УРАЛЬСКИЕ ЛОКОМОТИВЫ
инновации и передовые технологии
Современный железнодорожный транспорт мало чем похож на своих шумных чадящих предков. Скоростные электропоезда последних поколений зачастую уже сейчас могут посоперничать с самолетами по скорости, а с автомобилями по комфорту — не говоря о других видах общественного транспорта.
Россия — огромная страна, и ей нужно много надежных и современных грузовых локомотивов и пассажирских поездов, способных выдерживать многосуточные рейсы и ежедневно справляться с перевозкой огромного числа пассажиров и грузов
Грузовые электровозы и пассажирские скоростные поезда, способные решать эти задачи, делают на совместном предприятии Группы Синара и компании «Сименс» — заводе «Уральские локомотивы», расположенном в самом центре России, в Свердловской области. Сегодня это одно из самых современных машиностроительных предприятий не только в нашей стране, но и в Европе. Получить этот статус заводу удалось благодаря новейшему оборудованию и постоянному совершенствованию технологий.
Независимое возбуждение тяговых двигателей
Условия местности, в которой проложена железная дорога, зачастую очень тяжелые: колеса электровозов могут начать терять сцепление из-за грязи, попавшей на пути, или крутых подъемов, а двигатели — сбоить из-за перепадов напряжения.
Эти проблемы можно преодолеть, заставив колеса локомотива двигаться синхронно.
Их работа похожа на перетягивание каната: все члены команды должны тянуть его с одинаковой силой, иначе рискуют не удержаться и упасть. Каждую колесную пару электровоза приводит в движение отдельный двигатель, и эти двигатели нужно включить одновременно. Это необходимо, чтобы все колеса вращались синхронно. В случае если по какой-то причине одно из колес сбивается с ритма, колесная пара начинает буксовать.
На электровозах старого типа с коллекторным тяговым двигателем проблема буксования решалась подачей песка под колесо для улучшения его сцепки с путями и возвращения в нужный ритм. Если это не помогало, то приходилось полностью выключать двигатель и запускать машину снова. Других способов повлиять на работу отдельного двигателя не было.
Независимое возбуждение двигателей решает проблему буксования за счет непосредственного воздействия на каждый двигатель и контроля его состояния. В результате применения независимого возбуждения двигателей состав значительно лучше управляется: может преодолевать бо́льшие уклоны, успевает затормозить в нужный момент, трогается мягко, не разрывая сцепку вагонов, и дает возможность оптимальнее реализовать силу тяги. Последняя очень важна, когда нужно провести тяжелый состав с низкой скоростью.
Уральские конструкторы успешно применили эту технологию при разработке первого российского электровоза нового поколения серии 2ЭС6 «Синара». После распада Советского Союза на территории России не осталось машиностроительных предприятий, выпускающих грузовые электровозы постоянного тока. За возрождение отрасли взялась Группа Синара. Сейчас это самый массовый современный локомотив, работающий на постоянном токе на сети РЖД.
Микропроцессорная система управления и диагностики
Машинист электровоза должен постоянно следить не только за дорогой, но и за большим количеством данных с приборов. Для того чтобы сделать его работу комфортнее, специалисты «Уральских локомотивов» начали устанавливать на локомотивах 2ЭС6 «Синара» микропроцессорные системы управления и диагностики. То есть компьютер собирает данные о состоянии узлов машины, систематизирует их и выводит на дисплеи.
Машинист видит полную картину происходящего и принимает оптимальные решения.
Теперь человеку не приходится вручную управлять самыми сложными агрегатами локомотива. Программы компьютера мониторят работу оборудования, поддерживая безопасный режим работы, автоматически управляют вспомогательными системами и защищают ходовую часть от буксования. За трансляцию актуальных параметров отвечает модуль передачи технологической информации и соответствующие датчики.
В с
овременных кабинах уральских локомотивов работают цифровые радиостанции, которые передают показатели приборов в дата-центр завода и поддерживают связь с машинистами всех выпущенных заводом локомотивов и электропоездов на пути следования.
Компьютер работает в нескольких режимах. Он может вести составы на автопилоте или в полуавтоматическом режиме. Есть, конечно, и режим полностью ручного управления для непредвиденных ситуаций — например, если вдруг откажет электроника.
Системы управления для «Уральских локомотивов» разрабатывает российское научно-производственное объединение САУТ. Оборудование работает на всех локомотивах «Синара» начиная с 2008 года и на других электровозах, выпускаемых на заводе: 2ЭС10 «Гранит» и 2ЭС7. Средний срок службы такой системы до списания составляет 20 лет.
Бустерная секция
Что делать грузоперевозчику, если ему нужно доставить по железной дороге очень тяжелый состав?
Можно разделить его на две части. Так цель будет достигнута, но потеряется драгоценное время. Можно привлечь к делу дополнительный локомотив. Это тоже решает задачу, но второй полноценный локомотив потребляет избыточную энергию и снижает рентабельность рейса.