Диагностика и повышение надежности работы тяговых асинхронных двигателей

ВВЕДЕНИЕ 5
1. ТЯГОВЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ. ПРОБЛЕМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ 6
1.1. Анализ повреждений и неисправностей 6
1.2. Влияние температуры обмоток тягового двигателя на его характеристики 9
2. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 15
2.1. Общие сведения 15
2.2. Оценка состояния изоляции по характеристикам частичных разрядов 22
2.3. Тепловизионный контроль 24
2.4. Вибродиагностика 27
3. РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ УСТРОЙСТВ ДИАГНОСТИКИ 33
3.1. Устройство диагностики асинхронных электрических двигателей 33
3.2. Система мониторинга теплового состояния асинхронных электродвигателей 38
3.3. Способ контроля электротехнического состояния электрических машин 42
4. РАЗВИТИЕ СИСТЕМ СМАЗЫВАНИЯ МОТОРНО-ЯКОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ 47
4.1. Общие сведения 47
4.2. Асинхронные тяговые двигатели и их подшипники 49
4.3. Исследование поведения смазки 49
4.4. Результаты испытаний и их анализ 52
4.5. Оценка срока службы смазочного материала 57
4.6. Совершенствование систем смазывания для подшипников с электроизоляцией 59
5. ПРОЦЕДУРА ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ АСИНХРОННЫХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛОКОМОТИВОВ 62
5.1. Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса 62
5.2. Измерение сопротивления обмоток постоянному току 65
5.3. Испытание электрической прочности междувитковой изоляции 67
5.4. Испытание электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса 69
6. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ СМАЗЫВАНИЯ МОТОРНО-ЯКОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 72
6.1. Оценка капитальных вложений 72
6.2. Расчет годового экономического эффекта 73
6.3. Расчет ЧДД и срока окупаемости 75
7. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ РАБОТНИКОВ УЧАСТКА ПРОПИТКИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 78
7.1. Характеристика участка пропитки тяговых электродвигателей 78
7.2. Характеристика опасных и вредных факторов на участке пропитки тяговых электродвигателей 80
7.3. Мероприятия по улучшению условий труда 82
7.4. Расчет вентиляции на рабочем месте участка пропитки тяговых электродвигателей 83
7.4. Выводы 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87

Весь текст будет доступен после покупки

По скорости развития эксплуатационные дефекты асинхронных электродвигателей делят на две категории: быстро развивающиеся, которые вызывают внезапные отказы, и медленно развивающие. К первой категории относятся трудно прогнозируемые отказы, которые являются следствием производственных технологических дефектов или разрушения под действием мгновенно возникающей нагрузки, превышающей предел прочности элементов. Ко второй категории относятся неисправности, возникновение и развитие которых может быть зарегистрировано, спрогнозировано и проконтролировано до их критического уровня. При правильной организации эксплуатации двигателей вид неисправности и объем ремонта можно определить заранее, до наступления критического состояния механизма. Диагностика на этапе ремонтных работ сводится к послеремонтному контролю технического состояния. В объем диагностирования необходимо включать и предремонтную оценку технического состояния машин. У электродвигателей после ремонта с разборкой и заменой деталей надежность работы часто снижается. Во время ремонта проблематично выявить скрытые дефекты, такие, например, как дефекты стержней короткозамкнутого ротора или нарушение изоляции обмотки статора.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ТЯГОВЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ. ПРОБЛЕМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

1.1. Анализ повреждений и неисправностей
Все более широкое применение асинхронных машин в качестве тяговых и вспомогательных двигателей на подвижном составе объясняется их относительной простотой, большой надежностью, высоким коэффициентом полезного действия, удовлетворительными конструктивными, массогабаритными и эксплуатационными характеристиками. Однако в реальных условиях эксплуатации, в зависимости от различных факторов, достаточно высокие расчетные показатели качества асинхронных двигателей для номинальных условий работы, не совпадают с эксплуатационными. Это влечет за собой выбор двигателей завышенной мощности, увеличение материальных затрат на их ремонт и обслуживание. Так, в работе [13] показано, что средняя стоимость устранения отказа силового электрооборудования на электровозах составляет 148 тыс. рублей и в несколько раз превышает стоимость устранения повреждений других видов технологического оборудования.
Автором в данном разделе поставлена цель выявить долю и характер повреждений, вызванных превышением температуры конструктивных узлов тягового асинхронного двигателя, выяснить влияние температуры обмоток на статические механические характеристики, и, как следствие, оценить влияние температуры обмоток на реализацию тяговым электроприводом тяговых свойств.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Андрющенко, А.А. Асинхронный тяговый привод локомотивов: учеб. пособие [Текст] / А.А. Андрющенко, Ю.В. Бабков, А.А. Зарифьян и др. Под ред. А.А. Зарифьяна. - М.: ФГБОУ «Учебно-методический цент по образованию на железнодорожном транспорте», 2013 г. - 403 с.
2. Бирюков, И.В. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог: моногр. / И.В. Бирюков, А.И. Беляев, Е.К. Рыбников. – М.: Транспорт, 1986. – 256 с.
3. В. Циглер, Р. Манглер (W. Zigler, R. Mangler), компания Siemens. Desiro RUS —перспективный пригородный электропоезд. «Железные дороги мира», 2013, №4, с.44-51.
4. В.И. Власов, Б.М. Богопольский, Ю.И. Соколенко, О.М. Студенцов. Резинокордная муфта тягового привода тепловоза 2ТЭ121. В сб: Результаты испытаний тепловоза 2ТЭ121. Под ред. к.т.н. Л.К. Добрынина. Тр. ВНИТИ, вып. 62, Коломна, 1985, с. 131-135.
5. ГОСТ 11828 - 86. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний [Текст] - М., 1986. 28 с.
6. Динамико-прочностные испытания электропоезда ЭР1. Под ред. д.т.н., проф. И.П. Исаева: монография. Тр. МИИТ, вып. 121, М., Трансжелдориздат, 1960, 226 с.
7. И.В. Волков, Ю.П. Смачный, А.С. Домников, В.Ю. Смачный. Сравнительный анализ конструкций ходовой части и основных технических характеристик скоростных и высокоскоростных электропоездов. эксплуатируемых на железных дорогах России. Труды РГУПС, 2013, №2, с. 18-22.
8. Литвинов А.В. Совершенствование технологии испытаний асинхронных тяговых двигателей – дис. на соиск. уч. степ. к.т.н.-2014г.
9. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография. А.И. Беляев, Б.Б. Бунин, С.М. Голубятников и др. Под ред. Л.К. Добрынина. М., Транспорт, 1984 - 248 с.
10. Патент РФ на изобретение № 2386114, МПК G01K 13/08 (2006.01), опубл. 10.04.2010.

Весь текст будет доступен после покупки