IR emitters, electric machines.

Основным элементом, обеспечивающим функционирование железнодорожной отрасли, является электровозный парк. В список приоритетных задач компании ОАО «РЖД» входит осуществление высокой надежности работы электровозов.

Надежная работа электровозов зависит от многих факторов, основным из которых является бесперебойная работа силового оборудования.

Ежегодно проводимые анализы технического состояния силового оборудования электровозов указывают на то, что наиболее слабыми относительно надежности являются изоляционные конструкции обмоток данного оборудования. Соответственно проблемам их эксплуатации, обслуживания и ремонта уделяется внимание.

На базе Иркутского государственного университета путей сообщения (ИрГУПСа) сотрудниками кафедры «Электроподвижной состав» (ЭПС) совместно с представителями группы компаний ООО «ЛокоТех» создана специализированная лаборатория «Эффективные методы и средства продления ресурса силового оборудования электровозов». В лаборатории ведутся научно-исследовательские работы по разработке автоматизированных программных комплексов по сушке изоляции электрооборудования локомотивов с использованием теплового излучения. Первый этап данных работ заключался в разработке опытных образцов данных комплексов по сушке изоляции якорей и остовов тяговых двигателей электровоза. В данной статье подробнее рассмотрим конструкцию и принцип работы прототипа установки для сушки изоляции магнитной системы остова тяговых двигателей электровозов переменного тока.

Одним из первых устройств, предлагаемых учеными ИрГУПСа, было устройство для реализации инфракрасно-конвективно-низковакуумного способа сушки изоляции обмоток магнитной системы остова тяговой электрической машины [1, 2].

У данного устройства были недостатки, которые заключались в том, что оно имеет высокую мощность привода и ненадежность конструкции роликов, так как под действием массы остова они быстро выходят из строя.

В рамках выполнения государственного задания Росжелдора по научно-исследовательской работе №АААА-А19-119010990009-3 по теме «Повышение надежности силового оборудования тягового подвижного состава» было предложено новое устройство, реализующее данный способ, - устройство камерного типа для сушки полимерной изоляции остова тяговых электрических машин вращающимся тепловым полем.

Лучшие результаты в плане сушки у предлагаемого устройства достигаются тем, что сушка изоляции обмоток магнитной системы равномерно вращающегося остова ТЭМ осуществляется комбинацией трех способов сушки: за счет ИК-излучения, конвекции и вакуума.

Устройство камерного типа для сушки полимерной изоляции остова тяговых электрических машин вращающимся тепловым полем, нагрев и последующая сушка полимерной изоляции остова ТЭМ, над которой размещена герметичная сушильная камера с теплоизоляцией, происходит за счет электромагнитного теплового поля, создаваемого равномерным вращением генератора теплового излучения вокруг своей оси с помощью привода, а также вы-

тяжного вентилятора, который создает в камере необходимый уровень разрежения воздуха (вакуумная сушка) и выравнивает температуру нагрева полимерной изоляции за счет конвективного потока воздуха.

Схема предлагаемого устройства изображена на рисунке 1.

23

Рисунок 1 - Схема устройства камерного типа для сушки полимерной изоляции остова тяговых электрических машин: I - тепловое излучение, II - тепловой поток, 1 - блок управления; 2 - асинхронный трехфазный двигатель привода инфракрасного генератора; 3 - гаджет с автоматизированным рабочим местом (АРМом) оператора; 4 - частотный преобразователь питания привода инфракрасного генератора; 5 - ИК-излучатели; 6 - блок интерфейса частотного преобразователя; 7 - опоры моторно-осевых подшипников (выемка в остове под ось колесной пары); 8 - вал инфракрасного генератора; 9 - центрирующий цилиндр остова; 10 - установочный контур сушильной камеры; 11 - основание сушильной камеры; 12 - центрирующий стержень остова; 13 - технологические проушины тягового двигателя; 14 - обмотки магнитной системы остова тягового двигателя; 15 - остов тягового двигателя; 16 - корпус сушильной камеры с теплоизоляцией; 17 - стационарные пирометры; 18 - вытяжной вентилятор; 19 - пары растворителя; 20 - технологические разъемные муфты; 21 - блок силовых скользящих контактов, 22 - клино-ременная передача, 23 - рым-болт

Далее рассмотрим технологию сушки изоляции магнитной системы остовов тяговых электродвигателей на предлагаемом устройстве.

Остов 15 кран-балкой помещается на основание сушильной камеры 11. Точность позиционирования остова обеспечивается наличием центрирующих стержня 12 и цилиндра 9 остова (см. рисунок 1). Данные направляющие являются съемными. Осевая направляющая находится на одном месте для типов двигателей НБ-520, НБ-514 и НБ-418. Вспомогательная направляющая является съемной и место ее установки меняется в зависимости от типа двигателя. После размещения остова на основании его накрывают корпусом сушильной камеры 16 с помощью кран-балки и рым-болтов 23 (см. рисунок 1). Корпус сушильной камеры устанавливается в пазы 10, приваренные к основанию для четкой фиксации.

После размещения остова 15 на основании 11 подается питание на асинхронный трехфазный двигатель привода инфракрасного генератора 2, который через клиноременную

передачу 22 приводит во вращение вал генератора теплового излучения 8, скорость вращения которого задается частотным преобразователем 4. Далее блок управления 1 подает питание на ИК-излучатели 5 через твердотельные реле и блок силовых скользящих контактов 21. Равномерно вращающийся генератор теплового излучения создает тепловое поле, которое осуществляет нагрев полимерной изоляции обмотки магнитной системы остова 14 до необходимой температуры с последующей сушкой. Температура нагрева контролируется системой управления с помощью стационарных пирометров 17. Для удаления паров растворителя 19 из рабочего пространства сушильной камеры предусмотрен вытяжной вентилятор 18, который также создает в камере необходимый уровень разрежения воздуха (вакуумная сушка) для ускорения процесса сушки и выравнивает температуру нагрева полимерной изоляции обмотки магнитной системы остова 14 за счет конвективного потока.

Ниже будет представлено описание конструкции, подачи питания и порядка сборки генератора теплового излучения установки для упрочнения изоляции обмоток остовов тяговых двигателей электровозов.

Генератор теплового излучения (ГТИ) - один из главных элементов устройства, на котором установлены кронштейны с ИК-излучателями, предназначенные для сушки изоляции обмоток магнитной системы тягового электродвигателя.

Конструкция ГТИ представлена на рисунке 2.

2 3 13 12 11

Рисунок 2 - Схема размещения основных элементов ГТИ: 1 - привод ГТИ; 2 - преобразователь; 3 - щеткодержатель; 4 - малый шкив клиноременной передачи; 5 - вал; 6 - дисковый щит размещения низковольтного оборудования; 7 - силовые регуляторы мощности; 8 - дисковый щит силовых регуляторов мощности; 9 - блок контактных колец; 10 - двенадцатилучевой кронштейн ГТИ; 11 - ИК-излучатель; 12 - пятилучевой кронштейн

ГТИ; 13 - рефлектор

Для равномерного распределения теплового поля инфракрасный генератор находится в непрерывном вращении. Инфракрасный генератор подвешивается на раму верхнего модуля через подшипники и закрепляется на валу, который при помощи подобных муфт фиксируется относительно подшипника.

К оборудованию верхнего модуля, который связан с инфракрасным генератором, относятся блок термомониторинга, вай-фай-модуль, контроллер управления энергоподводом, регулятор энергоподвода на твердотельных реле и контактные кольца.

Связь инфракрасного генератора и верхнего модуля происходит с помощью вала, на котором расположен генератор теплового излучения.

Вал инфракрасного генератора проходит сквозь верхнюю крышку установки сушки остова и попадает большей частью в теплоизолированную камеру.

Излучатели делятся на три группы (см. рисунок 2): верхняя, средняя и нижняя. Группа излучателей, осуществляющих сушку полюсных наконечников, размещаются вертикально. Верхняя и нижняя группы осуществляют сушку торцевых витков изоляции главных полюсов и имеют горизонтальное размещение. Средняя группа содержит 24 излучателя, расположенных на двух подсистемах кронштейна. К верхней группе относятся пять излучателей, а в

№ 1(41) 2020

нижнюю группу входят десять излучателей, находящихся на двух подсистемах кронштейна. Мощность излучателей верхней группы составляет 1 кВт, средняя группа состоит из излучателей мощностью 250 кВт и нижняя - из излучателей мощностью 1 кВт.

С целью выбора оптимальных режимов сушки изоляции и расположения излучателя относительно полимерной изоляции магнитной системы остова было проведено конечно-элементное математическое моделирование процесса нагрева инфракрасным излучением [3 - 7].

При проектировании генератора теплового излучения установки для упрочнения изоляции обмоток остовов тяговых двигателей электровозов использовались программные комплексы MSC Patran и MSC Sinda.

Первым этапом в моделировании процесса упрочнения изоляции обмоток остовов является создание геометрической 3D-модели. Данная модель была построена в программе Autodesk Inventor (рисунок 3) и состоит из упрощенной модели обмотки остова и инфракрасных излучателей, расположенных по центру.

Далее импортируем полученную 3D-модель в программный комплекс MSC Patran, предварительно выбрав в нем решатель тепловых задач MSC Sinda.

После этого задаются нагрузки, которые воздействуют на тела модели (рисунок 4). К ним относятся температура излучателей, направленное инфракрасное излучение, тепловой контакт, естественная и искусственная конвекция. При задании инфракрасного излучения учитываются такие свойства, как излучательная и поглощающая способность материала.

После задания нагрузок на модель и условий окружающей среды задаются свойства материалов. К таким свойствам относятся теплопроводность, удельная теплоемкость и плотность [6, 7].

Финальным этапом проектирования является анализ (расчет) заданной модели, заключающийся в определении температурных полей на поверхности обмотки магнитной системы

остова ТЭД. После этого результаты передаются в MSC Ра^ап и визуализируются на экране. Рассмотрим основные законы теплообмена излучением, используемые при расчете. Расчет излучения происходит согласно закону Стефана - Больцмана по формуле [8 - 10]

dq2=Т1 • dFф2 • Т1 • <7 • тТ.

Рисунок 4 - Заданные значения направления лучей инфракрасного излучения: 1 - конвекция и тепловое излучение; 2 - температура нагрева излучателей

Расчет результирующего потока теплового излучения между поверхностью ИК-излучения и обмотками остова тягового электродвигателя производят по формуле

q = q\2-q2=£ 1' £2• fф 1 2 • т 1 • 7 •

Температура нагрева ИК-излучателя и длина волны определяются по закону смещения Вина - Голицина по формуле

Лт • тх = 2,897• 10-3мм • К.

На рисунке 5 показаны результаты расчета температурных полей на поверхности полимерной изоляции магнитной системы остова ТЭД типа НБ-514.

Рисунок 5 - Распределение температурных полей нагрева обмотки магнитной системы остова ТЭД типа НБ-514

Меняя в исходной модели различные значения параметров процесса сушки (температура нагрева ИК-излучателей, взаимное расположение ИК-излучателей и остова, время сушки, наименование пропитывающего состава (по свойствам материала - теплоемкость, теплопроводность, плотность, коэффициент излучения и поглощения), тип тягового электрического двигателя и т. д.), можно избежать трудоемких и продолжительных экспериментов при проектировании и изготовлении подобных установок по упрочнению изоляции обмоток остовов тяговых двигателей электровозов.

На основании расчетов были выбраны следующие параметры, которые обеспечивают необходимый нагрев поверхности изоляции 180 оС, обоснованный предельно допустимой температурой нагрева: количество излучателей: верхняя группа - 5, средняя группа - 24, нижняя группа - 10. Мощность излучателей соответственно составляет 1, 250 и 1 кВт, расстояние от излучателей до поверхности изоляции составило 50 мм.

По результатам проектирования и расчетов в настоящее время подана заявка на получение патента на полезную модель «Устройство камерного типа для сушки полимерной изоляции остова тяговых электрических машин вращающимся тепловым полем».

Общий вид итогового варианта прототипа установки для сушки полимерной изоляции магнитной системы остовов ТЭД представлен на рисунке 6. На основании представленной 3D-модели в настоящее время на базе Улан-Удэнского локомотивовагоноремонтного завода - филиала АО «Желдорреммаш» - осуществляется сборка данного прототипа установки (рисунок 7).

Рисунок 6 - Общий вид устройства: 1 - верхний модуль; 2 - крышка сушильной камеры; 3 - инфракрасный генератор; 4 - сушильная камера; 5 - основание

Рисунок 7 - Элементы прототипа устройства камерного типа для сушки полимерной изоляции остова ТЭД на УУЛВРЗ: 1 - основание; 2 - сушильная камера

Таким образом, спроектированное устройство позволяет обеспечивать равномерный нагрев полимерной изоляции магнитной системы остова ТЭД электровозов за счет вращающегося электромагнитного теплового поля, что в итоге обеспечит быстрое протекание процесса сушки в целом. Внедрение данного устройства позволит в значительной степени сократить затраты электроэнергии на ремонт и повысить скорость ремонтно-восстанови-тельных операций, что, в свою очередь, приведет к повышению производительности в целом.

Список литературы

1. Пат. 2569337 Российской Федерации. МПК Н02К 15/12. Инфракрасно-конвективно-вакуумный способ сушки изоляции обмоток магнитной системы остова тяговой электрической машины и устройство для его реализации [Текст] / Худоногов А. М., Лыткина Е. М., Дульский Е. Ю., Иванов П. Ю., Гарев Н. Н., Выжимова В. Н.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения». -№ 2012145098/07; заявл. 23.10.2012; опубл. 20.11.2015, Бюл. № 32.

2. Восстановление изоляционных свойств обмоток якоря тягового электродвигателя [Текст] / И. А. Худоногов, В. Н. Иванов и др. // Вестник Иркутского государственного технического университета / Иркутский нац. исследоват. техн. ун-т. - Иркутск. - 2006. -№ 4-1 (28). - С. 60 - 62.

3. Заяв. 95387 Российской Федерации. МПК Н02К15/12. устройство камерного типа для сушки полимерной изоляции остова тяговых электрических машин вращающимся тепловым полем [Текст] / Е. Ю. Дульский, П. Ю. Иванов, А. М. Худоногов, А. С. Ковшин, А. А. Хам-наева, И. О. Лобыцин, М. А. Дивинец, Н. И. Мануилов; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения». № 2020105800; заявл. 06.02.2020.

4. Дульский, Е. Ю. Энергоаудит безразборной технологии ремонта магнитной системы тяговых двигателей электровозов [Текст] / Е. Ю. Дульский // Мир транспорта. - 2012. -Т. 10. - № 3 (41). - С. 168 - 171.

5. Иванов, П. Ю. Математическое моделирование процесса нагрева изоляции обмотки статора асинхронной вспомогательной машины электровоза [Текст] / П. Ю. Иванов, В. М. Агафонов, Е. Ю. Дульский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2016. - № 1 (49). - С. 183 - 189.

6. Александров, А. А. Моделирование термических остаточных напряжений при производстве маложестких деталей: Дис... канд. техн. наук / Александров Андрей Алексеевич. -Иркутск, 2016. - 165 с.

7. Александров, А. А. Расчет термических остаточных напряжений в заготовках из алюминиевых сплавов [Текст] / А. А. Александров, А. В. Лившиц, А. В. Рудых // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2016. - № 1(49). - С. 52 - 56.

8. Зигель, Р. Теплообмен излучением [Текст]: Пер. с англ. / Р. Зигель, Дж. Хауэлл;-М.: Мир, 1975. - 934 с.

9. Бураковский, Т. Инфракрасные излучатели [Текст]: Пер. с польского / Т. Бураковский, Е. Гизиньский, А. Саля. - Л.: Энергия, 1978. - 408 с.

10. Сутягин, В. М. Химия и физика полимеров [Текст]: Учебное пособие / В. М. Сутягин, Л. И. Бондалетова / Томский политехн. ун-т. - Томск, 2003. - 208 с.

References

1. Khudonogov А. М., Lytkina E. M., Dulsky E. Yu., Ivanov P. Yu., Garev N. N., Vyzhimova V. N.; PatentRU2569337. IPC Н02К 15/12, 20.11.2015.

2. Khudonogov I. А., Ivanov V. N., etc. Restoration of insulation properties of the armature windings of a traction motor [Vosstanovlenie izolyacionnyh svojstv obmotok yakorya tyagovogo elektrodvigatelya]. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta - Proceedings of Irkutsk State Technical University, 2006, no. 4 (28), vol. 1, pp. 60 - 62.

3. Application 95387 of the Russian Federation. IPC Н02К 15/12. Dulsky, P.Yu. Ivanov, A.M. Khudonogov, A.S. Kovshin, A.A. Khamnaeva, I.O. Lobytsin, M.A. Divinets, N.I. declared 06.02.2020.

4. Dulsky E. Yu. Energy audit of non-selective repair technology for the magnetic system of electric locomotives traction engines [Energoaudit bezrazbornoj tekhnologii remonta magnitnoj sis-temy tyagovyh dvigatelej elektrovozov]. Mir transporta - World Of Transport, 2012, vol. 10, no. 3 (41), pp. 168 - 171.

5. Ivanov P. Yu., Agafonov V. M., Dulsky E. Yu. Mathematical modeling of the process of heating the insulation of the stator winding of an asynchronous auxiliary machine of an electric locomotive [Matematicheskoe modelirovanie processa nagreva izolyacii obmotki statora asinhronnoj vspomogatel'noj mashiny elektrovoza]. Sovremennye tekhnologii. Sistemnyj analiz. Modelirovanie -Modern technologies.System analysis. Modeling, 2016. no. 1 (49), pp. 183 - 189.

6. Alexandrov A. A. Modelirovanie termicheskih ostatochnyh napryazhenij pri proizvodstve malozhestkih detalej (Modeling of thermal residual stresses in the production of semi-rigid parts). Doctor's thesis, Irkutsk, ISTU, 2016, 165 p.

7. Aleksandrov A. A., Livshic A. V., Rudyh A. V. Calculation of thermal residual stresses in aluminum alloy workpieces [Raschet termicheskih ostatochnyh napryazhenij v zagotovkah iz al-yuminievyh splavov]. Sovremennye tekhnologii. Sistemnyj analiz. Modelirovanie - Modern technologies.System analysis. Modeling, 2016, no. 1(49), pp 52 - 56.

8. Zigel', R. Teploobmen izlucheniem (Heat exchange by radiation). Moscow: Mir, 1975, 934 p.

9. Burakovskij, T., Gizin'skij E., Salya A. Infrakrasnye izluchateli (Infrared radiators). Leningrad: Energiia, 1978, 408 p.

10. Sutyagin V. M., Bondaletova L. I. Himiya i fizika polimerov (Polymer chemistry and physics). Tomsk: TPU, 2003, 208 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Дульский Евгений Юрьевич

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС).

Чернышевского ул., д. 15, г. Иркутск, 664074, Российская Федерация.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Dulsky Evgeny Yuryevich

Irkutsk State Transport University (IrSTU).

st. Chernyshevsky, d. 15, Irkutsk, 664074, the Russian Federation.

Кандидат технических наук, доцент кафедры «ЭПС», ИрГУПС.

Тел.: +7 (983) 403-46-43. E-mail: e.dulskiy@mail.ru

Ph. D. in Engineering, Associate Professor of the department « EPS», IrSTU.

Phone: +7 (983) 403-46-43. E-mail: e.dulskiy@mail.ru

Иванов Павел Юрьевич

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС).

Чернышевского ул., д. 15, г. Иркутск, 664074, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, доцент кафедры «ЭПС», ИрГУПС.

Романовский Александр Игоревич

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС).

Чернышевского ул., д. 15, г. Иркутск, 664074, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, доцент кафедры «ЭПС», ИрГУПС.

Дивинец Марина Алексеевна

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС).

Чернышевского ул., д. 15, г. Иркутск, 664074, Российская Федерация.

Студент кафедры «ЭПС», ИрГУПС

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Основы проектирования промышленной установки для упрочнения полимерной изоляции магнитной системы тягового двигателя электровоза тепловым излучением [Текст] / Е. Ю. Дульский, П. Ю. Иванов и др.// Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2020. - № 1 (41). - С. 20 - 29.

Ivanov Pavel Yuryevich

Irkutsk State Transport University (IrSTU).

st. Chernyshevsky, d. 15, Irkutsk, 664074, the Russian Federation.

Ph. D. in Engineering, Associate Professor of the department « EPS», IrSTU.

Romanovsky Alexander Igorevich

Irkutsk State Transport University (IrSTU).

st. Chernyshevsky, d. 15, Irkutsk, 664074, the Russian Federation.

Ph. D. in Engineering, Associate Professor of the department « EPS», IrSTU.

Divinets Marina Alekseevna

Irkutsk State Transport University (IrSTU).

st. Chernyshevsky, d. 15, Irkutsk, 664074, the Russian Federation.

Student of the department « EPS», IrSTU.

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Dulsky, E. Yu., P. Yu. Ivanov, Romanovsky A. I., M. A. Divinets. Bases of designing industrial installation for strengthening polymer insulation of magnetic system of electric truck motor by heat radiation. Journal of Transsib Railway Studies, 2020, no. 1 (41), pp. 20 - 29 (In Russian).

УДК 621.333

Н. Л. Рябченок, Т. Л. Алексеева, Л. А. Астраханцев, В. А. Тихомиров

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС), г. Иркутск, Российская Федерация

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЯГОВОГО ПРИВОДА МАГИСТРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

Аннотация. Предметом исследования является энергетическая эффективность системы тягового электроснабжения и тягового электропривода электровозов. Научное обоснование оценки энергетической эффективности взаимосвязанной системы электрической тяги поездов направлено на решение задач по снижению потерь напряжения в контактной сети, активной мощности в контактной сети и тяговом электроприводе электровозов за счет полного и непрерывного использования электрического потенциала системы электроснабжения. В основу методологии исследований положены закон сохранения энергии, математическое моделирование энергетического процесса и спектральный анализ напряжения и тока на токоприемнике электровоза. Аналитически и результатами расчета доказано, что значительные потери напряжения, активной мощности в контактной сети, тяговом электроприводе электровозов вызваны неудовлетворительной работой регуляторов мощности и несоответствием уровня напряжения в контактной сети мощности, которая необходима для реализации тяжеловесного и скоростного вождения поездов. Для устранения отрицательного влияния индуктивного сопротивления тягового электроснабжения переменного тока на энергетическую