автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Система показателей при комплексной оценке тягового электропривода пригородных и межрегиональных электропоездов

На правах рукописи

КИРЮШИН Дмитрий Евгеньевич

СИСТЕМАПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРИГОРОДНЫХ И МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ

05.22.07 — Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта МГТС России (ВНИИЖТ)

Научный руководитель: кандидат технических наук

Хомяков Борис Иванович (ВНИИЖТ)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Иньков Юрий Моисеевич (МИИТ)

кандидат технических наук Никифорова Нина Борисовна (ВНИИЖТ)

Ведущая организация:

Российский государственный открытый технический университет путей сообщения (РГОТУПС)

Защита диссертации состоится ккй.6 » 2005 г. в часов

на заседании диссертационного совета Д218.002.01 в Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта МПС России (129851, г Москва, 3-я Мытищинская ул., д. 10), конференц-зал Опытного завода ВНИИЖТ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИЖТ.

Автореферат разослан

«&£_>> 2005г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять в адрес института.

Ученый секретарь диссертационного доктор технических наук, профессор

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В рамках реализации "Федеральной целевой программы разработки и производства пассажирского подвижного состава нового поколения на предприятиях России. 1996-2005 гг." освоено серийное производство отечественных пригородных электропоездов. В соответствии с разработанной в 2004 г. «Программой создания и освоения производства моторвагонного подвижного состава в 2004-2010 гг.» для повышения эффективности работы ОАО «РЖД» требуется освоение выпуска моторвагонного подвижного состава нового поколения и переход на новые современные системы ремонта и технического обслуживания парка электропоездов. В последние годы промышленностью разработаны и предъявлены на испытания новые образцы электропоездов, в том числе с асинхронным тяговым электроприводом (АТП).

Одним из основных критериев применения электропоездов того или иного типа должна стать их способность успешно конкурировать с другими видами транспорта, т.е. иметь параметры и технико-экономические показатели, обеспечивающие снижение эксплуатационных затрат. Например, создание экономичных и эффективных межрегиональных электропоездов с максимальной скоростью движения 120 и 160 км/ч могло бы составить серьезную конкуренцию автомобильному транспорту.

Потребительские свойства электропоездов в значительной степени определяются типом примененного тягового электропривода. Поэтому разработка и обоснование системы показателей и характеристик для оценки преимуществ и недостатков того или иного тягового электропривода и определение сфер наиболее целесообразного применения его для электропоездов различного назначения имеют важное практическое значение. Приведенный порядок комплексного учета показателей работы и особенностей тягового электропривода электропоездов позволяет получить сравнительные данные по эффекту различных систем тягового электропривода при фиксированных эксплуатационных показателях.

Научной основой для постановки задачи стали фундаментальные исследования вопросов электрической тяги и энергетических показателей электропоездов в трудах отечественных ученых и специалистов ведущих институтов и предприятий отрасли, а также зарубежных специалистов. В последние годы наиболее полно проблемы подхода к методам оценки и сравнения вариантов пригородных электропоездов отражены в работах О.Н. Назарова.

Отечественной промышленностью предъявлен на испытания, в том числе эксплуатационные, целый ряд пригородных и межрегиональных электропоездов с различными поколениями тягового электропривода. Поэтому, в развитие проведенных ранее исследований, появилась возможность на базе полученных экспериментальных данных более точно оценить технические и экономические качества того или иного тягового электропривода электропоездов, распространив их на весь срок службы.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка и обоснование системы показателей и характеристик для комплексной оценки тягового электропривода пригородных и межрегиональных электропоездов серийного производства. Для этого было необходимо проведение комплексного исследования, включающего:

- экспериментальное определение тягово-энергетических показателей;

- уточнение методики проведения тяговых расчетов;

- разработку методики технико-экономических расчетов;

- исследование и обоснование основных показателей и характеристик, используемых при проведении сравнительных тяговых расчетов электропоездов различного назначения с различными типами тягового электропривода;

- комплексную оценку тягово-энергетических и экономических показателей пригородных и межрегиональных электропоездов с тяговым электроприводом различного исполнения.

ОБЩАЯМЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В диссертационной работе используются методы инженерных расчетов, технико-экономических расчетов, теоретического анализа расчетных и экспериментальных данных, обобщения результатов исследования, математической статистики и математического моделирования с применением ПЭВМ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

Разработана методика технико-экономических расчетов для оценки систем тягового электропривода электропоездов различного исполнения.

Разработана система показателей для комплексной оценки тягового электропривода пригородных и межрегиональных электропоездов серийного производства. Проведен анализ и обоснование основных факторов и эксплуа-

тационных показателей, влияющих на режимы работы и тягово-энергетические показатели электропоездов различного назначения.

Разработана методика определения коэффициента инерции вращающихся масс на основе использовании тягово-энергетических характеристик электропоездов. Определены величины коэффициента инерции вращающихся масс для новых электропоездов, в том числе и с АТП.

ПРАКТИЧЕСКАЯПОЛЕЗНОСТЬ

Разработанная система показателей для комплексной оценки тягового электропривода позволяет достоверно оценить эффективность применения пригородных и межрегиональных электропоездов в конкретных условиях эксплуатации и определить предельные цены комплекта тягового электрооборудования для электропоездов различного назначения.

ВНЕДРЕНИЕ

Результаты работы использованы при подготовке проекта типажа электропоездов и технических требований к ним, технико-экономических обоснований создания новых электропоездов, программы создания и освоения производства моторвагонного подвижного состава в 2004 - 2010 гг.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы докладывались и одобрены: на Российско-Польском семинаре ученых железнодорожного транспорта, ВНИИЖТ, г. Щербинка, 2002 г.; на международной конференции "Экспериментальное кольцо ВНИИЖТ - 70", ВНИИЖТ, г. Щербинка, 2002 г.

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, содержит 166 страниц, включая 48 иллюстраций, 38 таблиц, список использованных источников (50 наименований), а также 4 приложения.

2 СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНИИ показано современное положение железнодорожного транспорта в транспортной системе общего пользования в России, актуальность темы и решаемых в работе задач.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ проанализировано состояние отечественных разработок в области тягового электропривода электропоездов, объем и характер экспериментальных данных по тягово-энергетическим показателям элек-

тропоездов с различными системами тягового электропривода. Проведен анализ зарубежных разработок по элементной базе и схемам тягового электропривода электропоездов, и принципы количественного определения требований к новым поколениям подвижного состава. Определены цели работы с обоснованием рассматриваемых вариантов тягового электропривода различных электропоездов пригородного и межрегионального сообщений.

По конструкции, параметрам и свойствам серийные пригородные электропоезда первого поколения требуют больших эксплуатационных затрат и по техническому уровню отстают от зарубежных, в частности, из-за значительного расхода электроэнергии на тягу. С 2003 г. на 12 железных дорогах страны налажена эксплуатация электропоездов "Экспресс" ЭД4МК, ЭТ2Л, ЭД9МК с максимальной скоростью движения 120 км/ч, созданных на базе пригородных электропоездов и не обладающих тягово-энергетическими показателями и характеристиками, необходимыми для электропоездов межрегионального сообщения. Важной в настоящее время является проблема создания межрегиональных электропоездов постоянного и переменного тока с максимальной скоростью движения до 160 км/ч.

Зарубежный опыт показывает, что технико-экономические свойства электропоездов определяются предполагаемыми условиями их эксплуатации. Экономическая оценка при выборе вариантов производится с применением расчетов стоимости жизненного цикла, и основные тенденции развития тягового электропривода заключаются в ее снижении.

В последние годы отечественной промышленностью изготовлены новые электропоезда постоянного тока, с различными поколениями тягового электропривода: ЭД4Э -1 поколения, с энергосберегающей схемой, коллекторными тяговыми двигателями (КТД) напряжением 1500 В и контакторным регулированием; ЭМ2И - II поколения, с плавным тиристорным регулированием напряжения на КТД в режиме тяги; ЭТ2А - III поколения, с асинхронными тяговыми двигателями (АТД), плавным тиристорным регулированием частоты напряжения АТД на основе автономного инвертора тока (АИТ) и использованием отечественной элементной базы и ЭД6 - IV поколения, с АТД, плавным регулированием частоты напряжения АТД на основе автономного инвертора напряжения (АИН) и использованием тяговых преобразователей фирмы "Hitachi". Таким образом, в последние годы определены

экспериментальные данные, в том числе эксплуатационные, пригородных электропоездов постоянного тока всех поколений.

В работе проведена комплексная оценка тягового электропривода для двадцати одного варианта электропоездов, условно разделенных на пять модификаций: пригородные электропоезда постоянного тока - ЭД4М (базовый вариант), ЭД4Э, ЭМ2И, ЭТ2А, ЭД6; межрегиональные электропоезда постоянного тока с VM„itc = 120 и 160 км/ч - ЭД4МК (базовый вариант), ЭД4ЭК, ЭД8К (тяговый электропривод I поколения с высокооборотными КТД), ЭТ2АК, ЭД6К и межрегиональные электропоезда переменного тока с = 120 и 160 км/ч - ЭД9МК (базовый вариант), ЭД9ЭК (тяговый электропривод II поколения), ЭД11ЭК (тяговый электропривод II поколения с высокооборотными КТД).

ВТОРАЯ ГЛАВА посвящена разработке методики проведения комплексной оценки систем тягового электропривода при реализации следующих этапов работы:

- экспериментального определения тягово-энергетических характеристик при проведении тягово-энергетических и эксплуатационных испытаний электропоездов и анализа полученных экспериментальных данных;

- проведения сравнительных тяговых расчетов с использованием уточненных тяговых и тормозных характеристик электропоездов и системы показателей, приведенных к одинаковым внешним условиям;

- проведения технико-экономических расчетов с использованием полученных при тяговых расчетах результатов и данных по эксплуатационным расходам, связанных с обслуживанием и ремонтом тягового электропривода.

Экспериментальные данные по электропоездам в необходимом объеме получены с помощью автоматизированной измерительной системы (АИС), разработанной в лаборатории электропоездов ВНИИЖТ в 1995 г. АИС состоит из измерительно-вычислительного комплекса (ИВК) созданного на базе измерительного оборудования фирмы National Instruments и ПВЭМ, первичных преобразователей физических и электрических величин, специализированного программного обеспечения. При испытаниях электропоездов с АТД значительно расширился круг решаемых задач, актуальными стали вопросы измерения сигналов сложной формы. Существующий ИВК был мо-

дернизирован с участием автора. Применение нового измерительного оборудования позволило использовать в качестве первичных преобразователей высокочастотные датчики напряжения и определить форму напряжения на зажимах АТД, получить частотные характеристики алгоритма управления АТД. Появилась возможность измерения скорости, используя штатную систему электропоезда - дискретное устройство контроля скольжения. Усовершенствовано программное обеспечение ИВК, разработанное на базе объектно-ориентированной инструментальной системы "ЬаЪУШ"^ При участии автора разработаны программные средства для измерений и обработки сигналов, состоящие из многоканальной системы сбора и предварительной обработки данных испытаний с определением энергетических показателей.

На втором этапе комплексной оценки определялись тягово-энергетические показатели, и проводился анализ энергетической эффективности электропоездов с различными системами тягового электропривода на основе тяговых расчетов. Сравнительные тяговые расчеты проведены с использованием разработанных при участии автора программных средств, позволяющих выполнять тяговые расчеты для всех типов электропоездов при движении как на площадке, так и на реальном профиле пути (рис. 1).

Рис. 1 Упрощенный алгоритм работы программы тяговых расчетов Достоверность тяговых расчетов обеспечивалась сопоставлением расчетных характеристик с характеристиками, полученными экспериментально. С помощью разработанной методики оценки точности расчета и корректи-

ровки характеристик электропоезда на основе данных тягово-энергетических испытаний определены тяговые и тормозные характеристики электропоездов. Расчет характеристик с использованием данной методики позволил получить погрешность тяговых расчетов не более 3% по сравнение с экспериментальными данными.

На основе полученных при тяговых расчетах результатов и данных по эксплуатационным расходам проводился заключительный этап комплексной оценки - технико-экономические расчеты и определялась лимитная цена комплекта тягового электрооборудования одного моторного вагона нового электропоезда -

где: Стэ — стоимость (с НДС) аппаратов и систем тягового электропривода базового электропоезда, не используемых на электропоездах с тяговым электроприводом различного исполнения, руб.;

ДСл — разность в стоимости базового электропоезда и электропоезда другого исполнения с меньшим числом моторных вагонов в нем по сравнению с базовым, руб.;

Ьцп I — лимитная цена электропоездов различного исполнения, руб.;

Цлб I — цена базового электропоезда одной из пяти модификаций, руб.;

N — число моторных вагонов в составе электропоезда.

Лимитная цена [¿цп, электропоездов различного исполнения определялась на основе расчетов стоимости жизненного цикла. Вначале рассчитывались приведенные расходы за расчетный период по базовому варианту:

где: — единовременные капиталовложения на покупку, испытания

электропоездов, затраты на НИР и ОКР, в реконструкцию и технологическое оснащение депо, в j-ом году, руб.;

Иэ) — меняющиеся годовые эксплуатационные расходы в ^ом году жизненного цикла, руб.;

1Лэ/ — остаточная стоимость электропоезда, руб.; — модифицированная норма дисконта.

Затем определялась лимитная цена серийных электропоездов различного исполнения и модификаций, при которой обеспечивается равенство приведенных расходов по всем вариантам расчета каждой из модификаций и лимитная цена электропоездов различного исполнения с суммарным эконо-

КТЭМ I

Сп + Д Сп + ( ЦБП,) N

0)

(2)

мическим эффектом при различных сроках окупаемости. Учет инфляции осуществлялся использованием модифицированной нормы дисконта -

где: Е — норма дисконта, Е = 0,21;

р — прогнозируемый годовой уровень инфляции, р - 14%;

Z — поправка на риск, Z = 3%.

Приведенный порядок комплексного учета показателей работы и особенностей тягового электропривода электропоездов позволяет получить сравнительные данные по эффекту различных систем тягового электропривода при фиксированных эксплуатационных показателях.

ТРЕТЬЯ ГЛАВА посвящена исследованию и обоснованию параметров и характеристик электропоездов с учетом условий эксплуатации.

Важным при комплексной оценке того или иного тягового электропривода является обеспечение сопоставимости результатов, т.е. все учитываемые выходные тягово-энергетические показатели электропоездов должны быть приведены к одинаковым внешним условиям эксплуатации. В работе рассмотрены наиболее значимые из них, применительно к пригородным и межрегиональным электропоездам:

- условия и режим движения;

- составность и удельная мощность электропоездов;

- коэффициент заполнения вагонов электропоездов пассажирами;

- передаточное число тягового редуктора и диаметр бандажа;

- уровень напряжения в контактной сети в режимах тяги и рекуперативного торможения и доля возврата электроэнергии при рекуперации;

- расчетные тяговые и тормозные усилия;

- коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс;

- тяговые и тормозные характеристики, коэффициент полезного действия (КПД) тягового электропривода;

- сопротивление движению.

Существующие условия эксплуатации электропоездов в пригородных узлах России существенно отличаются от условий движения в расчетном, более тяжелом режиме движения. По результатам статистического анализа показателей работы пригородных электропоездов постоянного тока депо Перерва, Железнодорожная и им. Ильича Московской ж.д. в 2003 г. средневзве-

шенная длина перегона составила 3,86 км, а средневзвешенная техническая скорость - 58,4 км/ч. Выбор параметров электрооборудования межрегиональных электропоездов также должен проводиться в расчетном, более тяжелом режиме движения с длиной перегона 20 км, а оценка энергетических показателей в режиме, близком к условиям эксплуатации. По результатам статистического анализа работы электропоездов ЭД4МК и ЭД9МК в действующем межрегиональном сообщении с ^шкг =120 км/ч на 42 маршрутах, наиболее близкими к среднеэксплуатационным показателям являются условия работы электропоездов постоянного тока на маршруте Москва - Владимир ($шкг = 95,5 км; Ууц = 77,43 км/ч), электропоездов переменного тока на маршруте Нижний Новгород - Киров (5'перср = 65,2 км; Ууч = 77,07 км/ч).

Величины удельной мощности, приведенные на массу тары пригородных электропоездов постоянного тока основной составности различны, что ставит их в неравные условия. Приведение вариантов электропоездов к одинаковой удельной мощности проведено путем замены части моторных вагонов прицепными, с учетом резервирования, реализации пригородными электропоездами требуемых тяговых свойств и проверкой допустимой тепловой нагрузки тягового электрооборудования. Составности и удельные мощности, используемые в расчетах для пригородных электропоездов: ЭД4М - 9,0 кВт/т (2Г+5М+ЗП); ЭД4Э - 9,1 кВт/т (2Г+5М+ЗП); ЭМ2И - 7,8 кВт/т (2Г+5М+ЗП при условной длине вагона 21,5 м); ЭТ2А - 11,6 кВт/т (2Г+4М+4П при условной длине вагона 21,5 м); ЭД6 -13,4 кВт/т (2Г+4М+4П). Аналогично пригородным электропоездам, определены составности и удельные мощности, используемые в расчетах для межрегиональных электропоездов постоянного тока с максимальными скоростями 120 и 160 км/ч: ЭД4МК - 9,0 кВт/т (2Г+5М+ЗП); ЭД4ЭК - 9,1 кВт/т (2Г+5М+ЗП); ЭД8К - 9,3 кВт/т (2Г+4М+4П); ЭТ2АК - 9,1 кВт/т (2Г+ЗМ+5П); ЭД6К - 10,5 кВт/т (2Г+ЗМ+5П). Для межрегиональных электропоездов переменного тока с максимальными скоростями 120 и 160 км/ч: ЭД9МК - 8,57 кВт/т (2Г+5М+ЗП); ЭД9ЭК - 8,44 кВт/т (2Г+5М+ЗП); ЭД11ЭК - 8,58 кВт/т (2Г+4М+4П).

Особенностью работы пригородных электропоездов является изменение загрузки поезда в процессе движения, которая увеличивается в часы "пик" и в зоне, близкой к городу, и уменьшается в другие периоды времени и в зоне, удаленной от города. Анализ и сопоставление результатов обследования пассажиропотока на девяти направлениях Московского пригородного

узла и результатов наблюдений изменения коэффициента заполнения вагонов электропоезда пассажирами - Кз при эксплуатационных испытаниях электропоездов ЭД2Т и ЭД4Э в 2003 г. на Курском, Белорусском и Рижском направлениях Московской ж.д., позволили определить среднюю величину Кз десятивагонного пригородного электропоезда - 0,55. В электропоездах межрегионального сообщения коэффициент заполнения принят равным 1.

Тяговые и тормозные характеристики для пригородных и межрегиональных электропоездов рассчитаны с учетом требуемых передаточных чисел тягового редуктора и приведены к среднеэксплуатационному значению диаметра бандажа.

Как показали результаты статистического анализа материалов эксплуатационных испытаний электропоездов ЭР2Р и ЭР2Т на Московской ж.д. в 1990-1992 гг. и эксплуатационных испытаний электропоездов ЭД2Т и ЭД4Э на Московской ж.д. в 2003 г., изменение напряжения на токоприемнике электропоезда подчиняется нормальному закону распределения, при незначительной изменчивости вариационного ряда (коэффициент вариации и находится в диапазоне: режим тяги - 2,7^3,6 кВ (среднее значение 3,15 кВ), режим рекуперативного торможения (среднее значение 3,5 кВ). В

большинстве случаев, учитывая знак показателя асимметрии и, соответственно, преобладание в выборке данных с большими или меньшими значениями, чем среднеарифметическое, среднее значение напряжения в эксплуатации соответствует напряжению на токоприемнике электропоездов постоянного тока при проведении тягово-энергетических испытаний: для режима тяги для режима рекуперативного торможения Та-

ким образом, тяговые и тормозные характеристики электропоездов были рассчитаны по данным, полученным в ходе тягово-энергетических испытаний при соответствующем напряжении тяговой сети.

Величина возврата электроэнергии электропоездами постоянного тока при рекуперативном торможении зависит от уровня напряжения в тяговой сети и от конструктивных особенностей электропоездов. Исследования, проведенные в 1990-1992 гг. на Горьковском, Белорусском и Киевском направлениях Московской ж.д., показали, что среднеэксплуатационная доля энергии, принятая тяговой сетью, составляет 80 % от всей электроэнергии, выработанной электропоездами первого поколения при рекуперации. При проведении испытаний электропоездов ЭД6 и ЭТ2А получены характеристики

«следящей» системы рекуперативно-реостатного торможения, наличие которой в большинстве случаев гарантирует 90 % приема электроэнергии от электроэнергии, выработанной при рекуперативном торможении.

По данным эксплуатационных испытаний пригородных электропоездов ЭД2Т и ЭД4Э на Московской ж.д. в 2003 г. и показателей работы пригородных электропоездов на Московской ж.д., полученных с помощью системы «Регистратор параметров движения и автоведения (АРМ РПДА)» проведен анализ распределения среднего значения тока электропоезда в процентах за время разгона и рекуперативного торможения. В большинстве случаев используется уставка тока якоря в тяге, соответствующая 80% расчетного коэффициента тяги с 1я = 320 А, и третья тормозная уставка, соответствующая току якоря 350 А в режиме рекуперативного торможения. Большая изменчивость вариационного ряда токов электропоезда в режиме тяги и отрицательное значение показателя эксцесса (данные более равномерно распределены по всей области) объясняется тем, что для пригородных электропоездов характерно движение и с меньшими токами Данные значения соответствуют движению электропоезда с повторным включениям тяги, что в большей степени характерно для «городского режима» - в черте города и на станциях с развитым путевым хозяйством. Анализ работы электропоездов ЭД4МК с использованием данных, полученных с помощью системы РПДА, показал, что реализуемые значения сил тяги и торможения аналогичны пригородным электропоездам.

Коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс ока-

зывает значительное влияние на тягово-энергетические свойства электропоезда и является необходимым параметром для расчета тягово-энергетических показателей моторного вагона. Величины (1+у), приведенные в технической литературе и определенные в виде диапазона, получены для электропоездов серий ЭР2, ЭР22 и не могут быть использованы для новых электропоездов вследствие изменившейся конструкции ТД и механической части тягового привода. Известные методики определения достаточно

трудоемки и требуют наличия специализированных средств измерения.

Разработанная автором методика основывается на использовании тяго-во-энергетических характеристик электропоезда, полученных при проведении испытаний. Для пояснения методики на рис. 2 условно представлено распределение подведенной к колесно-моторному блоку (КМБ) мощности.

АРаАРь

поезд

- режим тяги

| | - режим электрического торможения

Рис. 2 Распределение подведенной к КМБ мощности. Р/а^Р/ъ) - мощность на зажимах ТД в режиме тяги (электрического торможения); АРа,(АРь) - потери электрические, магнитные и механические в КМБ в режиме тяги (электрического торможения); - мощность необходимая для разгона (торможения) массы электропоезда при данной скорости с заданным ускорением (замедлением); Р„- мощность сил сопротивления движению при данной скорости Движение электропоезда в режиме тяги и электрического торможения

можно охарактеризовать следующими уравнениями баланса мощностей:

Мощности, необходимые для разгона и торможения массы поезда - т при данной скорости V c заданным ускорением а или замедлением Ь:

Мощность сил сопротивления движению определяется: где

W - сила сопротивления движению от взаимодействия пути и подвижного состава, а также от сопротивления воздушной среды. В общем случае потери в КМБ - можно условно разделить на две составляющие: - электрические, магнитные и механические потери в КМБ без учета механических потерь холостого хода (потерь на выбеге) и - механические потери холостого хода в КМБ (потери на выбеге). Тогда уравнения 4 и 5 можно записать, например, для тягового режима:

где: - замедление при движении на выбеге.

Обозначив приведенную массу: М = т-(\ +у), можно записать:

- для режима тяги:

- для режима электрического торможения:

Рассмотрим совместно уравнения 6 и 7 при следующих условиях:

(4)

(5)

Ра=Г-[а-т{\ + Г)]; Рь=У\Ь-т{\ + Г)).

1) скорости движения в тяговом и тормозном режимах равны между собой;

2) при Р/ц — Р'ъ (при соблюдении условия 1) АРт = АР^ = АР„ , т.е. если мощность, подведенная к приводу со стороны его источника питания (в режиме тяги) равна мощности подведенной со стороны колеса (в режиме электрического торможения), то потери в КМБ в том и другом случае не отличаются. Из последнего условия следует, что Таким образом, уравнения (6) и (7) можно представить в виде системы уравнений:

С целью проверки допустимости условия равенства потерь, при равенстве подводимых к КМБ мощностей, проведен анализ экспериментальных данных электропоезда ЭД6. Систему уравнений (8, 9) можно представить в виде отношения подводимых мощностей Р\а/Р/ьи получить уравнение:

Данное уравнение устанавливает взаимосвязь между параметрами мощности и ускорением сцепа подвижного состава в тяговом режиме движения с одной стороны, и параметрами мощности и замедления при движении в режиме электрического торможения с другой для принятых выше условий. Экспериментальные данные позволяют определить функции P/a=f(a) И Рц, = f(b) и соответственно: Рi„(a+bo)=f(a) И Pit(b-bg}=f(b). Анализ показывает, что области определения этих функций в некотором интервале значений а и b совпадают. Проведенный анализ экспериментальных данных показывает наличие совпадающих областей определения этих функций и для других электропоездов, что подтверждает возможность фактического наличия принятых выше условий и на этой основе решения системы уравнений (8, 9). Главной искомой величиной системы уравнений (8, 9) является приведенная масса -М. Вместе с тем неизвестными являются параметры Р^иЬ при заданных Р/а и а (либо Pta и а при заданных Р!Ь и Ь). Параметры подведенной мощности и ускорения (замедления) при заданной скорости движения связаны зависимостью - и могут быть получены из результатов тягово-

(8) (9)

(10)

энергетических испытаний. Сложив уравнения 8 и 9 получим выражение, определяющее, при принятых условиях, величину приведенной массы:

Решая уравнение (10) путем определения пары параметров (Р1а и а либо Рц и b), можно определить значения мощности и ускорения (замедления) для указанных выше исходных условий и, соответственно, величину приведенной массы (11) и коэффициента инерции вращающихся частей:

(]+у)=М/т, (12)

где: т — фактическая измеренная масса

Ниже приведены результаты расчетов (1+у) для электропоездов.

ЭД4М— 1,077 ЭМ2И— 1,072 ЭД6— 1,112

ЭД4Э— 1,079 ЭТ2А— 1,069 ЭД9М— 1,086

С использованием величин определены зависимости суммарной мощности потерь (электрических и механических) тягового привода и отношение суммарной мощности потерь к потребляемой мощности при разгоне на расчетной уставке для различных секций Г+М электропоездов (рис. 3).

Рис. 3 Зависимость суммарной мощности потерь в тяговом приводе секции Г+М (а) и отношение суммарной мощности потерь к потребляемой мощности (б) для секции пригородных электропоездов

Характеристика коэффициента полезного действия (КПД) - Т] определяет потери энергии в оборудовании электроподвижного состава. Зависимости КПД системы тягового электропривода от скорости разгона пригородных электропоездов без учета КПД колесно-моторного блока (редуктора, тягового двигателя и пр.) представлены на рис. 4.

Как видно из приведенных зависимостей, энергетические характеристики электропоездов во многом определяются выбранным принципом регулирования и конфигурацией силовой схемы. Низкий КПД серийного электропоезда ЭД4М в период пуска до скорости порядка 35 км/ч обусловлен применением контакторно-реостатной системы регулирования с постоянным последовательным соединением КТД и потерями в реостатах. При выходе на автоматическую характеристику КПД тягового электропривода, в большей степени, определяется величиной КПД колесно-моторного блока.

О б 10 15 20 26 30 36 40 46 60 65 80 У.кн*

Рис. 4 Зависимость КПД системы тягового электропривода (без учета КПД КМБ) электропоездов постоянного тока от скорости разгона

Применение на электропоезде ЭД4Э энергосберегающей схемы позволило снизить величину пусковых потерь. На электропоездах ЭМ2И с импульсным регулированием напряжения, ЭТ2А и ЭД6 с АТД достаточно высокое значение КПД в период пуска, однако, в отличие от электропоездов ЭД4М и ЭД4Э определенная величина потерь электроэнергии есть и при высоких скоростях движения вследствие работы тяговых преобразователей.

Новые электропоезда имеют конструктивные отличия как между собой, так и с серийными электропоездами из-за применения АТД и двухступенчатого редуктора, изменения конструкции тележек и расположения электрооборудования на крыше и под вагонами электропоездов, увеличения длины вагонов с 19,6 м до 21,5 м, а также изменения составности электропоездов и конфигурации обтекаемой лобовой части головных вагонов. Анализ данных тягово-энергетических испытаний показал, что сопротивление движению у новых электропоездов различно. Для соблюдения одинаковых исходных ус-

ловий силы замедления на выбеге для электропоездов рассчитаны на основе экспериментально определенных характеристик выбега.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ проведена оценка основных тягово-энергетических показателей пригородных и межрегиональных электропоездов, приведены данные по расходу электроэнергии электропоездами для проведения дальнейших технико-экономических расчетов.

Энергетические показатели, определенные для среднеэксплуатацион-ного перегона можно распространять на соответствующие режимы движения в эксплуатации при учете условного дополнительного сопротивления движению - wCp, зависящего от скоростей разгона и начала торможения. На основе анализа данных эксплуатационных испытаний электропоездов ЭД2Т, ЭД4Э в 2003 г. и тяговых расчетов определена величина поправочного коэффициента «к» в процентах, учитывающего увеличение расхода электроэнергии на преодоление wcр. Для пригородных электропоездов в соответствующих средне-эксплуатационных условиях движения, величина общего расхода электроэнергии, полученная тяговым расчетом, должна быть увеличена на 5%.

По результатам тягового расчета для среднеэксплуатационного режима получена экономия общего расхода электроэнергии по сравнению с электропоездом ЭД4М для пригородных электропоездов ЭД4Э - 12,9 %, ЭМ2И -6,2%, ЭТ2А - 21,4% и ЭД6 - 29,5%. Применение новых систем тягового электропривода позволяет в значительной степени уменьшить расход электроэнергии как за счет снижения потерь в электрооборудовании, так и вследствие большей величины возврата электроэнергии при рекуперативном торможении.

С целью определения эффективности пригородных электропоездов в широком диапазоне условий эксплуатации на рис. 5 представлены зависимости, отражающие экономию электроэнергии - электропоездами с новой системой тягового электропривода по сравнению с базовым электропоездом ЭД4М при движении по перегонам различной длины.

Эффективность электропоезда с энергосберегающей схемой - ЭД4Э и электропоезда второго поколения ЭМ2И в большей степени проявляется на участках с преобладанием коротких перегонов (до 3 км) и в условиях, когда невозможна рекуперация на серийном электропоезде, т.е. при движении с низкими техническими скоростями (см. рис. 5). Отсутствие рекуперативного торможения на электропоезде ЭМ2И не позволяет получить экономию элек-

троэнергии по сравнению с серийным электропоездом при движении с высокими техническими скоростями.

а) ЭД4Э б)ЭМ2И

30 40 60 60 70 30 40 60 60 70 ¡?г,т/ч

Рис 5 Экономия электроэнергии - АЭ£, % электропоездами при движении по перегонам длиной 1,5 км (1), 2 км (2), 2,5 км (3), 3 км (4), 3,5 км (5), 4 км (6) с различными техническими скоростями

Электропоезда ЭТ2А и ЭД6 с АТД более эффективны по сравнению электропоездом ЭД4М во всех рассматриваемых условиях движения. На участках с преобладанием перегонов малой длины (до 2,5 км) и низкими техническими скоростями, и на перегонах большой протяженности (3,5 и 4 км) при движении с высокими техническими скоростями предпочтительнее применение электропоезда ЭД6.

Расчеты для межрегиональных электропоездов постоянного тока с Умакс = 120 км/ч (160 км/ч) показали снижение расхода электроэнергии по сравнению с электропоездом ЭД4МК: на 8% (6,4%) для электропоезда ЭД4ЭК; 2,6% (8,8%) для электропоезда ЭД8К; 7,2 % (2,8%) для электропоез-

да ЭД6К. Снижение расхода электроэнергии по сравнению с электропоездом ЭД4МК для электропоезда ЭТ2АК возможно лишь при движении с Умакс = 160 км/ч на 1%. Расчеты для межрегиональных электропоездов переменного тока с Клите = 120 км/ч (160 км/ч) при движении с одинаковыми участковыми скоростями, показали снижение расхода электроэнергии по сравнению с электропоездом ЭД9МК: на 10,9% (13,6%) для электропоезда ЭД9ЭК и 12,8% (18,7%) для электропоезда ЭД11ЭК.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ проведена технико-экономическая оценка эффективности применения новых технических решений на электропоездах. Проведен анализ изменения составляющих стоимости жизненного цикла различных вариантов электропоездов. Определены лимитные цены комплектов тягового электрооборудования электропоездов различного исполнения

Результаты расчетов стоимости жизненного цикла пригородного электропоезда постоянного тока ЭД4М (рис. 6), для среднеэксплуатационного режима движения на основе данных ОАО "ДМЗ", ОАО "НПО НЭВЗ", ОАО "Электросила", ПФГ "Росвагонмаш", ОАО "РЖД", служб локомотивного хозяйства ж.д., ремонтных заводов и депо Перерва, показывают, что основными составляющими стоимости жизненного цикла являются стоимость подвижного состава (46,6%), затраты на ремонты (21,7%) и электроэнергию (17,0%).

Рис. 6 Составляющие стоимости жизненного цикла электропоезда ЭД4М

Проведенные исследования показали, что использование новых технических решений в большинстве случаев обеспечивает: снижение эксплуатационных расходов, в том числе за счет уменьшения расхода электроэнергии, снижения трудоемкости обслуживания и ремонта, использования разного соотношения моторных и прицепных вагонов в составе электропоезда.

Цена---------

I

Технологическое оснащение депо

1,5%

7,5%

Определено, что при производстве ремонтов ТО-3, ТР-1, ТР-2 и ТР-3 электропоездов ЭД2Т, ЭД4, ЭД4М примерно 45, 55, 20, 45 % общего объема работ связано с обслуживанием и ремонтом КТД, силовой коммутационной аппаратуры и устройств управления ею. Исходя из этого, с учетом особенностей электропривода и числа комплектов тягового электрооборудования, определены величины коэффициентов, учитывающих уменьшение стоимости ремонтов электропоездов различных исполнений и модификаций по сравнению со стоимостью ремонтов базовых электропоездов (табл. 1)

Таблица 1

Коэффициенты, учитывающие уменьшение стоимости ремонтов

Модификация электропоезда Коэффициенты уменьшения стоимости ремонта

ТО-3 ТР-1 ТР-2 ТР-3 КР-1 КР-2

ЭМ2И 0,96 0,959 0,9865 0,97 0,974 0,974

ЭТ2А 0,8765 0,848 0,882 0,894 0,899 0,899

ЭД6 0,8635 0,836 0,869 0,881 0,886 0,886

ЭТ2АК 0,842 0,777 0,802 0,836 0,859 0,859

ЭД6К 0,829 0,766 0,79 0,824 0,846 0,846

ЭД8К 0,948 0,913 0,913 0,932 0,942 0,942

ЭД9ЭК 0,% 0,9585 0,987 0,9705 0,9745 0,9745

ЭД11ЭК 0,948 | 0,9075 0,908 0,9425 0,9505 0,9505

На рис. 7 приведены определенные технико-экономическими расчетами для пригородных электропоездов постоянного тока, среднегодовые эксплуатационные затраты и затраты на технологическое оснащение депо.

4 о рув

Рис. 7 Среднегодовые эксплуатационные затраты и затраты на оснащение депо пригородных электропоездов постоянного тока

Для всех электропоездов с новой системой тягового электропривода, кроме пригородного электропоезда ЭМ2И, при сроке окупаемости электропоездов 10 лет, получена большая лимитная стоимость комплекта тягового электрооборудования по сравнению со стоимостью комплекта базового вари-

анта электропоезда и имеется экономический эффект. На рис. 8 представлены зависимости разности в лимитной цене электропоезда с новой системой тягового электропривода и цене базового электропоезда Ьцщ , - Цпв I и экономического эффекта в зависимости от срока окупаемости, определенные по стоимостным данным в ценах на начало 2004 г.

а) Пригородные электропоезда б) Межрегиональные электропоезда

и 1_------.1-----

0 б 10 15 20 годы о В 10 16 20 годы

в) Межрегиональные электропоезда г) Межрегиональные электропоезда

постоянного тока с Умис=120 км/ч постоянного тока с УМ4КС= 160 км/ч

0 ( 10 К 20 ГОНЫ 0 в 10 1« 20 ГОДЫ

Рис. 8 Зависимости разности в лимитной цене электропоезда с новой системой тягового электропривода и цене базового электропоезда (1) и экономический эффект (2)

Используя аналогичные зависимости для конкретного периода времени с соответствующими стоимостными показателями, можно определить оптимальный срок окупаемости для электропоезда с той или иной системой тягового электропривода, в зависимости от предполагаемой лимитной цены комплекта тягового электрооборудования.

3 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика технико-экономических расчетов для комплексной оценки систем тягового электропривода электропоездов различного назначения.

2. Проведены анализ и обоснование основных факторов, влияющих на режимы работы и тягово-энергетические показатели электропоездов пригородного и межрегионального сообщений. Обоснованы основные эксплуатационные показатели: условия и режим движения, коэффициент заполнения вагонов электропоезда пассажирами, передаточное число тягового редуктора и диаметр бандажа, уровень напряжения в контактной сети в режимах тяги и рекуперативного торможения и доля возврата электроэнергии, расчетные тяговые и тормозные усилия, тяговые и тормозные характеристики и КПД электропривода, сопротивление движению. Для обеспечения сопоставимости результатов сравнительных тяговых расчетов обоснованы величины удельной мощности и составности (от 3 до 5 моторных вагонов в составе поезда) для пригородных и межрегиональных электропоездов.

3. Разработана методика определения коэффициента инерции вращающихся масс на основе использования тягово-энергетических характеристик электропоездов. Определены величины коэффициента инерции вращающихся масс для новых электропоездов, в том числе и с асинхронным тяговым электроприводом.

4. Определен поправочный коэффициент к, % увеличения расхода электроэнергии пригородными электропоездами, позволяющий переносить результаты расчетов для среднеэксплуатационного перегона на соответствующие длине этого перегона эксплуатационные условия.

5. Показана эффективность пригородных электропоездов с различными системами тягового электропривода с точки зрения экономии электроэнергии в различных эксплуатационных условиях (при длине перегона от 1,5 до 4 км и технической скорости от 35 до 80 км/ч).

6. Проведенная модернизация аппаратной части измерительно-вычислительного комплекса с применением нового измерительного оборудования позволила значительно расширить диапазон решаемых задач и, в частности, использовать АИС при испытаниях электропоездов с АТД. При участии автора модернизирован существующий программный комплекс для измерений и предварительной обработки сигналов.

7. Результаты работы использованы при подготовке проекта типажа электропоездов и технических требований к ним, технико-экономических обоснований создания новых электропоездов.

4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Кирюшин Д.Е, Теплое Е.Е., Потелещенко А.В., Самарец Д.М., Белокры-лин А.Ю. Состав исследуют в реальных условиях. // Локомотив, 2003, №4 стр.28,29.

2. Кирюшин Д.Е. Комплексная оценка систем тягового электропривода пригородных электропоездов с учетом стоимости их жизненного цикла // Железнодорожный транспорт на новом этапе развития., ВНИИЖТ, Сборник статей молодых ученых и аспирантов, Москва, 2003, с.65-70.

3. Кирюшин Д.Е. Особенности тягово-энергетических характеристик пригородных электропоездов с различными системами тягового электропривода. // Развитие железнодорожного транспорта в условиях реформ., ВНИИЖТ, Сборник статей молодых ученых и аспирантов, Москва, 2003, с. 145-151.

4. Кирюшин Д.Е., Хомяков Б.И., Басов Ю.А., Теплов Е.Е., Белокрылин А.Ю., Самарец Д.М. Приемочные тягово-энергетические испытания электропоездов. Тезисы докладов международной конференции «Экспериментальное кольцо ВНИИЖТ - 70», г. Щербинка, Россия, 2002, с. 155-117.

Подписано к печати 17.03.2005 г. Формат бумаги 60x90. 1Д6 Объем 1,5 пл. Заказ 59 Тираж 100 экз. Типография ВНИИЖТ, 3-я Мытищинская ул., д. 10

05~.22.

?2 MP®

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Состояние отечественных разработок в области тягового электропривода электропоездов

1.2 Зарубежный опыт разработок тягового электропривода электропоездов

1.3 Постановка задачи и цели исследования

Глава 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ТЯГОВОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА

2.1 Измерительно-вычислительный комплекс

2.2 Тяговые расчеты 30 ' 2.3 Технико-экономические расчеты

Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ С УЧЕТОМ УСЛОВИЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ

3.1 Условия и режим движения

3.1.1 Пригородные электропоезда

3.1.2 Межрегиональные электропоезда

3.2 Удельная мощность и составность

3.2.1 Пригородные электропоезда

3.2.2 Межрегиональные электропоезда

3.3 Коэффициент заполнения вагонов электропоезда пассажирами

3.4 Передаточное число тягового редуктора и диаметр бандажа

3.5 Уровень напряжения в контактной сети в режимах тяги и рекуперативного торможения и доля возврата электроэнергии

3.6 Расчетные тяговые и тормозные усилия

3.7 Коэффициент инерции вращающихся масс

3.8 Тяговые и тормозные характеристики. КПД электропривода

3.9 Сопротивление движению

Глава 4 ОЦЕНКА ОСНОВНЫХ ТЯГОВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ

4.1 Пригородные электропоезда

4.2 Межрегиональные электропоезда

Глава 5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОМПЛЕКТОВ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

5.1 Исходные условия

5.2 Результаты технико-экономической оценки комплектов тягового электрооборудования электропоездов различного назначения

Экономическая стратегия Правительства Российской Федерации, определенная в "Основных направлениях социально-экономической политики на долгосрочную перспективу", рассматривает транспортную систему России как важнейшую составную часть производственной инфраструктуры, а ее развитие - как одну из приоритетных задач государства [1].

В Российской Федерации на долю железных дорог приходилось в 2003 г. 39,5% выполняемого всеми видами общественного транспорта пассажирооборота (рис. 1).

43,7

Железнодорожный Автомобильный Воздушный Речной

Рис. 1 Железные дороги в транспортной системе общего пользования России в 2003 г., %

Нестабильность экономической и политической обстановки в России в 19921998 гг., снижение уровня жизни большей части населения и ряд других факторов обусловили снижение подвижности населения и объемов перевозок пассажиров всеми видами транспорта общего пользования (рис. 2) [1]. Тем не менее ожидается, что улучшение жизненного уровня населения позволит при проведении гибкой тарифной политики увеличить долю транспортных расходов в семейном бюджете и повысить транспортную подвижность населения. В соответствии с прогнозами развития народного хозяйства, разработанными Министерством экономического развития и торговли Российской Федерации и ГипротрансТЭИ количество отправленных пассажиров в пригородном сообщении в 2010 г. по сравнению с 2003 г. возрастет на 8%, пассажирооборот - на 14,8%.

Рис. 2 Динамика изменения пассажирооборота в транспортной системе общего пользования в России

В рамках реализации "Федеральной целевой программы разработки и производства пассажирского подвижного состава нового поколения на предприятиях России. 1996 - 2005 гг." освоено серийное производство отечественных пригородных электропоездов. В последние годы промышленностью были разработаны и предъявлены на испытания ряд новых образцов электропоездов. И хотя большинство из них еще не доведены до эксплуатационной готовности, проведенная работа продемонстрировала возможности промышленности и позволила по-новому оценить перспективы использования электропоездов на сети железных дорог, применения в их конструкции новых систем и оборудования. На основе этого опыта и из анализа зарубежных данных именно в последние годы появились новые аргументы "за" или "против" внедрения на отечественных железных дорогах тех или иных технических решений. При этом важным является разработка инструмента для сравнения электропоездов различного исполнения.

Одним из основных критериев применения электропоездов того или иного типа должна стать их способность успешно конкурировать с другими видами транспорта, т.е. иметь необходимые параметры и технико-экономические показатели, обеспечивающие заметное снижение издержек при эксплуатации и достаточную доходность от перевозок пассажиров. Например, создание экономичного и эффективного моторвагонного подвижного состава для межрегиональных сообщений могло бы составить серьезную конкуренцию автомобильному транспорту общего пользования, объем перевозок которого в зоне работы железных дорог значителен (рис. 3) [1].

МЛН. 1 I I I I I I-1 "Т Г -" "Г ~~Г~[ ГТТГ Т П "--пасс,- км

400 300 200 100 0

20 50 80 110 140 170 200 230 260 2Э0 320 350 380 410

Длина маршрута, км

Рис. 3 Распределение пассажирооборота автомобильного транспорта общего пользования в зоне работы МВПС (данные на лето 2003 г.)

В соответствии с разработанной в 2004 г. «Программой создания и освоения производства моторвагонного подвижного состава в 2004-2010 гг.» для повышения эффективности работы ОАО «РЖД» требуется освоение выпуска моторвагонного подвижного состава нового поколения и его поставок на российские железные дороги и переход на новые современные системы ремонта и технического обслуживания парка моторвагонного подвижного состава. В числе прочих задач планируется увеличить годовой объем выпуска новых вагонов электропоездов с 630 в 2004 г. до 820 в 2010 гчто позволит существенно улучшить структуру парка.

7. Результаты работы использованы при подготовке технико-экономических обоснований создания новых электропоездов, подготовке проекта типажа электропоездов и технических требований к ним.

1. Типаж и технические требования к перспективному пассажирскому подвижному составу. / О.Н. Назаров // Железнодорожный транспорт, 2003, №2.

2. Назаров О.Н. Совершенствование методов определения и сравнительного анализа тягово-энергетических показателей пригородных электропоездов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2000. 25 с.

3. Электрифицированным железным дорогам России 70 лет. / А. Т. Головатый // Железные дороги мира, 1999, №9.

4. Т. Gerhard. Eisenbahntechnische Rundschau, 2001, № 12, S. 283 286.

5. Затраты в течение срока службы железнодорожной техники / X. Келлерер // Железные дороги мира, 1996, №7.

6. Экономические аспекты службы подвижного состава / Т. Юшикава, С. На-каяма // Железные дороги мира, 2002, №5.

7. G. Kratz et al. Elektrische Bahnen, 1998, № 11, S. 333 337.

8. S. Sone. Railway Gazette International, 2003, № 6, p. 391 393.

9. Современный трехфазный тяговый привод — состояние и перспективы / В.-Д. Вайгель // Железные дороги мира, 2003, №10.

10. Прогресс в области тягового подвижного состава/ К. Легро // Железные дороги мира, 1999, №7.И Wagner R. Drehstromantriebstechnik // Elektrieche Bahnen, 89 (1991), №11, s. 35/351 36/352.

11. Himer H. Die elektrische Ausrunstung der Triebzuge Baureihe 2300 mit Drehstrom-antriebstechnik für Portugiesische Staatbahn. // Elektrische Bahnen, 1992, № 4, s. 130. 136, 10 bild, 3 tabl.

12. Martin A., Perez RJ.F., Visente C. S-Bahn-Fahrzeuge mit Drehstromantrieb. // Eisenbahntechnische Rundschau, 1991, № 11, S.725.728, 731.732, 13 bild.

13. Скарпетовский Г., Витинс Я. Концепция тяговых преобразователей и систем управления для электровозов с асинхронными двигателями // Вестник ВНИ-ИЖТ. 1996, №2, С.5.11.

14. Развитие тяговых преобразователей на транзисторах IGBT / Б. Ласка// Железные дороги мира, 2003, №11.

15. Применение транзисторов IGBT на железнодорожном подвижном составе / А. Коласс, Ж.-Э. Масслю // Железные дороги мира, 2001, №2.

16. Применение тяговых преобразователей на базе транзисторов IGBT/ М. М. Бакран // Железные дороги мира, 2001, №5.

17. Weigel W.-D. Modern AC drive technology — state of the art and innovation/ 126 conference report SFT// ZEV rail Glasers Annalen. Graz, 2002.

18. Инвестиции и развитие железнодорожного транспорта/ М. Кнуттон // Железные дороги мира, 2001, №12.

19. Бещева Н.И. Пригородное движение на электрифицированных линиях. М.: Трансжелдориздат, 1961.

20. Фаминский Г.В. Экономия электроэнергии на электропоездах // М.: Транспорт, 1970. 88 с.

21. Тулупов В.Д. Автоматическое регулирование сил тяги и торможения электроподвижного состава. М.: Транспорт, 1976.

22. Б.И. Хомяков, Г.Г. Гомола, Ю.А. Басов, О.Н. Назаров, А.Ю. Белокрылин. Перспективы улучшения показателей пригородных электропоездов // Труды ВНИ-ИЖТ; Электрическая тяга на рубеже веков. Москва, 2000, с. 105.129.

23. Хацкелевич A.A., Мугинштейн /I.A., Лисицын А.Л. Автоматизированная система для исследования режимов работы электровозов // Вестник ВНИИЖТ, 1982, №3, с. 14.19.

24. Мугинштейн Л.А., Лисицын А.Л. / Нестационарные режимы тяги (Сцепление. Критическая норма массы поезда). — М.: Интекст, 1996. — 176 с.

25. Приборно-модульные универсальные автоматизированные измерительные системы: Справочник / В.А. Кузнецов, В.Н. Строителев, Е.Ю. Тимофеев и др.; Под ред. В.А. Кузнецова. М.: Радио и связь, 1993. - 304 с.

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

27. Технические требования. Моторвагонный подвижной состав. ВНИИЖТ, ВНИИЖГ, ВНИИУП // М. 2003. 190 с. Утверждены МПС России в 2003 г.

28. Правила тяговых расчетов для поездной работы/М.Транспорт,1985.288 с.

29. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте/ МПС России-1998.

30. Загребельский A.B., Кадышев С.А., Ребрик Б.Н. Стоимость жизненного цикла электровоза // Железнодорожный транспорт, 1998, №12, с.34.,36.

31. Бизнес-план проекта «Внедрение нового электроподвижного состава в пригородном сообщении»/ Б.И. Хомяков, В.Е. Плисецкий, М.Х. Станецкий, и др. ВНИИЖТ, Москва, 2003, 24 с.

32. Методика определения расхода электроэнергии на отопление пассажирских вагонов / В.А. Жариков, Б.Н. Китаев, Л.В. Разаренова // ВНИИЖГ, Москва «Транспорт», 1994. 24 с.

33. Steller G. Entwicklung neuer S-Bahn Triebzuge fur die Berliner Verkers-Betriebe (BVB) / Elektrische Bahnen, 1986, 84, №4,107.118.

34. Методика определения рационального соотношения моторных и прицепных вагонов пригородных электропоездов постоянного тока / Хомяков Б.И., Назаров О.Н., Белокрылин А.Ю., Меркушев С.И. // Вестник ВНИИЖТ, 1993, №6, с. 21.26.

35. Назаров О.Н. Очередность освоения пригородных электропоездов разных поколений / Железнодорожный транспорт, 1993, № 10, с. 40.44.39 «Транспорт электрифицированный с питанием от контактной сети. Ряд напряжений» ГОСТ 6962-75

36. Об эффективности рекуперативного торможения на электропоездах ЭР2Р, ЭР2Т / O.K. Филиппов, Б.И. Хомяков, А.Ю. Белокрылин, С.И. Меркушев, О.Н. Назаров // Локомотив, 1993, № б, С.18.19.

37. Капустин Л.Д. Электропоезда с электрическим торможением / М., Транспорт, 1971 — 216 с.

38. Эксплуатация электропоезда ЭР29: первые результаты / Хомяков Б.И., Меркушев С.И., Назаров О.Н., Белокрылин А.Ю. // Локомотив, 1992. № 5, С.17.19.

39. Сопротивление движению железнодорожного подвижного состава / П.Н. Астахов // Труды ВНИИЖТ, выпуск 311, 1966. стр. 33.34, 71, 115.116.

40. Расход электроэнергии электропоездом ЭР29 / Б.И. Хомяков, О.Н. Назаров, А.Ю. Белокрылин, Б.А. Фомин // Вестник ВНИИЖТ, 1992, №5, С.38.41.

41. К оценке энергетической эффективности перспективных пригородных электропоездов постоянного тока./ Назаров О.Н. // Вестник ВНИИЖТ, 1998, №6, С.35.39.

42. Анализ работы хозяйства электроснабжения в 2002 г. // ЦЭ МПС РФ, Москва, 2003г.

43. Анализ работы хозяйства электроснабжения в 2003 г. // ОАО «Российские железные дороги», Департамент электрификации и электроснабжения, Москва, 2004 г.