Критерии оптимизации тягового электропривода локомотива

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 6 ВВЕДЕНИЕ 8 ГЛАВА 1. КРИТЕРИИ ОПТИМИЗАЦИИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ (ТЭД) 10 1.1. Постановка задачи 10 1.2. Главные размеры, основные уравнения и экономические показатели ТЭД и ЭМ 11 1.3. Масса и мощность ТЭД современных электровозов 18 ВЫВОДЫ 21 ЛИТЕРАТУРА 21 ГЛАВА 2. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И СТОИМОСТЬ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ТЭД 23 2.1. Расчет силы тяги локомотива 23 2.2. Расчет стоимости жизненного цикла ТАД 26 2.3. Расчет стоимости годовых эксплуатационных расходов 28 2.4. Описание ТАД 29 2.5. Техническое обслуживание и ремонты 32 ВЫВОДЫ 35 ЛИТЕРАТУРА 35 ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ СТОИМОСТИ ЛОКОМОТИВА И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 37 3.1. Постановка задачи 37 3.2. Технология проведения исследования рынка поставщиков 38 3.3. Методика поиска поставщиков 41 3.4. Процедуры взаимодействия по оптимизации продукции в рамках холдинга ТМХ 42 3.5. Стандарты железнодорожного транспорта и требования к процессам на стадиях ЖЦ 43 3.6. Оценка проектных трудозатрат 45 ВЫВОДЫ 46 ПРИЛОЖЕНИЕ 46 ЛИТЕРАТУРА 47 ГЛАВА 4. СХЕМОТЕХНИКА ГРУЗОВЫХ И МАНЕВРОВЫХ ЭЛЕКТРОЛОКОМОТИВОВ 49 4.1. Общие сведения по ГМЛ «Гранит» и «Малахит» 49 4.2. Возможные модификации МЭЛ 54 4.3. Перспективная схема ТЭП для использования на ж/д на Севере 57 ВЫВОДЫ 59 ЛИТЕРАТУРА 59 ГЛАВА 5. ТЯГОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛОКОМОТИВА 61 5.1. Электрооборудование грузового электролокомотива BORDLINE CC1500 DC (MS)_3kV 61 5.2. Электрооборудование грузового электролокомотива (ЭЛ) ЭВС1, ЭВС2 63 5.3. Электрооборудование гибридного электролокомотива 66 ВЫВОДЫ 70 ЛИТЕРАТУРА 70 ГЛАВА 6. ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ И ПРИВОДЫ ЭЛЕКТРОВОЗОВ 72 6.1. Основные соотношения для ТЭД 72 6.2. Особенности тягового электропривода 73 6.3. Возможности реализации предельных параметров ТЭД 75 6.4. Условия совместимости ТЭД и силового привода 79 ВЫВОДЫ 84 ЛИТЕРАТУРА 84 ГЛАВА 7. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЯГОВОГО ПРИВОДА ЭЛЕКТРОВОЗА ЭП20 86 7.1. Тяговый двигатель 88 7.2. Тяговый трансформатор и блок дросселей 91 7.3. Система управления локомотива 2ЭС5 93 ВЫВОДЫ 95 ЛИТЕРАТУРА 95 ГЛАВА 8. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫЙ ИНТЕРФЕЙС НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ 96 8.1. Интеллектуальная система управления движением поездов в режиме «автодиспетчер»-«автомашинист» применительно к СПП 97 8.2. Система управления и мониторинга (СУМ) с ЧМИ в путевой машине СПС 98 8.3. Особенности и эффективность СУМ с ЧМИ 104 ВЫВОДЫ 105 ЛИТЕРАТУРА 105 ГЛАВА 9. ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫЙ ИНТЕРФЕЙС В SCADA-СИСТЕМЕ 107 9.1. Возможности улучшения ЧМИ 108 9.2. Тенденции совершенствования АСУ ТП и ЧМИ 108 9.3. Технологический процесс и технологическая программа (ТП) 110 9.4. Пример развития ЧМИ на АЭС 112 9.5. Моделирование на основе данных (МО) и создания модели машинного обучения (ММО) 113 9.6. Программное обеспечение ЧМИ 113 ВЫВОДЫ 118 ЛИТЕРАТУРА 119 ГЛАВА 10. ПРИМЕНЕНИЕ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ В СКОРОСТНОМ ЭЛЕКТРОПОЕЗДЕ 120 10.1. Технические решения по конструкции высокоскоростных поездов 120 10.2. Влияние на характеристики ТЭД материалов и свойств изоляции 125 ВЫВОДЫ 133 ЛИТЕРАТУРА 133 ГЛАВА 11. К ВОПРОСУ ВЫБОРА ТЯГОВОГО ПРИВОДА НАЗЕМНОГО ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА 134 11.1. Расчет тяговой характеристики электромобиля (ЭМ) 134 11.2. Расчет тяговой характеристики электрического локомотива (ЭЛ) 137 11.3. Перспективы развития тягового электродвигателя (ТЭД) для ЭЛ 141 ВЫВОДЫ 144 ЛИТЕРАТУРА 145 ГЛАВА 12. КРИТЕРИИ ОПТИМИЗАЦИИ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА 146 12.1. DSC-метод управления АД 147 12.2. DTC-метод управления АД 148 12.3. ISC-метод управления АД 149 12.4. Системы управления ТЭП маневрового тепловоза 151 ВЫВОДЫ 153 ЛИТЕРАТУРА 153 ГЛАВА 13. КРИТЕРИИ ОПТИМИЗАЦИИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЛОКОМОТИВА 155 13.1. Математическая модель АД – схема замещения и основные соотношения 155 13.2. Математическая модель АД для динамических расчетов 157 13.3. Математическая модель СДПМ – схема замещения и основные соотношения 158 13.4. Математическая модель АД и СДПМ для динамических расчетов при векторном управлении 160 13.5. Системы управления ТЭП с учетом сцепления и проскальзывания колес 164 13.6. К выбору критериев оптимизации ТЭП тепловоза 168 13.7. К выбору критериев оптимизации ТЭП электровоза 170 ВЫВОДЫ 172 ЛИТЕРАТУРА 172 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 174