Надежная работа привода перемещения в значительной степени определяет работоспособность маневрового устройства в целом [34].
Как было сказано выше, в приводе устройства МУ-25А, позволившем значительно снизить первоначальную стоимость устройства, были применены два асинхронных двигателя.
Рис. 32. Изменения скорости маневрового устройства МУ-25А при различных режимах работы
Поскольку мощность второго двигателя значительно меньше мощности первого (11кВт при ПВ=25% против 22 кВт при ПВ=100%), длительная работа устройства с применением только второго двигателя (МТКВ-311-6) не представляется возможной из-за значительного его перегрева. Поэтому скорость I («ползучая»), получаемая при встречном включении двигателей, может быть использована лишь для трогания состава и снижения его скорости перед остановкой. Скорость III (максимальная), соответствующая включению двигателей в одну сторону, применяется для холостого хода. Рабочая скорость маневрового устройства МУ-25А соответствует включению только первого двигателя (ВАО-71-4) и равна 0,18 м/с.
Рассматриваемое устройство для надежного выполнения маневровых операций требует высокой точности остановки. Это объясняется тем, что при переходе устройства на «ползучую» скорость двигатели включают навстречу друг другу, и они продолжают работать на тех же скоростях, а торможение машины с помощью механических тормозов требует значительного времени из-за большой величины маховых масс двигателей. Кроме того, маховая масса второго двигателя почти вдвое меньше, чем первого, поэтому он останавливается значительно быстрее, а после его остановки при работе только первого двигателя скорость маневрового устройства сначала возрастает, а лишь затем уменьшается. Характер изменения скорости перемещения устройства при остановке показан на рис. 32.
Рис. 33. Осциллограмма холостого хода маневрового устройства МУ-25А:
1 — импульсы пути; 2 — мощность второго двигателя; 3 — мощность первого двигателя
На рис. 33 для холостого хода маневрового устройства МУ-25А приведена осциллограмма, на которой записаны мощности, потребляемые двигателями привода перемещения на скоростях I и III, а затем вновь на скорости I. На скорости I первый двигатель работает в двигательном, а второй — в генераторном режиме, на скорости III оба двигателя потребляют электроэнергию, причем при переходе со скорости III на скорость I первый двигатель переходит в генераторный, а второй — в двигательный режим и после установления скорости I вновь первый двигатель потребляет энергию, а второй отдает ее в сеть.
Результаты замеров показали, что отношение мощностей при работе двигателей на скорости I равняется двум. При встречном включении двигателей только одна шестая часть мощности, потребляемой двигателем, тратится полезно, половина отдается в сеть и одна треть теряется в приводе.
Кроме, мощности, на осциллограмме в виде импульсов записана длина пути, проходимого маневровым устройством. Расстояние между соседними импульсами соответствует 10 мм хода, и по его величине можно судить о скорости маневрового устройства. Нетрудно заметить, что после отключения двигателей скорость маневрового устройства сначала возрастает, а затем снижается.
В отличие от маневрового устройства МУ-25, где остановка состава производится с помощью электрического торможения, величина которого зависит от внешнего воздействия, в маневровом устройстве МУ-25А используются только механические тормоза. Поэтому точность его остановки с составом, зависящая от состояния тормозов, ниже, чем у. маневрового устройства МУ-25.
По количеству электрических машин, используемых в электроприводе маневрового устройства, их стоимости, простоте схемы управления и необходимой квалификации обслуживающего персонала система электропривода с асинхронными двигателями имеет преимущества в сравнении с системой Г—Д.
Что касается надежности, то здесь преимущества, как известно из опыта эксплуатации, на стороне привода с двигателем постоянного тока [35], и разница в первоначальной стоимости маневровых устройств МУ-25 и МУ-25А частично покрывается за счет меньших эксплуатационных затрат для первого устройства.
Отсюда видно, что привод механизма перемещения нуждается в дальнейшей модернизации, необходимость которой вызывается также перспективами развития погрузки угля в железнодорожные вагоны.
В соответствии с требованиями интенсификации погрузки угля в вагоны маневровые устройства должны обеспечивать перемещение составов весом нетто до 2500 тс, что соответствует 40 четырехосным вагонам и требует тягового усилия до 40 тс. Кроме того, необходимы высокие скорости перемещения составов, причем скорости должны изменяться во времени в соответствии с интенсивностью потока угля.
С увеличением масс и скоростей перемещения составов усложняются условия их разгона и торможения, требующие во избежание больших динамических нагрузок плавного изменения скорости маневрового устройства.
Применение для этих целей привода по системе Г—Д нельзя считать рациональным. Помимо указанных выше, его недостатком является наличие вращающегося преобразовательного агрегата. Кроме того, двойное преобразование энергии снижает к.п.д. системы, увеличивает массу, габариты и объем монтажных работ, связанных с установкой двигатель-генераторной группы.
Перспективным можно считать применение системы УПВ—Д (управляемый полупроводниковый выпрямитель — двигатель), которая в настоящее время получила широкое распространение. Статические тиристорные преобразователи выпускаются серийно заводами электротехнической промышленности. Их применение в различных отраслях промышленности показало хорошие результаты. Замена электромашинного преобразователя статическим, обладающим теми же характеристиками по управляемости, позволяет получить ряд преимуществ: меньшие массу и габариты; более высокую надежность в связи с отсутствием вращающихся частей; безинерционность и постоянную готовность к работе; более высокий к.п.д.; меньшую мощность управления.
Кроме того, серийно выпускаемый тиристорный преобразователь имеет систему управления приводом, а также источники тока для возбуждения двигателя и питания цепей управления
Что касается стоимости, то сравнение приводов по системе Г—Д и УПВ—Д без учета затрат на строительство распределительных пунктов показывает, что более высокую стоимость имеет второй тип привода. Однако в связи с совершенствованием технологии изготовления стоимость тиристорных преобразователей постоянно уменьшается.
Таким образом, переход на систему УПВ—Д при сохранении всех необходимых показателей маневровых устройств позволит сократить площадь распределительных пунктов и расходы на обслуживание, повысить надежность и срок службы привода. В связи с этим начата разработка регулируемого привода с реверсивным тиристорным преобразователем ПТТР-460-200 для оснащения им в дальнейшем маневровых устройств серийного производства.