Повышение эффективности процесса сушки изоляции тяговых электрических машин подвижного состава

• Автор: Тихомиров, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 205 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ, МЕТОДОВ, СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ПРОПИТКИ И СУШКИ ТЭМ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

1.1 Анализ причин отказов тяговых электрических машин электровозов Восточного региона РФ.

1.2 Материалы, применяемые при пропитке обмоток ТЭМ.

1.3 Технология пропитки и сушки обмоток якорей тяговых двигателей

1.4 Оборудование для сушки изоляции обмоток ТЭМ.

1.5 Методы управления процессом удаления влаги из изоляции обмоток электрических машин тягового подвижного состава.

1.6 Известные устройства управления электросушильными печами

1.7 Цель и задачи исследования

2 АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СУШКИ ИЗОЛЯЦИИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН В ЭЛЕКТРОСУШИЛЬНЫХ ПЕЧАХ, ОСНАЩЕННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ .
2.1 Исследование температурных режимов при конвективном способе сушки изоляции тяговых электрических машин в печи.
2.2 Направления научных исследований энергетических процессов в электрических установках с полупроводниковыми преобразователями
2.3 Известные методы анализа энергетических процессов в нелинейных электрических цепях.
2.4 Разработка математической модели энергетических процессов в электросушильных печах с полупроводниковыми преобразователями.
2.5 Методика расчета мощности электросушильных печей с учетом разработанных энергетических характеристик.
3 РАЗРАБОТКА ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ ИЗОЛЯЦИИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.
3.1 Силовая схема энергосберегающего полупроводникового преобразователя для формирования температурного режима сушки изоляции тяговых электрических машин
3.2 Система управления тиристорным преобразователем электропечи для сушки изоляции тяговых электрических машин
3.3 Методика расчета и выбора элементов схемы управления силовыми полупроводниковыми приборами.
3.4 Рекомендации по совершенствованию технологического процесса сушки обмоток якорей тяговых двигателей электровозов.
4 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫМИ УСТАНОВКАМИ ПРИ СУШКЕ ИЗОЛЯЦИИ
4.1 Математическое моделирование электросушильной печи, управляемой полупроводниковыми преобразователями, в программе МаОаЬ
4.2 Методика экспериментальных исследований сушки изоляции электронагревательными установками с полупроводниковыми преобразователями
4.3 Оценка погрешности и проверка адекватности результатов теоретических и экспериментальных исследований
4.4 Результаты математического моделирования и экспериментальных исследований.
5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
5.1 Определение сметной стоимости оборудования.
5.2 Определение затрат на эксплуатацию оборудования
5.3 Экономическая эффективность применения усовершенствованной системы управления температурным режимом в камере сушки изоляции
тяговых электрических машин
ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Поэтому на повреждения изоляции электродвигателей НБ 4 приходится , а на повреждения изоляции электродвигателей НБ 8 от всех отказов. При ремонте тяговых электрических машин на УланУдэнском локомотивовагоноремонтном заводе из 0 машин в году было отбраковано изза пробоя изоляции обмотки якоря ,7 электрических машин типа НЬ 4, в году машин, в году ,2 , в году рис. Колво отказов, шт. Рисунок 1. Анализ результатов испытаний изоляции тяговых электрических машин свидетельствует о повышении количества отказов изза снижения сопротивления изоляции и необходимости совершенствования технологического процесса пропитки и сушки изоляции обмоток при ремонте ТЭМ ТР3. Подобная ситуация с качеством изоляции обмоток тяговых электрических машин после ремонта наблюдается и в ремонтных депо других станций железной дороги. В частности, в локомотивном ремонтном депо станции Нижнеудинск изза пробоя изоляции и коротких межвитковых замыканий, а также замыканий на корпус двигателя возникает более отказов ТЭМ рис. Рисунок 1. Выкатка тележек электровоза изза неисправности ТЭМ в локомотивном депо станции Нижнеудинск за гг. При эксплуатации изоляция обмоток ТЭМ подвергается различным негативным факторам, как окружающей среды, так и физикомеханическим воздействиям. В результате действия этих факторов изоляция теряет свои первоначальные параметры. Качественный уход за изоляцией обмоток, на всем протяжении срока службы, позволяет продлить срок эксплуатации. Анализ потока отказов ТЭМ показывает большой процент повреждений изоляции токоведущих частей двигателей. Физикомеханические свойства и структуру изоляции восстанавливают при проведении технологического процесса пропитки и сушки изоляции обмоток ТЭМ. ТЭМ. При ремонте изоляции обмоток ТЭМ при пропитке используют лаки печной сушки. Основу лака образует коллоидный раствор пленкообразующих веществ в органическом растворителе. При технологическом процессе сушки растворители, содержащиеся в лаковой основе изоляции, быстро испаряются, и изоляционный материал затвердевает, покрывая лаковой пленкой токоведущие части обмоток ТЭМ. Различные виды пропиточных электроизоляционных материалов, с различными технологическими характеристиками, изготавливают и реализуют как в Российской Федерации, так и за рубежом. Проведен анализ предлагаемых для ремонта изоляции обмоток ТЭМ электроизоляционных пропиточных материалов , , . России, что поможет выбрать наиболее удобного по расположению, качестве и цене производителя. В приложении 3 представлены технические характеристики электроизоляционных пропиточных материалов, применяемых заводах ЗАО Трансмашхолдинг и на заводах ОАО Желдорреммаш применяемых при изготовлении и ремонте тяговых электрических машин. Наибольшее распространение в технологическом процессе изготовления и ремонта тяговых электрических машин получили лак ФЛ и компаунды ВЗТ1 и ПК . Качество и надежность изоляции зависит от эффективности пропитки, которая характеризуется вытеснением воздуха и влаги из всех пор и пустот в ленточном изоляционном материале и конструкционных пустот в узлах ТЭМ с заполнением их твердой основой пропиточного электроизоляционного состава, который имеет более высокую электрическую прочность, склеивая частицы и отдельные слои изоляции в единый монолит . Защитные свойства изоляции обмоток токоведущих частей электрических машин приобретаются после пропитки электроизоляционным материалом с последующим за ним процессом сушки. Большое количество факторов влияют на эффективность пронитки это и толщина изоляции, и способ наложения, а так же тип и пористость лент, технологические характеристики пропиточного состава, методы пропитки. На технологический процесс пропитки изоляции обмоток ТЭМ большое влияние имеют технологические характеристики пропиточного состава, от которых зависит и качество пропитки. Температура, при которой испаряется вода, выше температуры испарения растворителей, содержащихся в лаках. В технологических процессах изготовления и ремонта тяговых электрических машин на токоведущие части лак наносят тонкими слоями.