Основные достоинства:
- отсутствие обмоток на роторе электродвигателя и как следствие «холодный ротор» с пониженной рабочей температурой подшипников;
- особо надежная конструкция статора с обмоткой, состоящей из нескольких полюсных катушек с высокой вибрационной стойкостью;
- изоляция обмотки статора обладает повышенной стойкостью к импульсам напряжения на выходе преобразователя;
- высокая тепловая надежность в условиях длительной перегрузки;
- гарантированный стартовый момент 300 % от номинала при нулевой скорости является стандартной характеристикой;
- обладает высоким КПД (около 95%), который практически не меняется при изменении нагрузки в широком диапазоне;
- силовой преобразователь для питания вентильно-индукторного двигателя отличается повышенной надежностью, которая обусловлена особенностью схемы инвертора типа «несимметричный полумост», практически исключающего возможность сквозных коротких замыканий.
Перечисленные достоинства открывают хорошие перспективы для использования вентильно-индукторного привода в современных локомотивах.
- Применение такого привода на тепловозе обеспечит все режимы движения и, как минимум, 30% экономии топлива, по сравнению с электроприводом постоянного тока.
- Высокие возможности регулирования позволят точно отрабатывать заданные характеристики, следуя сигналам от органов управления. Возможность трогаться на уклоне, когда локомотив будет автоматически удерживаться на месте с помощью динамического замедления, а также отслеживание и устранение пробуксовки колес, повысит тяговое усилие и уменьшит износ колесных пар.
- Высокая надежность системы в сочетании с простотой конструкции электромашин увеличивает межсервисные пробеги и снижает затраты на ремонт, понижая стоимость одного часа работ локомотива.
Для локомотива, типовой комплект тягового электрооборудования с вентильно-индукторными электрическими машинами включает:
- тяговый вентильно-индукторный генератор, обеспечивает генерацию энергии для тяговых вентильно-индукторных двигателей во всех режимах работы машины;
- тяговые вентильно-индукторные двигатели, устанавливаются через редуктор на колесную пару локомотива. Обеспечивают режимы тяги, выбега и электродинамического торможения;
- блоки обработки сигналов датчиков температуры, установленные непосредственно на электромашины. Обеспечивают сбор информации о температуре электромашин и передачу её по CAN-шине;
- установка электродинамического замедления, представляющая собой мощный резистивный элемент с вентиляцией;
- силовой шкаф управления электромеханической трансмиссией, включающий в себя инверторы напряжения, обеспечивает управление работой генератора и тяговых электродвигателей.
В преобразователях предусмотрены защиты:
- от коротких замыканий в модулях импульсного преобразователя;
- от выхода напряжения постоянного тока за пределы допустимых значений;
- от уменьшения сопротивления изоляции относительно корпуса до 200 кОм;
- от пропадания бортовой сети;
- от перегрузки по току в фазах;
- от превышения температуры модулей импульсного преобразователя–более 100±10°C
- от превышения температуры внутри силового преобразователя более 75°С.
Наименование параметров | Значение |
Род тока | Импульсный |
Номинальное значение напряжения постоянного тока, В | 600 |
Диапазон изменения постоянного напряжения, В | 0-600 |
Точность поддержания заданного напряжения % | ± 5 |
Пульсация выходного напряжения не более % | ± 5 |
Номинальное значение амплитудного фазного тока, А | 1000 |
Число фаз | 3 |
Диапазон изменения амплитудного фазного тока, А | 0-1000 |
Точность поддержания заданного фазного тока % | ± 5 |
Амплитудное значение фазного тока в режиме стартёра % | 30 |
Точность поддержания фазного тока в режиме стартёра % | ± 5 |
Номинальная выходная мощность кВт | 400 |
Диапазон изменения выходной мощности кВт | 0-400 |
Диапазон частот переключения тока в фазе, Гц | 0-1600 |
Максимальное значение эффективного фазного тока А | 560 |
Диапазон изменения служебного напряжения, В | 18-28 |
Диапазон рабочих температур °С | от -40 до +60 |
Максимальный ток нагрузки А | 667 |