Повышение энергетической эффективности электровозов переменного тока за счет адаптивного управления фазовым соотношением электродвижущих сил в тяговом электродвигателе
https://doi.org/10.46973/0201-727X_2026_1_135
Аннотация
Статья посвящена повышению энергетической эффективности и надежности коллекторных тяговых электродвигателей электровозов переменного тока путем применения адаптивного управления резистором постоянной шунтировки обмотки возбуждения. Показано, что пульсации выпрямленного напряжения в цепи возбуждения приводят к возникновению трансформаторной ЭДС, которая при фиксированном значении сопротивления шунта обеспечивает благоприятное фазовое соотношение ЭДС лишь в узкой области режимов вблизи номинального тока якоря. При отклонении от номинального режима условия коммутации нарушаются, возникает интенсивное искрение и увеличиваются потери в щеточных контактах.
Предложено решение, основанное на использовании управляемого электронного ключа в цепи резистора шунтировки, позволяющее адаптировать эквивалентное сопротивление шунтирующей ветви в зависимости от тока якоря. Расчетные оценки показывают, что при внедрении адаптивного управления потери в щеточном узле снижаются на 25–35 %, а общие потери в тяговом электродвигателе – на 4 %.
Об авторах
В. С. Томилов
Красноярский институт железнодорожного транспорта – филиал Иркутского государственного университета путей сообщения (КрИЖТ ИрГУПС)
Россия
Россия
Томилов Вячеслав Станиславович, кафедра «Эксплуатация железных дорог», кандидат технических наук, доцент
Т. В. Волчек
Красноярский институт железнодорожного транспорта – филиал Иркутского государственного университета путей сообщения (КрИЖТ ИрГУПС)
Россия
Россия
Волчек Татьяна Витальевна, кафедра «Эксплуатация железных дорог», кандидат технических наук, доцент
Список литературы
1. Чернышова, Л. И. Факторный анализ расхода электроэнергии на тягу поездов / Л. И. Чернышева // Вестник Алтайской академии экономики и права. – 2021. – № 11–2. – С. 326–330. – DOI 10.17513/vaael.1954. – URL: https://vaael.ru/ru/article/view?id=1954 (дата обращения: 15.01.2026).
2. Шрамко, С. Г. Повышение эффективности эксплуатации электровозов переменного тока в режиме рекуперативного торможения / С. Г. Шрамко // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2016. – Вып. 4 (111). – С. 192–199. – DOI 10.21285/1814-3520-2016-4-192-199.
3. Волчек, Т. В. Совершенствование методов контроля состояния коллекторного тягового электродвигателя при его эксплуатации / Т. В. Волчек, В. С. Томилов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2024. – № 4 (96). – С. 202–208. – DOI 10.46973/0201-727X_2024_4_202.
4. Мустафин, А. Ш. Повышение энергетической эффективности грузовых электровозов семейства «Ермак» путем модернизации при заводском ремонте / А. Ш. Мустафин // Бюллетень результатов научных исследований. – 2022. – Вып. 2. – С. 75–91. – DOI 10.20295/2223-9987-2022-2-75-91.
5. Томилов, В. С. Влияние блока балластных резисторов на КПД электрической цепи электровоза переменного тока / В. С. Томилов // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. – 2022. – № 3 (55). – С. 138–144. – DOI 10.20291/2079-0392-2022-3-138-144.
6. Тихменев, Б. Н. Электровозы переменного тока со статическими преобразователями / Б. Н. Тихменев. – Москва : Транспорт, 1958. – 268 с.
7. Разработка методики определения нарушения коммутационной устойчивости коллекторных тяговых электродвигателей / Т. В. Волчек, В. С. Томилов, Л. С. Курманова, Р. В. Волчек // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2025. – № 3 (99). – С. 72–79. – DOI 10.46973/0201-727X_2025_3_72.
8. Волчек, Т. В. Повышение эффективности системы ослабления возбуждения тяговых электродвигателей электровозов переменного тока : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 29.30.00 / Волчек Татьяна Витальевна. – Москва, 2022. – 146 с.
9. Иоффе, А. Б. Тяговые электрические машины / А. Б. Иоффе. – Москва : Госэнергоиздат, 1967. – 248 с.
10. Магистральные электровозы. Электрические машины и трансформаторное оборудование электровозов. / В. И. Бочаров, П. А. Золотарев, М. А. Козорезов [и др.]. – Москва : Машиностроение, 1968. – 444 c.
Рецензия
Для цитирования:
Томилов В.С., Волчек Т.В. Повышение энергетической эффективности электровозов переменного тока за счет адаптивного управления фазовым соотношением электродвижущих сил в тяговом электродвигателе. Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2026;(1):135-142. https://doi.org/10.46973/0201-727X_2026_1_135
For citation:
Tomilov V.S., Volchek T.V. Increasing the energy efficiency of AC electric locomotives through adaptive control of the phase relationship of electric motor forces in the traction motor. Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. 2026;(1):135-142. (In Russ.) https://doi.org/10.46973/0201-727X_2026_1_135
Просмотров:
18
JATS XML
Послать статью по эл. почте 