Разработка метода диагностирования блоков автоматического управления электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями

• Автор: Шафрыгин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

1.1. Тенденции развития АСУ электроподвижного состава

1.2. АСУ электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями

1.3. Обзор разработок по созданию средств диагностирования АСУ

на железных дорогах России и за рубежом

1.4. Блоки автоматического управления электровозов

как объекты технического диагностирования

1.5. Постановка задачи исследования

1.6. Выводы по главе
2. РАЗРАБОТКА ДИАГНОСТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ БАУ
2.1. Выбор методов построения диагностических моделей
2.2. Разработка логической модели БАУ
2.2.1. Построение функциональных схем БАУ-
2.2.2. Построение логической модели БАУ-002 по функциональным схемам
2.3. Разработка имитационной модели БАУ-
2.3.1. БАУ как динамическая система
2.3.2. Построение имитационной модели БАУ-
2.4. Выводы по главе
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БАУ
3.1. Формулировка задачи о минимизированном множестве контрольных точек и определение пути ее решения
3.2. Метод определения контрольных точек для диагностирования

3.3. Определение минимизированного множества контрольных
точек для БАУ
3.4. Определение значений диагностических параметров
3.5. Выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ ПОИСКА ОТКАЗОВ В БАУ
4.1. Формулировка задачи
4.2. Выбор метода решения задачи
4.3. Методика определения очередности проверок блоков
при поиске отказа в объекте диагностирования
4.4. Решение задачи
4.4.1. Исходные данные и их количественные значения
4.4.2. Расчет оптимальной очередности проверок
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Перечень условных обозначений и сокращений
Приложение 2. Состав кассетных блоков БАУ-
Приложение 3. Интенсивность отказов электронных элементов
кассетных блоков БАУ-
Приложение 4. Текстовое описание модели БАУ-002 в режиме тяги в
формате PSpise
Приложение 5. Текстовое описание модели БАУ-002 в режиме
рекуперативного торможения в формате Pspise

ВВЕДЕНИЕ
Основной проблемой диссертационного исследования является разработка метода диагностирования блоков автоматики электровозов переменного тока ВЛ85 и ВЛ65.
Другой проблемой исследования является разработка универсальных диагностических моделей объекта диагностирования.
В диссертации рассматривается проблема определения оптимальной очередности проверок с использованием разработанных диагностических моделей объекта диагностирования.
Актуальность работы. На современных электровозах переменного тока ВЛ85 и В Л 65 блоки автоматики (БАУ) применяются для управления силовыми преобразователями с целью обеспечения стабилизации скорости движения поезда и токов тяговых двигателей в режимах тяги и рекуперативного торможения. В связи с важностью выполняемых ими функций особую актуальность приобретает решение оперативных диагностических задач, обеспечивающих поддержание в исправном состоянии и эффективную эксплуатацию сложной аппаратуры. Практически это осуществляется с помощью средств и методов технического диагностирования.
Специфическими особенностями БАУ, как объекта диагностирования (ОД), являются его размещение в кузове электровоза и выполнение технического обслуживания и ремонта этого оборудования непосредственно на локомотиве, находящемся в ремонтном цехе депо.
Техническое диагностирование, согласно ГОСТ 20911-89, предполагает в общем случае решение следующих задач: определение вида технического состояния (исправное - неисправное, работоспособное - неработоспособное); поиск мест отказов или неисправностей; прогнозирование технического состоя-ния на определенную продолжительность времени функционирования.

могут изменяться во времени непрерывно, т.е. принимать бесчисленные множества значений. К многофункциональным ОД относятся [34] относятся объекты, алгоритм функционирования которых состоит из нескольких подал-горитмов, причем реализация разных подалгоритмов предусматривает участие разных блоков или наличие разных связей между последними.
Перечень функций кассетных блоков БАУ-002 и БАУ-028 представлен в табл. 1.1. Из таблицы видно, что все блоки в соответствии с выполняемыми функциями можно условно разделить на три группы: блоки питания; блоки преобразования, согласования сигналов и регулирования; блоки защиты.
Основной функцией блоков питания является обеспечения остальных блоков стабилизированным напряжением питания ±12В и 50В при изменениях напряжения контактной сети в диапазоне 19-29 кВ, который регламентирован ГОСТ 6962-75. Поэтому отказ хотя бы одного из блоков питания приводит к выходу из строя БАУ в целом.
Блоки преобразования, согласования сигналов и регулирования выполняют большое количество функций, наиболее важными из которых являются функции регулирования токов и скорости в соответствии с заданными машинистом значениями. Некоторые из данной группы блоки в зависимости от выполняемых функций могут функционировать либо только в режиме тяги или рекуперативного торможения либо в обоих из этих режимов. Поэтому отказ или неправильное функционирование блока этой группы могут привести как к сокращению выполняемых функций блока БАУ (если неисправный блок задействован только в режиме тяги или рекуперативного торможения), так и к отказу БАУ в целом (если блок функционирует в обоих режимах).
Блоки защиты выполняют функции, перечисленные в табл.1.1., однако непосредственно в процессе управления не участвуют. Поэтому отказ одного из этих блоков не позволяет реализовать одну из функций и не приводит к выходу из строя БАУ в целом.