Повышение ресурса коллекторно-щеточного узла электрических машин постоянного тока

• Автор: Бублик, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Аспекты работы коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей электрического подвижного состава. Задачи исследования

1.1. Анализ отказов тяговых электродвигателей

1.2.Электромеханические факторы, влияющие на работу коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей
1.3. Внешние эксплуатационные факторы, воздействующие на коммутационную устойчивость коллекторно-щеточного узла тягового

электродвигателя

1.4.3адачи исследования

2. Методы и средства диагностирования и технология ремонта коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей
2.1. Методы и способы диагностирования состояния рабочей поверхности коллекторов ТЭД
2.1.1. Классификация датчиков (первичных преобразователей)
2.1.2. Емкостный метод измерения тел вращения
2.1.3. Оптический метод измерения вращающихся поверхностей
2.1.4. Радиолокационный метод измерения вращающихся поверхностей
2.1.5. Электростатический метод измерения тел вращения
2.1.6. Вихретоковый метод измерения тел вращения
2.2. Устройства для технического диагностирования коллектора
2.2.1. Анализ профилограмм рабочей поверхности коллекторов
2.3. Методы контроля коммутации тяговых электродвигателей
2.3.1. Анализ состояния качества коммутации ТЭД
2.3.2. Классификация методов контроля качества коммутации
2.3.3. Прибор контроля коммутации ПКК-2М с потенциальной щеткой-датчиком
2.3.4. Прибор контроля коммутации ПКК-
2.4. Методы упрочнения коллекторов тяговых электродвигателей
2.5. Выводы
3. Влияние использования предлагаемого комплекса диагностирования и послеремонтного контроля на качество коммутации тяговых электродвигателей

3.1 .Методика и технология оценки состояния профиля коллекторов ТЭД в процессе деповского ремонта
3.2. Количественная и качественная оценка состояния рабочей поверхности коллекторов тяговых электродвигателей с применением диагностического комплекса
3.3. Анализ результатов статистических данных механического состояния профиля коллектора и его влияние на качество коммутации ТЭД
3.4. Выводы
4. Влияние упрочнения рабочей поверхности коллекторов на качество коммутации и среднюю наработку ТЭД до отказа
4.1. Влияние шероховатости поверхности коллектора на качество коммутации тяговых электродвигателей
4.2. Влияние поверхностной пластической обработки коллектора.на качество коммутации тягового электродвигателя
4.3. Влияние качества работы коллекторно-щеточного узла на частоту возникновения круговых огней и отказы тяговых электродвигателей
4.3.1. Техническое состояние коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей
4.3.2. Влияние интенсивности искрения коллекторно-щеточного узла на частоту возникновения круговых огней
4.4. Оценка влияния качества обработки рабочей поверхности коллекторов на качество коммутации ТЭД с помощью однофакторного дисперсионного анализа
4.5. Выводы
5. Пути повышения надежности коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей
5.1. Динамическое воздействие пути на потенциальную устойчивость и качество коммутации ТЭД
5.1.1. Статистические исследования- влияния длины стыковых промежутков рельсовых нитей на величину динамического удара при различных скоростях движения
5.1.2. Математическая модель зависимости динамического воздействия
пути на КМБ от величины стыка.и скорости движения электровоза
5.2. Методика и технология ремонта магнитной системы тяговых электродвигателей с введением системы массового обслуживания
5.3. Качество сборки магнитной системы тяговых электродвигателей

5.4. Практическое применение комплексной методики по наладке коммутации тяговых электродвигателей
5.5. Выводы
6. Расчет экономической эффективности от внедрения комплекса мероприятий, направленных на повышение коммутационной устойчивости тяговых электродвигателей
6. 1 Показатели оценки экономической эффективности
6. 2 Расчет экономического эффекта
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Документы, подтверждающие практическую реализацию результатов диссертационной работы
величинами. Так как скорость изнашивания может изменяться в значительных пределах (на порядок и более), то важное значение приобретает рассмотрение механизма возникновения и существования условий, приводящих к интенсификации процессов ухудшения технического состояния деталей и узлов.
Для стабильного электрического скользящего контакта (ЭСК) основным видом изнашивания является механохимический, а в условиях неустойчивого контактирования и возникающего вследствие этого искрения - электроэрози-онный. При этом скорость изнашивания щеток и коллектора может возрасти на порядок по сравнению со стабильным скользящим контактом, что и обусловливает возникновение круговых огней по коллектору и полный отказ ТЭД в виде электрического пробоя изоляции обмоток. Следует отметить, что интенсивное изнашивание КЩУ, как правило, сопровождается повышением его температуры,а следовательно, и расположенного рядом моторно-якорного подшипника (МЯП)) и образованием значительного количества медной и щеточной пыли (в процессе воссоединения которых они приобретают пастообразное состояние), что оказывает неблагоприятное влияние на электрическую прочность изоляции обмоток полюсов, якоря (распределяясь по их поверхности под воздействием потока охлаждающего воздуха) и на состояние МЯП [ 122].
Интенсификация процессов изнашивания элементов и узлов ТЭД сопровождается изменением характеристик различных процессов, которые могут быть использованы в качестве признаков зарождения и. развития дефектов. В частности, ухудшение стабильности контактирования вызывает нарушение процессов коммутации, что приводит к увеличению переходного падения напряжения в электрическом скользящем контакте КЩУ, уровня электромагнитных колебаний, генерируемых работающей ТЭД, температуры контакта, а также к изменению шума и вибрации, создаваемых щетками. Диаграмма взаимосвязи дефектов и признаков их проявления представлена на рис. 1.22.
В реальных условиях работы ТЭД при безотрывном движении щеток происходят несинусоидальные изменения переходного сопротивления скользящего контакта. Поэтому пульсации тока, обусловленные колебаниями переходного сопротивления, будут содержать различные спектральные составляющие, причем состав этих составляющих и интенсивность будут определяться динамикой взаимодействия элементов скользящего контакта. Реактивная ЭДС, индуцируемая в секциях обмотки якоря, создает пульсации напряжения (тока) в их цепях со значительным уровнем и в широком частотном диапазоне.