Повышение эксплуатационной эффективности тяговых электродвигателей электровозов

• Автор: Трубицина, Надежда Анатольевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 172 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
.ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНОЩЕТОЧНОГО УЗЛА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА.
1.1. Электродвигатели постоянного и пульсирующего тока основной элемент современного тягового электропривода

на нынешнем этапе развития железных дорог России

1.2. Классификация электрических контактов,

применяемых на транспорте

1.3. Особенности процессов трения и износа в электрических скользящих контактах.

1.4. Использование смазочных композиций в коллекторнощеточных узлах тяговых электрических машин.

1.5. Выводы...

2. ПРОЦЕССЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НАДЕЖНОСТЬ

КОЛЛЕКТОРНОЩЕТОЧНОГО УЗЛА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ .
2.1. Физическое моделирование процессов трения и изнашивания в токопроводящем скользящем контакте тягового электродвигателя
2.2. Основные факторы, определяющие износостойкость электрического скользящего контакта
2.3. Физическая модель токопроводящего коллекторнощеточного узла тягового электродвигателя.
2.4. Измерение параметров при исследовании коллекторнощеточного узла.
2.5. Выводы.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЛЕКТОРНОЩЕТОЧНОГО УЗЛА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.
3.1. Экспериментальный стенд для исследования коллекторнощеточною узла тягового электродвигателя.
3.2. Оценка экспериментальных результатов, полученных в результате исследования работы коллекторнощеточного узла
3.3. Выводы.
4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЩЕТОК НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ НА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯХ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
4.1. Новые конструкции щеток для тяговых электродвигателей постоянного и пульсирующего тока.
4.2. Коэффициент полезного действия и электромеханические характеристики тягового электродвигателя.
4.3. Экономическая эффективность применения новых щеток
на электровозах.
4.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В результате этого, причинами, приводящими к выходу из строя К1ЦУ, являются повышенный износ элементов данного контакта и высокий уровень искрения. Важную роль при работе СК КЩУ играет процесс коммутации. При переходе секций из одной параллельной ветви в другую ток в них меняет направление на противоположное. Процесс переключения секций из одной параллельной ветви в другую носит название коммутации /, , , /. Секция, замкнутая щеткой, называется коммутируемой секцией, а время, в течение которого происходит это замыкание, - периодом коммутации. Период коммутации Т, зависит от ширины щетки Ьш и окружной скорости коллектора >к. При коммутации машины может наблюдаться искрение в щеточном контакте на коллекторе. Сильное искрение вызывает порчу поверхности коллектора и щеток и делает длительную работу электрической машины невозможной. Качество коммутации согласно ГОСТ 3- оценивается степенью искрения под сбегающим краем щет ки, т. Степени искрения 1, I1 1 и I1: допускаются для длительного рабочего режима машины, степень 2 - только для кратковременного (в режиме перегрузок). Искрение щеток на коллекторе может происходить по разным причинам. Механические причины искрения связаны с некачественным изготовлением коллектора и щеточного аппарата. Неровная поверхность коллектора, выступание отдельных коллекторных пластин, заедание и вибрация щеток в щеткодержателях, биение коллектора и т. Поэтому при изготовлении электрических машин предъявляют жесткие требования к обработке КЩУ. ЭДС взаимной индукции от соседних коммутируемых секций при рш>1. При работе машин постоянною тока вследствие истирания щеток образуется токопроводящая пыль, которая попадает на изоляционные промежутки между соседними коллекторными пластинами, образуя мостики проводимости. Если напряжение между соседними коллекторными пластинами будет большим, то между отдельными коллекторными пластинами возникнут искровые разряды, в результате которых мостики сгорят. Такое искрение называется потенциальным. Оно опасно тем, что приводит к оплавлению краев коллекторных пластин и, вследствие этого, к быстрому износу щеток. Поэтому основная цель диссертационной работы направлена на исследование износостойкости элементов СК (в частности, щеток), улучшение эксплуатационных характеристик ГЭД и повышение надежности и долговечности его работы. Достичь этого можно двумя способами: путем улучшения (уменьшения) коммутации и снижением линейного износа. Поэтому задачей диссертационной работы является создание и исследование износостойкости щеток новой конструкции, оценка эффективности их применения с точки зрения уменьшения потерь на трение, повышения коэффициента полезного действия (КПД), выбора оптимальных значений плотностей токов и скоростей движения локомотивов и годовой экономии электроэнергии грузовыми электровозами переменною тока. Электрические контакты получили чрезвычайно широкое применение в технике, в частности, в устройствах подвижного состава железнодорожного транспорта с электрической передачей. Надежное соединение двух проводников с целью передачи энергии электрического тока принято называть электрическим контактом /6/. Такая классификация приведена на рисунке 1. Более подробно выделены те виды электрических контактов, работа которых сопровождается процессами трения и изнашивания. Как видно из схемы, к таким контактам относится широкий класс различных по назначению и условиям работы подвижных сопряжений. Прежде всею, это скользящие контакты электрических машин, токосъемы транспортных и подъемно-транспортных устройств, скользящие, а также разъемные контакты радиоэлектронной аппаратуры, систем автоматики и телемеханики. В тяговом и вспомогательном электрическом приводе подвижного состава важнейшую роль играют токопроводящие скользящие контакты. Качество скользящих контактов, в значительной мере, определяет надежность и эффективность эксплуатации тягового и вспомогательного приводов, используемых на железнодорожном транспорте. Достаточно сказать, что значительная часть электрической энергии в процессе ее выработки и использовании, по меньшей мере, однократно проходит через скользящий контакт.