LOCOMOTIVA ELECTRICĂ EC Bo-Bo 3400 kW TIRISTORIZATĂ Seria EC 3400-T-058

image001

·         Sistem de reglare continua a tensiunii pe motoarele de tractiune cu punti semicomandate in montaj economic cu parametrii energetici ridicati
·         Convertizoare statice de tensiune si frecventa pentru alimentarea serviciilor auxiliare
·         Sistem informatic integrat de monitorizare functionare si comanda regimuri tractiune - frinare
·         Compresor elicoidal pentru producere aer comprimta
·         Controler tip mansa pentru impunerea continua a vitezei si curentului de tractiune
·         Sistem performant de de protectie la patinare si blocare osii
·         Bord de conducere modernizat
·         Ferestre laterale culisante din termopan
·         Sistem de climatizare pentru cabina mecanic
·         Rezistente de frinare separate galvanic
·         Izolarea oricarui motor de tractiune in caz de defect
·         Statie de incarcare baterii de acumulatori, in comutatie, cu limitare incarcare dupa curent, tensiune si temperatura mediu ambiant
·         Functionare in regim automat cu viteza si curent impus
·         Constructie modulara
·         Avantaje:
o    cresterea fiabilitatii in exploatare
o    optimizarea regimurilor de mers si de functionare a echipamentului de tractiune
o    reducerea consumului specific de energie
o    simplificarea schemelor de tractiune si comanda
o    reducerea timpilor de mentenanta prin mentenanta rapide de tip softwer
o    imbunatatirea conditiilor de conducere pentru personalul conductor
o    cresterea gradului de disponibilitate a locomotivei
o    extinderea ciclului de revizii si reparatii
·         Sistemul de reglare continua a tensiunii pe motoarele de tractiune utilizind punti semicomandate in montaj economic cu parametrii energetici ridicati prin care se elimina comutatorul de tip graduator
o    asigură reducerea costurilor de întreţinere şi creşterea duratei de viaţă prin eliminarea graduatorului
o    optimizarea regimurilor de tractiune prin mersul la viteza constanta impusa de portiuni ale traficului prin reglajul continuu al turatiei motoarelor de tractiune cu prescriere de viteza
o    reglajul accelaratiilor si deceleratiilor proportional cu sarcina si controlul patinarii
o    optimizarea parametrilor functionali ai echipamentului de tractiune
o    reducerea consumului specific de energie
o    functionarea cu un factor de putere ridicat fără a utiliza filtre de armonici
o    permite izolarea oricărui motor de tractiune in caz de defect
o    permite izolarea completa a rezistentei de frinare pentru fiecare motor in parte in cazul unor puneri la masa
o    permite cresterea puterii in tractiune datorita sistemului de reglare utilizat
o    reducerea numarului de manevre pentru conducerea locomotivei prin utilizarea unui controler tip mansa si functionarea in regim automat de tractiune cu viteza si curent impus
·         Sistem informatic integrat cu microcontroler ce monitorizeaza functionarea locomotivei si comanda regimurile de tractiune frinare, cu functie de protectie, diagnoza, memorare, semnalizare pe display color in ambele posturi de conducere, respectiv, atentionare vocala a mecanicului de locomotiva in cazul aparitiei unui regim de defect, cu posibilitatea rearmarii sistemului din postul de conducere:
o    este un sistem flexibil care permite conectarea cu alte echipamente numerice existente pe locomotivă sau montate ulterior in vederea transmiterii informaţiilor memorate către un alt echipament numeric pentru analiza comparativă, stocare, listare în vederea elaborării de statistici pe tipuri de defecte, regimuri de funcţionare, diagnoză
o    permite avertizarea sonoră şi informarea în clar a mecanicului privind evenimentele legate de funcţionarea locomotivei, manevrele care trebuie efectuate, obţinându-se creşterea gradului de securitate la conducerea locomotivei
o    posibilitati de diagnosticare si simulare la punerea in functie
o    simplificarea schemelor de comanda prin reducerea numarului de relee, contactoare
o    reducerea timpilor de mentenanta
o    constructie modulara pe ierarhii si functii bine stabilite cu multiple posibilitati de configurare
o    afişarea se face într-un câmp vizual restrâns, ceea ce îi permite mecanicului să urmărească, să interpreteze şi să reacţioneze corespunzător, fără solicitări obositoare
o    afişarea se face pe un display grafic, cu reglaj automat şi manual al intensităţii luminoase în funcţie de iluminatul exterior şi percepţia mecanicului, obţinându-se creşterea indicelui de confort
·         Instalaţiei de producere a aerului comprimat utilizează un compresor elicoidal acţionat de un motor asincron cu rotorul în scurtcircuit şi alimentat de la un convertor static de tensiune şi frecvenţ,. Pornirea motorului se face prin creşterea rampă a tensiunii şi frecvenţei furnizate de convertizorul static:
o    creşterea fiabilităţii şi randamentului prin utilizarea compresorului elicoidal
o    funcţionare silenţioasă
o    se reduce cantitatea de ulei în aerul refulat şi consumul total de ulei crescind calitatea aerului refulat
o    debitul de aer este constant în prezenţa unor variaţii mari ale tensiunii de alimentare
o    se elimină şocul de curent la pornirea motorului electric de acţionare prin utilizarea unui convertor static
·         Sistemul de convertoare statice pentru alimentarea serviciilor auxiliare, utilizeaza redresoare comandate cu factor de putere unitar si comenzi sincronizate şi întreţesute între redresoare:
o    frecvenţa de modulare a redresoarelor din sistem se multiplică cu numărul convertoarelor sincronizate
o    se elimină fenomenul de "bătăi" în reţeaua de alimentare
o    pornirea motoarelor electrice se face fara socuri mecanice si de curent
o    se mentine turatia motoarelor electrice in conditiile variatiei mari a tensiunii din catenara
o    se reduce consumul de energie prin corelarea puterii de ventilatie functie de curentul prin motoarele de tractiune

image002

o    implementarea sistemului pe locomotiva nu necesita modificari constructive asupra acoperisului sau podelei in sensul creerii conditiilor de racire a convertizoasrelor statice de tensiune si frecventa. Acestea se racesc cu aer din interiorul locomotivei, sistemul avind un randament energetic ridicat
o    se utilizeaza motoare electrice in clasa normala de izolatie datorita tensiunii reduse fata de masa
·         Sistem performant de protectie la patinare si blocare osii, prin montarea unui traductor de proximitate cu histerezis pe carcasa fiecarui reductor, informatia privind turatia osiei rezultind din variatia reluctantei ansamblului traductor – dinti pinion(coroana dintata):
o    utilizarea optima a fortei de tractiune in functie de coeficientului de aderenta printr-o logica de comanda care permite mentinerea fortei de tractiune la nivele ridicate in cazurile de patinare, utilizindu-se mai multe nivele de patinare functie de viteza locomotivei
o    posibilitatea identificarii motorului care patineaza si interventia
o    implementarea traductoarelor de turatie nu necesita prelucrarea capetelor de osie si nu limiteaza numarul contactelor de osie
o    fiabilitate ridicata deoarece traductoarele de turatie nu au elemente proprii in miscare
o    marirea perioadei dintre doua strunjiri succesive, sistemul nefiind influentat de valorile diferite ale diametrelor bandajelor, datorita sistemului de calibrare automata
o    informatia de viteza reala a locomotivei are rezolutie ridicata si nu este influentata de regimurile de patinare
·         Sistem de climatizare pentru cabina mecanic realizat cu instalatii de aer conditionat tip Collemen si incalzire cu elemente cu coeficient pozitiv de temperatura, cu autoprotejare, tip PTC, bord de conducere modernizat realizat din ABS, cu echipament din import, reamplasat ferestre laterale culisante din termopan, scaun ergonomic, sistem de avertizare grafica si volcala, regim automat de mentinere a vitezei si curentului de tractiune sau frinare:
o    imbunatatirea conditiilor de comfort climatic pentru mecanicul de locomotiva
o    reducerea oboselii si stresului in timpul conducerii locomotivei
Solutii tehnice si functionale abordate pentru punerea in aplicare a conceptiei de modernizare


Lucrarile de modernizare au impus reconsiderarea regimurilor functionale,circuitelor electrice si reamplasarea echipamentelor din structura locomotivei.
image003

Pentru alimentarea cu tensiune continua variabila a motoarelor de tractiune, se utilizeaza punti redresoare semicomandate inseriate, in montaj economic cu parametrii energetici ridicati. Locomotiva este echipata cu doua redresoare semicomandate fiecare dintre acestea alimentind cite o grupa de motoare de tractiune.
Un redresor semicomandat pentru tractiune tip RST 2 x 1250 /1250 “ este destinat sa alimenteze cu tensiune de cc variabila o grupa de motoare de tractiune cu excitatie serie, grupa de motoare fiind formata din doua motoare ti LJE - 108 inseriate.
Redresorul semicomandat pentru tractiune RST – 2 x 1250/1250 transforma tensiunea alternativa din secundarele de tractiune ale transformatorului principal al locomotivei in tensiune continua reglabila, prin inserierea unei punti semicomandate duble in montaj economic ( RST 2 x 625 /1250 PDME) cu o punte simpla semicomandata (RST 1250/1250 PS) formind un echivalent functional cu patru trepte de tensiune.
Trecerea din regimul de tractiune in regimul de frinare electrica presupune inserierea excitatiilor motoarelor de tractiune si alimentarea acestora de la o singura punte semicomandata, fiecare motor de tractiune functionind in regim de generator cu excitatie separata si debitind energie pe rezistenta proprie de frinare.
Constructiv, redresoarele semicomandate sunt concepute sub forma de blocuri avind acelasi gabarit si acelasi sistem de racire ca si redresoarul clasic cu diode.
Nr. crt
Caracteristici tehnice
RST 2 x 625/1250 PDME
Punte dubla
RST 1250/1250 PS
Punte simpla
1
Tensiunea nominala alimentare
2 x 625 Vca
1250 Vca
2
Frecventa nominala
50 Hz
50 Hz
3
Tensiunea redresata in gol
0 - 900 Vcc
0 - 900 Vcc
4
Tensiunea redresata in sarcina
0 - 985 Vcc
0 - 985 Vcc
5
Curentul nominal redresat
1300 Acc
1300 Acc
6
Curent de suprasarcina - 5 min
1715 Acc
1715 Acc
Transformatorul principal a fost astfel modificat in asa fel incit sa permita alimentarea puntilor semicomandate in montaj economic.S-a eliminat ansamblu graduator selector, rezistenta de comutare cu izolatorii aferenti.
Infasurarile selfurilor de aplatizare au fost inseriate cite doua si au fost prevazute cu sonde de temperatura cu doua praguri.
Blocurile de aparate au fost astfel modificate incit sa permita izolarea oricarui motor de tractiune respectiv rezistenta de frinare proprie. In blocuri sunt montate traductoarele de curent, tensiune, respectiv sigurantele de alimentare pentru puntile redresoare din cadrul blocului.
image004
Pentru alimentarea serviciilor auxiliare sunt utilizate 4 invertoare statice de tensiune si frecventa, cu factor de putere unitar montate de o parte si de alta a blocurilor rezistentelor de frinare electrica. Acestea sunt alimentate de la priza de 403 V a transformatorului principal prin intermediul sigurantelor cu fuzibil ultrarapide montate in camera de inalta a transformatorului principal.
Serviciile auxiliare sunt impartite in urmatoarele grupe de putere:
·         Compresor de aer elicoidal 1 x 30 kW
·         Ventilatie fortata MT 8 x 5.5 kW
·         Ventilatie rezistente frinare 4 x 5.5 kW
·         Ventilatie transformator principal si pompa ulei 1 x 7.5 kW + 1 x 1.5 kW
Grupele de putere sunt prevazute cu un sistem redundant de alimentare in asa fel incit invertorul pentru rezistentele de frinare poate inlocui functional oricare invertor.
Functionarea serviciilor auxiliare este comandata si monitorizata de catre sistemul informatic integrat functie de starea elementelor de protectie tensiune in catenara, disjunctor, curent mediu MT etc.
Sursa de aer o constituie un compresor de aer elicoidal de 3.2 mc/min actionat de un motor electric asincron cu rotor in scurt circuit.
Ventilatia pentru MT este comandata functie de curentul mediu pe motoarele de tractiune in doua trepte de ventilatie pentru reducerea zgomotului, sezizarea treptelor de ventilatie fiind realizata de catre relee de presiune cite doua pentru fiecare bloc in parte.
Ventilatia transformator principal si pompa ulei sunt comandate automat la conectarea disjunctorului, functionind permanent atita timp cit locomotiva este conectata la catenara.
Echipamentul electronic de comanda si reglare(APL) este realizat fizic ca o unitate modulara, cu cartele detasabile, grupate pe functii principale (tractiune, frinare, monitorizare, diagnoza, patinare, surse etc.) prevazute cu indicatoare optice (diode LED) frontale ce indica starea si regimurile de functionare proprii.
Acesta asigura executarea tuturor comenzilor necesare functionarii locomotivei in regim de tractiune sau frinare electrica putind functiona in conditii de clima specifice locomotivei avind in general urmatoarele functiuni:
·         comanda aprinderii tiristoarelor
·         reglarea viezei in regim automat prin intermediul regulatoarelor de tensiune, curent, viteza
·         limitarea curentilor de tractiune frinare
·         protectia la depasirea vitezei prescrise, curent prescris, scurtcircui, supratensiuni
Din punct de vedere functional echipamentul electronic este constituit astfel:
Sistemul electronic de comanda si reglare al locomotivei care realizeaza reglajul automat al vitezei in regim automat functionind la viteza constanta egala cu cea prescrisa si curent prescris limiteaza valoarea maxima a curentului si tensiunii rotorice, a curentului de excitatie, permite selectarea regimului de lucru, supravegheaza executia schemei de catre contactoare si inversoare in concordanta cu pozitia controlerului si modul de lucru comandat.
Sistemul electronic privind functia de semnalizare, memorare,diagnoza monitorizeaza regimurile de tractiune-frinare, functionarea serviciilor auxiliare, protectiile, starea diferitelor aparate din schema electrica a locomotivei (comutatoare de izolare, relee, contactoare, sigurante automate, disjunctoare electromagnetice) tensiunea si curentul pentru fiecare motor de tractiune, turatiile MT, marimile electrice serviciilor auxiliare si comanda puntile redresoare prin fibra optica functie de curentul si viteza impusa, starea de incalzire a transformatorului principal si selfului de aplatizare, stare ventilatii, diferenta intre turatii osii, in sensul scaderii, blocarii sau cresterii tensiunii pe MT cu pante variabile functie de regimurile de functionare ale locomotivei, avind la baza un sistem cu microcontroler si logica soft memorata.
Acesta primeste informatii digitale si analogice ce definesc regimul de functionare al locomotivei, prelucreaza aceste semnale si le transmite serial catre unitatile de afisare din cele doua posturi de conducere, unitati realizate cu display color cu iluminare variabila si module vocale.
Prin descarcarea datelor prin intermediul unui port serial de transfer de mare viteza (USB) si a unui program de interpretare a datelor memorate, se poate urmari evolutia in timp sub forma grafica a tuturor marimilor monitorizate de sistem inaintea producerii unui eveniment, respectiv se pot realiza statistici pe tipuri de defecte, grafice etc.
Sistem de protectie la patinare si blocare osii motoare prelucreaza semnalele transmise de traductoarele de turatie montate pe fiecare reductor in parte si comanda reducerea sau limitarea tensiunii pe grupa de motoare a asiei care patineaza cu o anumita valoare functie de viteza locomotivei, de gradul de patinare etc.
In cazul blocarii unei osii, se comanda defrinarea boghiului pe a carei osii a aparut fenomenul de blocare si reduce rapid forta de frinare electrica a locomotivei
Intretinere si reparatii
Echipamentele principale ce fac obiectul modernizarii au in componenta elemente electronice cu comutatie satatica care nu necesita intretinere.
Produsele sunt reparabile, fiind usor de reparat datorita constructiei modulare, ceea ce duce la reducerea timpului de stationare in cazul unei avarii.
Privind intretinerea si reparatia locomotivei, prin aplicarea sistemului de modernizare mentionat, se reduc foarte mult timpii de depistare si remediere a unui defect datorita afisarii in timp real pe displaiele din bord a avariei aparute.
In urma experientei acumulate la caile ferate ce folosesc locomotive tiristorizate asemanatoare cu cea descrisa realizata de SC PROMAT SRL si folosind motoare din familia LJE 108 ciclurile de reviziiplanificate se extind la 92 zile cu imobilizare de 8 ore sub denumirea de revizii tehnice, iar anual la acestea sa adauga CUS si schimbarea periilor la motoarele de tractiune.

Caracteristicile caii si conditii de circulatie 
·         Ecartamentul - conform STAS 4397-75: 1435 mm
·         Raza minima de insciere in curba:
o    in depou: 90 m
o    la schimbatorul de cale: 170 m
o    in linie curenta: 250 m
·         Valoarea maxima a suprainaltarii: 150 mm

Caracteristici constructive si functionale 
·         Tip EC / EC1
·         Formula osiilor: Bo-Bo
·         Lungimea peste tampoane: 15890 mm
·         Latimea cutiei: 3100mm
·         Cota dintre suprafata superioara a ciupercii sinei si muchia superioara a pantografului in stare coborita: 4650mm
·         Diametrul rotii in stare noua: 1250mm
·         Diametrul rotii semiuzate: 1210mm
·         Greutatea totala:
o    cu frina electrica 80t
o    fara frina electrica 78t
·         Sarcina pe osie:
o    cu frina electrica 21t
o    fara frina electrica 20t
·         Putere nominala, conform UIC: 4000kW
·         Forta de tractiune Fo
o    uniorara 19,2 tf, pt. EC si 14,3 tf, pt. EC1
o    de durata 17,9 tf, pt. EC si 13,3 tf, pt. EC1
·         Raportul de transmisie 73/20, pt. EC si 104/38, pt. EC
·         Transformatorul principal: tip MLR 5500 modificat
·         Motoare de tractiune tip LJE 108, cu excitatie serie
·         Nr. trepte slabire cimp 3
·         Rezistenta de frinare 0,42ohm

Niciun comentariu: