Способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой и двухсекционный тепловоз с энергетической установкой

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к двухсекционным тепловозам с энергетической установкой. Способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой заключается в оптимизации режимов работы энергетической установки путем энергокомбинирования. Контролируют горизонтальный и вертикальный профиль и состояние пути, метеорологические и климатические факторы и задают режим работы тепловоза по системе непрерывного контроля его параметров. Оптимизацию режимов работы энергетической установки производят путем энергокомбинирования дизель-генераторов. На малых нагрузках и в режиме холостого хода подключают малоразмерный дизель-генератор. На средних нагрузках подключают дизель-генератор большого размера. На больших нагрузках подключают оба дизель-генератора, причем малоразмерный дизель-генератор нагружают системами прогрева двухсекционного тепловоза и осушки тяговых двигателей. Тепловоз с энергетической установкой состоит из первой секции с малоразмерным дизель-генератором и второй секции, дизель-генератор которой превышает мощность дизель-генератора первой секции. Решение направлено на повышение оптимизации работы двухсекционного тепловоза. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к магистральным двухсекционным тепловозам с энергетической установкой.

Известен способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой, заключающийся в нагружении тяговых двигателей двухсекционного тепловоза одним дизель-генератором или двумя дизель-генераторами одинаковой мощности [Тепловозы 2ТЭ10М, 3ТЭ10М: Устройство и работа / С.П.Филонов, А.Е.Зиборов, В.Е.Ренкунас и др. - М.: Транспорт, 1986. - 228 с.: ил., табл.].

Известен двухсекционный тепловоз с энергетической установкой, содержащий первую секцию, вторую секцию и энергоустановку, состоящую из двух дизель-генераторов одинаковой мощности [Тепловозы 2ТЭ10М, 3ТЭ10М: Устройство и работа / С.П.Филонов, А.Е.Зиборов, В.Е.Ренкунас и др. - М.: Транспорт, 1986. - 228 с.: ил., табл.].

Недостатками способа работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой и двухсекционного тепловоза с энергетической установкой являются низкий процесс оптимизации режимов работы двухсекционного тепловоза и высокий расход топлива.

Известен способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой, заключающийся в нагружении тяговых двигателей двухсекционного тепловоза одним дизель-генератором или двумя дизель-генераторами одинаковой мощности [Тепловоз 2ТЭ116 / С.П.Филонов, А.И.Гибалов, Е.А.Никитин и др. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1996, 334 с.].

Известен двухсекционный тепловоз с энергетической установкой, содержащий первую секцию, вторую секцию и два дизель-генератора одинаковой мощности [Тепловоз 2ТЭ116 / С.П.Филонов, А.И.Гибалов, Е.А.Никитин и др. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1996, 334 с.].

Недостатками способа работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой и двухсекционного тепловоза с энергетической установкой являются низкий процесс оптимизации режимов работы двухсекционного тепловоза и высокий расход топлива.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом является повышение оптимизации режимов работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой и снижение расхода топлива.

Технический результат достигается тем, что в способе работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой, заключающемся в оптимизации режимов работы энергетической установки путем энергокомбинирования, контролируют горизонтальный и вертикальный профиль и состояние пути, метеорологические и климатические факторы и задают режимы работы по системе непрерывного контроля параметров локомотива, оптимизацию режимов работы энергетической установки производят с дизель-генераторами разной размерности, путем энергокомбинирования дизель-генераторов - на малых нагрузках и в режиме холостого хода подключают дизель-генератор малой размерности, на средних нагрузках подключают дизель-генератор большой размерности; на больших нагрузках подключают дизель-генератор большой размерности и дизель-генератор малой размерности, причем дизель-генератор малой размерности нагружают системами прогрева двухсекционного тепловоза и осушки тяговых двигателей.

В тепловозе с энергетической установкой, состоящем из первой секции и второй секции, дизель-генератора первой секции и дизель-генератора второй секции, дизель-генератор первой секции выполнен малоразмерным, и мощность дизель-генератора второй секции превышает мощность дизель-генератора первой секции.

Улучшение оптимизации режимов работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой и снижение расхода топлива осуществляют технологией энергокомбинирования энергетической установки, путем нагружения тяговых электродвигателей дизель-генераторами разной размерности в различных комбинациях, причем режим работы дизеля и энергокомбинирование энергетической установки задают по системе непрерывного удаленного контроля параметров локомотива в зависимости от горизонтального и вертикального профиля и состояния пути, метеорологических и климатических факторов.

На фиг 1. - двухсекционный тепловоз с энергетической установкой, на фиг.2 - график зависимости удельного расхода топлива от мощности двухсекционного тепловоза.

Двухсекционный тепловоз с энергетической установкой состоит из первой секций 1, второй секции 2, дизель-генератора малой размерности 3 первой секции, дизель-генератора большой размерности 4 второй секции.

Способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой реализуется следующим образом.

При запуске двухсекционного тепловоза с энергетической установкой запускают его дизель-генератор малой размерности 3, который размещен на первой секции 1 двухсекционного тепловоза, и им нагружают тяговые двигатели одной секции тепловоза.

Для привода тепловоза, его работы на холостом ходу и в режимах работы на небольших нагрузках достаточно запустить одну секцию двухсекционного тепловоза. При этом наблюдается значительное снижение расхода топлива при работе малоразмерного дизель-генератора под небольшой нагрузкой и снижение расхода топлива при работе двухсекционного тепловоза в режиме холостого хода.

При работе малоразмерного дизель-генератора 3 первой секции 1 на небольших нагрузках наблюдается максимальный удельный расход топлива. Далее при увеличении мощности малоразмерного дизель-генератора 3 удельный расход топлива снижается, и на максимальных нагрузках наблюдается рост удельного расхода топлива, что подтверждается графиком зависимости удельного расхода топлива от мощности тепловоза. В связи с этим работа тепловозного дизель-генератора в окрестности точки минимума функции удельного расхода топлива от мощности тепловоза является наиболее оптимальной с точки зрения оптимизации его работы по расходу топлива.

Таким образом, целесообразно отключать привод тепловоза на минимальных нагрузках от дизель-генератора большой размерности 4 и осуществлять привод тепловоза исключительно от дизель-генератора малой размерности 3.

При необходимости дальнейшего увеличения мощности тепловоза запускают дизель-генератор большой размерности 4, который размещен во второй секции тепловоза и отключают дизель-генератор малой размерности 3.

При необходимости выхода тепловоза на повышенные режимы работы и полную мощность запускают одновременно дизель-генератор малой размерности 3 и дизель-генератор большой размерности 4, и электродвигатели тепловоза нагружают обоими дизель-генераторами.

Для прогрева систем тепловоза, а также для осушки тяговых двигателей при заходе тепловоза в депо используют энергию, вырабатываемую дизель-генератором малой размерности 3.

Режим работы дизель-генератора и вариант комбинаций нагружения тяговых двигателей тепловоза дизель-генераторными установками задают по системе непрерывного контроля параметров локомотива в зависимости от горизонтального и вертикального профиля и состояния пути, метеорологических и климатических факторов.

Распределение мощности составляющих энергоустановки двухсекционного тепловоза можно выполнить следующим: дизель-генератор малой размерности - 40%, дизель-генератор большой размерности - 60%.

Из графика видно, что при работе двухсекционного тепловоза с дизель-генератором малой размерности по сравнению с работой тепловоза со штатным дизель-генератором, мощность которого равна 50% мощности тепловоза, наблюдается снижение удельного расхода топлива на 10-15%, при работе двухсекционного тепловоза с дизель-генератором большой размерности - на 15-25% по сравнению с работой двух дизель-генераторов.

Снижение расхода топлива на 5-10% при работе двухсекционного тепловоза на холостом ходу достигается за счет работы дизель-генератора малой размерности, расход топлива, которого на холостом ходу значительно меньше расхода топлива штатных дизель-генераторов.

Предлагаемый двухсекционный тепловоз с энергоустановкой способен работать по системе трех единиц тяги и позволяет снизить расход топлива при работе на холостом ходе на 5-10%, при работе на малых нагрузках на 10-15% и при работе на средних нагрузках на 15-25%.

1. Способ работы двухсекционного тепловоза с энергетической установкой, заключающийся в оптимизации режимов работы энергетической установки путем энергокомбинирования, отличающийся тем, что контролируют горизонтальный и вертикальный профиль и состояние пути, метеорологические и климатические факторы и задают режим работы по системе непрерывного контроля параметров локомотива, оптимизацию режимов работы энергетической установки производят с дизель-генераторами разной размерности, путем энергокомбинации дизель-генераторами - на малых нагрузках и в режиме холостого хода подключают дизель-генератор малой размерности, на средних нагрузках подключают дизель-генератор большой размерности; на больших нагрузках подключают дизель-генератор большой размерности и дизель-генератор малой размерности, причем дизель-генератор малой размерности нагружают системами прогрева двухсекционного тепловоза и осушки тяговых двигателей.

2. Тепловоз с энергетической установкой, состоящий из первой секции и второй секции, дизель-генератора первой секции и дизель-генератора второй секции, отличающийся тем, что дизель-генератор первой секции выполнен малоразмерным и мощность дизель-генератора второй секции превышает мощность дизель-генератора первой секции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам подачи охлаждающего воздуха для рельсового транспорта. .

Локомотив // 2446968
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и направлено на усовершенствование локомотивов, предназначенных для перевозки грузов в условиях тропического климата с высокой запыленностью воздуха.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и направлено на усовершенствование системы жидкостного охлаждения тягового преобразователя генератора газотурбовоза, работающего на криогенном газовом топливе.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к тепловозам, и касается конструкции охлаждающих устройств. .

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания тягового подвижного состава. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается всасывающего охлаждающего устройства силовой установки тепловозов, путевых машин, газотурбовозов, станций и других силовых установок.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может применяться для силовой установки газотурбовоза. .

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается конструкции охлаждающих устройств дизелей тепловозов. .

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается конструкции охлаждающих устройств дизелей тепловозов. .

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается способов охлаждения дизелей тепловозов. .

Изобретение относится к области управления электрическим транспортным средством. Устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства, включающее в себя устройство накопления мощности; блок преобразования мощности, управляющий двунаправленным потоком мощности, и блок управления, управляющий работой блока преобразования мощности. При преобразовании мощности постоянного тока из устройства накопления мощности блок управления побуждает блок преобразования мощности работать в качестве инвертора. При преобразовании мощности постоянного тока от источника питания постоянного тока блок управления побуждает блок преобразования мощности работать в качестве понижающего или повышающего прерывателя. Достигается уменьшение габаритов устройства. 14 з.п. ф-лы, 44 ил.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам электропоездов. Электропоезд содержит головной и прицепные вагоны с тяговыми асинхронными электродвигателями, питаемыми от контактной сети, и аккумуляторы. Электропоезд снабжен ветровыми электростанциями с турбогенераторами. В передней части головного вагона установлены 1-2 электростанции, а на его крыше 1-10 электростанций и 1-10 электростанций на крыше прицепных вагонов, на валу каждого электрогенератора с двух сторон установлены турбины, которые выполнены с диффузионными устройствами с сетками и окнами для подвода и отвода встречного потока. Каждый ветровой генератор связан через трансформатор и тиристорные преобразователи с тяговыми электродвигателями постоянного тока головного и прицепных вагонов с зарядными устройствами и аккумуляторами, расположенными под кузовом вагонов. Корпус редуктора с нижней и боковых сторон расположен в п-образной полимерной полости, выполненной из износостойкого материала, и в п-образной полости стального кронштейна, закрепленного к раме с верхней стороны тележки болтами, или в п-образной полости рамы тележки для предотвращения поперечного его перемещения. Технический результат заключается в обеспечении энергосбережения и экологической чистоты при работе поезда. 3 ил.

Изобретение относится к электровозам и моторным вагонам. Электропоезд содержит головной и прицепной вагоны с 3-11 тяговыми электродвигателями постоянного или переменного тока мощностью до 500-1800 кВт, питаемыми от контактной сети. Каждый электродвигатель постоянного тока связан с сетью переменного тока через токосъемник, соединен с трансформатором, с тиристорными преобразователями, с обмоткой возбуждения, с соленоидом и с аккумуляторами. Каждый тяговый электродвигатель переменного тока связан с сетью переменного тока через токосъемник, соединен с трансформатором, с тиристорными преобразователями, с автономным инвертором напряжения (АИН), с системой управления АИН и с системой управления автономного выпрямителя напряжения (АВН). Система управления АИН в двигательном режиме работает в режиме инвертора, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим. АВН в двигательном режиме работает в режиме выпрямителя, а в режиме торможения АВН переходит в режим инвертора. Обмотки статора каждого асинхронного электродвигателя соединены с отдельными 1-10 блоками конденсаторов большой емкости. Технический результат заключается в повышении энергосбережения и экологичности транспортного средства. 3 ил.

Изобретение относится к электровозам и моторным вагонам. Электропоезд содержит головной и прицепной вагоны с 3-11 тяговыми электродвигателями постоянного или переменного тока мощностью до 500-1800 кВт, питаемыми от контактной сети. Каждый электродвигатель постоянного тока связан с сетью переменного тока через токосъемник, соединен с трансформатором, с тиристорными преобразователями, с обмоткой возбуждения, с соленоидом и с аккумуляторами. Каждый тяговый электродвигатель переменного тока связан с сетью переменного тока через токосъемник, соединен с трансформатором, с тиристорными преобразователями, с автономным инвертором напряжения (АИН), с системой управления АИН и с системой управления автономного выпрямителя напряжения (АВН). АИН подает напряжения на три обмотки статора четырехполюсного асинхронного электродвигателя, а четвертая обмотка статора соединена с однофазной электрической сетью. Обмотки статора каждого электродвигателя соединены с отдельными 1-10 блоками конденсаторов большой емкости. Технический результат заключается в повышении энергосбережения и экологичности транспортного средства. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам усовершенствования локомотивов, в частности газотурбовозов, в части устройств смешивания газообразных и жидких, в том числе криогенных, компонентов газового топлива

Изобретение относится к рельсовому транспортному средству (1), содержащему охлаждающую систему для расположенных в зоне (2) под полом компонентов, таких как блок электроснабжения, выпрямитель переменного тока, трансформатор или тяговый электродвигатель (4), которые охлаждаются либо непосредственно, либо с помощью соответствующего охладителя, при этом охлаждающая система имеет, по меньшей мере, одно первое входное отверстие для применяемого в качестве охлаждающего воздуха наружного воздуха, которое расположено в зоне (2) под полом, и по меньшей мере один вентилятор (5) для направления охлаждающего воздуха по меньшей мере на один из компонентов (4), и охлаждающая система имеет по меньшей мере одно соединенное по потоку с вентилятором (5) второе входное отверстие для применяемого в качестве охлаждающего воздуха наружного воздуха, которое расположено над боковыми фартуками (8) рельсового транспортного средства (1) и соединено через воздушный канал (13) с зоной (2) под полом, при этом первое входное отверстие снабжено снежным фильтром (16). Технический результат заключается в упрощении охлаждающего устройства и снижении подаваемой на него мощности. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится с системам вентиляции рельсовых транспортных средств. Рельсовое транспортное средство включает кабину машиниста, машинное отделение (2), систему кондиционирования (3), а также система (3) кондиционирования включает в себя первый воздухопровод (21, 22) для введения свежего воздуха по меньшей мере в одну кабину машиниста и второй воздухопровод (13) для дальнейшего направления, по меньшей мере, части (24) введенного по меньшей мере в одну кабину (1) машиниста свежего воздуха (21, 22) в машинное отделение (2). Обеспечивается поддержание избыточного давления воздухом повышенной чистоты машинного отделения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх