Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Версия для печати
Обсудить в форуме

НТЦ «ПРИВОД-Н»: инновационный электропривод уже сегодня

ЗАО «Научно-технический центр «ПРИВОД-Н» (г. Новочеркасск, Ростовская область) – входящий в состав концерна ОАО «Перспективные электротрансмиссии», было организовано в начале 2012 г., объединив в своем коллективе ученых и разработчиков, имеющих большой опыт научно-исследовательской и проектно-конструкторской работы в сфере транспортного машиностроения.

О том, как реализуются многолетние теоретические и опытные работы в области тягового и вспомогательного электроприводов на основе реактивных индукторных электрических машин, а также о применении современных энергосберегающих компонентов, технологий и процессов расскажет в своей статье генеральный директор ЗАО «НТЦ «ПРИВОД-Н» Александр Владимирович Киреев.

НТЦ «ПРИВОД-Н»: инновационный электропривод уже сегодня
НТЦ «ПРИВОД-Н»: инновационный электропривод уже сегодня
НТЦ «ПРИВОД-Н»: инновационный электропривод уже сегодня
Снижение стоимости жизненного цикла железнодорожного транспорта – стратегическая задача, решение которой позволит снизить долю транспортной составляющей в себестоимости товаров и услуг. Для транспорта, использующего электромеханический привод колесных пар, решение этой задачи может быть получено за счет применения на транспорте инноваций – бесколлекторных электроприводов на базе современных средств управления. Замена традиционно применяемых коллекторных электродвигателей позволяет значительно повысить надежность транспортных средств и эффективность управления ими.

Создание и внедрение инновационных технологий на транспорте – это жизненно важные вопросы, на которых постоянно акцентирует внимание руководство нашей страны. Так, Президент РФ Владимир Владимирович Путин при проведении совещания по инновациям 30 января 2012 г. на открытии вагоностроительного завода в Тихвине Ленинградской области, в частности, сказал: «Мы должны сделать так, чтобы именно в России открывались новые предприятия и качественные рабочие места, чтобы именно у нас был самый короткий путь от самой идеи, от бизнес-идеи, инноваций до конечной продукции и до рынка»; «инновационное развитие – это, безусловно, является одним из генеральных направлений нашего развития и нашего будущего».

Реализация сказанного позволит иметь в эксплуатации подвижной состав, соответствующий условиям по климатическому воздействию, характеристикам пути, энергоснабжению, требованиям безопасности и, что еще более важно, сделает железные дороги страны независимыми от международной политической обстановки, конъюнктуры на финансовых рынках и экономических взаимоотношений со странами – потенциальными поставщиками подвижного состава.

В последние годы наряду с широко используемыми бесколлекторными тяговыми приводами с асинхронными и синхронными двигателями с постоянными магнитами интенсивно развиваются индукторные электроприводы на базе реактивных индукторных двигателей (РИД).

Следует отметить, что у этого привода есть целый ряд преимуществ, выгодно отличающих его от аналогов. Прежде всего, это более высокая надежность, которая, в первую очередь, обусловлена конструкцией двигателя. Отсутствие обмоток на роторе, а следовательно, и скользящих контактов для подвода к ней тока, простые сосредоточенные катушки на статоре, не имеющие пересечений в лобовых частях и имеющие малую длину и высокую жесткость (это особенно важно для транспортного применения, где действуют повышенные вибрации и ограничены габариты), придают ему, пожалуй, самые высокие показатели надежности среди электрических машин. Помимо высокой надежности, этот привод имеет меньшие затраты на обслуживание и ремонт.

Магнитная независимость фазных контуров и их индивидуальное энергоснабжение от тягового преобразователя, устойчивого к коротким замыканиям (одной из главных причин, снижающих надежность приводов с асинхронными и синхронными двигателями), обеспечивают живучесть привода при выходе из строя одной из фаз, что не приводит к потере работоспособности индукторного электропривода в целом. Энергоэффективность тяговых систем с реактивными индукторными электрическими машинами достигается благодаря более высокому значению к.п.д. в широком диапазоне частот вращения и нагрузок по сравнению с другими электрическими машинами за счет отсутствия обмоток на роторе. Кроме того, применение реактивных индукторных двигателей в транспорте позволит снизить уровень высокочастотных электромагнитных излучений благодаря значительно меньшим значениям паразитной емкости сосредоточенной обмотки статора по сравнению с распределенной обмоткой асинхронного двигателя.

В качестве примера по серийному применению этого электропривода можно привести следующий успешный проект, где, вопреки мнению скептиков, индукторный электропривод суммарной мощностью около 500 кВт (250 кВт мощность реактивного индукторного генератора, 240 кВт мощность реактивного индукторного двигателя), устанавливаемый на промышленный трактор тягового класса 25 – ДЭТ-400 производства ООО «ЧТЗ-УРАЛТРАК», хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации. Этот агрегат с электромеханической трансмиссией предназначен для выполнения широкого комплекса работ в строительстве, горнорудной, нефтяной, газовой, угольной, и других отраслях промышленности, для выполнения землеройных работ на грунтах I-IV категории, в т. ч. на мерзлых и разборно-скальных.

Это первый в мире трактор с вентильно-индукторным электроприводом переменного тока в трансмиссии, который автоматически поддерживает загрузку двигателя в номинальном режиме, обеспечивает высокий КПД, производительность и экономию топлива. Надежно работает в условиях повышенной влажности, в условиях аномальной жары лета и суровых зим на предприятиях Сургута, Мурманска, Ямала, Новороссийска и т.д. Поставку комплекта вентильно – индукторного электропривода для трактора ДЭТ-400 в настоящее время осуществляет ЗАО «НТЦ «ПРИВОД-Н».

В связи с высокой степенью износа, в частности, парка маневровых тепловозов, актуализируется задача разработки и поставки нового подвижного состава с инновационным индукторным электроприводом на пути РЖД, а также модернизация подвижного состава с продлением эксплуатационного ресурса и улучшением технико-экономических характеристик. Наряду с задачами повышения энергетической эффективности важная роль отведена также решению экологических проблем работы железнодорожного транспорта. В Компании ОАО «РЖД» разработана и реализуется Экологическая стратегия на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года. В контексте тенденции к уменьшению загрязнения окружающей среды вредными выхлопами тепловозных дизельных двигателей предприятия придерживаются курса на замену силовых установок на более современные с улучшенными экологическими свойствами и показателями расхода топлива. Альтернативным решением является установка газопоршневых двигателей вместо дизельных, работающих на сжиженном или компримированном природном газе. Кроме того, повышение тягово-энергетических и эксплуатационных характеристик достигается за счет внедрения энергосберегающих систем электрической передачи мощности на базе реактивных индукторных двигателей и генераторов.

Работы по созданию тяговых систем с РИД показали, что это направление является областью потенциальных возможностей улучшения тягово-энергетических, эксплуатационных и экономических показателей электроподвижного состава. Все это делает привлекательным применение индукторного электропривода для транспортных средств, в том числе для железнодорожного подвижного состава.

В структуре парка маневровых тепловозов 87% приходится на тепловозы серий ЧМЭ3 различных модификаций и ТЭМ2. Износ тепловозов этих серий достигает 90%. В связи с ограниченными возможностями предприятий по закупкам новых маневровых тепловозов ключевым инструментом поддержания технического состояния парка является проведение комплексных мероприятий по капитальному ремонту с продлением срока эксплуатации техники, а также разработка модернизированных моделей на базе техники серии ЧМЭ3 и ТЭМ2.

Предварительная оценка показала, что оснащение тепловоза типа ТЭМ 2 двумя современными дизелями и электрической передачей с тяговыми реактивными индукторными двигателями и реактивными индукторными генераторами позволит повысить тяговые свойства тепловоза – увеличить силу тяги: при трогании с 390 до 450 кН., в продолжительном режиме работы с 200 до 350 кН. Экономия топлива составит около 25%, в том числе за счет снижения расхода на холостом ходу на 9%, за счет более высокого среднеэксплуатационного к.п.д. электропередачи на 7%, за счет работы дизеля в зоне низких удельных расходов топлива на 7%, за счет внедрения регулируемого привода вспомогательных машин на 2%.

В настоящее время в ЗАО «НТЦ «ПРИВОД-Н», помимо комплекта электрооборудования, поставляемого на трактор, разработан комплект тягового электротехнического оборудования для маневровых тепловозов с электропередачей. Комплект оборудования включает в себя следующие типы оборудования: тяговый реактивный индукторный генератор мощностью 680 кВт, тяговый реактивный индукторный двигатель мощность до 200 кВт, статические тяговые преобразователи и микропроцессорная система управления и диагностики тепловоза. В тяговых электрических двигателях применен принцип бескорпусного исполнения, что позволяет уйти от литья корпусов, применены моторно-осевые подшипники качения и необслуживаемые роторные подшипники, что позволяет снизить периодичность и стоимость технического обслуживания и ремонтов. Указанный комплект электрооборудования может быть интегрирован в экипажную часть любого маневрового тепловоза с электропередачей, эксплуатируемого на территории России. Причем это относится как к тепловозам выпущенным во времена СССР (ТЭМ1, ТЭМ2, ЧМЭ3 и др.), так и к тепловозам, выпускаемым в настоящее время (ТЭМ18, ТЭМ103, ТЭМ9, ТЭМ9h, ТЭМ31, ТЭМ7, ТЭМ35, ТЭМ33 и др.). На базе разработанного комплекта оборудования могут быть реализованы различные концепции построения силовой установки тепловоза: классическая однодизельная, многодизельная и гибридная.

Областями применения вентильно-индукторного тягового электропривода на железнодорожном транспорте наряду с маневровыми тепловозами являются магистральные тепловозы, моторвагонный подвижной состав, путеремонтные машины и промышленные электровозы.

В заключении отметим, что на базе ЗАО «Научно-технический центр «ПРИВОД-Н» создан испытательный центр подвижного состава, который аккредитован в Единой системе аккредитации РФ на соответствие требованиям ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 в области проведения сертификационных испытаний электровозов магистральных, электропоездов, тепловозов магистральных, маневровых и промышленных, преобразователей статических тяговых и нетяговых, а также предварительных, приемочных, типовых и других видов испытаний перечисленного подвижного состава.

Это позволяет в рамках одной организации обеспечить полный и неразрывный производственный цикл разработки новых продуктов, оперативно выполнять поставленные задачи по разработке, испытаниям и внедрению в производство востребованных рынком инновационных образцов новой техники, таким образом обеспечить короткий путь от самой идеи до конечной продукции.

© Евразия Вести VIII 2013







VIII 2013

Евразия Вести VIII 2013

ОАО «РЖД» - флагман инновационного развития промышленности

Инновационная деятельность «Российских железных дорог»

Государственная поддержка отечественного машиностроения

О взаимодействии промышленности России и ЕС в области гармонизации технического законодательства

Повысить качество продукции предприятий железнодорожного машиностроения

IRIS - качество и надежность железнодорожной продукции

Развитие технического регулирования в странах «сети колеи 1520»

Анализ влияния макроэкономической конъюнктуры на ОАО «РЖД» и транспортное машиностроение

Перспективные направления развития путевой техники

ТВCЗ расширяет географию сервисных центров

«Аэроэкспресс» расширяет свои возможности

ОАО «ВНИКТИ» - институт подвижного состава в коломне

Инновационные технологии диагностики и обслуживания инфраструктуры

Локомотивостроению - инновационное развитие

Корпорация УВЗ: динамичное движение вперед

Уникальные возможности уральской техники

Передовые литейные технологии - основа надежности новых грузовых вагонов

Растет гарантия качества и надежности

Двигатель прогресса

ОАО «Желдорреммаш» – на пути инновационного развития

В интересах российских железных дорог

Система управления движением и средства неразрушающего контроля рельсов: направления развития

ИНФОТРАНС - инновационность, комплексность, качество

ОВК и Амстед Рейл - соглашение о сотрудничестве

Максимально эффективное предприятие: миссия выполнима!

«Кировский машзавод 1 мая»: наш приоритет - качество

Система удаленного мониторинга пожарной автоматики: плюсы и перспективы

Инновационный подход к автоматизации управления подвижным составом

Инновационные колеса ВМЗ

Ресурсосберегающая эксплуатация и ремонт оборудования моторвагонного подвижного состава

«Сименс»: инновации и прогресс

Рельсы будут служить дольше

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести