Повышение эффективности капсулирования изоляции лобовых частей обмоток тяговых двигателей электровозов инфракрасным излучением

• Автор: Лыткина, Екатерина Михайловна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 230 с. : ил.

Содержание
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НАДЖНОСТИ ЯКОРЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ С ОТКРЫТЫМИ ГОЛОВКАМИ СЕКЦИЙ И МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА
1.1. Сравнительный анализ причин отказов тяговых двигателей электровозов по сети железных дорог РФ и железных дорог Восточного региона.1
1.2. Анализ современных методов и средств повышения ресурса изоляции обмоток тяговых двигателей электровозов . .
1.3. Обзор работ по применению инфракрасного излучения для на1рева лакокрасочных и компаундированных покрытий.

1.4. Рабочая гипотеза

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ИКИЗЛУЧАТЕЛЕЙ И СВОЙСТВ ПРОПИТОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1. Спектральные и энергетические характеристики современных ИКизлучателей

2.2. Технологические и оптические свойства электроизоляционных пропиточных материалов.

2.3. Принципы и методы по согласованию спектральных характеристик

ИКизлучателей и облучаемых материалов.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАПСУЛИРОВАИИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЛОБОВЫХ ЧАСГЕЙ ОБМОТОК ЯКОРЯ ИНФРАКРАСНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
3.1. Теория тепломассообмена как основа повышения эффективности капсулирования изоляции лобовых частей обмоток тяговых двигателей
3.2. Анализ взаимодействия системы излучательлобовая часть в технологии капсулирования изоляции.
3.3. Методика и техника экспериментальных исследований.
3.3.1. Методика и техника определения терморадиационных характеристик изоляции.
3.3.2. Методика и техника по определению электрической прочности и
тврдости изоляции
3.4. Результаты экспериментальных исследований
3.4.1. Результаты экспериментальных исследований по определению терморадиационных характеристик изоляции
3.4.2. Результаты экспериментальных исследований по определению
электрической прочности и тврдости изоляции
ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ И ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.,., .
4.1. Производственные испытания опытных технологий по повышению ресурса якорей тяговых двигателей типа НЬ4.
4.2. Расчет и проектирование основных параметров производственной установки для капсулирования изоляции лобовой части обмотки якоря тягового двигателя
4.3. Оценка эффективности реализации результатов исследований в производство
4.3.1. Расчет капитальных вложений на изготовление установки
4.3.2. Расчет годовой экономии денежных средств при использовании установки для реализации эффективной технологии капсулирования изоляции лобовой части обмотки якоря ИКизлучением
4.3.3. Расчет срока окупаемости внедрения предлагаемых технических
решений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Отказы двигателей НБ4 северного направления ВосточноСибирской железной дороги ВСЖД депо Вихоревка, депо Ссверобайкальск более чем в 2,5 раза превышают отказы двигателей этого же типа электровозов центрального направления депо Нижнеудинск, депо ИркутскСортировочный и депо УланУдэ. Данные подтверждают существенные различия по отказам на разных направлениях, связанных не только с макро и микроклиматическими зонами эксплуатации, но и с сезонностью. Кроме условий эксплуатации, большое влияние на отказы оказывает и качество ремонта. При разборах в депо случаев обусловлено низким качеством ремонта. На основе анализа технического состояния электровозного парка по сети железных дорог России в году было выявлено, что наибольшее количество порч и неисправностей электровозов изза. ТД приходится на
железные дороги Восточного региона ЗападноСибирская ,5 , Свердловская ,7 , ВосточноСибирская 7,8 . Необходимость применения принудительной вентиляции и защиты коллекторных ТД от внешних агрессивных воздействий обусловливает практически полную герметизацию их узлов от внешней среды и, в еще большей мере, усложняет внутреннюю аэродинамику машины, так как приходится входной и выходной патрубки для вентилирующего воздуха располагать в верхней части. Это приводит к значительной неравномерности нагрева обмоток якоря со стороны входа воздуха они охлаждаются более интенсивно, чем с противоположной стороны. Разница превышений температур отдельных обмоток составляет . Теоретическими исследованиями и расчтами установлено, что но длине машины обмотки нагреваются неравномерно, имея максимальную температуру на выходе воздуха. На рисунке 1. ЭВМ, для ТД НБ8К6 мощностью 0 кВт с закрытыми головками и ТД НБ4 мощностью 0 кВт с открытыми головками секций. Здесь же показаны кривые превышений температур якорей этих двигателей при условии взаимного изменения их токов нагрузки . Анализируя сравнительные кривые, очевидно, что, вопервых, закрытие головок секций керамикой у двигателей НБ8К6 приводит к недопустимым нагревам изоляции лобовой части обмотки со стороны, противоположной коллектору, вовторых, раскрытие головок секций позволяет при прочих равных условиях снизить нс только нагрев обмотки в районе головок секций, но и существенно повысить мощность машины, либо снизить общий нагрев обмотки, повысив срок службы изоляции. Тенденция изготовления ТД с открытыми головками секций наблюдается во всм мире. Однако расположение входного и выходного патрубков в одной плоскости оказывает значительное влияние нс только на неравномерность теплообмена, но и на неравномерность влагообмена. Т 1 . Г., Г . I 0. Рисунок 1. На рисунке 1. Это происходит изза того, что поток воздуха, проходя через вентиляционную систему ТД, остывает и конденсируется. Эта концентрация влаги выше у тяговых двигателей с подшипниковыми щитами без выходных вентиляционных отверстий. То есть проблема локального перегрева и переувлажнения изоляции по лобовой части обмотки якоря расположенной со стороны противоположной коллектору остатся. Рисунок 1. Это было выявлено в ходе анализа о частоте отказов якорей двигателей по локомотивному депо Нижнеудинск ТЧ2, который показал, что более высокую надежность изоляционных конструкций имеет якорь двигателя НБ8К6 с закрытыми головками секций в сравнении с якорем двигателя НБ4 с открытыми головками секций. Если на ТД первого типа пробои изоляции и разбандажировки составляют ,8, то на аналогичные повреждения ТД второго типа приходится ,5. На основании экспертных оценок состояния ТД в локомотивном депо Нижнеудинск и УланУдэнского ЛВРЗ УУ ЛВРЗ по выявлению характера и причин отказов изоляционных конструкций якоря двигателя НБ4 было установлено, что наиболее часто наблюдаются пробои изоляции якоря по задней лобовой части, в месте касания задней прижимной шайбы и обмотки. Так, например, при отбраковке якорей двигателя НБ4 на УУ ЛВРЗ в году из 3 машин машин были забракованы но пробою изоляции якоря по задней лобовой части. В году из 0 машин по этой причине было забраковано машин ,6 , в году из 4 машин забраковано машин, в году за десять месяцев из 2 машин забраковано машина рисунок 1. Сопротивление изоляции Пробой и МВ1 Сегмент Вып. Рисунок 1.