Судьба ЭП10

[Oleg Izmerov]

Сообщение от SVP

75-80 кН - это типовая пусковая осевая тяга для современных западно-европейских электровозов. И для передач 3 класса тоже.

Смотрим по альстомовскому буклету на Prima ll тяговую характеристику - при осевой в режиме трогания с места около 80 кН длительная получается свыше 60 кН.

Так что привод с полым валом на оси используют при длительной силе тяги свыше 50 кН на ось и Альстом и Сименс (полагаю, ограничение по сцеплению зависит от скорости у них одинаково).

А совмещение передачи 3 класса с тормозными дисками на колесах - это редкое решение. Но для пассажирского электровоза - реальное.

Ну, собственно, привод Geaflex...

[SVP]

Относительно длительного режима электровозов.

Применительно к электровозам с асинхронным приводом сложилась такая практика, что компании производители редко называют реальные параметры электровозов в длительном или часовом режиме.
То, что называют - это обычно предельная мощность на ободе колесных пар - ограничение, которое обеспечивает автоматика.
А если и называют мщность или что-то еще в часовом и длительном режиме - то это все равно достаточно условно.

Суть в том, что "в чистом виде" часовой или длительный режим АТД можно определить только при синусоидальном питании. А питание от инвертора вносит неясности из-за высших гармоник. Поэтому тут уже нагрев АТД здорово зависит от того, в каком режиме работает инвертор.

К примеру 1200 кВт на ось для ЭП10 (на ободе колес) - это максимальная мощность по автоматике. Эти же 1200 кВт на валу двигателя - официальный часовой режим. Он был определен для питания от преобразователя но с солидным запасом по нагреву.
Т.е. действительный (по ГОСТу) часовой режим НТА-1200 будет заметно выше.

Добавлено через 14 минут
Хотя нередко в итоговый официальный часовой и длительный режим ТД вносят и коррективы, так сказать, системного характера, уже с учетом особенностей электровоза.

Например запас по часовой мощности у АТД ЭП10 1200 кВт был взят также с учетом возможной неравномерности распределения нагрузок между двумя параллельно включенными двигателями.
Чтобы когда пара дает 2400 кВт, и один двигатель из-за неравномерности имеет больше 1200 кВт, а другой - меньше, чтобы более нагруженный не перегревался выше нормы.

Другая петрушка была в свое время у ЧС4.
По теплу тяговые двигатели ЧС4 были рассчитаны и получились на 900 кВт в часовом режиме. Но у Шкоды не получилось обеспечить по всем двигателям нормативный поток охлаждающего воздуха.
Из-за этого часовой режим ТД на электровозе записали 850 кВт с запасом на недостаток вентиляции по некоторым ТД.

Так что в этих делах тумана хватает

[Oleg Izmerov]

Сообщение от SVP

Применительно к электровозам с асинхронным приводом сложилась такая практика, что компании производители редко называют реальные параметры электровозов в длительном или часовом режиме.

В таком случае они просто вынуждены делать ограничение АТД по нагреву выше, чем ограничение по сцеплению, иначе пойдут рекламации - покупателя-то не предупредили.

Так что туман рассеять несложно

[Xenomorph]

010 успешно дебютировала сгоняв с 46\45 до Воронежа. а 008 в холодном состоянии с п № 20 Москва- Ростов вернулась в гараж на доработку, после известных событий, говорят надолго.

[SVP]

Хорошая новость (про 010)! Спасибо!
По 008 - тоже, в принципе, не плохая.
Значит механизм рекламаций все-таки действует, хотя и после скандала).

Про мощность и сцепление.
Ограничение по сцеплению - вообще вещь еще более туманная, чем нагрев оборудования электровоза.

На нагрев всего оборудования в проектах обычно делают проверочные тяовые расчеты.
Заказчик говорит, что с какой скоростью и где он хочет возить заказываемыми электровозами, и под это дело подбирают необходимое оборудование и тяговые характерстики. Мне много раз приходилось такие рачеты делать.

Самый тяжелый по нагреву в западной европе участок - это перевал Бреннер - из Италии в Австрию. По структуре и протяженности подъема напоминает подъем Бугач-Кача на Красноярской дороге.
Только по крутизне подъема гораздо "круче").

[Oleg Izmerov]

Сообщение от SVP

Про мощность и сцепление.
Ограничение по сцеплению - вообще вещь еще более туманная, чем нагрев оборудования электровоза.

На практике не так уж и туманная. Есть либо утвержденные правила тяговых расчетов, в соответствии с которыми оно принимается для тяговых характеристик, либо эмпирически установленные заказчиком в лице дороги значения.

На нагрев всего оборудования в проектах обычно делают проверочные тяовые расчеты.
Заказчик говорит, что с какой скоростью и где он хочет возить заказываемыми электровозами, и под это дело подбирают необходимое оборудование и тяговые характерстики. Мне много раз приходилось такие рачеты делать.

Именно это и имелось в виду.
Естественно, что при этом ограничение по нагреву будет выше того, что определено заказчиком для тяговой задачи, как режим длительной тяги.

Отсюда следует, что передаточный механизм рассчитывается под случай, когда заказчик диктует наиболее сложные для данного класса локомотивов условия, и если по тяговой характеристике сила тяги ограничена сцеплением, а не током, то и привод рассчитан на усилия при реализации предельной тяги по сцеплению.

[SVP]

Про нормирование сцепных свойств расскажу подробнее.

Формулы ПТР и зарубежные аналогичные вещи были сформированы на основе серьезных испытаний восновном в 60-е годы.
Про все это есть интересные серьезные публикации.

Тогда на серийных электровозах (на которых проводили такие испытания)никаких электрических средств повышения сцепления не было. Плюс все эти измерения проводили с простой инструкцией машинисту по управлению подачей песка - по личному усмотрению.

Получали грандиозные поля точек, смотрели на эти поля и с некоторой долей научности выбирали нормативные значения коэффиента сцепления примерно на уровне одной четверти или трети от нижнего края облака точек замеров.

Это давало более менее подходящие величины коэффициента сцепления для определения круглогодичных весовых норм по сети. Хотя были и местные исключения. Эти дела уже более детально исследовали восновном в 70-е годы.

Аналогичные масштабные статистические испытания электровозов с асинхронным приводом в массовом порядке никто в мире фактически не проводил.

Добавлено через 7 минут
И в Союзе/России такие испытания с середины 80-х годов тоже никто не проводил.

Сейчас за рубежом в отношении сцепных свойств электровозов действует более простой подход.

Заказчик задает требование продемонстрировать при приемочных испытаниях способность электровоза взять с места и разогнать до требуемой скорости состав требуемой массы на требуемом участке пути при поливе рельсов водой перед первой колесной парой.
Задача предельно ясная и чисто практическая.

Обычно на испытаниях массу поезда формируют побольше, и потом от той, с которой все прошло успешно отступают примерно на 10% вниз. И это более-менее надежная весовая норма.

Хорошо известен в сети короткий фильмик про то как электровоз S253 берет с места состав на подъеме в Испании. Это и есть видеозапись таких контрольных испытаний. Аналогичные испытания довольно часто проходят в Швейцарии на перевалах Лечберг или Сен-Готтард.

Добавлено через 8 минут
Естественно, чтобы электровоз при динамическом поосном регулировании силы тяги колесных пар на мокрых рельсах мог реализовать нужную силу тяги, электрическое предельное ограничение рабочей области тяговых характеристик должно лежать выше на 10-20%.
Кроме режима трогания. Там такой запас обычно не делают.

И такие запасы каждый разработчик устанавливает себе сам на свой риск.

А формулы нормирования коэффициента сцепления уже давно фактически ушли в прошлое. Даже многие серьезные опытные специалисты по разработке алгоритмов динамического поосного регулирования об этих формулах уже мало что знают.

А тяговые расчеты по теплу и для оценки средней нагруженности конструкций делают для хорошего сцепления, когда электровоз может реализовывать силу тяги по предельной огибающей тяговых характеристик.

Добавлено через 9 минут
Где-то в 2000 - 2001 годах я предлагал во ВНИИЖТе провести серьезные испытания ЭП10-001 по сцеплению с грузовыми поездами. Можно было бы получить очень интересный и ценные в научном плане результаты. Но поддержки руководства ВНИИЖТа в той затее я не нашел.

Сейчас на передний край накопления нового тягового опыта в России вышел 2ЭС10. Надеюсь что в скором времени, когда эти электровозы войдут в нормальный ритм эксплуатации, их серьезные статистические испытания по сцеплению будут все-таки сделаны. И это даст интересную пищу для нового витка практических исследований в этой области.

[Oleg Izmerov]

Сообщение от SVP

Аналогичные масштабные статистические испытания электровозов с асинхронным приводом в массовом порядке никто в мире фактически не проводил.

Зато в массовом порядке в те же 60-е годы проводили испытания локомотивов с групповым приводом. И, фактически, если сравнить их с декларируемыми коэффициентами сцепления машин с АТД, то это близкие показатели. Т.е различные алгоритмы регулирования АТД имеют ту же эффективность, что и механическое сочленение осей.

Сейчас за рубежом в отношении сцепных свойств электровозов действует более простой подход.

Заказчик задает требование продемонстрировать при приемочных испытаниях способность электровоза взять с места и разогнать до требуемой скорости состав требуемой массы на требуемом участке пути при поливе рельсов водой перед первой колесной парой.
Задача предельно ясная и чисто практическая.

Знаете, как говорят в хоккее - "сильно, но неточно".
Тем более, что полив поливу рознь. Роса снижает сцепление, сильный полив, наоборот, может повысить. Короче, мировые лидеры танцами с бубном занимаются.

А формулы нормирования коэффициента сцепления уже давно фактически ушли в прошлое. Даже многие серьезные опытные специалисты по разработке алгоритмов динамического поосного регулирования об этих формулах уже мало что знают.

Ну, это не достижение, а кризис ведущих исследовательских центров в создании модели взаимодействия колеса с рельсом. И сейчас, когда микротрибология делает самый настоящий прорыв в этой области, возведение метода тыка в некую прогрессивную технологию ничего, кроме желания высказать соболезнование, не вызывают. В то время как коэффициент сцепления можно поднять до 0,5 и выше.

Где-то в 2000 - 2001 годах я предлагал во ВНИИЖТе провести серьезные испытания ЭП10-001 по сцеплению с грузовыми поездами. Можно было бы получить очень интересный и ценные в научном плане результаты. Но поддержки руководства ВНИИЖТа в той затее я не нашел.

А по ТЭМ21 и Витязю разве ВНИИЖТ не проводил исследований тяговых свойств?

[SVP]

Считаю принципиальным признавать только испытания по сцеплению, сделанные по методике ВНИИЖТ, разработанной д.т.н. Л.А.Мугинштейном.
Все остальное - это занятие "шаловливые ручонки".
Про такие испытания мономоторного привода не слышал и публикаций материлов не видел.
Единственный из "нестандартных" электровозов, который был испытан таким методом - ВЛ80Р с независимым возбуждением.

Механическое или электрическое сочленение осей никогда не даст результат аналогичный "тонкому" и эффективному поосному регулированию.

Ну зачем же уж прямо всех дурачками числить. Западная европа не глупее территории бывшего СССР будет. Поезда ходят, поосное регулирование отлично работает.

Про кризис в науке о сцеплении ничего не слышал. Но с тем, что вопрос "насытился", пожалуй, соглашусь. А про обещания повышения коэффициента сцепления до 0,5 слышал много раз. Только все это оказалось фантазией. Хотя причины тому были разные.

Про серьезные испытания по сцеплению ТЭМ21 и 2ТЭ25А ничего не читал. Даже если они и были в нормальном объеме, о котором я говорил выше, то они интересны скорее в практическом плане, нежели в научном.
Такие испытания на тепловозах - это для науки не особо важно. Слишком узкий диапазон скоростей, где всякие усовершенствования могут себя проявить.

[Xenomorph]

Небольшой , но все таки негатив в эксплуатации имеет место быть. Сегодня поезд № 154 "Буревестник", 004 по ст. Владимир при смене рода тока, определил переменный ток, только после четырехкратной перезагрузки системы. Пустячок, а неприятно, тем более что 004 сейчас одна из немногих стабильно работающих машин.
Да простят модераторы за отвлечение не по теме, но 2ЭС10-0003 чуть не словил брак. Встал по зависанию компьютера, и как следствие несбора схемы где-то под Первоуральском, перегон не помню. Но очень быстро поезд затащили тепловозом, так что задержек поездов, и большой огласки этого события не случилось. Поехал дальше сам.

[Oleg Izmerov]

Сообщение от SVP

Считаю принципиальным признавать только испытания по сцеплению, сделанные по методике ВНИИЖТ, разработанной д.т.н. Л.А.Мугинштейном.

Признавать в качестве чего?

Если Вы имели в виду признавать в качестве установленного норматива для эксплуатации, то я, как уже говорил выше, с этим согласен. Если же Вы хотите сказать, что сравнить тяговые свойства двух типов приводов невозможно иначе как по данной методике, то, боюсь, сам Мугинштейн с этим бы категорически не согласился.

Про такие испытания мономоторного привода не слышал и публикаций материлов не видел.

Ну, приехали.
Сколько лет проводились тяговые испытания тепловозов с гидропередачей, для которой основной вид тягового привода - мономоторный (нет, были конечно, в мировой практике и попытки сделать гидропередачу с индивидуальным приводом, но они - экзотика), и вдруг никаких публикаций. Куда же они делись?

Механическое или электрическое сочленение осей никогда не даст результат аналогичный "тонкому" и эффективному поосному регулированию.

Вы можете подтвердить Ваше заявление результатами исследований?

Ну зачем же уж прямо всех дурачками числить. Западная европа не глупее территории бывшего СССР будет.

Не-ет, западные фирмы не дурачки. Они вложили большие деньги в существующие типы привода, и вдруг выясняется, что все это устарело, но для реализации более высоких коэффициентов сцепления нужно вкладываться в новый КМБ, новые ТЭД, новое оборудование электровозов. А как же окупить те бабки, что они впалили в последние платформы? Да и вообще, как же себя дураками-то признать, что они сами не разглядели, не внедрили?

Про кризис в науке о сцеплении ничего не слышал. Но с тем, что вопрос "насытился", пожалуй, соглашусь. А про обещания повышения коэффициента сцепления до 0,5 слышал много раз. Только все это оказалось фантазией. Хотя причины тому были разные.

Какие обещания? Я говорю о свершившемся факте, а обещают пусть другие.
На сегодняшний день получена возможность управления свойствами металла в токе контакта. Причем на самом деле явление достаточно известное и применяемое в промышленности - электропластический эффект. Решения запатентованы.

Про серьезные испытания по сцеплению ТЭМ21 и 2ТЭ25А ничего не читал. Даже если они и были в нормальном объеме, о котором я говорил выше, то они интересны скорее в практическом плане, нежели в научном.
Такие испытания на тепловозах - это для науки не особо важно. Слишком узкий диапазон скоростей, где всякие усовершенствования могут себя проявить.

Раз Вы произнесли слово "наука", докажите наличие некоего критического диапазона скоростей, в пределах которого исследования сцепления не несут научной информации. Это что-то новое в данной сфере исследований, почему-то все придерживаются прямо противоположной точки зрения.

[SVP]

Чтобы не грузить эту тему такими дискуссиями, можем наверное открыть новую тему про сцепление. А может уже и есть такая. Пока не смотрел.

[Oleg Izmerov]

Дискуссия о сцеплении вообще-то так и не выявила абсолютно никаких доводов против того, что привод с полым валом может быть использован при осевой силе тяги свыше 50 кН.

Так что такой вариант модернизации ЭП10 и ЭП1 (а почему бы при модернизации в будущем ЭП1 не переходить с колллекторных на АТД?) вполне возможен.

[Vivan755]

2ЭС10-0003 чуть не словил брак. Встал по зависанию компьютера, и как следствие несбора схемы где-то под Первоуральском, перегон не помню

Этой серии всего-то полгода. Когда подобное случается с десятилетним ЭП10 — это куда хуже.

[Oleg Izmerov]

Сообщение от Vivan755

Этой серии всего-то полгода.

А что, ПО для этой серии разрабатывали с нуля, или взяли то, которое до этого отрабатывали лет десять?