автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Повышение экономичности электровозов переменного тока за счет применения новых электронных систем управления



На правах рукописи

Фадеев Сергей Владимирович

| ПОВЫШЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

' ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ

) ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2003

Работа выполнена на Горьковской железной дороге

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Иньков Юрий Моисеевич

Кандидат технических наук Петраковский Сергей Семенович

Ведущая организация-

Отделение транспорта и машиностроения ВИНИТИ РАН

Защита диссертации состоится «_

. 2003 года в «_»

часов на заседании диссертационного совета Д 218.005.02 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, 15, аудитория_.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ).

Автореферат разослан «_».

. 2003 года.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

сл-

Власов

7^75

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы определяется ростом дефицита энергетических ресурсов, расширением парка и сферы использования электровозов, особенно электровозов ВЛ80С. Для них, ввиду их массовости и низкого эксплуатационного к.п.д. на большей части пути следования, необходимо проанализировать и разработать специальные энергосберегающие методы управления тяговыми электроприводами. Такие методы и разработанные на их базе блоки автоматики должны обеспечить улучшение показателей использования электровозов в поездной работе, т.е. снизить удельные энергозатраты, повысить ресурс

электрооборудования. При этом особенно большое значение приобретает разработка и внедрение новой, ресурсосберегающей техники, технологий управления движением поезда и соответствующего технологического оборудования.

Цель исследования состоит в обосновании экономичных способов управления электровозами и спарками электровозов переменного тока и в разработке технических средств для реализации этих способов на практике, т.е. в электровозных депо.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

•развитие комплексной методики расчета потерь энергии в оборудовании электровоза;

•расчет и анализ потерь энергии в этом оборудовании и электровозе в целом;

•выдача практических рекомендаций, обеспечивающих снижение энергозатрат локомотивами в поездной работе;

«

г

ис. НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА

•реализация и экспериментальная (включая эксплуатационную) проверка предложенных технических решений по повышению экономичности электровозов и спарок электровозов.

Методика исследования базируется на анализе электромагнитных процессов для квазистационарных режимов работы электровоза переменного тока с учетом энергозатрат на его собственные нужды и потерь энергии в основных узлах локомотива по составляющим (механические, электрические, магнитные, пульсационные и добавочные потери). При этом использованы методы математической статистики, а также аналитические и численные методы решения уравнений, основные расчетные соотношения электромеханики и преобразовательной техники. Научная новизна работы заключается в следующем: •разработана комплексная методика расчета потерь энергии в оборудовании электровоза переменного тока, которую можно применять в широком диапазоне нагрузки и скорости движения; методика основана на основных положениях теории электрических машин и на использовании результатов испытаний электрооборудования локомотива; они позволяют уточнить его тягово-энергетические характеристики;

•предложен метод для сравнительного анализа способов регулирования тяги электровозов, при помощи которого определены наиболее экономичные режимы работы для электровоза переменного тока;

•исходя из требований минимизации потерь энергии обоснован критерий выбора числа работающих секций, на основе которого разработаны алгоритм и технические средства посекционного регулирования.

Практическая ценность выполненной работы состоит в том, что: •обоснованы рекомендации по реализации экономичного использования электровозов в заданном графике движения с выбором

числа работающих тяговых двигателей или секций, напряжения и степени ослабления возбуждения тяговых двигателей в зависимости от веса поезда и профиля пути;

•внедрены на электровозах ВЛ80С в локомотивных депо Горьковской ж.д. системы автоматического управления режимами работы мотор-вентиляторов, системы оперативной регулировки мощности локомотива, телемеханические устройства управления по системе многих единиц спарками электровозов для вождения тяжеловесных составов.

Реализация работы выполнена путем внедрения ее результатов на электровозах ВЛ80С приписки Горьковской ж.д. Всего с использованием данной разработки модернизировано свыше 90 электровозов, которые работают на всех тяговых плечах Горьковской ж.д.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены:

•на заседании НТС Горьковской железной дороги (2002-2003 г.г.);

•на научно-техническом семинаре кафедры «Электрическая тяга» МИИТа (2002 г.);

•на заседании кафедры «Электрическая тяга» РГОТУПС (2000 г.).

Публикации. По результатам исследования опубликовано 10 печатных работ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 137 наименований и 2 приложений. Объем основного текста - 183 страницы, включая 13 таблиц и 58 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, указаны цель и основные методы исследования, приведена аннотация каждой главы.

В первой главе выполнен анализ динамики изменения общих и удельных затрат электроэнергии в тяге поездов на ж.-д. транспорте. Отмечен ряд неблагоприятных тенденций, в частности существенное повышение удельного энергопотребления у электровозов переменного тока над электровозами постоянного тока. Кроме того, имеется тенденция к росту удельных энергозатрат, что увязано с действием ряда эксплуатационных факторов - грузооборот, техническая и участковая скорость, вес состава, осевые нагрузки.

Детальный анализ проведен для участка Горький - Владимир, где эксплуатируются электровозы ВЛ80С. По методу энергобаланса проанализированы потери, выведены выражения для расчета к.п.д. электровоза, введено понятие среднеэксплуатационного к.п.д. Установлено, что основным фактором, влияющим на удельные энергозатраты, является нагрузка электровоза, которая напрямую зависит от веса состава. Соответствующие зависимости для среднеэксплуатационного к.п.д. Т1э и для удельных энергозатрат <3 представлены на рис. 1.

По результатам анализа сделан вывод о том, что на участке Горький - Владимир, который является типичным для Горьковской ж.д., имеются значительные резервы энергосбережения. Прежде всего необходимо повысить экономичность электровоза при работе с малыми нагрузками. Для этого обосновано применение оперативного посекционного регулирования электровоза и внедрение регулирования мотор-

вентиляторов. Однако, теоретическая база этих решений развита еще недостаточно, особенно для электровозов переменного тока. В первую очередь должна быть обоснована методика расчета потерь электроэнергии в энергетической цепи электровоза при посекционном регулировании.

Рис. 1. Зависимость энергетических показателей от веса состава - - - - среднеэксплуатационный к.п.д. электровоза в условиях тягового плеча равнинного профиля; -удельные энергозатарты.

Во второй главе проанализирована энергетическая ситуация в электрической тяге. Показана тенденция изменения удельных затрат электроэнергии по видам движения, рассмотрена динамика изменения их соотношений за 1988 - 2001 г.г. Сформулировано решение задачи энергосбережения в наиболее общей постановке при участии основных служб железной дороги {рис. 2).

Конкретизирован комплекс мероприятий по энергосбережению, включая организационные и технические решения. Проанализирована возможность модернизации электровозов ВЛ80С на Горьковской ж.д. и указаны основные технические решения, которые могут быть использованы при этом для целей энергосбережения.

s

Рис. 2. Технология организации перевозочного процесса с точки зрения энергосбережения (справа указаны службы, отвечающие за технологические компоненты).

В третьей главе обоснована математическая модель электровоза переменного тока, предложена методика расчета потерь энергии, выполнены конкретные расчеты для электровозов ВЛ80С, которые являются основой локомотивного парка Горьковской ж.д.

Потери в трансформаторно-выпрямительной установке рекомендовано рассчитывать по внешним характеристикам, которые ,У

построены и проверены опытным путем для всех ходовых позиций в рабочем диапазоне токов 250 - 880 А на каждый тяговый двигатель. При ^

расчете потерь принимается во внимание коэффициент мощности, составляющий 0,87 - 0,89, причем его максимум имеет место при токе 400 - 500 А. Результатом расчета является также зависимость коэффициента пульсаций выпрямленного тока от нагрузки, что необходимо для расчета 1

пульсационных потерь в тяговых двигателях. '

Потери в двигателе принято рассчитывать как сумму электрических, механических потерь, потерь в стали якоря, добавочных и пульсационных

+ + + (1) I Электрические потери рассчитаны в функции тока по известной

формуле

+ . (2) где -сопротивление всех обмоток с учетом ослабления поля; » Шт - падение напряжения в щеточном контакте.

Механические потери рассчитаны по данным испытаний тяговых двигателей, причем совокупность опытных точек аппроксимирована полиномом

Д^мег = а,-н2+Ь1-п, (3)

где л - частота вращения двигателя;

й,, 6,-коэффициенты аппроксимации (для тягового двигателя НБ418К6 имеем д, = 0,001, 6, = 2,1.

Добавочные потери возникают как на холостом ходу, так и под нагрузкой, т.е.

АР^АРт + АРя,. (4)

Расчет этих составляющих выполнен при учете поперечной ' составляющей магнитного поля, зубчатости якоря, коммутации, некоторых

особенностей выполнения магнитной системы двигателя. » Основные потери в стали якоря ДРсо определены по известным

формулам электромеханики.

Суммарные потери в двигателе рассчитаны по формуле (1) для основных ходовых позиций электровоза. В качестве примера на рис. 3 дана такая зависимость при максимальном ослаблении поля.

Особо важен при посекционном регулировании учет потерь в тяговой передаче. Этот расчет выполнен по рекомендациям МЭК 349 с добавлением потерь в моторно-осевом подшипнике и буксах. Результирующие зависимости даны на рис. 4. 52

44

36 28 20 12

I ДРж. кВт Т .--1ПППЛ ---

V- ' —X

--V ^ — \

9С )0 А

_

800 А __

700 А .-Хг _— ^ 1 —

600 А 500 А

V, км/ч

ЗЗОПЗ 290ПЗ 250ПЗ 210ПЗ 170ПЗ

20

зо

40

50

60

70

80

90

Рис. 3. Зависимость суммарных потерь в двигателе НБ418К6от скорости движения электровоза на ходовых позициях при р - 0,43.

2.65 кН м 1.61 кН м 1.14 кН м

кН м

кН-м

Рис. 4. Потери в тяговой передаче электровоза ВЛ80С при разных значениях вращающего момента на его валу

В четвертой главе на основе полученных в третьей главе зависимостей уточнены тягово-энергетические характеристики электровоза для различных режимов его работы и обоснован алгоритм перехода на посекционное регулирование и обратно. В расчетах использованы выражения для касательной силы тяги и к.п.д.

ЛР.

(5)

Ъ =

Л

С-Л -V

■100%, (6)

С-РК^ + асАРэ

где Рд,Мг,Рд- сила тяги, вращающий момент на валу двигателя и его полезная мощность;

кд,асв - число двигателей в секции и количество включенных секций; /¿„ДР, - передаточное отношение тяговой передачи и потери в ней; дРэ - суммарные потери с учетом собственных нужд; ДК - диаметр бандажа колесной пары.

Зависимости для к.п.д. даны на рис. 5. На основе этих зависимостей уточнены потери в энергетической цепи электровоза ВЛ80С в функции силы тяги и тока тяговых двигателей, скорости и номера позиции контроллера (рис. б). Эти данные использованы для выбора алгоритма посекционного управления, который базируется на использовании линий переключения по рис. 7. Для случая ручного управления двухсекционным электровозом алгоритм целесообразно упростить следующим образом:

• при токе двигателя менее 400 А следует выключить одну из секций;

• при токе двигателя более 650 А нужно работать двумя секциями

В выключенной секции мотор-вентиляторы переводятся на низшую ступень регулирования, что обеспечивает дополнительную экономию. В практике вождения поездов даже на самых тяжелых тяговых плечах

Рис. 5. К.п.д. электровоза ВЛ80С на основных ходовых позициях (а-в функции тока; 6-в функции скорости).

600

500

400

300

200

9 11 13 15 17 19 21

Позиции: • -13НП о —17 НП @ -21 НП ° -25 НП О - 29 НП Ф - 33 НП □ - 33 ОП1 0 - 33 ОП2 Д-ЗЗОПЗ

;_I

25 Рк, тс

Рис. 6. Суммарные потери в энергетической цепи электровоза ВЛ80С ( — 2 секции;----1 секция)

1д°\А

2 секции

V

1 секция

40 50 60 70 80

1 секция

А-

2 секции

V,

км/ч

Рис. 7. Алгоритм для работы блока автоматики посекционного регулирования

Горьковской ж.д. обеспечена экономия 3,8 - 11,2 % в зависимости от доли неполновесных поездов.

В пятой главе рассмотрена практическая реализация экономичных режимов многосекционных электровозов, обоснованы возможности увеличения энергетического эффекта. При автоматизации процесса управления целесообразно перейти от посекционного к поблочному регулированию, отключая блоки тяговых двигателей, причем в каждом блоке - по два двигателя, соединенных параллельно и питающихся от общего диодного выпрямителя, при этом должен быть использован усовершенствованный алгоритм управления, который разработан на базе линий переключения по рис. 8, где т - число блоков.

Практическое использование посекционного и поблочного регулирования связано с повышением силы тяги и мощности тех двигателей, которые остаются включенными. Чтобы исключить возможность их боксования, реализованы схемы, обеспечивающие повышение жесткости тяговой характеристики двигателя. Для внедрения рекомендованы схема подпитки обмоток возбуждения (рис. 9) и уравнительные соединения между параллельными цепями в каждом из блоков тяговых двигателей (рис. 10).

Эффективность посекционного и поблочного регулирования существенно повышается при использовании системы автоматического управления мотор-вентиляторами (САУВ). Эта система обеспечивает возможность снижения частоты вращения мотор-вентиляторов в 3 раза. При этом потребление мощности из сети собственных нужд 3x380 В 50 Гц сокращается по каждому вентилятору с 30 до 2 кВт. Системой САУВ оборудовано 350 электровозов ВЛ80С.

V, км/ч

Рис. 8. Диаграмма для определения числа экономично работающих блоков тяговых двигателей.

г> ~ 25 kB

ИШ

v,

км/ч

90

80

70

60

50

1 \

\

V М.х.

Ж.Х. \ 2 ---

Жх* з—-

I I I I I 1

200

400

600

800

La

Рис. 9. Улучшение сцепления колеса с рельсом посредством подпитки цепи возбуждения тяговых двигателей в момент начала боксования: 1 - без подпитки; 2 - ток подпитки 850 А; ток подпитки 970 А.

Рис. 10. Улучшение сцепления колеса с рельсом посредством уравнительных соединений двигателей через индуктивные шунты.

Для автоматизации посекционного регулирования использована система оперативного регулирования мощности локомотива ОРМЛ-4, (разработчик НПК ВНИИЖТ). Такой системой при участии автора оборудовано 80 электровозов.

В случае применения двойной тяги (4 секции ВЛ80С) для вождения тяжеловесных составов посекционное регулирование может быть реализовано в соответствующей системе СМЕТ-УК2 (разработчик НПК ВНИИЖТ). Этой системой на Горьковской ж.д. оборудовано 100 электровозов.

Посекционное регулирование возможно и в специфическом варианте использования двух секций электровоза ВЛ80С для тяги пригородного электропоезда, состоящего из 10 прицепных вагонов ЭД9Т. При этом зафиксировано снижение энергозатрат по сравнению с типовым 10-вагонным поездом ЭД9Т не менее 2,5 %, снижение эксплуатационных расходов в депо приписки - почти вдвое.

Годовой экономический эффект от внедрения указанных технических решений на Горьковской ж.д. составляет 9,71 млн. руб. Он рассчитан по фактическим данным экономии энергозатрат, приведенным в приложениях 1-2.

1

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

I

1. На основе анализа энергозатрат в тяге поездов сделан вывод о наличии резервов экономии электроэнергии на электровозах переменного тока и намечен комплекс технических и организационных мероприятий по энергосбережению, включая модернизацию электровозов с установкой на них новых электронных

| систем управления.

I

I

I

I

2. Выполнен анализ условий поездной работы электровозов переменного тока в грузовом движении на Горьковской ж.д., на основе чего обоснована целесообразность применения систем посекционного регулирования, что позволяет повысить среднеэксплуатационный к.п.д. электровоза, сократив потери электроэнергии в его энергетической цепи за счет отключения части тяговых двигателей, одновременно повысив силу тяги других. Посекционное регулирование должно дополняться регулированием мотор-вентиляторов, причем для электровозов переменного тока с асинхронными вспомогательными машинами целесообразно предусмотреть одну дополнительную ступень регулирования с понижением частоты вращения мотор-вентиляторов в 3 раза.

3. Обоснование алгоритма посекционного регулирования требует уточнения методики расчета потерь во всей энергетической цепи электровоза - от токоприемника до контакта «колесо-рельс». Такие методики приведены для трансформаторно-реакторного оборудования, выпрямителя, тягового двигателя, тяговой передачи. На основе этих методик рассчитаны диаграммы потерь энергии в функции тока двигателя, скорости поезда, позиции контроллера машиниста для нормального и ослабленного поля.

4. По уточненным диаграммам потерь рассчитано положение линий переключения тяговых двигателей в системе посекционного регулирования, причем в уточненном алгоритме переключение осуществляется в функции тока тяговых двигателей и скорости поезда, а в упрощенном - только в функции тока.

5. Дополнительно проработаны предложения по улучшению противобоксовочных свойств электровоза при помощи подпитки обмоток возбуждения тяговых двигателей и уравнительных

соединений, что обеспечивает повышение жесткости тяговых характеристик при проскальзывании колесных пар и, следовательно, гарантирует надежную работу электровоза при посекционном регулировании.

6. Метод посекционного регулирования проверен также в условиях двойной тяги тяжеловесных поездов и при вождении пассажирских поездов двумя секциями электровоза ВЛ80С в пригородном сообщении. В этих условиях также получена экономия электроэнергии до 7 %.

7. Внедрение предложения по посекционному регулированию выполнено практически на всем парке магистральных электровозов Горьковской ж.д. (96 единиц электровозов). Фактическое снижение энергозатрат в системе электрической тяги составило 3,8 %, что обеспечивает годовой экономический эффект 9,71 млн. руб.

I

5

I !

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах автора:

1. Фадеев C.B. Обеспечение энергосбережения в электрической тяге переменного тока путем совершенствования электровозов и систем регулирования электрооборудования. Тезисы докладов Всероссийской научной конференции «Научно-технический прогресс на транспорте России в XXI веке», 2-5 октября 2001 г., РАН, М., 2001 г., с. 61-62.

2. Сидорова H.H., Фадеев C.B. Феоктистов В.П. Анализ потребления электроэнергии электровозами в грузовом движении с целью обоснования мероприятий по энергосбережению. М., МИИТ-РАПС, 2001 г., 47 с.

3. Гусев В.И., Гут В.А., Фадеев C.B. Электрическое торможение на электропоездах ЭР9Т / /Локомотив. - 1994. - №7. - С. 16 - 18.

4. Гут В.А., Слепнев С.С., Фадеев C.B. Станция стендовых и высоковольтных испытаний / /Локомотив. -1995. - №9. - С. 23 - 25.

5. Гут В.А., Фадеев C.B. Импульсная установка для проверки якорей тяговых двигателей / /Локомотив. -1999. - №4. - С. 24 - 26.

6. Фадеев C.B., Видерман С.А. Пригородный поезд с локомотивной тягой / /Локомотив. - 2001. - №2. - С. 23.

7. Фадеев C.B., Сергеев A.A., Мещанинов К.П. Вибродиагностика тягового редуктора электропоезда / /Локомотив. - 2001. - №8. - С. 22 - * 23.

8. Фадеев C.B. Снижение потерь энергии в электровозах переменного тока при посекционном регулировании силы тяги. Труды 3-й научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на ж.-д. транспорте» 29-30 июня 2000 г., М., МИИТ, 2000, С. 236-237.

9. Пыров А.Е., Фадеев C.B., Видерман С.А. Телемеханическая аппаратура управления электропоездами / /Локомотив. - 2001. - №12. - С. 29 - 30.

Ю.Рабинович M.Д., Фадеев C.B., Видерман С.А. Как обслуживать системы

автоведения электропоездов / /Локомотив. -2002. - №2. - С. 15. П.Фадеев C.B., Сергеев A.A., Смирнов В.А. Комплекс диагностики колесно-редукторных блоков / /Локомотив. - 2002. - №7. - С. 22 - 24.

7275"

¥-7275

Фадеев Сергей Владимирович

Повышение экономичности электровозов переменного тока за счет применения новых электронных систем управления

05.09.03 -

хнические комплексы и системы

Подписано в печать Формат 60x84/16 Тираж 80 экз. Зак£Г№ $2?-Типография МИИТ. 127994, г. Москва, ул. Образцова/15.

Глава ВВЕДЕНИЕ

1. ЭНЕРГОЗАТРАТЫ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ВЛИЯЮЩИЕ НА НИХ ФАКТОРЫ

1.1. Анализ энергозатрат электровозов

1.2. Анализ факторов, влияющих на энергопотребление электровозов

1.3. Постановка задачи и цель исследования

2. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГЕ

2.1. Электрическая тяга как составная часть электроэнергетики, специфические особенности электрической тяги, как потребителя электроэнергии.

2.2. Тенденции общего и удельного потребления электроэнергии на сети железных дорог и связь энергопотребления с транспортной работой.

2.3. Пути решения проблемы энергосбережения на железнодорожном транспорте.

3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

3.1. Общая характеристика силовой цепи электровоза

3.2. Энергетические показатели и характеристики процесса преобразования электроэнергии на электровозе переменного тока

3.3. Анализ потерь в тяговом двигателе пульсирующего тока

3.4. Анализ потерь в тяговом трансформаторе, реакторах и выпрямительной установке электровоза

3.5. Оценка потерь в тяговой передаче

4. ТЯГОВО - ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОВОЗА В РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ ЕГО РАБОТЫ

4.1. Уточнение тяговых и энергетических характеристик и обоснование экономичного режима возбуждения двигателей электровоза

4.2. Анализ потерь в оборудовании электровоза при посекционном управлении

4.3. Экономия энергозатрат во вспомогательных цепях электровоза

4.4. Выбор режимов посекционного управления и обобщенная оценка энергетического эффекта

5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЭКОНОМИЧНЫХ РЕЖИМОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗАМИ В ЭКСПЛУАТАЦИИ

5.1. Усовершенствование цепей управления электровоза ВЛ80с

5.2. Реализация повышенной силы тяги в условиях посекционного управления.

5.3. Внедрение системы автоматического регулирования частоты вращения мотор - вентиляторов (САУВ).

5.4. Внедрение системы оперативной регулировки мощности локомотива (ОРМЛ).

5.5. Внедрение телемеханической системы многих единиц (СМЕТ) для вождения тяжеловесных поездов.

5.6. Использование грузовых электровозов в пассажирском движении.

5.7. Оценка экономической эффективности модернизации электровозов ВЛ80с. 162 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 167 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 169 ПРИЛОЖЕНИЕ I. Результаты опытных поездок на участке Муром - Сергач Горьковской ж.д. 184 ПРИЛОЖЕНИЕ II Аппроксимация средних статистических значений удельного расхода энергии при различных массах 186 поездов и различных нагрузок на ось на участке Шахунья -Горький Горьковской ж.д. в разное время года.

Железнодорожный транспорт России за свою, более чем 160-летнюю историю прошел большой путь и занял одно из ключевых мест в экономике России.

Он является важнейшим связующим звеном между различными отраслями экономики страны. Именно в России, с ее огромной территорией, железнодорожный транспорт объединяет в единый комплекс буквально все отрасли экономики, обеспечивает не только нормальную жизнедеятельность, но и безопасность и целостность страны.

Развитие научно-технического прогресса в XX веке коренным образом изменило техническую оснащенность железных дорог.

Разработаны и внедрены современные технологии управления перевозочным процессом. Поставлена и поэтапно решается проблема автоматизации управления перевозками - оснащение АРМами учета, анализа и выработки управляющих рекомендаций, аппаратно-программными комплексами для оперативного расчета энергооптимальных режимных карт с учетом временных ограничений скорости и веса поезда (АРМ дежурного по депо), внедрения ресурсосберегающей техники, технологий и технологического оборудования.

Основной целью данного диссертационного исследования является обоснование путей ресурсосбережения в электрической тяге поездов путем совершенствования экономичности управления электровозами переменного тока за счет применения новых электронных систем управления.

Это достигается главным образом за счет установления взаимосвязи энергозатрат с параметрами эксплуатационного процесса при учете особенностей энергетических преобразований в системе электрической тяги, включая при этом в указанную энергетическую цепь современные электронные устройства управления электровозами.

Актуальность диссертационного исследования обусловлена остротой проблемы энергосбережения на железнодорожном транспорте. Это в свою очередь определяется постоянным ростом тарифов по оплате электроэнергии и значительным увеличением удельного расхода электроэнергии в тяге поездов в период с 1986-2002 гг.

Как следствие указанных факторов имеется значительное возрастание доли энергозатрат в себестоимости перевозок на железных дорогах - до 12 %, хотя ранее эта доля составляла 5-6 %. В эксплуатационных расходах электровозных депо, обслуживающих грузовое движение, доля расходов по оплате энергозатрат достигает 30 - 40 %.

Актуальность данного исследования подтверждается также руководящими материалами МПС, в частности ежегодными Программами ресурсосбережения и Программой доведения норм удельного расхода топлива и электроэнергии на тягу поездов до уровня 1988 г. (указание МПС М-816у от 31.03.2000 г.).

Степень разработанности проблемы определяется ранее выполненными исследованиями по теории тяги поездов, транспортной энергетике и нормированию энергозатрат. Основу всех этих работ составили исследования по электрификации железных дорог, начатые еще при разработке и реализации плана ГОЭЛРО в 1920-е годы. Эти исследования возглавили академики Кржижановский Г.М. и Графтио Г.О.; активное участие в них приняли профессора Александров И.Г., Вульф А.В., Дубелир Г.Д., Шателен М.А., Шенфер К.И. Ими разработаны первые проекты электрификации отечественных железных дорог, выполнено технико-экономическое обоснование систем электрической тяги постоянного тока 3 кВ и переменного тока повышенного напряжения промышленной частоты (на перспективу), проведены расчеты по экономии энергоресурсов при переходе с паровой тяги р щ на электрическую.

В области теории электрической тяги поездов следует отметить классические I работы Вульфа А.В., Крылова А.Н., Розенфельда В.Е., Лакштовского И.А.,

Сидорова Н.Н., Исаева И.П., Осипова С.И., в которых развиты методы тяговых расчетов и способы определения энергозатрат на выполнение заданных объемов поездной работы.

По транспортной энергетике следует особо отметить работы Молярчука B.C., Розенфельда В.Е., Сосенко Ю.К., Пертраковского С.С., Медлина Р.Я., Бакланова А.А., Романовой А.Т., Павлова Л.Н., Дашкевича А.Б. К этим работам ■ примыкают исследования, посвященные оптимизации режимов движения поездов с электрической тягой по критерию минимума энергозатрат. Их & авторами являются Плакс А.В., Фаминский Г.В., Петров Ю.П., Пульер Ю.М.,

Баранов Л.А., Новиков А.П., Ерофеев Е.В., Астрахан А.Н.

Особо необходимо указать исследования профессоров Исаева И.П., Горского А.В., Стрельникова В.Т., Павловича Е.С., Четвергова В.А., Киселёва В. И., в которых энергопотребление на тягу поездов увязано с техническим состоянием электровозов и тепловозов и с системой их ремонта.

Цель и задачи исследования состоят в установлении функциональной связи размеров энергопотребления электровозами с параметрами и числовыми характеристиками реализованной ими перевозочной работы и определении необходимых параметров и конкретных узлов электровозов, нуждающихся в модернизации.

Практическая задача исследования состоит в том, чтобы определить, обосновать и предложить пути и методы внедрения новых управляющих радиоэлектронных систем с целью уменьшения расхода электроэнергии электровозами.

Объект диссертационного исследования - это перевозочный процесс железнодорожного транспорта со всеми его компонентами и влияющими факторами, которые в той или иной мере отражаются на работе всей энергетической цепи электрической тяги и электровоза в частности, а в конечном счете - на величине энергозатрат. В практическом аспекте объектом исследования являются новые, предлагаемые к внедрению или внедренные электронные системы управления, позволяющие значительно снизить расход электроэнергии электровозами.

В настоящее время основными, наиболее массовыми, электровозами, применяющимися для тяги грузовых поездов на сети дорог являются электровозы BJ180c, при этом, достигнуто существенное повышение единичной мощности электровоза по сравнению с ранее выпускавшимися односекционными электровозами, но при этом, как правило, пропорциональный прирост веса поезда не обеспечивается. Причины этого связаны с ограничениями по длине станционных путей, с плохим использованием грузоподъемности вагонов и значительной долей их порожнего пробега (в среднем по дороге около 30%).

В связи с этим на дороге имеет место недоиспользование мощности электрооборудования многосекционных электровозов, что ведет к росту удельного энергопотребления и ухудшению экономических показателей локомотивных депо и дороги в целом. Таким образом, хотя многосекционные локомотивы и позволяют существенно повысить весовую норму (на равнинных участках до 9 тыс.т), фактический вес поезда обычно значительно меньше. Поэтому в качестве основного направления по повышению эффективности многосекционных электровозов может быть, в первую очередь, рекомендовано создание условий для повышения веса поезда путем удлинения станционных путей и роста статической нагрузки вагонов. Однако реализация этих мероприятий находится за пределами компетенции локомотивной службы. Поэтому следует исходить из фактической ситуации, когда повышение экономичности электровозов за счет совершенствования и модернизации их электрооборудования и повышения экономической эффективности управления этим оборудованием и электровозом в целом, является единственным возможным, на сегодня, путем.

В этих условиях необходимо наметить и обосновать мероприятия, сводящиеся к улучшению использования электровозов в реальной ситуации, когда тяговое электрооборудование основную долю времени работает в режимах малой нагрузки. К таким мероприятиям можно отнести оптимизацию режимов вентиляции силового электрооборудования, изменение числа работающих тяговых двигателей или секций в зависимости от веса поезда и профиля пути.

Необходимость этих работ для Горьковской железной дороги определяется тенденцией к росту доли использования электрической тяги в перевозке грузов по дороге. При этом существенно возрастает роль электровозов, как основного средства по повышению среднего веса поезда.

Кроме этого, можно отметить другую тенденцию развития методов эксплуатации локомотивов, которая ведет к увеличению числа локомотивных секций в составе грузового поезда. Это расширение полигона эксплуатации соединенных поездов, вес которых обычно составляет 8-12 тыс. т., но в перспективе может быть повышен до 1 8-20 тыс. т. В пользу такого решения свидетельствует, в частности, зарубежный опыт: США и Канада - на тепловозной, ЮАР и Австралия - на электрической тяге.

При этом для обеспечения энергетической эффективности соединенных поездов необходимо применять посекционное управление локомотивами. Эта возможность учтена в разработанной и внедренной системе телеуправления СМЕТ.

Однако методы посекционного управления и соответствующие алгоритмы регулирования электрооборудования, на настоящий момент, требуют дальнейшей проработки.

Актуальность проблемы определяется ростом дефицита энергетических ресурсов, расширением парка и сферы использования электровозов, особенно электровозов BJ180c для которых, ввиду их массовости и низкого эксплуатационного КПД на большей части пути следования, необходимо проанализировать и разработать специальные методы управления тяговыми электроприводами. Такие методы должны обеспечить улучшение показателей использования электровозов в поездной работе (удельные энергозатраты, ресурс электрооборудования). При этом особенно большое значение приобретает разработка и внедрение новой, ресурсосберегающей техники, технологий и технологического оборудования.

Цель работы состоит в обосновании экономичных способов управления электровозами и спарками электровозов переменного тока и разработке технических средств для реализации этих способов на практике.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

- развитие комплексной методики расчета потерь энергии в оборудовании электровоза;

- анализ потерь энергии в этом оборудовании и в электровозе в целом;

- выдача практических рекомендаций, обеспечивающих снижение энергозатрат локомотивами.

- реализация и экспериментальная (включая эксплуатационную) проверка предложенных технических решений по повышению экономичности электровозов и спарок электровозов;

Методика исследования базируется на анализе электромагнитных процессов для квазистационарных режимов работы электровоза переменного тока с учетом энергозатрат на его собственные нужды и потерь энергии в основных узлах локомотива по составляющим (механические, электрические, магнитные, пульсационные и добавочные потери). При этом использованы методы математической статистики, а также аналитические и численные методы решения уравнений.

Научная новизна работы заключается в следующем: - разработана комплексная методика расчета потерь энергии в оборудовании электровоза переменного тока, которую можно применять в широком диапазоне нагрузки и скорости движения; методика основана на использовании результатов испытаний электрооборудования локомотива и позволяет уточнить его тягово - энергетические характеристики;

- предложен метод для сравнительного анализа способов регулирования тяги, при помощи которого определены наиболее экономичные режимы работы электровоза;

- исходя из требований минимизации потерь энергии в локомотиве определен критерий выбора числа работающих секций, на основе которого разработан алгоритм и технические средства посекционного управления.

Практическая ценность выполняемой работы состоит в том, что:

- обоснованы рекомендации по реализации экономичного использования электровозов в заданном графике движения с выбором числа работающих тяговых двигателей, секций, напряжения и степени ослабления возбуждения тяговых двигателей в зависимости от веса поезда;

- внедрены на электровозах BJI80c в локомотивных депо Горьковской ж.д. системы автоматического управления режимами работы мотор - вентиляторов, системы оперативной регулировки мощности локомотива, телемеханические системы управления по системе многих единиц спарками электровозов для вождения тяжеловесных составов.

В первой главе выполнен анализ данных по эксплуатации электровозов переменного тока. При этом рассмотрены тенденции изменения удельного потребления энергии на тягу поездов, проанализированы причины изменения энергозатрат. Выполнен анализ энергозатрат электровоза BJI80c. На этой основе показана актуальность темы, сформулирована цель исследования и поставлена задача разработки методов экономичного управления электровозами и спарками электровозов.

Во второй главе выполнен анализ энергетической ситуации в электрической тяге, рассмотрены специфические особенности электрической тяги, как потребителя электроэнергии. Определены тенденции общего и удельного потребления электроэнергии на сети железных дорог и связь энергопотребления с транспортной работой. Намечены пути решения проблемы энергосбережения на железнодорожном транспорте.

В третьей главе выполнен анализ потерь энергии во всех характерных узлах электрооборудования электровоза по составляющим. Для этого использованы методы расчета электрических и магнитных квазистационарных процессов в электрических машинах и преобразовательном оборудовании электровоза при переменном и пульсирующем токе, а также методы расчета механических потерь в колесно-моторном блоке. Соответствующие методы уточнены применительно к специфическим режимам работы тягового электрооборудования на электровозе переменного тока и обобщены для всего диапазона регулирования мощности.

В четвертой главе уточняются тяговые и энергетические характеристики и обосновывается экономичный режим возбуждения двигателей электровоза. Проводится анализ потерь в электрическом оборудовании электровоза.

В пятой главе содержатся практические рекомендации по реализации экономичных режимов в системе эксплуатации электровозов в локомотивных депо.

Приведено описание внедренных энергосберегающих систем, описано использование грузовых электровозов в пассажирском движении.

Приведены и проанализированы результаты испытаний электровозов ВЛ80с, оборудованных системой OPMJT и САУВ на тяговом плече Горький

Сортировочный - Владимир, электровозов BJI80c оборудованных системой САУВ и СМЕТ, на тяговом плече Муром - Вековка, а также данные по эксплуатации этих электровозов в депо Горький - Сортировочный и Муром .

Выполнена оценка экономической эффективности модернизации электровоза ВЛ80с с оборудованием его системами ОРМЛ, СМЕТ и САУВ.

Описано использование автоматизированных рабочих мест на рабочем месте дежурного по депо для разработки режимных карт для машиниста для поездов с электровозами, оборудованных системами СМЕТ И ОРМЛ перед поездкой с учетом веса поезда, временных ограничений скорости и т.д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа энергозатрат в тяге поездов сделан вывод о наличии резервов экономии электроэнергии на электровозах переменного тока и намечен комплекс технических и организационных мероприятий по энергосбережению, включая модернизацию электровозов с установкой на них новых электронных систем управления.

2. Выполнен анализ условий поездной работы электровозов переменного тока в грузовом движении на Горьковской железной дороге, на основании чего обоснована целесообразность применения систем посекционного управления, что позволяет среднеэксплуатационный к.п.д. электровоза, сократив потери электроэнергии в его энергетической цепи за счет отключения части тяговых двигателей, одновременно повысив силу тяги других. Посекционное управление должно дополняться регулированием частоты вращения мотор- вентиляторов, причем для электровозов переменного тока с асинхронными вспомогательными машинами целесообразно предусмотреть одну дополнительную ступень регулирования с понижением частоты вращения мотор-вентиляторов в 3 раза.

3. Обоснование алгоритма посекционного упрвления требует уточнения методики расчета потерь во всей энергетической цепи электровоза -от токоприемника до контакта «колесо - рельс». Такие методики приведены для трансформаторно - реакторного оборудования, выпримителя, тягового двигателя, тяговой передачи. На основе этих методик рассчитаны диаграммы потерь в функции тока двигателя, скорости поезда, позиции контроллера машиниста.

4. По уточненным диаграммам потерь рассчитано положение линий переключения тяговых двигателей в системе посекционного управления, причем в уточненном алгоритме переключение осуществляется в функции тока и скорости, а в упрощенном только в функции тока.

5. Дополнительно проработаны предложения по улучшению противобоксованных свойств электровоза при помощи подпитки обмоток возбуждения тяговых двигателей и уравнительных соединений, что обеспечивает надежную работу электровоза при посекционном управлении.

6. Метод посекционного управления проверен также в условиях двойной тяги тяжеловесных поездов и при вождении пассажирских поездов двумя секциями электровоза ВЛ80с в пригородном сообщении. В этих условиях также получена экономия электроэнергии до 7%.

1. Научно-техническая программа 0.54.01. Создать и освоить в эксплуатации высокоэффективные средства и технологические процессы на железнодорожном транспорте. Постановление ГКНТ СССР № 535 от 31.12.86 г.

2. Проскурин М.Г., Наймушин В.Г. Экономическая целесообразность модернизации электровоза ВЛ80с. Тр. ВЭлНИИ, 1984, т. 24. с. 144-150.

3. А.с. 1511690 СССР, МКИ B60L 1 5/24. Устройство для управления сочлененными локомотивами / А.Е. Пыров, Ю.А.Тимохин (СССР) № 4364301/27-11; Заявлено 04.12.87; 0публ.07.10.89, Бюл. № 37.

4. Мокриденко Т.П. Как повысить экономичность электровозов переменного тока.- Железнодорожный транспорт, № 7, 1985, С. 65-68.

5. Курбасов А.С. Об эффективности электрического торможения.-Железнодорожный транспорт, № II, 1987, С. 35-36.

6. Лозановский А.Л. Энергетические характеристики отечественных электровозов переменного тока.- Тр.ВЭлНИИ, 1984, т.25, С. 58-69.

7. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги.- М.: Транспорт, 1983.- 328 с.

8. Феоктистов В.П., Погосов В.Ю., Сорокин С.В. Обоснование структуры локомотивного парка и методов его эксплуатации. -Тр. МИИТ, 1990, вып. 842, С. 177-185.

9. Всесоюзное совещание инженеров тяги,- Тр.научно-технического общества железнодорожного транспорта.- М.: Трансжелдориздат, 1958.- 362 с.

10. Закорюкин В. А., Гончаров В.И. Авторегулятор мощности электровозов BJI22M при двойной тяге. Электрическая и тепловозная тяга, № 7, 1974, С. 21-22.

11. Вольф A.M. Когда выгоден режим отключения части тяговых двигателей электровозов.- Электрическая и тепловозная тяга, № I, 1966, С. 4-6.

12. Вольф A.M. Пути экономии электроэнергии при электровозной тяге.-М.: Трансжелдориздат, 1960.

13. Бычковский А.В., Беспалов И.П. Надо отключать часть двигателей на BJI80K. Как это лучше сделать? Электрическая и тепловозная тяга, № II, 1972, С. 35-37.

14. Медлин Р.Я., Рождественский С.М., Усманов Ю.А. Экономия энергии при отключении части тяговых двигателей на электровозах постоянного тока и методика ее определения.- Тр. ОмИИТ , 1974, вып. 163, С. 33-43.

15. Классен Г.Я., Медлин Р.Я. Анализ затрат электроэнергии на тягу электровозом со схемой дистанционного отключения части тяговых двигателей.- Тр. ОмИИТ, 1975, вып. 171.-С. 45.

16. Бабич В.М., Кострик Г.К. Об оценке влияния уровня использования мощности на энергетические показания электровоза.- Тр. ОмИИТ, 1975, вып. 171.- С. 34-38.

17. Овчинников Ф.Е. Факторы экономии и перерасхода энергоресурсов.- Железнодорожный транспорт, № 7, 1977, -С. 36-43.

18. Кулиш В.Ф. Целесообразности эксплуатации электровозов с частичным отключением тяговых двигателей.- Электрическая и тепловозная тяга, №2, 1977.- С. 44.

19. Варламов А.А., Тарасов Н.Г. Частичное отключение тяговых двигателей на электровозах переменного тока.- Электрическая и тепловозная тяга, № 12, 1969,- С. 8-9.

20. Перцовский JI.M. Энергетическая эффективность электрической тяги.- Железнодорожный транспорт, № 12, 1974.- С.39-43

21. Кантор И.И., Копыленко В. А. Совершенствование метода определения расхода топлива многосекционными тепловозами и анализ эффективности отключения части секций.- Тр.МИИТ, 1982, вып. 700, С. 40-53.

22. Симеон А.Э., Теслик А. Г., Мокриденко Г.П. Повышение топливной экономичности действующего парка тепловозов серии ТЭЮ.- Тез.докл.научно-тезн.конф. "Повышение энергетической эффективности локомотивов". -Ростов-на-Дону: РИШТ, 1966.- С. 8-10.

23. Борцов П.И., Дубровский З.М., Курбасов А.С., Быстрицкий Х.Я. И все же двигатели отключать не следует. Электрическая и тепловозная тяга, № 10, 1978,-С. 35-37.

24. Иванов Л. Д. Резервы высокопроизводительного использования локомотивов. Железнодорожный транспорт, № 9, 1976.-С. 5-9.

25. Разработка системы технического нормирования расхода электроэнергии в локомотивном депо Георгиу-Деж (Заключительный отчет по НИР)./ Исаев И.П., Феоктистов В.П., Сидорова Н.Н. Отчет по НИР х/д №159/87, № ГР 01860101941,- М.: МИИТ, 1988.- 60 с.

26. Фаминский Г.В. Экономия электроэнергии в электропоездах. -М.: Транспорт, 1970,- 88 с.

27. Растригин JI.A. Современные принципы управления сложными объектами.- М.: Советское радио, 1980.- 232 с.

28. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985.- 287 с.

29. Некрасов О.А., Рахманинов В.И. Расчетное исследование отключения части тяговых двигателей электровоза постоянного тока с целью снижения расхода энергии на-тягу.- Тр.ВНИИЖГ, ~ 1978, вып. 642,- С. 43-55.

30. Электровоз BJI80C. Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1990.- 622 с.

31. Мамошин P.P. Повышение качества энергии на тяговых подстанциях дорог переменного тока. М.: Транспорт, 1973.-224 с.

32. Петров С.А. Расчет скорости движения ртутно-выпрямительного электровоза и фазы основной гармоники его первичного тока. В кн. ••"Вопросы электрификации железных дорог". Вып. I.- М.: АН СССР, 1959.- С. 31-48.

33. Захарович С.В. Переходные и установившиеся процессы в схеме электроподвижного состава выпрямительного типа .-М.: Транспорт, 1966.-230с.

34. Ротанов Н.А., Антюхин В.М., Касаткин И.В. Основные расчетные соотношения напряжений и токов управляемой выпрямительной установки для питания тягового двигателя. Тр. МИИТ, 1971., вып. 353.-С. 62-73.

35. Кононенко Е.В., Сипайлов Г.А., Хорьков К.А. Электрическиемашины. М.: Высшая школа, 1975,- 279 с.

36. Тихменов В.Н. Электроподвижной состав с полупроводниковыми преобразователями. М.: Транспорт, 1967.- 307 с.

37. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии на промышленных предприятиях.- М.: Энергия, 1977.- 127 с.

38. Технический отчет ЭА 209-69. Типовые испытания переходного реактора ПРА-48.- Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1969.- 15 с.

39. Технический отчет ЭВ13-79. Типовые испытания тягового трансформатора ОДЦЭ-5000/25Б электровоза ВЛ80Т, Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1979.- 20 с.

40. Технический отчет ЭА 27-76. Измерение пульсационных потерь в сглаживающих реакторах и металлических конструкциях электровозов ВЛ80Т-П31 и ВЛ80Р-1515.- Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1976,- 18 с.

41. Амбуркин К.С., Моторкин А.Н. Пульсационные потери в сглаживающих реакторах электровозов. Тр. ВЭлНИИ, 1978, т.18.-С. 105-111.

42. Игонин А.И., Барановский Е.Ф., Куканов В.П. Тяговые трансформаторы и реакторное оборудование электроподвижного состава. М.: Транспорт, 1981.- 144 с.

43. Аверин Ю.А., Глушков Е.Ф., Карякин Р.Н. Исследование коэффициента мощности системы электрической тяги переменного тока электровозов. Тр. ВНИИЖТ, 1958, вып. 156,- С. 33-48.

44. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. М.: Энергоатомиздат, 1986.- 527 с.

45. Тихменев Б.Н., Трахтман Л.М. Подвижной состав электрических железных дорог. Теория работы электрооборудования, электрические машины и аппараты.- М.: Транспорт, 1969.-408 с.

46. Тихменев Б.Н. Электровозы переменного тока со статическими преобразователями.-М.: Трансжелдориздат, 1958.-267 с.

47. Иньков Ю.М., Ротанов Н.А., Феоктистов В.П., Чаусов О.Г.-Преобразовательные полупроводниковые устройства подвижного состава. Под ред. Ю.М.Инькова.- М.: Транспорт, 1982.-263 с.

48. Технический отчет ЭВ4-90. Периодические испытания электровоза BJI80c 2329. Определение тяговых, тормозных и энергетических характеристик. - Новочеркасск, ВЭлНИИ, 1990.-33 с.

49. Технический отчет ЭВЗ-85. Периодические испытания магистрального электровоза BJI80c 1195.- Новочеркасск, ВЭлНИИ, 1965 - 33 с.

50. Технический отчет ЭВ17-71. Определение энергетических показателей электровоза ВЛ80Т-756.- Новочеркасск, ВЭлНИИ, 1971.- 22 с.

51. Технический отчет ЭВ 13-79. Типовые испытания тягового трансформатора ОДЦЭ-5000/25Б электровоза ВЛ80Т- 1841.- Новочеркасск, ВЭлНИИ, 1979,- 20 с.

52. Амбуркин К.С. Резонансный метод определения потерь от пульсации тока и потока. Тр. ВЭлНИИ, 1974, т. 15, С. 157-161.

53. Ливенцев Н. Тяговые расчеты и испытания советских электровозов. М.: Трансжелдориздат, 1938.- 248 с.

54. Технический отчет ЭВ-АТ-7-70. Исследование электровоза ВЛ80Т выпуска 1969 г. с реостатным торможением. Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1970.90 с.

55. Асанов Т.К. Исследование электромагнитных процессов в тяговой сети при совместной работе нескольких преобразовательных электровозов.-Дисс. .канд.техн.наук. 05.09.03. -Электрооборудование./ МПС СССР, МИИТ.1. М.: 1979.- 208 с.

56. Некрасов О.А., Новиков В.Е. Результаты тягово-энергетических испытаний опытного электровоза BJI80.- Тр. ВНИИЖТ, 1965, вып. 286.- с.5-34.

57. Проектирование систем управления электроподвижным составом Н.А.Ротанов, Д.Д.Захарченко, А.В.Плакс, В.И.Некрасов, Ю.М.Иньков; под ред. Н.А.Ротанова.- М.: Транспорт, 1966.-327 с.

58. Скобелев В.Е. Физические процессы в стали при пульсирующем магнитном поле // Электромеханика, 1962, X» 3, С.243-261. (Изв. высш. учеб. заведений).

59. Курбасов А.С., Седов В.И., Сорин JI.H. Проектирование тяговых электродвигателей, М.: Транспорт, 1967.- 536 с.

60. Хвостов B.C. Электрические машины: Машины постоянного тока. / Под ред. И.П.Копылова. М.: Высшшк., 1968.- 336 с

61. Данилевич Я.Б., Кашарский Э.Г. Добавочные потери в электрических машинах. М.: Госэнергоиздат, 1963.- 214 с.

62. Проектирование тяговых электрических машин / М.Д.Находкин, Г.В.Василенко, М.А. Козорезов, М.Д.Лупкин; под ред. М.Д. Находкина. -М.: Транспорт, 1967.- 536 с.

63. Алексеев А.Е. Тяговые электрические машины и преобразователи. -Д.: Энергия, 1977.- 445 с.

64. Проектирование электрических машин. / Под ред. И.П.Копылова. М, 1960.-496 с.

65. Иоффе А.Б. Тяговые электрические машины. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1965.- 232 с. "

66. Технический отчет ЭМ 22-87. Периодические испытания тяговых двигателей НБ 418К6.- Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1987.-27 с.

67. Технический отчет ЭМ6-86. Предварительные испытания тягового двигателя НБ418К6 с электроизоляционным покрытием листов сердечниковякоря типа Винизорт без лакировки. -Новочеркасск, ВЭлНИИ, 1986.- 27 с.

68. Технический отчет ЭМ1-86. Предварительные испытания тягового двигателя НБ 418К6 с электроизоляционным покрытием листов сердечника якоря типа ВИНИЗОРТ,- Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1966,- 40 с.

69. Технический отчет ЭМ7-86. Сравнительные испытания тягового двигателя НБ416К6 с электроизоляционным покрытием листов сердечника якоря типа ТШ.- Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1966,-21 с.

70. Технический отчет ЭМ13-89. Периодические испытания тягового двигателя НБ418К6,- Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1969.- 61 с.

71. Технический отчет ЭМ1-82. Испытания тягового двигателя НБ418К6 с сердечниками главных полюсов из неизолированных листов конструкционной стали толщиной 1 мм.- Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1962.- 27 с.

72. Технический отчет ЭМ38-73. Определение зависимости коэффициента трения щеток от нагрузки. Новочеркасск.: ВЭлНИИ, 1975.- 15 с.

73. Сорокин С.В. Расчет потерь в тяговых двигателях постоянного тока в широком диапазоне регулирования //Электромеханика, 1990, №7, С. 46-49 (Изв. высш. учеб. заведений).

74. Скобелев В.Е. Двигатели пульсирующего тока. JL: Энерго-атомиздат, 1965.- 208 с.

75. Капустин Л.Д., Копанев А.С., Лозановский А.Л. Надежность и эффективность электровозов ВЛ80Р в эксплуатации. М.:Транспорт, 1966.-240с.

76. Таран Н.В., Астахов П.Н. Влияние типа и конструктивных характеристик тягового привода на сопротивление движению моторвагонного подвижного состава. В сб.: Исследование и производство транспортных конструкций. Рига: Звайгэне, 1972.- С. 104-137.

77. Глушко Г.Т. Трения в высших парах (трение в паре цилиндрических зубчатых колес). В сб.: Труды третьего совещания по основным проблемамтеории машин и механизмов (Теория передач в машинах).- М.: Машгиз, 1963.

78. Некрасов О.А., Рутштейн A.M. Вспомогательные машины электровозов переменного тока / М.: Транспорт, 1988.- 223 с

79. Прейскурант № 09-01. Тарифы на электрическую и тепловую энергию.- М.: Прейскурантиздат, 1990.- 46 с.

80. Решетов Д.Н. Детали машин.- М.: Машиностроение, 1989.-496 с.

81. Калихович В.Н. Тяговые приводы локомотивов. М.: Транспорт, 1983.- 110 с.

82. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников Е К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. М.: Транспорт, 1986.- 255 с.

83. Тихменев Б.Н , Кучумов В.А. Электровозы переменного тока с тиристорными преобразователями. М.: Транспорт, 1988.-311 с.

84. Сорокин С.В. Определение экономичных режимов вождения грузовых поездов многосекционными электровозами переменного тока. Тр. МИИТ, 1989, вып. 833.- С. 45-51.

85. Минов А.К. Повышение тяговых свойств электровозов и тепловозов с электрической передачей. М. Транспорт, 1965.-267 с.

86. Головатый А.Т., Исаев И.П., Горчаков Е.В. Независимое возбуждение тяговых двигателей электровозов, М.: Транспорт, 1976.- 150 с.

87. Справочник по электротехническим материалам: В 3 т. Т.З/ Под ред. Ю.В.Корицкого 3-е изд., перераб.- М.: Энергоатомиздат, 1966.- 386 с.

88. Рациональные режимы вождения поездов и испытания локомотивов / Е.В. Горчаков, И.П. Исаев, Л.Г. Козлов и др.; под ред. С.И. Осипова. -М.: Транспорт, 1984.- 319 с.

89. Сорокин С.В. Потери и КПД тягового двигателя постоянного тока / Моск. ин-т ж.-д. трансп. М., 1989.- 40 с. Деп. в ЦНИИ ТЭИ МПС 1.02.90 № 5055 жд.

90. Ширяев В.В., Сорокин С.В. Усовершенствование схемы управленияприводами вентиляторов электровоза BJ180c. Электрическая и тепловозная тяга, №9, 1989. С. 35.

91. Напрасник М.В. Микропроцессорный контроллер системы управления тяговым приводом магистрального электровоза. Автореф. . .дисс. .канд. техн. наук. 05.09.03 -Электрооборудование./ МПС СССР, МИИТ,- М., 1989.-23с.

92. Ширяев В.В., Сорокин С.В. Посекционное регулирование мощности электровоза ВЛ80с Электрическая и тепловозная тяга, № 3, 1990.- С. 21-22.

93. Сорокин С.В. Усовершенствование систем управления много секционных электровозов/ Моск. ин-т ж.-д. трансп.- М., 1990.- 23 е.- Деп. ЦНИИТЭИ МПС 20.07.90 № 5310 жд.Д90.

94. А.с. 1532356 СССР, МКИ В 601- 15/20. Устройство для регулирования тока тяговых электродвигателей транспортного средства /Г.Г.Конюхов, Н.Н.Сидорова, С.В.Сорокин, В.П. Феоктистов (СССР) -№4411992/27-11; Заявлено 18.04.88; Опубл. 30.12.89, Бюл. № 48.

95. Исаев И.П. Случайные факторы и коэффициент сцепления. -М.: Транспорт, 1970.- 184 с.

96. Исаев И.П., Лужнов Ю.М. Проблемы сцепления колес локомотива с рельсами.- М.: Машиностроение, 1985.- 238 с.

97. Лисунов В.Н. Пути улучшения тяговых свойств и рационального использования сцепления локомотивов. Автореф. дисс. докт. техн. наук. 05.22.07 Подвижной состав железных дорог и тяга поездов./ МПС СССР, ВНИИЖГ,- М., 1987,- 32 с.

98. Игонин А.И., Барановский Е.Ф., Куканов В.П. Тяговыетрансформаторы и реакторное оборудование электроподвижного состава. -М.: Транспорт, 1981.- 144 с.

99. Режимы работы магистральных электровозов / О.А.Некрасов, А.Л.Лисицын, Л.А.Мугинштейн, В.И.Рахманинов; Под ред. О.А.Некрасова.-М.: Транспорт, 1983.- 231 с.

100. Методические указания по определению экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на железнодорожном транспорте.- М.; МПС СССР, 1978.- 179 с.

101. Феоктистов В.П., Сорокин С.В. Автоматизация многосекционных локомотивов // Передовой производственный опыт и научно-технические достижения в тяжелом машиностроении. Сер. 9.- / ЦНИИТЭИтяжмаш.м., 1990.-вып. I.-С. 42-48.

102. Сорокин С.В. Усовершенствование алгоритма регулирования многодвигательного электропривода с целью снижения потерь энергии. Тез. докл. научно-техн. конф. "Современные проблемы электромеханики". М.: МЭИ, 1989,-С. 47.

103. Феоктистов В.П., Сорокин С.В. Потери мощности в тяговых передачах локомотивов // Передовой производственный опыт и научно-технические достижения в тяжелом машиностроении. Сер. 9.- / ЦНИИТЭИтяжмаш.- М., 1990,- вып. 23.- С.30-34.

104. Сорокин С.В. Энергосберегающие принципы управления многосекционными электровозами. Тез. докл. научно-техн. конф. "Научные основы создания энергосберегающей техники и технологий". М.: МЭИ, 1990.-С. 230-231.

105. Заявка на А.С. № 4738728/П МКИ В601- 9/12. Тяговый электропривод транспортного средства переменно постоянного тока. / М.Л.Словников, Н.Н.Сидорова, С.В.Сорокин, В.П.Феоктистов, В.В.Ширяев (СССР).- Заявл. 20.09.89. Положительное решение от 28.06.90г.

106. Рахманинов В.И. Исследование автоматизации и эффективности применения средств экономии электроэнергии на электровозах. Дисс. канд.техн. наук. 05.22.07 Подвижной состав железных дорог и тяга поездов./ МПС СССР, ВНИИЖ Т,- М., 1977,- 187 с.

107. Захарченко Д.Д., РотановН.А., Горчаков Е.В. Тяговые электрические машины и трансформаторы. М.: Транспорт, 1979.- 303 с.

108. Винокуров В.А., Попов Д.А. Электрические машины железнодорожного транспорта. М.: Транспорт, 1966.- 511 с.

109. Курбасов А.С. Об экономии энергии на 8-осных электровозах при работе на четырех тяговых двигателях.- Тр.МИИТ, 1967, вып. 766.- С. 33-39.

110. Херля Ион, Мачуко Корнелю, Дину Шефан. Оптимизирование расхода на энергию на электрических локомотивах. Железонт транспорт.-1965 60, вып. 10.-С. 36-39.

111. Вичева Н.Т. Изследване на изменението на загубите на енергия в трансформаторите с помощта на ЕИМ.- Железопьтен транспорт, № 25, 1967,- С.47.57.

112. Венцель Е.С. Теория вероятностей 1969г.

113. Гут В.А. Гусев В.И. Фадеев С.В. Электрическое торможение на электропоездах ЭР9Т. Железнодорожное дело, Локомотив, 1994, № 7 26-31с.

114. Гут В.А., Слепнев С.С., Фадеев С.В. Станция стендовых и высоковольтных испытаний. Железнодорожное дело, Локомотив, 1995, № 9 -25-27 с.

115. Гут В.А., Фадеев С.В. Импульсная установка для проверки якорей тяговых двигателей. Железнодорожное дело, Локомотив, 1999, № 4 34-35 с.

116. Сидорова Н.Н., Фадеев С.В., Феоктистов В.П. Анализ потребления электроэнергии электровозами в грузовом движении с целью обоснования мероприятий по энергосбережению. МИИТ, 2001- 47 п.л.

117. Сидорова Н.Н., Фадеев С.В., Феоктистов В.П. Энергосбережение в электрической тяге и разработка мероприятий по экономии электроэнергии на основе анализа энергопотребления электровозами грузового движения. МИИТ, 2001- 58 п.л.

118. Видерман С.А., Фадеев С.В. Пригородный поезд с локомотивной тягой. Железнодорожное дело, Локомотив,2001, № 2. 23с.

119. Сергеев А.А., Мещанинов К.П., Фадеев С.В. Вибродиагностика тягового редуктора электропоезда. Железнодорожное дело, Локомотив,2001, №8 22 с.

120. Видерман С.А., Пыров А.Е., Фадеев С.В. Телемеханическая аппаратура управления электропоездами. Железнодорожное дело,

121. Локомотив,2001, № 12 29-30 с.

122. Видерман С.А., Рабинович М.Д., Фадеев С.В. Как обслуживать системы автоведения электропоездов. Железнодорожное дело, Локомотив, 2002, № 2. 15 с.

123. Сергеев А.А., Смирнов В.А., Фадеев С.В. Комплекс диагностики колесно-редукторных блоков. Железнодорожное дело, Локомотив,2002, № 7 2223 с.

124. Результаты опытных поездок на (Q = 1330 1567 т. - порожние,