Разработка адаптивной бортовой системы технического диагностирования ТЭД электровоза ВЛ-80с

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….6
1 ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ-80с.. ……………………...……….9
1.1 Анализ и причина отказов тягового электропривода
электровоза ВЛ-80с в депо Ярославль-Главный ………………………………9
1.2 Исследование процесса коммутации в тяговых
электродвигателях НБ-418К6 …..………………………………………………25
1.3 Влияние внешних факторов на процессы коммутации
тягового электродвигателя НБ-418К6 …………………………………………27
1.4 Нарушение процесса коммутации тягового электродвигателя
НБ-418К6 как случайный про-цесс……………………………………………...29
1.5 Анализ методов и устройств контроля нарушения коммутации
тягового электродвигателя НБ-418К6 ……………………………………........32
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ТЯГОВОЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ-80С …………44
2.1 Общие принципы совершенствования системы технической
диагностики тяговых электродвигателей электровоза ВЛ-80с ………….…...44
2.2 Методы определения износа электрических щеток тяговых
электродвигателей НБ-418К6………….………………………………………..47
2.3 Разработка стенда для проведения испытаний
тяговых электродвигателей типа НБ-418К6…………………………………...51
2.4 Оценка интенсивности износа изоляции тягового электродвигателя
электровоза ВЛ-80с в течение длительного срока эксплуата-ции…………...55
2.5 Выводы по гла-ве……………………………………………………………..56
3 РАЗРАБОТКА ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НБ-418К6…………………………………………….57
3.1. Определение межвитковых замыканий в обмотке якоря тягового
электродвигателя типа НБ-418К6………………………………………………57
3.2 Выявление межвитковых замыканий в полюсных катушках
тягового электродвигателя типа НБ-418К6……………………………………64
3.3 Нахождение места пробоя изоляции полюсных катушек на корпус
тягового электродвигателя типа НБ-418К6……………………………………67
3.4 Контроль состояния якорных подшипников тягового
электродвигателя типа НБ-418К6……………………………………………...69
3.5 Разработка функциональной схемы диагностической
системы тягового электродвигателя электровоза ВЛ-80с…………………….72
4. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ…………...79
5. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ МАШИНИСТА ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ-80С …………90
Заключе-ние……………………………………………………………………...108
Список используемой литерату-ры…………………………………………….109

Весь текст будет доступен после покупки

Электровоз ВЛ-80с со ступенчатым регулированием напряжения и реостатным торможением предназначен для эксплуатации на магистраль-ных железных дорогах Российской Федерации, электрифицированных на однофазном токе промышленной частоты (50 Гц) с номинальным напря-жением 25 кВ. Оборудование электровоза рассчитано на работу при напряжении в контактной сети от 19 до 29 кВ. Электровоз состоит из двух однотипных секций, работающих по системе многих единиц (СМЕ) и обо-рудован системой, позволяющей управлять темя секциями или двумя элек-тровозами с одного поста управления.
В настоящее время Новочеркасским электровозостроительным заво-дом выпущено более 2600 электровозов ВЛ-80с с различными модифика-циями электрических цепей.
Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах Рос-сии в 20012 г. показал, что, несмотря на некоторые сокращения неплано-вых ремонтов электровозов с 7044 до 6894, заходы на неплановый ремонт допускались в основном из-за повреждения электроаппаратуры, что в свою очередь, приводило к сбою в работе электрических схем электрово-зов. Одна из основных причин ухудшения технического состояния элек-тровозного парка в 2022 г., как показывает анализ, — низкий уровень квалификации ремонтного персонала и локомотивных бригад.
Поэтому в целях повышения безопасности движения одной из перво-степенных задач, стоящих перед локомотивными хозяйствами отрасли, яв-ляется совершенствование формы технической учебы работников локомо-тивных бригад.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ-80с

1.1. Анализ и причина отказов тяговых электродвигателей
электровоза ВЛ-80с в депо Ярославль-Главный

Анализ причин возникновения отказов технических средств с элек-тровозами сериями ВЛ-80с выявлен ряд недостатков по тяговым электро-двигателям (ТЭД) серии НБ – 418К6. Так с начала 2015 года допущено 1215 отказов с задержкой 1840 поездов, с общим временем задержки 2967 часов по причине неисправности электродвигателя НБ-418К6, что сильно влияет на доставку груза и багажа грузополучателям, а так же ведет к за-держкам пассажирских и пригородных поездов, что в свою очередь при-водит к экономическим издержкам от временных потерь.
Отказы технических средств с 2015 года сложилась следующим об-разом согласно Таблице 1.1.
Таблица 1.1
Отказы технических средств в локомотивном депо Ярославль-Главный

Как показано в таблице наибольшее количество отказов по тяговому электрооборудованию допущено в 2015 и 2016 году, просматривается тенденция по снижению количества фактов неисправностей.

Рис. 1.1 Анализ отказов ТЭД электровозов ВЛ-80с в
локомотивном депо Ярославль-Главный
Основные причины неисправностей тягового электродвигателя типа НБ-418К6: главные и добавочные полюса установлены по окружности не-равномерно; не выдержаны установленные воздушные зазоры у добавоч-ных полюсов; неправильная полярность полюсов; витковое замыкание по-люсных или компенсационных катушек; витковое замыкание в обмотке якоря; перегрузка двигателя; быстрое изменение нагрузки на якоре ТЭД; завышенное напряжение на коллекторе якоря ТЭД; нарушена пайка от-дельных петушков коллектора якоря ТЭД.
Для лучшего определения необходимой модернизации электро дви-гателя рассмотрим устройство электродвигателя.
Тяговый электродвигатель пульсирующего тока НБ-418К6 предна-значен для преобразования электрической энергии, получаемой из кон-тактной сети, в механическую, передаваемую с вала двигателя на колесную пару электровоза, Рисунок 1.2.
Индивидуальный привод каждой колесной пары электровоза имеет жесткую двустороннюю косозубую передачу. Малые шестерни смонтиро-ваны на концах вала двигателя, а большие зубчатые колеса — на оси ко-лесной пары. Передаточное отношение равно 88:21, торцовый модуль — 11.

Рис. 1.2 Тяговый электродвигатель типа НБ-418К6
электровоза ВЛ-80с
Технические данные тягового электродвигателя типа НБ-418К6 элек-тровоза ВЛ-80с: мощность 790/740 кВт ; напряжение на коллекторе 950/950 В; ток якоря 880/820 А; частота вращения якоря 890/915 об/мин.; количество вентилирующего воздуха не менее 105/105 м3/мин.; К.П.Д. 94,5/94,8 %; система вентиляции независимая; класс изоляции: катушек главного полюс Н; сопротивление при t=20 °C обмотки всех катушек глав-ных полюсов (без шунта) 0,0079 Ом; обмотки всех катушек добавочных полюсов и компенсационной обмотки 0,0119 Ом; обмотки якоря 0,011 Ом; постоянная шунтировка главных полюсов 0,96; масса: двигателя без зуб-чатой передачи 4350 кг остова в сборе 2350 кг; якоря 1350 кг; буксы мо-торно-осевого подшипника в сборе (без вкладыша) 76 кг; траверсы в сборе 77 кг; щита подшипникового со стороны коллектора 107 кг; щита под-шипникового со стороны против коллектора 195 кг.
Двигатель выполнен для опорно-осевого подвешивания и представ-ляет собой шестиполюсную компенсированную электрическую машину с последовательным возбуждением и независимой принудительной системой вентиляции. Охлаждающий воздух поступает в тяговый двигатель со сто-роны коллектора через вентиляционный люк и выходит из двигателя со стороны, противоположной коллектору, вверх под кузов электровоза че-рез специальный кожух. Спроектирован двигатель для работы на пульси-рующем токе от выпрямительной установки с включением последователь-но в цепь каждого тягового двигателя индуктивного сглаживающего реак-тора.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Ермолин Н.П., Жирихин И.Л. Надежность электрических машин. Л.: Энергия, 1976. 248с.
2. Курбасов А.С. Повышение работоспособности тяговых двига-телей. М.: Энергия, 1977. 223с.
3. Щербаков В.Г. Закономерности износа коллектора и щеток тя-говых электродвигателей электровозов // Изв. вузов. Электромеха-ника. 1978. №12. С.1293-1300.
4. Магистральные электровозы. Тяговые электрические машины / В.И. Бочаров, Г.В. Василенко, А.Л. Курочка и др.; Под ред. В.И. Бочарова, В.П. Янова. М.: Энергоатомиздат, 1992. 464с.
5. Карасев М.Ф. Коммутация коллекторных машин постоянного тока. М.:-Л.: Госэнергоиздат, 1961. 224с.
6. Арнольд Э., Ла-Кур И.Л. Машины постоянного тока. М.: Гос-техиздат, 1931. 496с.
7. Шенфер К.И. Природа искрения щеток на коллекторе электри-ческих машин // Труды / МЭИ. М., 1937. Вып.1.
8. Костенко М.П. Основные вопросы коммутации машин посто-янного тока и ее экспериментального исследования // Труды / Ле-нинградский индустриальный ин-т. Л., 1937. Вып. 1 №2.
9. Оптимальная коммутация машин постоянного тока // М.Ф. Ка-расев, В.П. Беляев, В.Н. Козлов и др. М.: Транспорт, 1967. 180с.
10. Дальнейшие развитие теории оптимальной коммутации машин постоянного тока / М.Ф. Карасев, В.П. Беляев, В.Н. Козлов и др. // Науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. Омск, 1967. Т. 78. 176с.

Весь текст будет доступен после покупки