Результаты поиска

Статья посвящена оценке влияния диагностических параметров, необходимых для оценки технического состояния профиля коллектора тяговых электродвигателей подвижного состава, на значение механической силы в контакте «щетка - коллектор». Представлены результаты проведенных экспериментальных исследований оценки параметров профиля коллектора для тяговых электродвигателей ЭК810Ч магистральных электровозов 2ЭС6. Проведены четырехэтапные численные экспериментальные исследования для следующих условий: первый этап - учтены перепады высоты ламелей и гармоник; второй этап - учтены перепады высоты ламелей без влияния гармоник (с пониженным биением); третий этап - учтены гармоники без влияния перепадов высоты ламелей (с пониженным биением); четвертый этап - учтены гармоники без влияния перепадов высоты ламелей (с повышающим коэффициентом до заданного биения). С использованием математической модели движения щетки по коллектору установлена степень взаимосвязи между диагностическими параметрами, которые характеризуют состояние профиля коллектора тягового электродвигателя, и значением механической силы в контакте «щетка - коллектор». Предложен диагностический параметр, характеризующий разброс значений механической силы в контакте «щетка - коллектор» тягового электродвигателя, определяемый из соотношения силы упругого взаимодействия щетки с коллектором и среднего значения данной силы. Анализ результатов численного эксперимента показал, что коэффициент неустойчивости контакта в значительной степени определяется величиной среднего квадратического отклонения перепадов ламелей и в малой степени зависит от значений амплитуд гармоник. Гармонический состав профиля коллектора практически не влияет на значение коэффициента неустойчивости контакта при малых значениях перепадов ламелей. Сделан вывод о возможности использования диагностических параметров оценки состояния поверхности коллектора тягового электродвигателя для определения возможного неудовлетворительного контактирования между щеткой и коллектором. Предложено производить оценку качества ремонта коллекторов тяговых электродвигателей с учетом среднего квадратического отклонения (СКО) перепадов ламелей.

В настоящее время актуальным направлением развития сферы железнодорожного транспорта является снижение эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт коллекторных тяговых электродвигателей (ТЭД). Анализ данных мониторинга работы нового подвижного состава показывает, что одним из элементов, влияющих на надежность работы ТЭД, является коллекторно-щеточный узел (КЩУ). Отказы, связанные с неудовлетворительной работой элементов КЩУ, достигают 30 % от общего числа отказов ТЭД. При работе ТЭД происходит непрерывный процесс механического, электрического и химического взаимодействия электрических щеток с коллектором, ведущий к износу электрических щеток. При проведении исследований авторами предложена математическая модель для определения интенсивности изнашивания электрических щеток. В статье приводятся сведения по разработке подхода, позволяющего использовать данные эксплуатации, фиксируемые бортовой системой мониторинга параметров локомотива, для определения ресурса щеток ТЭД. Для устранения проблем, связанных с обработкой больших массивов значений параметров для расчета, предложено в математической модели интенсивности изнашивания электрических щеток производить разбиение получаемых данных на интервалы с определением средних значений и вероятности попадания по каждому из них, а также приводится методика по реализации предложенного решения. Разработанный подход позволяет исключить необходимость проведения длительных износовых испытаний на ТЭД в эксплуатации и снизить не только временные, но и финансовые затраты. Оценка достоверности разработанного способа осуществлялась путем сопоставления значений величины износа разных типов электрических щеток, установленных на ТЭД локомотивов в эксплуатации, и расчетными значениями.

В данной статье рассматривается вопрос об использовании инновационной технологии – науглероживании медных пластин коллектора и устройства для формирования углеродистого слоя на рабочей поверхности коллектора тяговых электродвигателей. Для улучшения коммутационных характеристик и повышения надежности работы электрических машин постоянного тока предлагается использовать электроэрозионный метод обработки.

Статья посвящена разработке программного обеспечения для анализа и преобразования данных, полученных при исследовании поверхности коллектора тяговых электродвигателей с помощью прибора контроля профиля коллектора ПКП-4М. Применение данного компьютерного приложения в процессе обработки экспериментальных данных позволит повысить достоверность контроля профиля коллектора, а также рассчитать основные диагностические параметры, характеризующие влияние профиля на процесс коммутации.

В статье приведены результаты термографических исследований процесса нагревания деталей коллекторно-щеточного узла (КЩУ) электрических машин постоянного тока. Обоснованы диагностические параметры для оценки технического состояния КЩУ ТЭД: отношение изменения превышения температуры во времени и в пространстве.

Целью работы, результаты которой приведены в данной статье, является выявление эффективного диагностического параметра процесса нагрева в зоне коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя подвижного состава. В статье предложена развернутая эквивалентная тепловая схема замещения коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя. Проведен эксперимент на лабораторной установке согласно теории планирования эксперимента при центральном ротатабельном плане второго порядка с анализом полученных результатов. Предложена методика обработки результатов термографического исследования машины. Составлены уравнения регрессии, отражающие степень влияния параметров режимов работы машины на интенсивность нагрева в зоне коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя. Корректность использования математического аппарата подтверждается количественным расчетом t-критерия Стьюдента при оценке значимости коэффициентов уравнений и F-критерия Фишера для 5 % уровня значимости. Результаты исследования могут быть использованы для дополнения методики диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя.

В данной статье приведены обобщенные результаты исследований изменения интенсивности изнашивания электрических щеток тяговых электродвигателей электровозов. На основании проведенных исследований сформирован алгоритм для прогнозирования ресурса работы щеток с учетом параметров режима работы электродвигателей. С целью повышения достоверности расчета составлены алгоритмы, позволяющие дополнительно учесть воздействие микрогеометрии коллектора на процесс работы щетки.

Работа коллекторно-щеточного узла во многом влияет на эксплуатационную надежность тяговых электродвигателей постоянного тока. В статье приведены результаты моделирования контактного взаимодействия «щетка - коллектор» в тяговом электродвигателе электровоза 2ЭС6. Рассмотрено влияние конструктивных особенностей щеткодержателя, условий и режимов эксплуатации на качество коммутации ТЭД. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены рекомендации по повышению качества контакта «щетка - коллектор» и обеспечению к эсплуатационной надежности тяговых электродвигателей.

В статье разрабатывается актуальный вопрос выбора диагностических параметров для оценки технического состояния профиля коллектора тяговых электродвигателей подвижного состава. Представлены результаты проведенных экспериментальных исследований профиля коллектора после ремонта и после проведения приемосдаточных испытаний для различных тяговых электродвигателей магистральных локомотивов: ТЛ-2К1 (ВЛ-10), ЭК810Ч (2ЭС6), ЭД133 (2ТЭ116У). Выявлена взаимосвязь между рассчитанными параметрами оценки профиля коллектора с помощью математического аппарата корреляционного анализа с ранжированием по шкале Чеддока. Установлена различная степень взаимосвязи между диагностическими параметрами, которые характеризуют состояние профиля коллектора тягового электродвигателя, при этом большинство известных диагностических параметров имеют выраженную корреляционную связь друг с другом. Рассмотрено множество диагностических параметров, которое может быть описано обобщенными параметрами, характеризующими профиль коллектора. Сделан вывод о возможности использования идентичных диагностических параметров для оценки состояния поверхности коллектора тягового электродвигателя на различных стадиях ремонта и технического обслуживания. На основе проведенных исследований выявлены диагностические параметры, имеющие диагностическую ценность и не связанные между собой корреляционными связями.

Целью настоящей статьи является создание математической модели для комплексной оценки качества выполненного ремонта коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя подвижного состава, включающей в себя оценку механической и коммутационной составляющих произведенного ремонта. Задачами настоящего исследования являются определение лингвистических переменных на основании сформированного набора диагностических признаков, в том числе биения рабочей поверхности коллектора, среднего квадратического отклонения относительных высот коллекторных ламелей, амплитуд первой, второй гармонических составляющих профиля коллектора, среднего квадратического отклонения относительных высот коллекторных ламелей без учета первой и второй гармонических составляющих, минимального значения второй производной функции профиля коллектора, среднего квадратического отклонения второй производной функции профиля коллектора, действующего значения высших гармонических составляющих функции профиля коллектора с наибольшей диагностической ценностью и определение их функций принадлежности, а также определение комплексных показателей качества ремонта и его составляющих: комплексных показателей ка-чества механической обработки и коммутации в коллекторно-щеточном узле тягового электродвигателя. Решение поставленных задач выполнено с использованием математического аппарата нечеткой логики на основе использования результатов статистической обработки данных экспериментальных исследований и расчета диагностической ценности измеренных и рассчитанных параметров. В результате выполненного исследования сформированы математические модели качества ремонта в пространстве выбранных признаков с использованием аппарата нечеткой логики, позволяющие рассчитывать значение предложенных комплексных показателей для произвольных значений диагностических параметров. Полученные результаты можно использовать для контроля качества выполненного ремонта коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей подвижного состава.

В статье описывается разработанное программное обеспечение (ПО) Collector-Brush Heat для автоматической обработки термограмм, полученных в результате тепловизионного обследования КЩУ ТЭД. Разработанное ПО позволяет рассчитать интенсивность нагрева и построить кривую нагрева зоны «щетка - коллектор». Collector-Brush Heat разработано для применения в составе аппаратно-программного комплекса диагностирования состояния ТЭД.

В статье рассматривается проблема диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла двигателей постоянного тока. Особо отмечена актуальность данной проблемы в двигателях, работающих на железнодорожном транспорте, находящихся в наиболее тяжелых условиях эксплуатации. Приведенные исследования направлены на повышение достоверности диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла за счет применения нового способа диагностирования состояния коммутации коллекторных двигателей постоянного тока. Предлагаемый способ диагностирования основан на новом принципе обработки диагностической информации об импульсах искрения под щетками. В статье представлены полученные в результате экспериментальных исследований гистограммы распределения интенсивности искрения различных секций обмотки якоря двигателя П31, применяемого для работы в электроприводах компрессоров электровозов и электропоездов. Авторами статьи проведен эксперимент с использованием специально разработанного ранее цифрового прибора контроля коммутации, позволяющего выделить и оцифровать полезный диагностический сигнал напряжения с разнополярных щеток с высокой частотой дискретизации и передать его на ЭВМ для последующей обработки. Анализ результатов проведенного эксперимента показал, что среднее значение площади импульсов увеличивается при повышении интенсивности искрения. Однако при сильном искрении на коллекторе (2 балла) закон распределения становится двухмодальным и, как следствие, резко возрастает среднеквадратическое отклонение значений площадей импульсов. Данный эффект вносит дезинформацию в процедуру диагностирования с применением параметров законов распределения интенсивности искрения. Предложенный способ диагностирования позволяет устранить данный эффект, что отражено на гистограммах, полученных в результате соответствующей обработки диагностического сигнала. На новый способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин получен патент на изобретение Российской Федерации.

Однофазный трансформатор с дополнительным выводом (отпайкой) в средней точке вторичной обмотки является весьма распространенным элементом в составе различных электрических схем, в том числе на борту электроподвижного состава. Типовым случаем является питание от такого трансформатора двухполупериодной нулевой схемы выпрямления. Целью работы является подробное описание разработанной автором компьютерной модели упомянутого трансформатора, построенной на основе сочетания схемотехнического и операционного принципов составления. Предложенная модель может быть использована также для анализа процессов в однофазном двухобмоточном трансформаторе без отпайки с учетом возможных групп соединения I/I-6 или I/I-0. Группа соединения может быть учтена индивидуально для каждой половины вторичной обмотки при использовании отпайки. Показан пример встраивания модели трансформатора в более сложную компьютерную модель системы стабилизации тока возбуждения тяговых электродвигателей электровоза постоянного тока, в состав которой входит компьютерная модель насыщающегося дросселя, тиристорного выпрямителя, системы импульсно-фазового управления выпрямителем и замкнутой системы автоматического управления с пропорционально-интегральным регулятором тока и форсирующей нелинейностью. Полученные в ходе моделирования графики тока возбуждения в обмотке возбуждения коллекторного тягового электродвигателя и его реактивной составляющей показывают, что рассмотренная система стабилизации тока и ее компьютерная модель работоспособны и успешно выполняют возложенные на них функции: при спаде тока якоря ток возбуждения поддерживается за счет увеличения тока подпитки от выпрямителя управления возбуждением. Констатируются корректная работа и удобство использования разработанной компьютерной модели однофазного трансформатора с дополнительным выводом (отпайкой) в средней точке вторичной обмотки.

В статье рассмотрены вопросы совместного использования низкотемпературного солнечного коллектора и теплового насоса в системе солнечного теплоснабжения, комбинация которых позволяет обеспечить высокую энергоэффективность и устойчивую работу системы за весь период года. Изучение и развитие инновационных технологий в альтернативной энергетике является актуальным вопросом сегодняшнего дня. На основе фактических статистических климатических данных г. Омска произведен тепловой расчет солнечного коллектора и воздушного теплового насоса в системе теплоснабжения здания. Приведены значения солнечной инсоляции и угла наклона для города Омска по месяцам, определенные в зависимости от широты, построена зависимость изменения солнечной инсоляции города Омска от периода года. Представлена схема работы комбинированной системы солнечного коллектора и воздушного теплового насоса в системе отопления здания. Предложенная схема позволяет создать высокую энергоэффективность и устойчивую работу системы в период летних и переходных месяцев года. Приведена методика расчета выработки тепловой энергии с использованием комбинированной системы. Вычислено необходимое количество трубок солнечного вакуумного трубчатого коллектора СВК- 20А. Предложена работа воздушного теплового насоса и солнечного коллектора по бивалентной схеме, а также рассмотрен график тепловой нагрузки системы отопления. Изучены теплофизические свойства рабочего вещества солнечной системы и воздушного теплового насоса при изменении температуры окружающей среды, исследована зависимость температуры замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля от массовой концентрации гликоля. Произведен технический расчет коэффициента преобразования теплового насоса (СОР) для одного из учебных корпусов ОмГУПСа. Предложен эффективный вариант использования данной системы это системы отопления «теплый пол», «теплые стены» или «теплый потолок».

В статье описаны актуальность использования источников низкопотенциальной вторичной тепловой энергии и разработанная методика расчета зависимости температуры пропиленгликоля от глубины односкважинного коаксиального коллектора при неизменных значениях параметров геотермальной скважины. Предложенная методика расчета геотермального коллектора позволяет определить оптимальную глубину скважины, при которой увеличение температуры пропиленгликоля в практическом отношении не меняется, соответственно дальнейшее выполнение буровых работ становится экономически неэффективным.