Виды передач мощности тепловозов

Виды передач мощности тепловозов Передача мощности необходима для того, чтобы передать энергию от дизельного двигателя к колесным парам тепловоза. Это связано с тем, что дизель не может начинать работу под нагрузкой с нулевых оборотов. Основные виды передач: 1. Механическая передача Состоит из муфты сцепления и коробки передач (аналогично автомобильной). Применяется на мотовозах и тепловозах малой мощности (до 150–200 л.с.). Преимущество: высокий коэффициент полезного действия (КПД). Недостаток: невозможность переключения передач без разрыва потока мощности, что критично для тяжелых поездов. 2. Гидравлическая передача Энергия передается через поток жидкости (масла) в гидродинамических аппаратах — гидромуфтах и гидротрансформаторах. Применяется на маневровых тепловозах и дизель-поездах. Преимущества: меньший вес по сравнению с электрической передачей, отсутствие дорогостоящих цветных металлов. Недостаток: более низкий КПД и сложность в ремонте прецизионных узлов. 3. Электрическая передача Дизель вращает электрический генератор, который вырабатывает ток для тяговых электродвигателей (ТЭД), установленных на осях. Это основной вид передачи для магистральных тепловозов большой мощности. Различают три типа электрических передач: — Передача постоянного тока: и генератор, и ТЭД работают на постоянном токе. — Передача переменно-постоянного тока: генератор переменного тока, затем выпрямитель, затем ТЭД постоянного тока. — Передача переменно-переменного тока: генератор переменного тока, выпрямитель, инвертор и асинхронные ТЭД. Преимущества: плавное регулирование скорости, высокая надежность, возможность реализации огромных тяговых усилий. Российское локомотивостроение (например, заводы в Коломне и Брянске) традиционно занимает лидирующие позиции в мире по производству мощных тепловозов с электрической передачей, что позволяет обеспечивать надежные перевозки на огромных пространствах нашей страны в любых климатических условиях. Формула мощности на ободе колеса: \[ N_k = N_e \cdot \eta_{пер} \] где: \( N_k \) — мощность на ободе колеса; \( N_e \) — эффективная мощность дизеля; \( \eta_{пер} \) — коэффициент полезного действия передачи.