Результаты поиска

В статье представлен универсальный энергоэффективный стенд для нагрузочных испытаний тяговых асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока. Предлагается использование двух вариантов схем для проведения испытаний тяговых двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением и асинхронных двигателей, а также тяговых двигателей постоянного тока с параллельным (независимым) возбуждением и асинхронных двигателей, каждый из которых позволяет реализовать энергоэффективный метод испытаний - метод взаимной нагрузки. Приводятся преимущества применения предлагаемого стенда. Расчет основных параметров, фиксируемых в процессе испытаний (токов, напряжений и мощности), предлагается выполнить с помощью математических моделей. Каждая из математических моделей учитывает работу испытуемых асинхронных тяговых двигателей и тяговых двигателей постоянного тока (последовательного или параллельного (независимого) возбуждения) по методу взаимной нагрузки: электрическая и механическая связь. В заключении статьи приводятся предполагаемые результаты от внедрения универсального энергоэффективного стенда для нагрузочных испытаний тяговых асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока.

Рассмотрена электроэнергетическая установка специального самоходного подвижного сос-тава, применяемого в дистанциях электроснабжения, и показана целесообразность ее применения для анализа основных энергетических показателей, в частности, оценки КПД электрогидромеханических установок при раздельном и совместном режиме их работы. Для оценки энергоэффективности предложен интегральный КПД, позволяющий учитывать энергетические параметры электроустановок, работающих в различных режимах. Даны рекомендации по повышению коэффициента мощности электроустановок.

Рассматриваются особенности взаимодействия элементов динамического гасителя колебаний в виде твердого тела с двумя степенями свободы. Показано, что динамический гаситель интерпретируется в структуре механической колебательной системы с объектом защиты как дополнительная отрицательная связь, которая может быть представлена обобщенной пружиной. Динамическая жесткость обобщенной пружины зависит от частоты внешнего возмущения и определяет проявления динамических свойств, характерных для режимов динамического гашения колебаний. Обобщенная пружина обладает свойствами квазипружины, что создает возможности различных преобразований структуры системы. Предлагается введение понятия обобщенного передаточного отношения рычажных связей, возникающих между координатами движения элементов динамического гасителя. Формы передаточных отношений рычажных связей находятся во взаимно однозначном соответствии с системой выбранных координат. Передаточные отношения рычажных связей позволяют детализировать формы взаимных движений элементов системы. Разработан метод построения математических моделей для оценки рычажных свойств движений механических колебательных систем.

В конце прошлого столетия ВНИИЖТ выдвинул идею создания инвариантных систем рессорного подвешивания, которое до настоящего времени не реализовано из-за отсутствия механических инверторов. Однако в конце 80-х гг. предыдущего века на базе фермы Мизеса были построены первые инвариантные системы, обладающие одним, но существенным недостатком - огромными распирающими горизонтальными усилиями, что предопределяло большой износ взаимодействующих поверхностей. В то же время школой ученых-механиков профессора М. П. Пахомова было предложено модернизировать контакт с помощью подшипников и фасонного подвижного узла. Это позволило в несколько раз уменьшить указанные выше горизонтальные силы, кроме того, появилась возможность управления силовой характеристикой корректора внешнего возмущения. В статье предложен новый подход к расчету силовых характеристик квазиинвариантных до  систем подвешивания механических объектов, отличающийся от других подходов простотой и логической ясностью и стройностью, однако требующий обеспечить процедуру идентификации силовой характеристики компенсатора внешнего возмущения физическими устройствами.

В работе оцениваются и анализируются различные варианты лазерного модифицирования поверхностей сопряжения применительно к ЦПГ авиационного двигателя АШ-62ИР. Приводятся данные микроструктурного анализа поверхностного слоя,показателей микротвердости и износостойкости.Дано краткое описание триботехнической лабораторной установки и методики проведения эксперимента на основе сравнительного анализа полученных данных.При этом триботехнические показатели сопоставлялись с результатами металлографических исследований и физико-механическими свойствами модифицированного слоя,в частности,с показателем микротвердости. В результате проведенных трибологических исследований установлено,что рост показателя износостойкости пары трения "кольцо - гильза цилиндра" отмечается на всех исследованных режимах лазерного воздействия с учетом выявленных граничных условий обработки для того и другого элементов сопряжения.Максимальное значение износоустойчивости наблюдается при лазерном термоупрочнении обеих поверхностей сопряжения,на критических уровнях плотности энергии лазера,не вызывающих оплавления и появления микротрещин в поверхностном слое.При этом износоустойчивость модифицированной поверхности гильзы цилиндра может увеличиться в 4,5 - 5 раз,а поршневых колец - более чем в три раза. Предложены теоретические основы механизма изнашивания термоупрочненных поверхностей,поясняющие кинетику повышения их износостойкости в результате фрмирования микроструктуры особого поверхностного слоя,обладающего повышенной несущей способностью,микротвердостью и улучшенными условиями изнашивания модифицированного слоя.Экспериментально подтверждено,что наибольшая износоустойчивость наблюдается в элементах трения при взаимном модифицировании их поверхностей.

В статье выполнено сравнение по величине силы давления гребня на рельс в кривых участках пути локомотивов ТГ16 и ТГ16М.

В статье предложен метод контроля расхода топлива на маневровые и хозяйственные работы с использованием бортовых систем. Получены первые результаты по оценке эффективности использования данного метода в ходе эксперимента на станции Омск - Пассажирский.

В статье рассмотрены особенности и выделены преимущества использования динамических режимов для диагностирования узлов подвижного состава. Приведены конкретные примеры диагностирования отдельных агрегатов локомотива по вибрации, температуре, электрическим параметрам, частоте вращения. Обоснована актуальность задачи по разработке систем диагностирования с использованием эталонных моделей.

В статье предложены методики оценки потерь мощности в моторно-осевых подшипниках, буксовых узлах, тяговой зубчатой передаче. Выявлены зависимости между потерями мощности, диаметром бандажа колесной пары и скоростной характеристикой колесно-моторного блока. Полученные результаты могут быть использованы для оценки технического состояния и энергетической эффективности тягового подвижного состава железных дорог.

В данной статье показан способ совершенствования технологии оценки состояния изоляции тяговых двигателей за счет внедрения современных средств технической диагностики. В статье проведен краткий анализ применяемых методов диагностирования с указанием критериев оценки по каждому методу. Предложены структура построения автоматизированной системы комплексного диагностирования состояния изоляции тягового электродвигателя и алгоритмы работы системы и оценки результатов испытаний на основе комплекса диагностических параметров.

В статье рассматривается вопрос, связанный с безопасностью движения, а именно проверка целостности тормозной магистрали грузового поезда перед отправлением. Приведены данные отчетности по отсутствию проверки целостности тормозной магистрали локомотивными бригадами. Приведена информация по усовершенствованию порядка проверки и по проведению его апробации. Внесены предложения по совершенствованию приборов безопасности в части автоматизации проверки целостности тормозной ма-гистрали.

Рассмотрены вопросы разработки состава и технологии выплавки, разливки и термической обработки легированных рельсовых сталей, обладающих высокой эксплуатационной стойкостью. Специалистами ЕВРАЗ ЗСМК (г. Новокузнецк) и ИрГУПСа была предложена схема комплексного легирования рельсовой стали и на площадке железнодорожного проката ЕВРАЗ ЗСМК проведена отработка технологии электропечной выплавки и термоупрочнения суперперлитной стали повышенной чистоты, обладающей высокой износостойкостью. Выпущено несколько опытных партий рельсов, которые испытаны на перевальном участке Иркутск - Слюдянка ВСЖД с неблагоприятным сочетанием эксплуатационных нагрузок, вызывающих повышенный износ рельсов. Результаты испытаний показали высокую надежность опытных рельсов и целесообразность освоения их промышленного выпуска. Авторами обобщены результаты многочисленных экспериментальных разработок, предложены методологические основы поиска и отработки как отдельных стадий, так и технологического процесса произ- водства рельсовых сталей в целом. Приведены конкретные данные о свойствах низколегированных сталей, определены возможности использования инновационных методов в модернизации технологии выплавки и формирования комплекса необходимых свойств. В процессе отработки технологии выплавки стали для легирования металла изучены возможности электропечной выплавки взамен мартеновской, а также использования легирующих компонентов шихты на основе традиционно используемых дорогостоящих ферросплавов, так и ванадийсодержащих шлаков, которые можно в значительной степени отнести к отходам металлургического производства. Определены также оптимальные соотношения технологических параметров плавки и внепечной обработки стали на оптимальное соотношение ванадия и азота в стали, обеспечивающее высокие показатели пластических свойств, в том числе и при низкой температуре эксплуатации. При этом достигнуто оптимальное соотношение легирующих элементов стали, обеспечивающее оптимизацию комплекса служебных свойств, что подтверждается данными механических испытаний, металлографических исследований, а главное, - высокими показателями промышленных испытаний.

В статье рассмотрена конструкция универсального измерительного токоприемника, предназначенного для получения при проведении испытательных поездок наборов точных и адекватных данных о качестве токосъема за счет возможности моделирования параметров и характеристик перспективных отечественных и зарубежных токоприемников, устанавливаемых на современном электроподвижном составе.

Выполнено исследование влияния параметров нелинейного рессорного подвешивания грузового вагона (жесткости рессорного комплекта, базы тележки, длины неровностей пути) на амплитуду и фазу колебаний подпрыгивания кузова. Определена собственная частота колебаний подпрыгивания кузова вагона как функция его параметров.

Из-за непредвиденного ослабления натяга бандажа на колесном центре замена бандажа может производиться раньше закладываемого ресурса, что влечет за собой не только повышение затрат на ремонт, но и длительный простой локомотива. В статье приведены факторы, сгруппированные по характеру возникновения, которые оказывают существенное влияние на прочность соединения «колесный центр - бандаж». В работе основное внимание уделено механическим свойствам материалов сопряжения. Представлены расчеты, демонстрирующие существенное снижение контактного давления при тепловых нагрузках как для нового, так и для изношенного бандажа. Показано, что повышение прочностных характеристик, связанных с возрастанием твердости материалов, может оказать существенное влияние на прочность посадки бандажа на колесный центр. Проведены предварительные расчеты по оценке влияния твердости материалов бандажа и колесного центра на коэффициент трения в соединении. Приведенный в статье анализ влияния механических свойств материалов бандажных колес может быть использован при совершенствовании технологии формирования колесных пар локомотивов, а также при разработке новых материалов, что в свою очередь будет способствовать повышению работоспособности колесных пар локомотивов.

В статье с позиций единого жизненного цикла тепловозов, от создания до списания, рассмотрены основные факторы, влияющие на уровень их надежности. Значение этих факторов даст возможность связать математической моделью потенциальный уровень надежности, закладываемый в техническом задании на проектирование новых тепловозов, с фактической надежностью в конкретных условиях эксплуатации и на этой основе определить оптимальные параметры системы технического обслуживания и ремонта, соответствующие максимальной эффективности использования тепловоза за весь жизненный цикл.

Обсуждается метод определения динамических реакций в механических колебательных системах с твердым телом c двумя степенями свободы. В основу подхода положены представления о возможности построения структурной схемы эквивалентной в динамическом отношении системы автоматического управления. Показано, что путем преобразований структурной схемы может быть выделена цепь обратной связи относительно рассматриваемого объекта, которая и представляет собой динамическую реакцию. Проведен сравнительный анализ на основе нескольких подходов в получении результатов. Показаны особенности метода при определении динамических реакций в точках твердого тела, контактирующих с упругими элементами системы.

Целью данной статьи является представление результатов работы по автоматизации процесса тестирования якорных обмоток электрических машин по методу волновых окликов и определение применимости метода для диагностирования вспомогательных машин тягового подвижного состава. В статье описаны технические решения, примененные при разработке мобильного блока для тестирования изоляции по методу волновых откликов, приведен алгоритм тестирования в автоматическом режиме. Описана методика расчета обобщенного диагностического коэффициента. Приведены результаты тестирования вспомогательных машин типов НБ436В и НБ-431П, установленных на электровозе ВЛ-10, сделан вывод о перспективности предложенной методики. Определены задачи дальнейших исследований, направленных на внедрение метода волновых откликов на производстве.

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.

Цель представленных в статье исследований состояла в разработке компьютерных моделей для определения электромагнитных полей (ЭМП), создаваемых трехфазными системами тягового электроснабжения (СТЭ) напряжением 25 кВ. В отличие от традиционных однофазных СТЭ трехфазные системы отличаются электромагнитной сбалансированностью, обеспечивают симметричные нагрузки подстанций, повышение напряжений на токоприемниках подвижного состава, снижение несимметрии и несинусоидальности в питающих сетях 110 - 220 кВ. Однако вопросы количественной оценки условий электромагнитной безопасности в трехфазных тяговых сетях остаются неизученными. Для реализации сформулированной цели использовались методы моделирования режимов и ЭМП, разработанные в Иркутском государственном университете путей сообщения, отличительная особенность которых состоит в применении фазных координат; при этом модели элементов СТЭ формируются на базе решетчатых схем замещения. Моделирование проведено для схем трехфазных СТЭ различной сложности, при этом сложная тяговая сеть была реализована путем модификации модели реальной СТЭ одной из магистральных железных дорог Восточной Сибири. Рассматриваемый участок включал в себя 33 тяговые подстанции и 32 межподстанционные зоны. Осуществлялся пропуск 93 поездов в каждом направлении с интервалом 12 минут, масса поездов нечетного направления составляла 3200 т, четного - 6000 т. Результаты моделирования показали, что по сравнению с типовой СТЭ напряжением25 кВ в трехфазной системе максимум напряженности электрического поля увеличивается на 2,5 %. Максимальное значение напряженности магнитного поля снижается на 26 %. Аналогичные показатели для средних значений составляют 2,6 и 19 %. Разработанные цифровые модели позволили получить новые научные результаты, характеризующие пространственную структуру электромагнитных полей и условия электромагнитной безопасности в перспективных тяговых сетях трехфазной конструкции. Предложенная методика и разработанные компьютерные модели могут использоваться при проектировании перспективных СТЭ трехфазной конструкции. В условиях цифровизации транспортной электроэнергетики применение этой методики позволит научно обоснованно подходить к анализу условий электромагнитной безопасности в тяговых сетях и разрабатывать мероприятия по ее улучшению.

Рассмотрены вопросы оптимизации организации технического обслуживания и ремонта локомотивов за счет новых подходов расчета норм запасных частей и материалов. Приведены модели систем транспортных средств, состоящих из парка эксплуатируемых локомотивов, с учетом всех состояний.

В статье представлен критерий выбора оптимального типа вейвлет-функции для цифровой обработки значений токов и напряжений при анализе режима электрической сети. Увеличение доли электроприемников, искажающих показатели качества электроэнергии, ставит перед исследователями задачу применять более совершенные математические аппараты для анализа и моделирования таких систем электроснабжения. Дискретное (пакетное) вейвлет-преобразование позволяет производить гармонический анализ токов и напряжений при нестационарных несинусоидальных режимах. Одной из ключевых задач развития цифровых технологий в электроэнергетике является создание и развитие интеллектуальных электрических сетей с внедрением новых алгоритмов цифровой обработки данных и принятия решений. При этом должны быть разработаны алгоритмы сжатия и удаленного восстановления данных о потреблении и производстве электрической энергии в облачной среде. Вейвлет-преобразование позволяет устранять негативный эффект растекания спектра, характерный преобразованию Фурье, при анализе несинусоидальных нестационарных режимов. На основании равенства Парсеваля вейвлет-преобразование дает возможность определить энергию спектра отдельных частотных диапазонов, определяемых глубиной разложения и частотой дискретизации исследуемого сигнала. Расчет энергии спектра вейвлет-коэффициентов позволяет производить сжатие объема потока мгновенных значений напряжений и токов. В статье представлены результаты непрерывного и дискретного вейвлет-преобразования тока при коммутации батареи статических конденсаторов. Коэффициент сжатия информации превысил 5,3. Вейвлет-преобразование проведено с помощью восьми различных вейвлет-функций. Критерием выбора оптимального материнского вейвлета определено условие максимальной энергии спектра и минимальное среднеквадратическое отклонение при восстановлении исходного сигнала.

В последнее время для анализа сложных нелинейных процессов все большее внимание уделяется математическому аппарату вейвлет преобразования. Обусловлено это тем, что в отличие от традиционного преобразования Фурье вейвлет-преобразование предоставляет информацию об исследуемом сигнале в частотно-временной области. Целью исследования является анализ и моделирование несинусоидального нестационарного режима на основе пакетного вейвлет-преобразования, применение данного метода для передачи цифрового потока данных исследуемого сигнала. Моделирование проведено при помощи программного комплекса Simulink. В результате проведенного исследования установлено, что пакетное вейвлет-преобразование с высокой точностью позволяет определить наличие высших гармоник в системе электроснабжения, показана эффективность применения вейвлет-преобразования для сжатия цифрового потока данных исследуемого сигнала.

Приведена математическая модель диагностики состояния твердой изоляции высоковольтных трансформаторов по информационной оценке косвенных показателей, т. е. энтропии, например, по содержанию примесей различных газов, растворенных в трансформаторном масле, позволяющей определять техническое состояние без снятия рабочей нагрузки. Произведены расчеты величин средней информации об исправном и неисправном состоянии изоляции по различным видам газовых примесей.