Мусинов А.Т. полный (1225041), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Невыполнениекритической скорости в свою очередь приводит к работе тяговыхэлектродвигателей с токами, превышающими допускаемые значения и,следовательно, к их чрезмерному нагреву, что ускоряет старение изоляции иограничивает полное использование их мощности. При 54 этом в процессеэксплуатации возникают случаи отключения тяговых электродвигателей попричине их выхода из строя из-за работы с нагрузками превышающимидопустимые. При движении с неполным числом работающих на локомотиветяговых двигателей ( 51 что нередко случается из-за отказа какого-либо двигателя)токи в них могут значительно превысить их допускаемые значения. Такие даже 51коротковременные перегрузки могут вызвать повышенное искрение подщетками, нарушить коммутацию, а при определенных условиях привести кобразованию кругового огня на коллекторе и 51 как следствие к пробою изоляцииили возникновению межвиткового замыкания обмоток (в связи с тем чтодопустимое превышение температуры для якоря и коллектора ТЭД ниже чем уобмоток полюсов, то и выход их из строя происходит чаще).Кроме того при следовании локомотивов с поездами превышающимиунифицированную весовую норму и невыполнения критических скоростейвозрастают случаи боксования колёсных пар, при этом частота вращения якорятягового двигателя резко возрастает.

При этом возникают большиецентробежные силы, которые могут вызвать повреждение валов якорей тяговыхдвигателей, ослабление или повреждение якорных бандажей. Кроме того, приповышенной частоте вращения якоря заметно усиливается искрение подщетками, ухудшается коммутация машины и создаются условия для возможноговозникновения кругового огня на коллекторе.

В момент восстановлениясцепления боксующей колесной пары частота ее вращения (а следовательно, исвязанного с ней якоря двигателя) мгновенно уменьшается. При этом запаскинетической энергии вращающегося якоря превращается в удар, 5161передающийся на зубчатую передачу, вал якоря, подшипники и другие.

51 Прибоксовании возникает увеличение амплитуды ускорений тяговогоэлектродвигателя, что оказывает существенное влияние не только намеханическую прочность его узлов, но и на происходящие в нёмэлектромагнитные процессы.Следствием неисправностей коллекторно-щеточного узла может бытьпоявление искрения на коллекторе, которое может быть различнойинтенсивности вплоть до кругового огня. При этом может быть переброс дугина корпус с оплавлением деталей машины, попавших в область горения дуги.Эксплуатация тяговых электродвигателей при повышенных токовыхнагрузках при невыполнении установленных скоростей на критическихподъёмах при следовании с поездами превышающими унифицированнуювесовую норму усугубляет и без того тяжёлые условия работы тяговыхэлектродвигателей. С течением времени поверхностный слой изоляции теряетвлагостойкость, что объясняется появлением трещин в поверхностном слоеизоляции в результате различного теплового расширения меди обмотки и сталисердечника якоря.

68 Вначале трещины носят поверхностный характер, а приопределенных условиях в некоторых местах могут достигать верхнихпроводников обмотки. В 68 последствии в эти трещины и другие поры изоляциипроникает вода и масло, 68 загрязненных токопроводящими частицами. По этимканалам повышенной проводимости происходит утечка тока через изоляцию.Сопротивление изоляции заметно снижается и становится недостаточным длябезопасной работы электрических частей. 68 Увлажнение изоляции тяговыхдвигателей, происходит главным образом в осенне-зимний период.

Чаще этопроисходит при постановке холодного тепловоза в отапливаемое помещение ипри резких оттепелях на открытом воздухе. 68Чтобы понять причину такого большого количества отказов изоляционныхконструкций ТЭД необходимо проанализировать факторы, влияющие на них впроцессе эксплуатации. В условиях эксплуатации на изоляционные материалытяговых электрических двигателей локомотивов воздействует достаточно62большое количество факторов, которые с течением времени приводят кизменению их структуры, постепенному снижению диэлектрических свойств ив конечном итоге к их электрическому пробою.

Условно факторы, влияющие нанадежность изоляционных конструкций тяговых двигателей, можно разделитьна основные, т.е. те которые воздействуют на изоляционные конструкциипостоянно с различной величиной и амплитудой и на дополнительные – которыевозникают случайно, в процессе эксплуатации. Классификация этих факторовпредставлена на рисунке 7.6.Дополнительные эксплуатационные факторы приводят к ускоренномустарению изоляционных конструкций, т.к. некачественное охлаждение, работатепловоза на аварийных схемах (отключение группы тяговых двигателейвследствие неисправности или отказ системы охлаждения), также как инеоптимальное управление машинистом ведут к превышению температурынагрева изоляционных конструкций ТЭД, за пределы предусмотренные классомизоляции.Рисунок 7.6 – Факторы, воздействующие на изоляционные конструкции тяговых двигателейтепловозов в процессе эксплуатации637.2 Методы диагностирования корпусной изоляции тяговых двигателейИзвестно, что при эксплуатации тяговых электродвигателей (ТЭД)неизбежно стареет их электрическая изоляция.

Ее свойства ухудшаются,снижается электрическая прочность, что может привести к пробою. В рядеслучаев процессы старения носят необратимый характер и заканчиваютсяразрушением изоляции.Однако чаще всего последствия старения могут быть устранены. Чтобыизбежать внезапных пробоев изоляции и поддержать необходимую надежностьэлектрооборудования, состояние изоляции периодически 70 контролируют.Ухудшение ее свойств компенсируется 70 планово-предупредительнымиремонтами на основе цикла с назначенным межремонтным ресурсом, которыйне учитывает реальных условий эксплуатации.

При 70 такой системепрофилактические и ремонтные работы проводят по времени наработки, т.е. 1 попробегу.Согласно Правилам ремонта электрических машин электроподвижногосостава 29 после каждых 350 тыс. км пробега с начала эксплуатации ТЭД обязаныпройти определенный вид ремонта: текущий, средний или капитальный. 29 Какпоказала практика, система поддержания надежности изоляции по пробегу неявляется оптимальной ( 2 как и ремонт по наработке в других отрасляхпромышленности). Условия эксплуатации ТЭД разные, следовательно, изоляциястареет неодинаково.Если объективно оценивать ее реальное состояние, то можно с меньшимизатратами продлить срок службы, не снижая надежность. Особенно важным этостановится в условиях острого дефицита меди и изоляционных материалов.Следует также учесть, что на транспорте, как и во многих отраслях народногохозяйства нашей страны, возрастает количество электрооборудования,эксплуатируемого с истекшими сроками службы.

В депо затрачиваютзначительные силы и средства 2 на поддержание надежности 2 такого оборудованияна нормальном уровне за счет проведения планово-предупредительных 264ремонтов с 2 назначенным межремонтным ресурсом. 2Чтобы перейти от 2 традиционной системы обслуживанияэлектрооборудования по пробегу к альтернативной по реальному техническомусостоянию, нужно объективно оценить состояние изоляции. Имеющиеся враспоряжении деповчан средства диагностики не удовлетворяют современнымтребованиям. Пригодность корпусной изоляции обмотки якоря ТЭД кдальнейшей эксплуатации 2 до сих пор определяют с помощью мегаомметра повеличине сопротивления изоляции, хотя по нему можно выявить лишь грубыедефекты изоляции.Кроме того, на 2 сопротивление изоляции влияют многие факторы, в томчисле увлажнение, загрязнение и др. В целом эффективность диагностикиобеспечивается только комплексной оценкой результатов контроля.

Становитсявозможным определить наиболее вероятные виды и причины неисправностейэлектрооборудования.Как показали исследования 23 ученых Российского государственного открытого 23университета путей сообщения ( 23 РГОТУПС), объективные критерии оценкисостояния изоляции можно получить, используя явление абсорбции, т.е. 1 явлениепоглощения заряда внутри изоляции при ее поляризации. Поляризацияпредставляет собой смещение связанных зарядов или замедленную ориентациюдипольных молекул 1 изоляции под действием внешнего электрического поля.Заряды и диполи стремятся уменьшить напряженность электрического полявнутри диэлектрика. В связи с этим уменьшается вероятность электрическогопробоя.О процессах поляризации можно судить по напряжению саморазряда ивозвратному напряжению. Опыт, в котором 1 наблюдают возвратное напряжение,состоит в следующем.

1 Изоляцию заряжают в течение одной минуты припостоянном напряжении, чтобы в ней накопился заряд абсорбции. Затем 1изоляцию отключают от источника постоянного напряжения, ее электроды 1замыкают накоротко на очень малый промежуток времени, после чего вновь 72размыкают. За это время геометрическая емкость полностью разряжается, а 265заряд абсорбции, накопленный внутри изоляции, остается практическинеизменным.За счет 2 данного заряда на изоляции медленно начинает возрастатьнапряжение, которое и называют возвратным.

1 Оно сначала повышается,достигая максимума, а затем постепенно уменьшается. По величине и формевозвратного напряжения можно судить о состоянии изоляции. 1Чтобы объективно оценивать качество изоляции, используя явление 1абсорбции, в Нижегородском филиале 1 РГОТУПСа было разработанооригинальное устройство, принципиальная схема которого приведена нарисунке 7.7.

1Рисунок 7.7 – Функциональная схема устройства контроля изоляцииОно включает в себя: высоковольтный стабилизированный источникпитания ВИП с выходным напряжением 1000 или 2500 В, 1 измерители тока И1 и 72напряжения И2, два высоковольтных реле Р1 и Р2. 72 Последними управляетмикроЭВМ или система автоматики, построенная на интегральныхмикросхемах с применением программируемых запоминающих устройств.Схема замещения неоднородной изоляции тягового двигателя представлена ввиде двух конденсаторов С1 и С2, зашунтированных резисторами R1 и R2. 1Процесс контроля изоляции состоит из четырех циклов. В первом цикле оба 166реле обесточены, и изоляция в течение одной минуты разряжается на «землю».Во втором цикле оба реле срабатывают, и изоляция в течение одной минутызаряжается от источника высокого напряжения.

1 При этом измеряетсятрадиционный параметр - сопротивление изоляции. В третьем цикле изоляциякратковременно (в течение 5 с) 1 разряжается на «землю». В это время оба релеР1 и Р2 обесточены.В течение 1 кратковременного разряда заряды, накопившиеся нагеометрической емкости, успевают стечь на «землю», а заряды абсорбции,накопившиеся внутри изоляции на границе раздела двух сред, 70 нет.

Характеристики

Список файлов ВКР