бабулер57

Знакомьтесь: электровоз БКГ1

С 2012 г. на Белорусскую железную дорогу начались поставки электровозов БКГ1, которые изготавливает Датунский электровозостроительный завод (КНР). Локомотив создан на базе китайского электровоза серии HXD2, в свою очередь разработанного совместно с компанией «Alstom» (Франция) на основе электровозов семейства «Alstom Prima», эксплуатируемых во Франции и в Марокко.


Электровоз БКГ1 — двухсекционный грузовой магистральный мощностью 9600 кВт с асинхронными тяговыми электродвигателями (АТД). Предназначен для вождения грузовых поездов на железных дорогах колеи 1520 мм, электрифицированных на переменном токе напряжением 25 кВ промышленной частоты 50 Гц. На рис. 1 показаны зависимости создаваемого электровозом тягового усилия (Ртяг, кН) от скорости его движения (V, км/ч) для всех позиций контроллера в режиме тяги.


Технические характеристики электровоза БКГ1

• Формула ходовой части 2 (20—20)
• Ширина колеи, мм 1520
• Конструкционная скорость, км/ч 120
• Скорость длительного режима, не менее, км/ч 65
• Нагрузка от колесной пары на рельсы, тс 25
• Полный служебный вес, тс 195
• Мощность длительного режима на валах АТД, кВт 9600
• Пусковое тяговое усилие, кН 760
• Тяговое усилие непрерывного режима, не менее, кН 533
• Длина секции по осям автосцепки, мм 19075
• Высота электровоза от головки рельса до верхней точки опущенного токоприемника, мм 4849
• Ширина электровоза, мм 3231
• Тип электропривода Переменно-постоянно-переменный
• Система регулирования напряжения на тяговых двигателях Плавное
• регулирование
• Вид торможения Пневматическое и электрическое рекуперативное
• Подвешивание АТД Опорно-осевое
• Общий КПД 86 %

Каждой позиции контроллера в режиме тяги соответствует заданная скорость движения электровоза, равная произведению номера позиции на величину 10. Например, на 4-й тяговой позиции контроллера машиниста (4Т) заданная скорость равна 40 км/ч (см. рис. 1). При этом электровоз следует с максимальным тяговым VC-ИЛИ0М 500 К.Н СООТВвТСТВ'ЛОн|ИМ ПЭ.ННОЙ ПОЗИ||ИИ в диапазоне скоростей до 30 км/ч, а затем тяговое усилие по мере приближения к заданной скорости 40 км/ч линейно снижается до нуля.
На рис. 2 изображена зависимость создаваемого электровозом тормозного усилия (FTopM , кН) от скорости его движения (V, км/ч) и позиции контроллера машиниста в режиме электродинамического торможения. Каждой тормозной позиции контроллера машиниста соответствует заданное тормозное усилие. Максимальная его величина 480 кН создается на 12-й тормозной позиции контроллера машиниста (12F) в диапазоне скоростей от 72 до 5 км/ч. Когда скорость достигает 6 км/ч, начинается процесс автоматического замещения электрического рекуперативного тормоза пневматическим. При неисправности электрического рекуперативного тормоза реализуется его автоматическое замещение пневматическим.


На рис. 3 в графическом виде представляется зависимость максимальной реализуемой мощности электровоза в режимах тяги и электродинамического торможения от напряжения контактной сети. Максимальная реализуемая мощность 9600 кВт достигается электровозом в пределах напряжения контактной сети от 22,5 до 30 кВ.


При изготовлении электровозов БКГ1 применяются разработки ведущих в мире компаний транспортного машиностроения «Альстом» (Франция), «Бомбардье» (Германия), «АВВ» (Швеция), «Кнорр-Бремзе» (Германия). Электропривод — переменно-постоянно-переменный (AC-DC-AC) разработки компании «Бомбардье». От четырех вторичных обмоток тягового трансформатора (на одной секции) получают питание два конвертера MITRAC ТС 3300 АС V07, от которых питаются четыре асинхронных трехфазных тяговых двигателя.
Основной элемент тяговых преобразователей — модули из силовых IGBT-транзисторов. При возникновении неисправности в тяговом преобразователе или АТД предусмотрено автоматическое отключение тягового блока с выдачей информации на экран пульта машиниста. На электровозе применяется распределенная компьютерная система типа TCMS компании «Бомбардье», которая осуществляет функции логического управления, самодиагностики, самозащиты и дублирования функций. Расположение оборудования в машинном помещении локомотива приводится на рис. 4 (см. с. 41).
На крыше электровоза устанавливаются асимметричный токоприемник DSA200 (рис. 5,а, б), рассчитанный на скорость следования до 200 км/ч, и вакуумный выключатель с высоковольтным разрядником. Для соединения секций электровоза предназначен высоковольтный межсекционный разъединитель. Крышевые изоляторы выполнены из гибкого полимерного материала.

На электровозе БКГ 1 применяется тяговый трансформатор BMQ. Он преобразует напряжение контактной сети в напряжение для питания цепей асинхронных тяговых двигателей и собственных нужд локомотива.

Основные технические характеристики тягового трансформатора BMQ

• Номинальная мощность, кВт 6197
• Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ 25
• Номинальный ток первичной обмотки, А 248
• Номинальное напряжение тяговой вторичной обмотки, В 4x1317
• Номинальный ток тяговой вторичной обмотки, А 4x1164
• Номинальное напряжение вспомогательной вторичной обмотки, В 220
• Номинальный ток вспомогательной вторичной обмотки, А 296
• Номинальный ток резонансного реактора, А 900
• Габаритные размеры (ДхШхВ), мм 3955x1820x2336
• Масса, кг 8200 ± 1 %

На электровозе используются восемь трехфазных короткозамкнутых асинхронных тяговых двигателей типа 4 FIA 7058 А. Питание электродвигателей переменным, током осуществляется от конвертеров (тяговых преобразователей). Изменение скорости движения и силы тяги локомотива достигается изменением частоты тока, питающего АТД.
Частота тока регулируется тяговыми преобразователями на основе силовых полупроводниковых приборов типа IGBT (биполярных транзисторов с изолированным затвором), выполняющих функцию мощных выключателей, которые позволяют осуществлять коммутационные операции с большой частотой. Все тяговые двигатели оборудованы датчиками температуры статора и частоты вращения ротора.

Техническая характеристика тягового электродвигателя 4 FIA 7058 А

• Число полюсов 4
• Число фаз 3
• Номинальная мощность, кВт 1250
• Номинальное напряжение, В 2150
• Номинальный ток, А 377
• Пусковой ток, А 499
• Пусковой вращающий момент, Н м 11148
• Номинальная частота вращения, об/мин 1499
• Номинальный вращающий момент, Н м 7960
• КПД, % 94,9
• Коэффициент мощности 0.937
• Способ охлаждения принудительное воздушное охлаждение
• Расход охлаждающего воздуха, м3/мин 1,26
• Давление воздуха (избыточное), Па 1700
• Масса, кг 2700 ± 1 %

Асинхронный тяговый двигатель имеет опорно-осевое подвешивание. На рис. 6 показан колесно-моторный блок, а на рис. 7 — двухосная тележка в сборе. Привод колесной пары — односторонний через прямозубую шестерню. Рессорное подвешивание — двухступенчатое с раздельной системой демпфирования каждой ступени. Конструкция рессорного подвешивания предусматривает возможность регулировки.поколесной развески.


Основные узлы АТД: остов (статор) с трехфазной обмоткой, ротор с короткозамкнутой обмоткой, подшипниковые щиты с подшипниками качения. Статор состоит из сварной стальной станины, в которой жестко закреплен сердечник, выполненный из изолированных между собой листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью.
(Окончание следует)

С.Е.ТКАЧЕНКО, заместитель начальника отдела службы локомотивного хозяйства Белорусской железной дороги