Пояснительная записка Мусинов (1225045), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

7.1 Анализ неисправностей тяговых электродвигателей ЭД-118А за период с 2012 по 2016 год

Перечень неисправностей тяговых двигателей ЭД-118А на основании выкатки колесно-моторного блока за период с 2012 по 2016 год по сервисному локомотивному депо «Амурское» представлен в таблице 7.1.

Таблица 7.1 – Распределение неисправностей тяговых двигателей ЭД-118А по сервисному локомотивному депо «Амурское»

Графически распределение неисправностей тяговых двигателей представлено на рисунке 7.1

Основные причины выхода из строя тяговых электродвигателей тепловозов серии ТЭ10 по сервисному локомотивному депо «Тында-Северная»:

а) прочие повреждения ТЭД (273 случая);

б) низкая изоляция якорных, полюсных катушек (146 случаев);

в) пробой межвитковых замыканий обмоток якоря (102 случая).

Перечень неисправностей тяговых двигателей ЭД-118А на основании выкатки колесно-моторного блока за период с 2012 по 2016 год сервисному локомотивному депо «Тында-Северная»:представлен в таблице 7.2.

Таблица 7.2 – Распределение неисправностей тяговых двигателей ЭД-118А по сервисному локомотивному депо «Тында-Северная»

Основные причины выхода из строя тяговых электродвигателей тепловозов сервисному локомотивному депо «Тында-Северная»:

а) прочие повреждения ТЭД (174 случая);

б) пробой межвитковых замыканий обмоток якоря (76 случая);

в) пробой межвитковых замыканий полюсных катушек (40 случаев).

На рисунке 7.3 представлены последствия возникновения переброса электрической дуги по коллектору тягового двигателя.

Рисунок 7.3 – Переброс электрической дуги тягового двигателя

На рисунке 7.4 изображен разрушенный моторно-якорный подшипник тягового электродвигателя ЭД-118А со стороны коллектора.

Рисунок 7.4 – Разрушение моторно-якорного подшипника

На рисунке 7.5 изображена трещина внутреннего кольца моторно-якорного подшипника.

Рисунок 7.5 – Трещина моторно-якорного подшипника

При движении локомотивов с поездами, превышающими унифицированную весовую норму, значительно возрастает вероятность невыполнения установленных скоростей на критических подъёмах. Невыполнение критической скорости в свою очередь приводит к работе тяговых электродвигателей с токами, превышающими допускаемые значения и, следовательно, к их чрезмерному нагреву, что ускоряет старение изоляции и ограничивает полное использование их мощности. При этом в процессе эксплуатации возникают случаи отключения тяговых электродвигателей по причине их выхода из строя из-за работы с нагрузками превышающими допустимые. При движении с неполным числом работающих на локомотиве тяговых двигателей (что нередко случается из-за отказа какого-либо двигателя) токи в них могут значительно превысить их допускаемые значения. Такие даже коротковременные перегрузки могут вызвать повышенное искрение под щетками, нарушить коммутацию, а при определенных условиях привести к образованию кругового огня на коллекторе и как следствие к пробою изоляции или возникновению межвиткового замыкания обмоток (в связи с тем что допустимое превышение температуры для якоря и коллектора ТЭД ниже чем у обмоток полюсов, то и выход их из строя происходит чаще).

Кроме того при следовании локомотивов с поездами превышающими унифицированную весовую норму и невыполнения критических скоростей возрастают случаи боксования колёсных пар, при этом частота вращения якоря тягового двигателя резко возрастает. При этом возникают большие центробежные силы, которые могут вызвать повреждение валов якорей тяговых двигателей, ослабление или повреждение якорных бандажей. Кроме того, при повышенной частоте вращения якоря заметно усиливается искрение под щетками, ухудшается коммутация машины и создаются условия для возможного возникновения кругового огня на коллекторе. В момент восстановления сцепления боксующей колесной пары частота ее вращения (а следовательно, и связанного с ней якоря двигателя) мгновенно уменьшается. При этом запас кинетической энергии вращающегося якоря превращается в удар, передающийся на зубчатую передачу, вал якоря, подшипники и другие. При боксовании возникает увеличение амплитуды ускорений тягового электродвигателя, что оказывает существенное влияние не только на механическую прочность его узлов, но и на происходящие в нём электромагнитные процессы.

Следствием неисправностей коллекторно-щеточного узла может быть появление искрения на коллекторе, которое может быть различной интенсивности вплоть до кругового огня. При этом может быть переброс дуги на корпус с оплавлением деталей машины, попавших в область горения дуги.

Эксплуатация тяговых электродвигателей при повышенных токовых нагрузках при невыполнении установленных скоростей на критических подъёмах при следовании с поездами превышающими унифицированную весовую норму усугубляет и без того тяжёлые условия работы тяговых электродвигателей. С течением времени поверхностный слой изоляции теряет влагостойкость, что объясняется появлением трещин в поверхностном слое изоляции в результате различного теплового расширения меди обмотки и стали сердечника якоря. Вначале трещины носят поверхностный характер, а при определенных условиях в некоторых местах могут достигать верхних проводников обмотки. В последствии в эти трещины и другие поры изоляции проникает вода и масло, загрязненных токопроводящими частицами. По этим каналам повышенной проводимости происходит утечка тока через изоляцию. Сопротивление изоляции заметно снижается и становится недостаточным для безопасной работы электрических частей. Увлажнение изоляции тяговых двигателей, происходит главным образом в осенне-зимний период. Чаще это происходит при постановке холодного тепловоза в отапливаемое помещение и при резких оттепелях на открытом воздухе.

Чтобы понять причину такого большого количества отказов изоляционных конструкций ТЭД необходимо проанализировать факторы, влияющие на них в процессе эксплуатации. В условиях эксплуатации на изоляционные материалы тяговых электрических двигателей локомотивов воздействует достаточно большое количество факторов, которые с течением времени приводят к изменению их структуры, постепенному снижению диэлектрических свойств и в конечном итоге к их электрическому пробою. Условно факторы, влияющие на надежность изоляционных конструкций тяговых двигателей, можно разделить на основные, т.е. те которые воздействуют на изоляционные конструкции постоянно с различной величиной и амплитудой и на дополнительные – которые возникают случайно, в процессе эксплуатации. Классификация этих факторов представлена на рисунке 7.6.

Дополнительные эксплуатационные факторы приводят к ускоренному старению изоляционных конструкций, т.к. некачественное охлаждение, работа тепловоза на аварийных схемах (отключение группы тяговых двигателей вследствие неисправности или отказ системы охлаждения), также как и неоптимальное управление машинистом ведут к превышению температуры нагрева изоляционных конструкций ТЭД, за пределы предусмотренные классом изоляции.

Характеристики

Список файлов ВКР