Введение к работе
Актуальность теми. Для удоаяотвореніш Росспі'ігчоіі їеде^атізд п перевозка: пообходимо повігїчть ^активность ргніпти : элээ.'гэдог '".-ного транспорта, что в згпигольноіі мера зависит от падог"ости ПОДВИ.ТЛИ о состава и особенно 'тягових электродвигателей (ТЭД) электровозов и тепловозов. Од..ако до послр^чего времени около 20 % отказов электровозов приходится на гятсвио і лстродагтаго-лн, зпачигольная часть которых визнана порогрэвом их в условиям эксплуатации.
Диссертационная работа являогся составной чэсгьо исследовании СомІЛТа, вшголнгэмих по ..роблемо надежности и .экономичности локомотивов в чоотвеготвип с отрасле. эй научно-тех аческріі прс-рпммо.1 ШС "Разработать п внедрить ВиСОКО&^КТПВ-НиО ТОХІ. ЛОГПЧЄСІСИЄ ПрОЦеССи И ТОХНПЧОСКИЭ -їреДСТ Л В ЛОКОМОТІЇР-
kjm хозяйство'.
Ьель ппботн. Разработка методов и средств, с г. мощью которых
можно повысить надеаиооть ТЭД путем улучшения контроля их темпе
ратурных характеристик. :
В соответствии с поставленное ноль в рэоотэ решена следующие задачи:
выполнен анализ надежности ТЭД в э пплуатаиян по .энным сети дорог и Средне-Волиикого региона России;
рассмотрены принципы, гэгоды к приборы для измерения температурных характеристик;
исследованы математические модели оценки пде юсги ТЭГ п выбррча модель соответствующая задаче повпиоипл наде: ;Остп ТЭД в условиях эксшгуат. лип за счет удушения контроля их тегаорэ-турных характеристик;
раз^аботанг методика, алгоритм а программа расчет топлових порамс гров ТЭД в условиях стойловых испытаний п при ъроведснки опытных поездок электровозов с поездами;
созданы контрольно-измерительные приборы для опенки томпо-ратурных характеристик ТЭД;
проведаны стендовые испытания и опытные пооэдкт с целью : зу-ченпр томпоратурных параметр-т ТЭД я обработаны получешшо результат;
- разработана структурная схема бортовой информаииошю-нзмо-ритольной системы для контроля за температурными xapairepucriuas-!.;п ТЭД в условиях эксплуатации и составлві л техническоо заданно jjii со проектирование;
- предложена методика определения экономического »{фекга, который может быть получен при впепрении результатов выполняемы:: исследований и дана ориентировочная его опенка.
Нгучтцют и мотоїїикп нсслопо ани:*. В работе проводились исследования на базе ТЭД ТЛ-К1 электровозов ВДІрУ Куйадзевской полезной дороги. При этом использовались методы системного анализа, математичосол статистики и ївории вероятностей, коррг іяииошшй и регрессионны.! анализа, моделирование на ЭВМ.
Экспериментальные исследования выполнены с испо."ьзовшшеи стандартной измерительной аппаратуры и созданной «іри участии auropa.
Научная новизна. Высказана идея возможности повышения надежности ТЭД улучшением Контроля их температурных характеристик. Собраны новые данные о "одежности ТЭД электровозов MIG- в Средне-Волжском регионе России. Разработаны мг?одики получения температурных характеристик ТЭД в стендовых и эксплуатационных условиях, а также алгоритмы и программы для обработки на 3L..1 результатов исследование.
Разработан и защищен авторским свидетельством на изобретение прибор -устройство для измерения температуры обмоток электричес-1 .їх машин.
практическая ценность и pea изания работн. С шполнениеы ис-
следовлий, представленных в циссертаииив появилась еозшшюсіь
повышения наді шосги ТЭД в условиях эксплуатации за счет контро
ля и записи их температурній харакі^ристик. ___
Машинисту могут быть созданы условия w ' получния постоянной информации о температурном состоыии ТЭД. Разработана структурная схема боргзиэа и»! рмационно-изме_ игольной системы для кон роля температупы ТЭД (БИИС -Т- ЭДТ) и составлено техническоо задание на ее проектирование. Результаты исзледований использованы при корректировке режимных карг вождения поездов.
Апробация работы. Основные материалы диссертации додааэы и обсуждены: на технико-экономичоско.. совете службы локомотивного хозяйстгч Куйбышевской Ордена Ленина железной дороги (Самара. -1988, 1991 г.г.), на X областной научно-тс-хпической конференции
(Куйбышев, І9"8 .), на ХХХУІ "«аучно-ыхныеской коні ;ренг ш ХабШГТа (Хабаровск, I9L3 г.), на техническом совете локомотивного депо Ульгчовсп (Ульяновск, 1991 г.), на Я8**чно-тооре.адском семинаре кафедры "Локомотивы" "акйИТа (Сам-ра,І990, 1992 г.г.).
Публикации. Пи теме д"соерта'оти опубликовано 3 pofor, в том числе одно авторское свидетельство на изобретение.
Объем п структуиа раб?т«» Диссерті Л!я состоит иэ 6 рп^тлов, введения, выводов и рекомендаций (основных результатов реботн), списка исгі^ль-теанннх источников it приложений. Она содержит ±~0 страниц машинописного текста, 25 dhcj^kob, 21 таблі;'4у, 16 приложения, 61 наименование исгользованних литер^дурних источников.
Во введший обосног на актуальность выбрапной .'оми іфо^іули-рованы цель н задачи исследования.
I. Проблема надежности тяговыг олоктродвягатолел и исследования в эт-ij области.
пэдожность локомотивов - одна из актуальных проблем ,т.алеэподо-рожного транспорта. Для решения этг>'* проблемы большое значение имеет теория надежности. Используя положения теории падежі сги, кожио разработать научно-обосноваинуп с. дгоглу мероприятие, осу-ществлр-'ио которое при совладении требовании безопасности движения обеспечивает и ^малънуо работу локомотивов с наименьшими затратам'-. Эта система доллаг охватывать все периоды "жизн.;" локомотива - проектирование, изготовление, эксп-уагацию и ремонт.
Одним иэ важнейших агрегатов, от надежной работы которог. завися, нормальное функционирование тягового подвижного состава в е-лом, яачяотся тяговиЛ электродвигатель (ТЗД). На электровозах ТЭД составляют Q "t наспи, в них теряется 7-9 % электроэнергии, раг-о-дуемсЛ на тягу поеьдов, стоимость ТЗД достигает 25 % цены электровоза.
Проблеме надежности ТЗД погпяаетш многочисленные исследования. Это прежде всого работы И.П.Исаева, М.Д.Находкина. А.В.Горского, О.А.Некрасова, М.М.Хаэона, Р.ГИгвятуллина, В.Г.Ыербакова, А.С. Курбасова, Д.Д.Захарчонко, И.А.Роганова, А.П.Матвеевичева, Л,Г. Козлова, В.Г.Галкина, В.П.Парамзпнз, В.А,Четвергова, В.''.Волкова, А.Г.Суворова и многих других ученых.
' настоящей jpewj на локоютивах о электрической г^рода'-чЛ испод*"уются ка.ле тої ^ тяговые двига~ э.1"? постолнного и пульси-рувдего тока, при этом современные тяговые двигатели элекгропод-віилого состава мощностью порядка I0QQ кВт являто/ся весьма нап-тхенпь. ;я машинами в отношении твидовых нагрузок, коммутационных условий на коллектора, механической прочности коллектора и крепления горной обмотки.
Рулить задачу тепловой надежности (обосновать необходимые меры »;о охлаадешш) можно путем пасчета тепловых режимов цля выпол іієішя экспериментов На топловііл и геэльшх макетах ТЗД.
?ешив.задачу тепловой надежности, можно решить и обратную с-^a4v - определить область факторного пространства погружения тяговых элоктрпческих машин, т.е. устанавливать нпболое благоприяі кие :штературіша 3 .лозяя работы изоляции, способствующие увеличению ее эксплуатационного ресурса.
След^чтельнс, коночной целью проводиш исследовани." является решє.ае двух практических задач - по известной .змпературо оценивается росу; " ТЭД, т.е. ..іежремонтниЛ npoJer, объем ремонта и надежность для конкретных условий эксплуатации, и, наоборот, зноя меяремонтныо пробеги и объем ремонта, решается задача раппональ-ішх режимов нагрукенпя.
Воздействие электра- їсих, механических, магнитных и других факторов на тяговые электрические машины (ТЭМ) является известным и ~ом самым .меется возможность получи** математическое описание функционирования системы.
хйкпм образом, изучение, анализ и моделирование структурио-Функционашшх свойств Т%5 на основе теплового фактора, чему посвящена данная работа, буде способствовать повышению качос аа і'роектирорпнпя и, особ шо, безотказности ТЗМ в эксплуатации, что восьма актуально тя дорог с цг-'тельным сроком эксплуатации тягового подвижного состса.
2. Исследование надежности тяговых электродвигателей в эксплуатации.
Предполагалось, что появление отказов'отдельных элементов ТД зависит от их иарабс кн и является функцией пробега электровоза.
В общем виде эта зависимость представляет собо сочетание распределений с газов (приработочішх, пзносі-зшс и случайных) и может
бить cm'".an уравнением
Л(і) =а-Є t C-ct-Ліі)„ ".:.-..)
где а Є . CirJfi) - распределяя 9 т"ітзнс::влостті cr:-?--;r-(соответственно прпрабого"шгх, пзпосовіас ті случзіїгаїх); a.t <-* с
- ПОСТОЯШШО іСОГ^рІГДЙОНТН.
Сущность способа дп-їфоропцяровалия $ пішлоіплтнсгс потека отказов состоит т) следующем:
По результатам обработка сілпстпчєскпх дапвих об отказах строится г::стогрпмгя тзспроделеппя ян зкс:г»иоот:і отказов аз ,:?ітар-валам наработок Эта г:їстогрз'.?.'Л аппроксичлруотся урзвнпнясм вида
y()=afe *х,
где О/, иj л' - по^тзяшпіо кооїіїпцаоіїти.'
Для определения коо$$ішионті;з G , d , С уравнения (2.Ї) я (2.2) приравнивался ... поході пз гр;- ..-п'Піх условлЛ составляется система у овие"ПЛ
(2.3)
^7?—- -^Г" J
При протах довшпе условиях козго считать, что пзпос зле.'таятоз ТЗД завясчт от пробеге электровоза. Поэтому в качество вшеодчоц характеристика работоспособности ТЗД допустимо вибрать число отказов как ''іушаюв иг пробега в совокупи. _стп воздействующих факторов п = ( nf,..., fty ) за определении;! пробег, т.о. _/ ( 2 , П ). Пьапмая под ресурсом элемента суїЯїзрнуп наработку псслодуомого элемента на пробег ТЭД, ресурси использования кон-"ротпих элементов могут бить определены пз уравнения (2.4)
'V
fP = (Zj ~ Ґп) * Ґк , Ам (V.A)
b-b&jsffi--/), (3.6)
где Z/ -J-u - интервал мооду илзноеііш ремонтами;
/я/ - число J -х . .ітерпало ., ограничивающих ресурс элемента е общем ресурсо. ТОД;"
Сі - ереднео Epsr і іш плановім ремонти ало.танга в J -м интервале;
In - е-розок пробега, m< котором резко повышается интенсивность отказов Я ( ) , или розко возрастает значошіе параметра потока отказов о? {с ) для noccTaua»ji;maov*x олемен гов;
іі'лоґ/), %(') ~ «^ответственно продольное значение росурсо при наработке і і: значение в і.,:.шпг измерения наработки.
Проведен анализ над«кност;і ТЗД олокхровоэоа ВЛЮ ВЛІО^ на КуіібикевскоЛ яолозіїоіі доркго за период с I960 по IS20 годы вкл..~ чнтелг'э. При отм макевмалыше и млнималь' чо количества поарок-доияЛ но учитывались. .' шлиз показывает, что, осли принять общее кол-чество поиразжеппЛ Т?Д, требукцпх ого сї.'.оіш, зо ICO %, то иартииа отказов по исшіїкоі-ііч .оьіпл:ан:ш,і (LG33) будет сл,дуюігп^: якорь - 25,9 %, дополшпедышо колеса - 13,8 %, г.опяонсаппошше обмотки - 10,І %, гяоа'".іа полюса - 7>3 %.
Максимальное гтіичество вихопов пэ строя Т2Д ЫСЛ0ДСТЫ1Н 1.33 обмоток приходится па ;.:арт (ото относится по все:,: обизткзм) и в целом на зшшни поряод'пречої'ї с яішарп по оп. эль включительно. Пр.іче::. рост повретеs*.\л начинается в декабре.
Исследование надежности ТсД в эксплуатации позволило получить дополнительную информацию о техническом состоянии отих вагаїОіішіх узлов электровозов НПО? в условиях Срздноволкско',о региона России.
Обработка статистического материала об цгчооо уєлов ТЗД
чскззала, что совокупность аипчс>іиїіІ кзудоіО контролируемого па--pa:,.jrpa достаточно Х"роо опгтолэлогся гоп'^лышн аакочо.ч pucnp:— деления. Гипотеза о совпадении ;еоротнчво:'.ол г: отпт:істпчг-;т:оЛ правых распределения проверялись по критерию оогмссир Пирсона. V> качество примера в-диссер"чции представлены результат» расчетов числових гарактернсгпк распределения выработки коллектора ТсД, из которых видно, что Еороятнг :ть соответствия теоретического .1 эмпирического распределения ?>- 0,1. Следователи стлгкстгсчро-кие совокупности контролі^у'емых параметров, получешнгз при фиксированных значениях пробега, j"> противоречат гипотезе п нормальном ях распределении и могут бить с достаточными основанкямл попользованы ірц совораіопг-воваппп системы ихничоского обслуживания u ремонта ТЭЦ.
В то ке время результати дисперсионного анализа пока; "яя, что
бОЛЬШИНС 30 ЛИМИГИруЩИХ ачемеНТОВ ИМОВТ ЗПЧИ'ТОЛГ 'ШО величніш
среднего квадрляче'ского отклонения л коэффициента вариации. А так, ісак эти параметры являются сгаптстнчоскол хз-зктерисгасой рассеивания наработки на отказ, то в рассматриваемом диапазоне пробегов фиксированное значок э ресу.са имеет эначиге^ьну» иог-реиность, что не позволяет точно прогнозировать отказ и улреддать его проведением планового ТОР{технического обслуживания ремонта)
Учитывая это обстоятельство, а также -гот факт, что "злыппнет- . во отказов имеют скрып.2 характер, целесообразно контролировать их техническое состояние методами я средствами техническсО диагностирования. По результатам диагностирования информационно-измерительная система выявит продоткааюо состояние чимитпручих элементов, что позволит внести корректировку (изменог-е объема ТОР) в ремонтнім ran для конкретного електровоза.
Исследование надзглеста ТсД в зкеплуатапки показало. тшс:о, что значительная доля отказов прямо пли косвенно св":з?"*з с !!2р; -гаенняі. "і их тепловых режимов.
3. Приборы и могоды изморония температурных характеристик ТсД.
В этом разделе рассмотрены известила приборы и проанализированы методы измерения температурных ха. зктористик, приведено описание разработанного с участием автора устройства для измерения температуры обмоток электрических машин (Л.С. СССР И I5000SG).
- 10 -4. Исслздрваьио тепловік характеристик ТЗД на стенди
Нал показала статистическая обработка р^зулыатов кспытаниП
їсД ЇЛ-2ХІ в хоиоиотяЕнои цело Дома, двнгаїлль достигает д-чіу-
сг.иіоП температуры перегрева в часовой режиме только при рагао-
і:оріюП нагрузке двигателя. Воя;! по «стеченив установленной дли
тельности исігтшшП нагрузить ТЭл, дополнительной нагрузкой в ви
де повышения тока в цеди якоря на 50А, то цопустиаая теыпература
перегрева достигается на первых трех мнцутах раОотч двигатели, и
на некоторых двигателях было доже ебнаруке ;б прсЕїсониз установ
ленного значения температуры ^бмог-ки,* ,
Кроме іммораїш параметров работы 1*ЭД« предусыотрошшх' рОГЛй-UeHrfM ШШТ&ЧИЙ, ПРОИЗВОДИЛИСЬ Обнерц ТСШ»ЄраТУРЦ ОСіІГИЛНруіСЇЇО. о
воздуха на входе и на шходе кз цвиготедл чер^э ка ,n\»a 5 ыкцуг работу (катодом термометра).
По результатам статистической обработки преыигния температур
якоря, главного дополнительного полисов по 93 иепцтанг-ы двига
телям били подучена криїйчаскке значения прегазешт тешюрпгур и
матенатичоское ожидание величина пс~<«гревй. * $
Анализ «спмтанип на стеидо цвигателоп ТЛ-2КІ показ" г./ ^іто при испытаниях ТЭД истодом взсодюк нагрузки температура керогроса вентилирующего воздуха ыазини, работшоцзП двигателей, игсз, чен у шшш, работакцеП геиераторои на 1-5 С. Tax-кок помскенио цял забора вентилируїїязго ьозцуха м локомотивном - депо Дєі^і, гдг проводилась ticrarvra,' сиутре: ice, о в пил расположит все приведши» нашили стенда, to при кспишшях трудно сохранить температуру охо-цдсего вентилотуслзго воздуха поотоянноЛ, она имеет тсиценцао уьеличиваті .& и точение І Часа. исіщ*ліг.:Я на 5-Ю С.
Часто двигатели, имеющие больший пробег или меньшее сопротнвле-н з изоляции, не воспринимает больших нагрузок ср^у и при попытке нагрузить ыавлшу .наблидается повиоеісіиП уровень вибрации. При лс-пытании "холодных", т.е. \*глко что идщццк.т из ремонта двигателей, ценное явление не с -мечаотся.
Помимо отого, если увеличивать нагрузку ТЭД после часа ncnuvu-ний, также оказывается, что такие двиі атели не способны воспринимать дшшоП нагрузки. Отсада елчдуег, что двигатели с измененными свойствами изоляций не Еоспринймоот нагрузок как по верхнему,
- п -
гок и по нижнему проделай. Прл испытании Т4Д при нагрузения боль
шим;, токами засекалось врогля, через кот0"юо -еклоратур? перегре
ва вентилирующего воздуха достигает критического значения (поряд
ка 20-25С\ .
Ль. оценки текгаературшг" реаимов работы ТЭД при испытании на стенде Сш составлен план я проведен полніг* факторный експеримент. Учитывая, что тепловой р хтл рабоги Т?Д завесят от воличь-т тока в обмотках if количества топла, уходящего охлояд»вдшд воздухом, бил посгроел ют, і полного факторного эксперимента ПФЭ22 для заданного интервала ізменения тока якоря Jn " расхода охлавдащего воздуха Q# , стабилизировав ого температуру на входе в г ЗД.
Таким образом двухфакторниД экспор мент осущоств. ъчся следуі -
щим образом; .
-
Изг.-рялся и в заданных продолах кзменпся тоїсв якорной це-nt ТЗД (1Я).
-
Измерялся и изменялся в заданных пределах ре ход охлаждающего воздуха ( бд ).
-
Измерялся сходно*! парал..гр,' о .монно, разность їогяіорагур охлавдащего воздуха на входо и шходо из-ТЗд ( л ).
4. Задавалась длительность эксперимента. (В паше?,' случае I час).
Из вышеоказанног" можно записать зави тмосгь, когорг ну.тно
получить в эксперименте.
где а і = ( tgux -tsx ) - "азшпм томперат^э о—іаздаще* j
воздуха на виходе и вхме в ТЭД."С; 1я - ток якоря, соответствующий реяит.ам
испытаний, /, Qa - расход воздуха через Т?Д, м3/млн; дых - температура воздуха на виходе ТЭД,
С; і ах - температура воздуха по входо в ТІ I, С. Результати расчетов коэффициентов регрессионной модели, а ти<-же значения дисперсионного и корреляционного анализа показалг что критерии Фишера, позволяющий оценить достоверность ь..ляняя факторних признаков на результативний составил д. і получении..
~ 12
оксдэрпл;енгалышх данных F =71,539,
Табличное значение F -критерия Ошерз с числом w»->!ui:-j.i сьс-сїодн 1} - сО и ^=2 составляет при 2,5 f'-riO'- урочії» чшічі:-г.'.'.оі:::
^ табл. = 29,465. F > F^u,
Таким образом, можно сделать вывод о том, что совокупное влияние факторов на результатіші.-аі признак достоверно с вероятностью S7.5 %.'
Ко»ї«рпииокг множественной корреляции, показываете тосногу связи меху результативным признаком и йаЛ'орішми зп..ченияш, близок к едішаце. Значимость ко&ффсидеит." множественной корразии- такав можно проверить по ' /"-критерию «Экаорр, используя формулу:
где Р - коэффициент множественной корреляции; ft - число экспериментов; р - число факторов. В назем случае F « 78.58Э.
Табличное значение F -критерия для уровня значимости 2,5 % і числа степеней свободи Z = 20 и l = 2 сосіавляс вели-чрчу 39,4(3 (вибрано дал бяижяппюго і: і?/ значения) т F >FTQg,
Значат, в этом случае связь также может бить признана статистически г"ачн?лоЛ с доверительной вероятностью O.S7a.
Знащ».-сть кээЭДицаенгив уравнг шя регрессии &#,,, # проверялась по критерию Стьюдента:
t*fy/&fy , (4.3)
тг S/,* -yStcr'Qj - погрешность ко&Йаиионта рогрессип. Остаточная дисперсия для рассчлганноЛ регрессионной модели составила S^r = 2.233S6 — 2.22.4. Cjj представляют собой диаго-налышо элементы матрицы, об; гчол матрице нормальных уравнениЛ. ПроведешіиЛ на сспытательном стенде двухфактлрны4 експеримент и построенная по его результатам модель позволяет по температуре
- ІЗ -
охлллдзкхцего зг-ді :а ..з лход;, гс-илсзс" г стплішо сбмогс. І5Д; пол чз'шс:- :/0:1:.41 ; . ':;;:'--.:ч'-: рогрчссі'гт, ітр мерочное по іірпгорки Cnu^pa ;<д'.-і^"-іло с:;іч/. ~ пронеосії лагротшния п о::ла.%дрчн.с с досгсшорг.иСГлВ S?,0 Г5. '!> : ;; -кіі по крптерга Стькяеитз де^а кзпспчъиутэ допоритольаугз '. .;v-~. -.: свободною члена уоавноїші рчгроссяя, равгіуя 7 %, \;э нг.ом- приемлемо для практических ігале.і.
5. 1!сслог".за!*!!о топ."; их ::зрз;г"~р;!С-:п; 7ЭД г усл.">:г.їлх г.;;г;і..---тзшіп.
Измерения температурных рєдамои "ЗД на у—зстко Ск.яЗрьск-Кіїноль провод лі:сь с поезда;, .і раллі!' оі! гасел и при следования лчзягрог-о-зп резервом с д:шамо'«зтрсиаск:м пзго"і?.'.
максимальная разность температур воздуха входкцего :і лихсдл^е-го лз Т?Д сії движении "чектропозл с поїздом- массо" ''GO? т.: > l>.~ >wMy холу состалллл^ около С0С (сн.габл.).
Таблиця
Такал то:.; зратурп соответствует оптимальному те~>іо?ему речігму обмоток ТсД.
Исследования темігратурпих роз::мов ТЕД па участке Дс-мз-Пгчза показал;;, что порогров ТЭД грузового электровоза В.110^ с по&здом пас сед 42GO т. оказался глгао допустимого на участках Чіга'н-йлзтс--по, Н.Образцояоо-Гопьёвка, Свзг -Кузнецк.
В перпсд восна-осонь IS9I года производились оксплуатэцношшо испнганпл л поездах па участкп Кузноцк-Окт-'брьсі: Ку;іб:гае"ско»І модезноіі дороги. Данішо получали частично d условиях локомотивного депо Дома', а часгичш» при «опитаннях з поездах на участке
F-'tiiifci -Октлбрьок. Как покрзьли исследования, дело в то,., чтг у.мг счпт юоь рань о к^ат.-эвремешЕш. перг^/г -4('вьпие допустимая >) і мптет ив работу машины в це-хог.т и ого действительно так, если
Рассматривать работу машины за к^кой-то блюшйішш коротких ингер
ва.. времб«гі, в втом случае изоляция машины (ТЭД) не успевает по-
торять свои исходные характеристики (потерять рг"огоспособиосгь)
полностью " машина благополучно работает дальше, поэтому до сих
"Ф пп. .ізводятся испытания, аналогичные испытаниям в часовом ре-
ЕПМ-О, т.о., если за какой-то интоззл времени машина не нагреется
выше допустимого предела за данный пегло.і; ". .-..го мас"ну счг,-
Т',0Т лрошадіг^й испытания. Однако легко понять, что при перегреве пзоля"'1И выше дэпус-Ллой нормы, дако кратковременно, она изменяет своя свойства (теплопроводность, электг проводное" > и'т.п.), и теперь ^вераенно очеь^дно; что кратковременный перегрев ведет к ьіОісраіцени" срока служби машины г целом, не в. ляя при этом существенно на рг 1оту маиины. Такие перегревы напиливаются и в -продзт лонішії момент вромони изоляция но выдерживает установленной нагрузки - пропех.дит прс"ой ИЗОЛЯЦИИ,
Новая методика заключается в дополнительном исследование условий нэгруженяя ТЩ", т.о. фиксировании параметров поезда и профиля. Исследования температури, л "ежимов проводились но температуре воздуха (вентилирующего), выходящего из двигателя.
Так і с перегрев обмоток по результатам статистической обработки подчиняется закону равномерного распределения, то величину перегрева можно рассматривать как результат многофакторного анализа, т.е.
T*.=f(lA,UKrQa>le.S).^ (5.1)
где Тп - перегрев обмоток; Тл - ток двигателя; й&- расход воздух»; . йк - напряженно на закатах; ів - перегрев воздуха;
S -другие параметры, т.е., если рассматривать перогров в эксплуатации, го ток будэг зависеть от скорости движения, о 'перегрев и скорость о4* профиля и силы тяги.
- Гї -
Производить такие расчета достаточно быстро и- то тслъки с помощью о^Н, которая должна работав и реальней шсятабе т-рі;:.?гіі'.і
И Z СПрііїШМЗіЬ ЕНШву ЭЗаПНуТ) ПН5ормаППЮ В Г"КД~Л. МОМеНГ Bpt...'j:il',
а т. асе такая ЭВ?,'.должна обладал достаточнш бистродеі'^твпо.'.т.
3 ронтль но проводвні'іід. исследоваг -Я разработана прогх' г*, іоє обеспечение для ЗВУ ЕСІ84І ..а алгоритмическом язшсе 'Bojt'c , позволяющее пропзводг ь проектировочные, вкаіиуагоці!оші«і} -: ДІІГЛ'-ноотнческт-1 расчет теп..ов!гх пар.' «грев гяговк . злокгрэдтшгат-тзл
ЦЯ 60Л0Є СОПрб.лЭШЮМ ypODHe - С ПрПМЄІ'ЄНЯЄМ B!14a ки. Это, э сбою очередь, позволяв: поднять уровень -'слузнвання я эксплуатации локоутиэ^з в условиях депо, т.о. рззрэ<' 'Тпшше метода помогут технологам локскэт»:брчх депо расова: :иэать ..р&ля службы.Т2Д о точки ьрения перегревов, а і^п нообходимоетя - производить некоторое тєпловно я тлі j'b'jo расчзты прщ/.эг^тельио г усло-иям депо. 6. ЗЭДеКТПВНОСТЬ ПрОВОДеШШХ И іЛЄДСВаНПІІ И ПОЛуЧОИШЛС ,j3y./ib- татов. Провадошше и. представление з диссертации ИССЛОДОВОІШЛ П03В0-ліілп разработать стр"чтуру боргово.! "'нрормагшонно-пзмврнгельпгЛ' спсте..зі температури тяговых электродвигателе.» (EICIC - Т - »дТ), в основу которол положена mnqnan схє?.:а ...ультпплипирозаняо.' ІКС. Еэ ({ т.ргс.) образуют девять кЬмеритРлышх каналов HK0...H3(j-. имеющих, одинаковое с роение. Канат ИХ "З'геряет температуру входящего в тяговно электродвнг 'ели охлаждающего воздуха, каивлн tlKj ... IKg темпера-^ру охлакдагоего воздуха з выходах из ТЭД*. КзящыЛ ІПС состоит и датчика температури Д. каналов связи .CCj и Wj и аналого-цифрового преобразователя АЦГі. Введение в coctl . ИК каналов связи обусловлено сильными олептромагжтшкп помехами от агрегатог элоктргчоза, в условиях которше работ -ег БЕ'С. Сигнал с кихода 11К0 попадает на один из входов устройства сравнения УС. Сигнал с вкход'-в KXj... ИКд попадают на второй вход УС через коммутатор Kj, последовательно опрашивающие IKj... На тротд'і вход УС через комм; ;агор 1^ подается сигнал с одной из образцовых нор MV '... 1.1,, . Количество мор и внбираемая мора определяются режимом тяговол работ'электровозе. - "6 - Структура бортовой икбормаїшої но- -эмеритальной сисэмы температуры ТЗЦ * « ПК - иомэритолышй к'.нал Д - датчик КС - канал связи А1Ш - аылого-цифровоЛ преобразователь К - коммутатор* Ы - моро СШ - of дство отображения информации (табло) БУ/ЇІУ - блок управления о пультом управления УС- устройство сравнения "КС - блок питания системы Рис. -1? - Устройство сравнения производит проверку соотношения [1т]'[ИХ.]*М}_ vJ#I). где [ші - сигнал l -го измерительного канала? fi'ilxj -сигнал. О -гг> измерительного канала; М/ - значонио J -И сбразіювоіі ь^яг. Выполнений cooriioiiioHiir спидотольотвуот о перегрело / -го ТЭД. Невыполнение - о- нормалт-чсм томпоратуриом радимо I -го ТЗД. Информация об этом поступает в средство огобраяоиия иь^ор-мзцк ' (СОИі.ви-пнонном в вчдо двух одинакові С, установленных в каудой секпии локомотива табло. Кроме информации о режима? работы ТЗД ("норма" или "^регрев") СОИ соде-хнт яггфор..:ации о температуро пэрогоетого ТЭД и о режимах рчбот'ц ЕШС ("-цел. питание", "геот", "работа"). Глтание элементов системи осуществляется с помощью блока пптв- Всо измерительные канали чг'евз одинаковый динамиче кий диапазон. Время опроса ка.%ц.-о измерительного кь ала ИКр.ЛЖд вибрано ' 0,0Г*О,О2 с, такта образом скорость опроса коммутатором Kj ісана-. лов намного больше возможно»! скорости нагрева. Расчеты, виполнвниыг по фактически?.! данным 1990-91 г.г. показали, что -овшонив надежности ТЭД ог улучшения лонтроля 'а их тепловыми характерної: сами и внедрение БЖС-Т-ЭДТ позволит экономить в ценах 1991 года на каадом. эксплуатируемом электровозе ВЖ0У 1020 рублей в год.
ппя(ШС). . Похожие диссертации на Повышение надежности тяговых электродвигателей улучшением контроля их температурных характеристик
