Мониторинг искрения тяговых электрических машин постоянного тока

• Автор: Осадченко, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ИНДИКАЦИИ ИСКРЕНИЯ

2.1 Визуальный метод оценки искрения

2.2 Методы и приборы, основанные на фотоэффекте искрения

2.3 Методы и приборы, основанные на выделении радиопомех

при искрении

2.4 Методы и приборы для оценки искрения с помощью дополнительной щетки

2.5 Выводы
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОММУТАЦИИ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА С РАЗРЕЗНЫМИ ЩЕТКАМИ
3.1. Теоретическое обоснование способа индикации искрения машин постоянного тока
3.2. Способ оценки искрения машин постоянного тока с разрезными щетками
3.3. Математическое моделирование
3.3.1 Математическая модель добавочного тока коммутации машин постоянного тока с разрезными щетками
3.3.2 Физический эксперимент для оценки изменения добавочного тока в процессе эксплуатации
3.3.3 Оценка адекватности математического моделирования
3.4 Выводы
4. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ
ИСКРЕНИЯ
4.1 Требования, предъявляемые к устройству контроля
искрения

4.2 Конструкция устройства контроля искрения
4.3 Испытания устройства контроля искрения
4.3.1 Метрологические испытания устройства контроля искрения УК И
4.3.2 Эксперименты на физической модели тяговых электродвигателей
4.4 Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ
МОНИТОРИНГЕ ИСКРЕНИЯ ТЭД
5.1 Эксперименты, проведенные на тяговом двигателе ТЛ2К1
5.2 Мониторинг искрения и контроль настройки магнитной системы ТЭД в стационарных условиях испытательной
станции
5.2.1 Требования к обеспечению коммутационных
испытаний ТЭД
5.2.2 Алгоритм индикации искрения и настройки
коммутации
5.2.3 Методика проведения коммутационных испытаний с помощью УКИ-И
5.2.4 Тарировка показаний УКИ-И
5.3 Мониторинг искрения ТЭД при эксплуатации на
электровозе
5.3.1 Алгоритм мониторинга искрения ТЭД
5.3.2 Система мониторинга искрения ТЭД при
эксплуатации на электровозе
5.3.3 Экспериментальные исследования системы мониторинга искрения ТЭД
5.4 Экономический эффект от внедрения устройства контроля искрения
5.5 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Блок коммутации осуществляет подключение к входу интегрирующего преобразователя сигналов с выходов линейных ключей 13 и 14 при раздельной оценке коммутации по пере- и недокоммутированным секциям. При определении общего уровня искрения электрической машины блок коммутации суммирует эти сигналы и подключает их к входу преобразователя 16.
В якорную цепь электрической машины включен сглаживающий дроссель, который должен иметь такую индуктивность, чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточное подавление высокочастотных импульсов искрения на входе фильтра, а с другой стороны, не ухудшить динамические свойства электропривода, в состав которого входит испытуемая машина.
При работе электрической машины на выходе ФВЧ1, подключенного к разнополярным щеткам, появляются импульсы искрения и помехи Иа, обусловленные импульсным характером якорного тока. Компаратор 5 осуществляет сравнение положительной части этого сигнала со значением опорного напряжения иоп1. На выходе компаратора 5 формируются прямоугольные импульсы 116, длительность которых равна длительности импульсов искрения и помехи на уровне иоп1.
В данном входном устройстве, основанном на принципе амплитудновременной селекции, компараторы 5 и 6 должны обеспечивать подавление только низкочастотных пульсаций (оборотных, полюсных, зубцовых и коллекторных). Поскольку их амплитуда значительно меньше, чем амплитуда импульсов помехи, обусловленных тиристорным питанием якорной цепи, то появляется возможность снизить частоту среза ФВЧ1, обеспечив тем самым минимальные искажения импульсов искрения.
При работе прибора в качестве первичного преобразователя автоматизированной системы измерения встроенный усилитель обеспечивает необходимый уровень выходного сигнала и гальваническую развязку с якорной цепью испытуемой машины. Результат измерения сравнивается с