СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть - Электровоз будущего

Электровоз будущего - каким ему быть?

Размышляя над новой книгой

Недавно в издательстве «Транспорт» вышла в свет книга «Моделирование электромеханической системы электровоза с асинхронным тяговым приводом»*. Внимательно ознакомившись с ней, считаем необходимым поделиться с читателями журнала своими размышления по некоторым темам, затронутым в коллективном труде.

Нынешнее состояние парка электровозов вызывает большую тревогу специалистов. Подвижной состав устарел не только морально, поскольку перестали отвечать современным требованиям заложенные при его проектировании принципы выполнения механической и электрической части, но и физически. Более половины локомотивов эксплуатируемого парка выработали положенный им расчетный ресурс, т.е. нормативный (установленный заводом-изготовителем) срок эксплуатации.

Сказанное не означает, что наше электровозостроение отстало — большинство локомотивов, например, BJI10, BJIll, BJI80T, BJI80C, BJI80P и BJI85, были построены до 1988 г., а их проекты разработали значительно раньше. В то время они, несомненно, соответствовали лучшим мировым образцам, а по ряду параметров, таким как мощность на ось, пусковая сила тяги, показатели надежности, наличие рекуперативного торможения, существенно опережали лучшие образцы машин из стран Западной Европы и Японии.

Однако в последние 15 лет за рубежом в серийное производство внедрен ряд новых технических и технологических решений. Среди них — бесколлекторные (асинхронные) тяговые двигатели, микропроцессорные системы регулирования, которые полностью исключают релейно-контакторные элементы.

Современные локомотивы обладают улучшенной ходовой частью, где полностью исключены из системы подвешивания узлы сухого трения. На них установлены высокоэффективные и не требующие технического обслуживания преобразователи электроэнергии на силовых транзисторах и тиристорах для питания и регулирования тяговых двигателей и вспомогательных машин.

Следует отметить, что с 60-х годов наши электровозосгроители и работники железнодорожной науки по заданиям МПС активно совершенствовали подвижной состав. Так, именно в нашей стране впервые в мире создали электровозы с асинхронными тяговыми двигателями BJI80A и ВЛ86Ф, на электровозах ВЛ65 была использована микропроцессорная система управления (МПСУ). На большинстве электровозов переменного тока установлены тиристорные системы регулирования мотор-вентиляторов, обеспечивающие существенную экономию энергозатрат.

К сожалению, отсутствие отечественного выпуска локомотивов постоянного тока, банкротство и передача под внешнее управление Новочеркасского электровозостроительного завода привели к тому, что полностью остановились научные и проектно-конструкторские разработки новой техники. На отечественные дороги перестал поступать новый подвижной состав.

Тем не менее, необходимо наверстать упущенное, сосредоточить усилия, в первую очередь, на научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработках. Следует учитывать все новое, что может быть использовано в локомотивах будущего.

Здесь важно не ошибиться, потому что новейшие технологии требуют больших средств. В то же время, они могут дать и значительный эффект за счет снижения эксплуатационных и ремонтных затрат, исключения отказов электровоза на линии. Как же наилучшим образом решить эти задачи?

Современные методы научных исследований предполагают, прежде всего, компьютерное моделирование, для чего должны быть развиты соответствующие математические модели. К сожалению, применительно к электровозу в целом эта задача до сих пор не решена. Поэтому печатный труд ведущих специалистов в области подвижного состава представляется весьма ценным научным исследованием.

Авторы книги сумели собрать воедино практически все сведения о созданных математических моделях для электромеханических систем. Важно отметить, что они не рассматривают изолированно компоненты электровоза (тяговые двигатели, передачи, преобразователи, ходовую часть и системы автоматики), как принято в большинстве публикаций. Представленные математические модели взаимосвязаны, что позволяет смоделировать на компьютере работу электровоза и проанализировать выполнение им заданных функций по ведению поезда.

По нашему мнению, удача авторского коллектива в значительной степени определяется тем, что он представляет собой творческий союз работников науки, электровозостроителей и эксплуатационников. Кроме того, этот коллектив возглавил специалист с огромным практическим опытом — д-р техн. наук Е. М. Плохов, работающий начальником Куйбышевской дороги, а ранее возглавлявший Северо-Кавказскую магистраль.

В качестве недостатка следует отметить, что основное внимание в книге уделяется силовой части тягового привода и ходовой части электровоза. Значительно меньше освещены системы автоматики и управления, особенно микропроцессорные системы. Между тем. они могут выполнять наиболее сложные функции адаптивного регулирования, автоведения и технической диагностики. Надеемся, что авторы учтут это пожелание при переиздании книга.

Данный труд может быть рекомендован широкому кругу читателей —студентам вузов и техникумов, инженерам и руководителям депо, электровозостроителям, руководителям служб локомотивного хозяйства всех уровней.

Доктора технических наук Т.Д. ТИБИЛОВ, В.П. ФЕОКТИСТОВ,
Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)