[andreybelov]

Тези 67-ї Всеукраїнської студентської науково-технічної конференції
«Науково-технічний прогрес на залізничному транспорті»

Система конденсаторного пуску дизеля маневрового тепловоза ЧМЗ3
Автор Шидловський Б. М., ст. 354М гр. Науковий керівник - доц. Красильников В. М.
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

В теперішній час на Дніпропетровському тепловозоремонтному заводі (ДТРЗ) для підвищення ефективності роботи маневрових тепловозів серії ЧМЗ3 на них встановлюється система конденсаторного запуску дизеля. В даній системі застосовуються конденсатори надвисокої ємності. Конденсаторний запуск дозволяє забезпечити достатній момент обертання та інтенсивне розкручування колінчатого валу дизеля навіть при застосуванні акумуляторної батареї, що має фактичну ємність, яка складає 20 % її номінального значення. Тривалість запус¬ку дизеля при застосуванні даної системи скорочується в середньому на 20.. .30 %.
Накопичувачі енергії - це два конденсатори ємністю 8,5 Ф. Заряд і розряд конденса¬тора забезпечуються за допомогою діода, тиристора і зарядного резистора, які об'єднуються в так званий зарядно-розрядний пристрій. Опір резистора вибирається та¬ким, щоб заряд конденсатора закінчився за 20. ..25 с, тобто за менший проміжок часу, ніж час передпускового прокачування масла (25...30 с). Окрім цього резистор обмежує струм заряду конденсаторів, що відбирається від акумуляторної батареї. Під час пуску дизеля струм, що протікає через обмотки тягового генератора рівний сумі струмів конденсаторів та акумуляторної батареї, причому перший в 1,4... 1,7 рази більший за другий, внаслідок чого зменшується максимальна величина струму, що віддає акумуляторна батарея та подовжується ресурс її роботи («Локомотив» № 3, 1995).
Як приклад, при запуску дизеля маневрового тепловоза ЧМЗ3 без накопичувачів енергії максимальне значення пускової сили струму досягло 1700 А, а напруга зменши¬лась зі 103 до 38 В. При підключенні конденсаторів до схеми запуску пусковий струм до-сяг 2500 А, а напруга зменшилась тільки до 55 В, тобто параметри даного пуску зросли приблизно на 55 % в порівнянні з попереднім запуском. Сумарний пусковий струм розподілився таким чином: акумуляторна батарея - 1210 А, конденсатор - 1290 А. Розряд конденсатора відбувається за перші секунди запуску, коли необхідно велике значення пускового струму, після чого на процес запуску впливає лише акумуляторна батарея. Ви¬користання накопичувачів енергії дозволяє провести запуск дизеля і при значному розряді акумуляторної батареї, коли без них пуск неможливий. Для підтвердження цього батарею розрядили до ємності, що рівна ЗО % номінальної. Спроба пуску дизеля з від'єднаними накопичувачами енергії виявилася невдалою запуск не відбувся.
Конденсаторна система запуску дає можливість зменшувати тривалість роботи ма¬неврового тепловоза на холостому ходу в декілька раз, так як є можливість навіть після короткотривалих стоянок безперешкодно запустити дизель. Окрім цього тепловози ЧМЗ3 обладнані системою обігріву дизеля, що також полегшує запуск.
За даними ДТРЗ вартість робіт по модернізації одного тепловоза ЧМЗ3 конденсатор¬ною системою пуску становить 30000 гри, причому вартість комплектуючих виробів -21000 грн. Ціна комплекту нових акумуляторних батарей 57000 грн, строк служби яких становить приблизно 5 років. При використанні системи конденсаторного запуску працез¬датний ресурс батареї подовжується в 1,5 -2 рази. На основі виконання дослідних робіт доведено, що можна також застосовувати і підвагонні батареї в якості тепловозних.