Разработка системы диагностирования широтно импульсного преобразователя управления тяговыми электродвигателями электропоезда эп2д в мото-рвагонном депо ЦППК

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….….9
1 МЕТОДЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭП2Д…………. ………..…12
1.1 Проблемы технического обслуживания силового электрооборудования электропоезда ЭП2Д….....................................………………….........…………..12
1.2 Основной принцип диагностирования силового электрооборудования
электропоезда ЭП2Д ……….......……………………………………….................13
1.2.1 Классификация диагностических систем электропоезда ЭП2Д ………….14
1.3 Анализ и причина отказов силового электрооборудования электропоезда
ЭП2Д в депо ЦПП………………………………..…….………...….……….…….15
1.4 Проблемы ремонтопригодности силового электрооборудования
электропоезда ЭП2Д в процессе эксплуата-ции………….……………………....24
1.4.1 Производственно-технологические факторы, определяющие
ремонтопригодность силового электрооборудования электропоезда ЭП2Д.....32
1.5 Постановка цели и задачи исследова-ния……………………………………..33
2 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ КОНТРОЛЯ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭП2Д.….……....….............35
2.1 Влияние теплового старения изоляции на изменение структурных
параметров силового электрооборудования ТДЭ-235У1……………...…….......35
2.2.1 Оценка контроля изоляции силового электрооборудования ……………..37
2.2.2 Оценка интенсивности износа силовых полупроводниковых приборов блока регулировки ускорения в течение длительного срока эксплуата-ции..…..40
2.3 Исследование режимов функционирования блока БРУ МК02
с помощью имитационного моделирова-ния……………………………………..41
2.4 Выводы по гла-ве……………………………………………..………………....53
3 РАЗРАБОТКА АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ …………………….……................54
3.1 Разработка структурной схемы бортовой системы диагностирования си-лового электрооборудования электропоезда ЭП2Д ……………………………….54
3.2 Разработка системы диагностирования изоляции силового
электрооборудования электропоезда ЭП2Д……………………………………...55
3.3 Разработка устройства для диагностирования блока регулировки уско-рения БРУ МК02 и реостатного контроллера РК009 электропоезда ЭП2Д…………..60
3.4 Определение оптимальных параметров входного устройства защиты от электромагнитных помех блока регулировки ускоре-ния………………………..62
3.4.1 Нормирование исходных данных для расчета полосового фильтра бло-ка регулировки ускорения БРУ МК02……………………………………………….63
3.4.2 Расчет активного полосового фильтра блока регулировки ускорения
БРУ МК02…………………………………………………………………………..66
3.4.3 Расчет активного фильтра нижней частоты блока регулировки
ускорения БРУ МК02………………………………………………………………68
3.5 Разработка блока обработки диагностических сигналов силовой цепи
электрооборудования электропоезда ЭП2Д……………………………………..69
3.6 Разработка интеллектуальной системы диагностирования силовой цепи
быстродействующего выключателя электропоезда ЭП2Д……………………..72
4 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭП2Д ……………………………………………….74
4.1 Расчет капитальных вложений для внедрения бортовой системы техниче-ской диагностики силовой цепи электропоезда …………………………………74
4.2 Оценка экономического эффекта внедрения бортовых систем технической диагностики силовой цепи электропоезда в моторвагонном депо ЦПП……….78
4.2.1Расчет экономической эффективности за счет сокращения неплановых
перерывов движе-ния……………………………………………………………….80
4.2.2 Расчет экономии за счет сокращения времени простоя поездов при со-кращении времени поиска отказов в силовой цепи электропоез-да………………...81
4.2.3 Экономия расходов по обычным видам деятельности за счет сокраще-ния времени на измерения диагностических параметров силовой
цепи электропоезда……………………………………………………………….81
4.2.4 Экономия текущих расходов за счет высвобождения технического
персонала моторвагонного де-по…………………………………………………84
4.3 Расчет показателей экономической эффективности……………………….84
5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ
ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ…………………………………………………87
5.1Основные разделы Правил по охране труда при эксплуатации моторва-гонного подвижного состава ОАО «РЖД» ПОТ РЖД-4100612-ЦДМВ-178-2020......87
5.2 Основные требования Федерального закона № 426 ФЗ от 28.12.2013
"О специальной оценке условий тру-да"..............................................................88
5.2.1 Конструктивные и эргономические требования к креслу машиниста
электропоезд ЭП2Д………………………………………………………………91
5.2.2 Воздействие вибрации на организм челове-ка..........................................96
5.3 Разработка мероприятий по улучшению условий труда на рабочем месте машиниста электропоезда ЭП2Д. Расчет вибрации кресла машиниста
электропо-езд……………………………………………………………………..97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………..……….....102
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………...............103

Весь текст будет доступен после покупки

Надежность и эффективность использования силового электрооборудования электропоезда ЭП2Д играют важную роль в обеспечении безаварийной и стабильной работы железнодорожного транспорта. С увеличением объема перевозок и интенсивности эксплуатации возрастают требования к эксплуатационной надежности тягового подвижного состава. Отказы оборудования локомотивов по сети железных дорог показывают, что 25-35% их общего числа приходится на силовое электрооборудование электропоездов. Поэтому обеспечение надежной работы силового электрооборудования является важной задачей для эффективной эксплуатации электроподвижного состава.

С учетом современных экономических условий увеличение надежности работы эксплуатируемых электропоездов достигается путем модернизации ключевых узлов и деталей, а также усовершенствования системы технического обслуживания и ремонта с целью сокращения эксплуатационных расходов. Суммарные расходы локомотивного хозяйства составляют около 40% от общих эксплуатационных расходов сети железных дорог, при этом 30-35% от общих расходов направляется на техническое обслуживание и ремонт электропоездов.

Снижение эксплуатационных расходов через внедрение энергосберегающих технологий при обслуживании и ремонте железнодорожной техники является одним из основных требований отраслевой научно-технической программы ОАО "РЖД" России.

Весь текст будет доступен после покупки

1 МЕТОДЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭП2Д

1.1 Проблемы технического обслуживания блока регулирования
ускорения электропоезда ЭП2Д
При анализе технического состояния системы управления ускорением электропоезда ЭП2Д можно выделить несколько ключевых задач. Во-первых, это контроль параметров ускорения с широтно-импульсной модуляцией напряжения питания электродвигателей. Затем важно провести идентификацию неисправностей системы управления ускорением, а также предсказать возможные изменения в её техническом состоянии.

При контроле системы управления ускорением и силового контроллера электропоезда ЭП2Д достаточно иметь информацию о измеряемых параметрах и их допустимых отклонениях. Однако для более полного контроля необходимо также отслеживать тенденции изменений параметров во времени.

Для идентификации неисправностей и оценки их развития требуется еще больше информации, включая определение места возникновения дефекта и его степени. Сложнейшей задачей является прогноз изменения технического состояния системы управления ускорением, что позволит определить оставшийся ресурс или период безотказной работы электропоезда ЭП2Д.

В настоящее время мониторинг технического состояния силового электрооборудования включает в себя целый комплекс процедур:
- защита от внезапных поломок;
- предупреждение об изменении технического состояния;
- обнаружение дефектов на ранних стадиях;
- прогноз изменения технического состояния.

Основной принцип технической диагностики силового электрооборудования электропоезда ЭП2Д заключается в оценке и прогнозировании технического состояния на основе прямых или косвенных измерений диагностических параметров. Однако только значение диагностического параметра само по себе не дает полной картины. Для определения реального состояния силового электрооборудования необходимо знать и эталонные значения параметров. Оценка технического состояния осуществляется путем сравнения фактических и эталонных значений диагностических параметров.

Математическая модель диагностики силового электрооборудования представляет собой набор формул, по которым рассчитываются эталонные значения диагностических параметров. Эти формулы учитывают условия нагрузки и другие существенные параметры внешней среды. Измерительное оборудование используется не только для измерения диагностических параметров, но и для оценки внешних воздействий на силовое электрооборудование.

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 двигателей. М.: Энергия, 1977. 223с.
3. Щербаков В.Г. Закономерности износа коллектора и щеток тяговых электродвигателей электровозов // Изв. вузов. Электромеханика. 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. Бочаро-ва, 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.: Гостехиздат, 1931. 496с.
7. Шенфер К.И. Природа искрения щеток на коллекторе электрических машин // Труды / МЭИ. М., 1937. Вып.1.
8. Костенко М.П. Основные вопросы коммутации машин постоянного тока и ее экспериментального исследования // Труды / Ленинградский индустриальный ин-т. Л., 1937. Вып. 1 №2.
9. Оптимальная коммутация машин постоянного тока // М.Ф. Карасев, В.П. Беляев, В.Н. Козлов и др. М.: Транспорт, 1967. 180с.
10. Дальнейшие развитие теории оптимальной коммутации машин посто-янного 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