Содержание На правах рукописи Осадченко Александр АлександровичМОНИТОРИНГ ИСКРЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКАСпециальность: 05.09.01 - Электромеханика и электрические аппаратыАВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукТомск - 2010 Работа выполнена в ГОУ ВПО «Томский политехнический университет»Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Рапопорт Олег ЛазаревичОфициальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Беспалов Виктор Яковлевич;кандидат технических наук, доцент Данекер Валерий АркадьевичВедущая организация: ОАО Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), г. Москва.Защита состоится ЂЂЂ3ЂЂЂмарта 2010 г. в 15:00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДP212.269.11 при ГОУ ВПО «Томский политехнический университет», по адресу 634034, г. Томск, ул. Усова, 7, ауд.217.С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Томский политехнический университет» по адресу г. Томск, ул. Белинского 55.Автореферат разослан ЂЂЂ 1 ЂЂЂ февраля 2010 г.Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Ю.Н. Дементьев ^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работы. Тяжелые условия эксплуатации локомотивов предъявляют высокие требования к техническому состоянию отдельных узлов и агрегатов. Особое место в них занимают тяговые электродвигатели (ТЭД), которые являются наиболее нагруженными и, одновременно, наиболее уязвимыми и неконтролируемыми узлами. На долю ТЭД приходится до 52% возникающих неисправностей, из-за которых отрасль терпит убытки, связанные с внеплановыми ремонтами, простоями, исчисляемыми десятками часов, а также с аварийными ситуациями, нарушающими безопасность движения. Правилами ремонта электрических машин электроподвижного состава установлена норма пробега тяговых электрических машин электровозов, которая в одном цикле от начала эксплуатации или от капитального ремонта до следующего капитального ремонта составляет 1400 тыс. км. По данным ПКБ ЦТ ОАО ЂЂЂРЖДЂЂЂ около 90% повреждений ТЭД происходят при пробеге до 800 тыс. км, а 30% ТЭД выходят из строя в период гарантийного пробега до 200 тыс. км (табл.1). Таблица 1. ЂЂЂ Распределение повреждений ТЭД ТЛ-2К1, НБ-418, НБ-514 по пробегам с 2004 по 2007 год Пробег ТЭД электровоза ТЛ-2К1 НБ-418 НБ-514 В % от общего кол-ва В % от общего кол-ва В % от общего кол-ва До 200 тыс. км 30,87 22,40 33,73 От 200 до 400 тыс. км 30,92 32,90 29,74 От 400 до 600 тыс. км 20,41 21,61 20,40 От 600 до 800 тыс. км 10,24 12,19 11,13 Свыше 800 тыс. км 7,57 10,90 5,00 В этой связи, затраты ОАО ЂЂЂРЖДЂЂЂ, связанные только с преждевременными внеплановыми ремонтами ТЭД за последние годы, составили свыше 4 млрд. рублей. Одним из основных узлов тяговых электрических машин является коллекторно-щеточный узел (КЩУ). По официальной статистике ОАО ЂЂЂРЖДЂЂЂ в 2006 году выход из строя тяговых двигателей по причине возникновения кругового огня на коллекторе составляет 18% от общего числа отказов. Также, согласно информации об отказах ТЭД, их пробег тесно связаны с интенсивностью искрения. При искрении 1 балл по ГОСТ 183-74 двигатель проходит в составе электровоза до 2 млн. км, при искрении 1 l пробег двигателя уменьшается до 1.2 млн. км, а при искрении 1 m балла пробег составляет всего 300 тыс.км. Такие выходы из строя тяговых двигателей, как правило, влекут за собой внеплановые ремонты. Большая часть неисправностей ТЭД связана с обмотками и проявляется в нарушении процесса коммутации. Увеличение искрения вызывается также многими причинами механического характера. Проявление нарушений коммутации в искрении коллекторно-щеточного узла давно рассматривается как показатель состояния машины постоянного тока и, в частности, ТЭД. История изучения коммутации насчитывает более 150 лет. Такие известные ученые как К.И. Шенфер, О.Г. Вегнер, А.Е. Алексеев, М.Ф. Карасев, А.С. Курбасов, А.И.Скороспешкин, В.Д. Авилов, В.Я. Беспалов, Р.Ф. Бекишев, Г.Г. Константинов, В.С. Хвостов и другие внесли большой вклад в развитие теории коммутации, в понимание и описание явлений, вызывающих в машине постоянного тока нарушения коммутационных процессов. Рассматривая вопросы оценки коммутации, следует отметить большой вклад в создание теории диагностирования коллекторных машин и приборной оценки уровня искрения коллекторно-щеточного узла, отраженный в трудах В.В. Харламова, С.И. Качина, Ш.К. Исмаилова, И.Б Битюцкого и др. Задача мониторинга искрения коллекторно-щеточных узлов ТЭД заключается в контроле качества коммутации тяговых электродвигателей при работе на электровозе, что позволяет: исследовать состояние ТЭД в разных режимах эксплуатации, предупреждать о появлении неисправности для своевременного принятия решения и сохранения работоспособности ТЭД, а также является основой автоматизированной системы управления ТЭД. ^ Целью диссертационной работы является создание системы мониторинга коммутационного состояния ТЭД в период эксплуатации на основе программной обработки информации и приборной оценки искрения коллекторно-щеточного узла. Для достижения поставленной цели определены и решены следующие задачи: Обоснование выбора добавочного тока коммутации в качестве информационного сигнала для приборной оценки искрения машин постоянного тока в процессе эксплуатации. Исследование влияния процесса коммутации на характер изменения добавочного тока на основе математического моделирования. Разработка способа измерения добавочного тока и аппаратуры преобразования сигнала и оценка адекватности полученных результатов. Разработка алгоритма и программного обеспечения для мониторинга искрения коллекторно-щеточного узла. 5. Создание опытного образца системы мониторинга искрения и экспериментальные исследования её
234.5 Kb.Название Осадченко Александр АлександровичДата конвертации02.12.2012Размер234.5 Kb.Тип источник
Мониторинг искрения тяговых электрических машин постоянного тока
Мониторинг искрения тяговых электрических машин постоянного тока
Комментариев нет:
Отправить комментарий