Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Транспортная энергетика (хладотранспорт) Минимаркер Схемы и источники энергоснабжения

Схемы и источники энергоснабжения

Страница 1 из 6

С помощью электрического оборудования, применяемого на рефрижераторном подвижном составе, осуществляют привод в действие холодильного и отопительного оборудования, пуск и остановку холодильных машин, дизель-генераторов и отопительных установок, измерение температуры внутри вагонов и их освещение, экипировку топливом. С помощью электрооборудования автоматизируется работа холодильных машин, дизель-генераторов и отопительных приборов.

Электрическое оборудование рефрижераторного подвижного состава можно разделить на следующие основные группы:

  • источники электроэнергии (генераторы и аккумуляторные батареи). Генераторы приводятся в действие дизелями и от оси колесной пары. Первые вырабатывают трехфазный переменный ток для питания холодильных машин и отопительных установок, а вторые заряжают аккумуляторные батареи. Для преобразования постоянного тока в переменный используются преобразователи, которые дают питание различным вспомогательным линиям;
  • потребители электроэнергии (электродвигатели, электрические нагреватели, калориферы, лампы и др.). Электродвигатели непосредственно приводят в действие компрессоры холодильных установок, вентиляторы, насосы, заслонки. Эти двигатели располагаются, как правило, на одной раме с соответствующим агрегатом. С помощью электрических нагревателей и калориферов производится отопление грузовых помещений вагонов и других помещений. Нагреватели и калориферы монтируются в обогреваемых помещениях или в блоке с воздухоподогревающими устройствами;
  • пускорегулирующие, защитные и распределительные устройства (автоматические выключатели, магнитные пускатели, переключатели, реостаты, предохранители, тепловые реле, распределительные щиты, силовые шины и т. д.). С помощью электрооборудования этой группы осуществляется подключение и отключение источников тока от потребителей, регулирование режимов работы и защита от аварий. Пускорегулирующие и защитные аппараты и распределительные устройства находятся в основном в распределительных щитах;
  • приборы автоматики и дистанционного управления, к которым относятся различные реле, магнитные вентили, датчики, аппаратура для измерения и записи температуры и др.;
  • электрические магистрали и линии (провода, кабели и др.), связывающие между собой источники электроэнергии с потребителями и распределительными устройствами.

Электрическое оборудование рефрижераторных вагонов работает в сложных условиях, характеризующихся вибрацией и тряской, наличием агрессивных сред (аммиак, рассол, дизельное топливо), повышенной влажностью и запыленностью. Кроме того, оно может подвергаться воздействию наружных температур от -50 до +50° С.

Исходя из этих условий, к электрическому оборудованию предъявляют особые требования. Все машины, аппараты и приборы должны быть компактными, иметь небольшие массу и габаритные размеры, а также высокую надежность работы в условиях тряски и вибраций движущегося вагона. Некоторые аппараты и приборы (магнитные вентили, нагревательные элементы, реле и др.) должны быть защищены от воздействия хладагента, влаги и других агрессивных сред.

Работа электрического оборудования должна быть максимально автоматизирована, так как это позволяет более точно поддерживать требуемые режимы и сокращать численность персонала, занятого на обслуживании рефрижераторных вагонов.

Системой электроснабжения называют комплекс оборудования, предназначенный для выработки и распределения электрической энергии к потребителям (приводы холодильных машин, отопительных установок и вспомогательного оборудования).

Передача электрической энергии может осуществляться на постоянном и переменном токе.

Постоянный ток целесообразно применять в том случае, когда требуется использовать электродвигатели со значительным пусковым вращающим моментом и регулировать частоту вращения в широком диапазоне. В передаче, работающей на постоянном токе, отсутствуют недостатки, связанные с коэффициентом мощности cos φ. Однако такая передача требует более сложной конструкции генераторов и электродвигателей, что приводит к увеличению их массы и уменьшению надежности работы.

Переменный трехфазный ток целесообразно применять, когда потребители не требуют больших пусковых моментов и работают при постоянном вращающем моменте и не изменяющейся частоте вращения. Генераторы и электродвигатели, работающие на переменном трехфазном токе, значительно проще по конструкции и имеют более высокую надежность работы.

По условиям работы холодильных машин на подвижном составе с машинным охлаждением следует применять передачу на переменном трехфазном токе. Это объясняется тем, что холодильные машины пускаются сравнительно редко и не требуют при этом больших пусковых моментов от электродвигателей. В процессе работы частота вращения электродвигателей привода холодильных машин практически должна оставаться неизменной.

Приводы отопительных устройств работают одинаково как на переменном, так и на постоянном токе.

Принципиальная схема электроснабжения каждой единицы подвижного состава зависит от принятой схемы охлаждения и отопления грузовых вагонов.

На 21-вагонном поезде применяют две центральные холодильные машины, охлаждающие все грузовые вагоны. Поэтому схема распределения электроэнергии поезда (рис. 93, а) имеет два привода холодильных машин ПХ1 и ПХ2, размещенных в вагон-машинном отделении (4). Отопительные установки и их приводы ПО1...П10 находятся в каждом вагоне-холодильнике 1...2, 5...6. Электроэнергия, необходимая для привода холодильных машин и отопительных установок, вырабатывается тремя генераторами Г1, Г2, ГЗ, расположенными в вагон-дизель-электростанции (3), и передается к потребителям через силовую распределительную сеть.

Схема распределения электроэнергии

Рис. 93 – Схема распределения электроэнергии 21-вагонного поезда (а), 5-вагонной секции ЦА-5 (б), 5-вагонной секции БМЗ (в), автономного вагона (г)

Кроме основных потребителей электроэнергии имеются выпрямитель, осветительный трансформатор и др., расположенные в служебном отделении вагона (3). Помимо основных силовых распределительных цепей в секции есть вспомогательные цепи, обеспечивающие управление отопительными установками, приборами измерения температуры и освещения.

Для 21-вагонного поезда схема распределения аналогична рассмотренной и отличается количеством генераторов и вагонов-холодильников.

Преимуществом схем распределения электроэнергии и 21-вагонных поездов и 12-вагонных секций является сравнительно небольшое количество электродвигателей в приводе холодильных машин. Эти электродвигатели расположены в одном вагоне и находятся под наблюдением обслуживающего персонала, что повышает надежность их работы, сокращает трудоемкость обслуживания и ремонта, а также делает менее разветвленной силовую распределительную сеть. Недостатком таких схем является опасность выхода из строя всей холодильной машины в результате неисправности хотя бы одного электродвигателя.

В 5-вагонной секции ЦА-5 грузовые вагоны 1...5 (рис. 93, б) имеют самостоятельные холодильные машины и отопительные установки. В связи с этим в каждом вагоне находятся электродвигатели, составляющие приводы холодильных машин ПХ1...ПХ10, а также приводы отопительных установок ПО1...П10. Генераторы Г1 и Г2, вырабатывающие электроэнергию, расположены в вагоне (3), а вспомогательные устройства — в вагоне (2).

В 5-вагонных секциях БМЗ (рис. 93, в) вагоны-холодильники 1, 2, 4, 5 имеют по две холодильных машины и две отопительные установки, поэтому в каждом вагоне находятся приводы холодильных машин ПХ1…ПХ8 и отопительных установок ПО1...ПО8. Генераторы Г1 и Г2, вырабатывающие электроэнергию, расположены в вагон-дизель-электростанции (3). Схема распределения электроэнергии в 5-вагонной секции ЦБ-5 отличается от схемы, приведенной на (рис. 93, в), наличием трех генераторов — двух основных и одного вспомогательного. Достоинство схем распределения электроэнергии 5-вагонных секций состоит в независимости работы холодильных машин и отопительных установок каждого вагона друг от друга.

Автономный вагон (рис. 93, г) имеет два генератора Г1 и Г2 и два привода — холодильных машин ПХ1 и ПХ2 и отопительных установок, размещенных в машинных отделениях I и III, между которыми находится грузовое помещение II. Автономный вагон со служебным отделением, кроме того, имеет привод вспомогательных цепей. У автономных вагонов вследствие простой конструкции электродвигателей и их небольшой мощности работа холодильных и отопительных устройств автоматизирована.

В качестве источников электроэнергии на рефрижераторном подвижном составе используют синхронные генераторы трехфазного тока. Все синхронные генераторы имеют устройство для автоматического регулирования напряжения — стабилизаторы. По принципу действия и способу стабилизации напряжения генераторы делятся на четыре типа:

  • с компаундным стабилизатором неподвижного магнитного поля (тип ДГБ);
  • с компаундным стабилизатором вращающегося магнитного поля (тип ДГЦИ);
  • с компаундирующими трансформаторами и резисторами (тип ЕС);
  • с трехфазным компаундирующим трансформатором и дросселем холостого хода (тип ССЕД).

В синхронных генераторах всех указанных типов генератор, возбудитель и стабилизатор напряжения объединены в одну общую электрическую машину. Такое исполнение позволяет уменьшить массу и габариты генератора и сделать его компактным.

Техническая характеристика синхронных двигателей

 

ДГБ38-4/2

ДГБ15-100 Б/2

ДГБС30-4/3, ДГБС30-4/4

ЕС93-4С, ЕСС93-4М, ЕСС5-93-4М101, ЕСС5-93-4М101В

Номинальная мощность, кВ·А

70

16,5

93,7

112

Напряжение, В

400

390

400/230

390

Ток, А

100

24,4

135/235

185

Частота тока, Гц

50

50

50

50

Частота вращения вала, об/мин

1000

1500

1500

1000

Число пар полюсов

3

2

2

3

Коэффициент мощности

0,8

0,8

0,8

0,8

Масса, кг

640

320

605

990

Конструктивное исполнение

С неподвижными полюсами возбуждения

С вращающимися полюсами возбуждения

Тип подвижного состава, где применяется генератор

5-вагонная секция ЦА-5 и 12-вагонная секция

Автономный вагон, 12-вагонная секция, 5-вагонная секция ЦБ-5

5-вагонная секция БМЗ

21-вагонный поезд


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика