АНАЛИЗ НЕДОСТАТКОВ И СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗА ПРИ ИХ ВНЕДРЕНИИ
Ключевые слова:
выпрямительно-инверторный преобразователь, тиристор, электровоз, БУВИП, СФИ, система управления, ВЛ80р, надёжностьАннотация
Повышение энергетических характеристик электровозов переменного тока – это актуальная обсуждаемая проблема. Один из вариантов её решения – совершенствование силовой базы электровоза, а именно - выпрямительно-инверторных преобразователей. Современный тиристорный ВИП эксплуатируется более 50 лет, за этим стоят десятилетия непрерывной доработки, испытаний, отказов оборудования и решений по повышению работоспособности преобразователей.
В статье рассмотрены исторические данные о первых опытных электровозах с тиристорными преобразователями. Приведены случаи отказов оборудования при испытаниях трёх опытных образцов электровозов ВЛ80р с плавным регулированием напряжения на тяговых электродвигателях. Представлена статистика отказов за 1969-1972 годы, данные которой свидетельствуют о начальной низкой надёжности тиристорных преобразователей, а также о необходимости доработки проблемных узлов.
Представлены основные проблемные узлы, доработка которых велась в ходе испытаний, к таковым относятся: логическая часть аппаратуры управления, выходные каскады, БУВИП, СФИ, параллельные ветви тиристоров в плече. Также в статье отображены возможные варианты нарушения процесса выпрямления с возможными причинами и последствиями аварийной работы, а также случаи нарушения распределения тока по параллельным ветвям тиристоров.
Отображены технические решения, направленные на повышение работоспособности и надёжности тиристорного преобразователя, которые впоследствии привели преобразователь к устойчивой работе, что дало старт к его массовому применению в электровозах переменного тока. В качестве вариантов повышения работоспособности рассмотрены решения: по совершенствованию аппаратуры управления, по резервированию узлов и увеличению мощности силовых тиристоров.
Библиографические ссылки
Знаенок В.Н. Выпрямительно-инверторный преобразователь электровоза на базе IGBT-транзисторов как способ повышения пропускной способности участков железной дороги / В.Н. Знаенок, А.О. Линьков, О.В. Мельниченко. – Текс: непосредственный // Известия Транссиба. – 2021 - №1 (45). – С 66 – 75.
Тихменев, Б. Н. Электровозы переменного тока с тиристорными преобразователями [Текст] / Б. Н. Тихменев, В. А. Кучумов. – М.: Транспорт, 1988. – 311 с.
Мельниченко О.В. Обеспечение работоспособности электровоза в режиме при аварийных режимах выпрямительно-инверторного преобразователя: монография / О.В. Мельниченко. – Иркутск : ИрГУПС, 2014. – 169 с. : ил. ISBN 978-5-98710-248-0
Капустин Л.Д., Тесля Г.Т. Тиристорные электровозы ВЛ80р с рекуперативным торможением // Электрическая и тепловозная тяга. 1974. №6 (210). С. 4 – 6. – Текст: непосредственный
Капустин Л.Д. Надежность и эффективность электровозов ВЛ80р в эксплуатации // Л.Д. Капустин, А.С. Копанев, А.Л. Лозановский - М.: Транспорт, 1986 - 240 с. Тескт: непосредственный
Бурдасов Б.К., Толстых В.А., Янбиков В.Я. Тиристорный преобразователь для электровозов ВЛ85 // Вестник ВНИИЖТ. 1988. №1. С. 20 - 23
Капустин, Л.Д. Особенности работы электровозов с тиристорными преобразователями в экстремальных условиях системы электроснабжения [Текст] / Л.Д. Капустин // Электрическое торможение электроподвижного состава: Сб. науч. тр. /Под ред. О. А. Некрасова. - М.: Транспорт, 1984. - С. 57-68.
Капустин Л.Д. Обеспечение надежности системы управления электроподвижного состава с тиристорными преобразователями // Вестник ВНИИЖТ. 1975. № 2. С. 5 – 9.
Голованов В.А., Горбань В.Н. Сравнительный анализ формирователей импульсов управления тиристорных преобразователей электроподвижного состава // Вестник ВНИИЖТ. 1977. № 7. С. 7 - 10
Бурдасов Б.К., Толстых В.А. Система формирования импульсов унифицированного преобразователя переменного тока // Вестник ВНИИЖТ. 1985. №1. С. 12 – 15.
О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года. – Утв. Указом Президента Российской Федерации № 204 от 07.05.2018 / Правительство Российской Федерации. – Москва, 2018. – 19 с. – Текст : непосредственный
Белая книга ОАО «РЖД» № 769/р от 17.04.2018 «Стратегия научно-технического развития холдинга «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2030 года». – Текст : электронный. - URL:https://www.irgups.ru/sites/default/files/irgups/science/document/strategiya_ nauchnotehnologichekogo_razvitiya_holdinga_rzhd_na_period_do_2025_goda_i_na_perspektivu_do_2030_goda_belaya_kniga_2018.pdf (дата обращения: 24.03.2021). .
Савоськин А.Н., Ефремов А.А., Зверев В.Г., Завьялова Н.Б. Цифровой БУВИП для электровоза ВЛ80р // Вестник ВНИИЖТ. 1985. №2. С. 17 – 20
Богинский С. А. Повышение коэффициента мощности электровозов переменного тока за счет новой организации сетевой коммутации плеч выпрямительно-инверторного преобразователя / С. А. Богинский, О. В. Мельниченко, А. О. Линьков // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2019. – Т. 62, № 2. – С. 166–177. – DOI: 10.26731/1813-9108.2019.2(62).166–177
Устинов Р.И., Мельниченко О.В., Портной А.Ю., Шрамко С.Г., Линьков А.О.,
Яговкин Д.А. Способ повышения работоспособности электровозов переменного тока в режиме рекуперативного торможения и устройство для его реализации. Патент RU, no. 2659756: МПК B60L 9/12, B60L 7/16, H02P 7/295, H02M 7/1555, B60L 2200/26, 2018.
