1. Полный текст ВКР (1228452), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Подключение питания вспомогательных машин, в данных случаях, от сети депо через подкузовные розетки X1, Х2 недопустимо, так как может образоваться цепь питания вторичной обмотки тягового трансформатора и возникнуть напряжение 25 кВ на первичной обмотке тягового трансформатора.
При работе по СМЕ двух двухсекционных электровозов или двухсекционного электровоза и секции соединение цепей напряжением 380В между электровозами или электровозом и третьей секцией не предусмотрено.
Недостаток способа в том, что тепловые реле А30 - А34, и реле КК15 нужно достаточно точно настраивать. В идеале его номинальный ток должен быть такой же, как и у двигателя, что невозможно осуществить в весенний и осенний период. В случае срабатывания тепловые реле А30 - А34, и реле КК15 отключают электродвигатели М10-М15 после восстановления теплового реле запуск вспомогательной машины происходит без участия машиниста. Если происходит приваривание силовых контактов КМ1, КМ11-КМ15 то после проследование нейтральной вставки либо после перезапуска вспомогательных машин не происходит из-за отсутствия напряжения в генераторной фазе что приводит к перегреванию обмоток статора и выплавлению меди из обмотки ротора.
2АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙАСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, СПОСОБЫ ИХ ЗАЩИТЫ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПО ВЫЯВЛЕНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ, ДО ВОЗНИКНОВЕНИЯ СЕРЬЁЗНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДВИГАТЕЛЯ
2.1 Анализ неисправностей асинхронных двигателей применяемых в промышленности
В данное время электродвигатели переменного тока пользуются большим спросом среди большинства современных производственных предприятий. Российский и зарубежный опыт показывает, что они используют 80% всей вырабатываемой в стране электроэнергии, поэтому стабильность их работы играет большую роль в крупной промышленности. Периодическая диагностика состояния оборудования помогает своевременно выявить возникающие неисправности.
Асинхронные двигатели на практике показывают свою выносливость и простоту по относительно низкой стоимости. Однако в процессе эксплуатации могут возникать повреждения элементов двигателя, что в свою очередь приводит к преждевременному выходу его из строя.Основные источники развития повреждений асинхронного двигателя приведены на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Основные источники повреждений асинхронных трехфазных двигателей
2.2 Способы защиты и диагностирования асинхронных двигателей по выявлению электрических и механических повреждений до возникновения серьёзных повреждений двигателя
В производстве внезапный выход из строя двигателя может привести к непоправимым последствиям. Очень важно выявлять любой дефект на ранней стадии, исключающей риск возникновения серьезных повреждений двигателя.
Идеальный современный способ диагностирования электродвигателей должен отвечать следующим требованиям:
а) высокая достоверность и точность выявления неисправностей и повреждений электродвигателя;
б) возможность обнаружения всех или значительной части электрических и механических повреждений электродвигателя и связанных с ним механических устройств;
в) проведение диагностических измерений дистанционно, что актуально в тех случаях, когда доступ к оборудованию затруднен;
г) низкая трудоемкость диагностических работ (измерений) и простота проведения измерений;
д) возможность проведения аналитической обработки полученных результатов измерений за короткое время, с применением вычислительных и программных средств.
К тому же, при эксплуатации электродвигателей, находившихся в неудовлетворительном состоянии, может привести к финансовым потерям:
− прямым, связанным с непрогнозируемым выходом из строя оборудования и вызванным этим нарушением технологического процесса;
− значительным (до 5–7%) косвенным непродуктивным затратам электроэнергии, обусловленным повышенным электропотреблением.
К основным способам диагностирования асинхронных двигателей:
2.2.1 Диагностика асинхронных двигателей по среднеквадратичному значению вибросигнала
Уже в течение многих лет и по настоящее время вибрационное состояние машин широкого класса успешно оценивают путем измерения СКЗ виброскорости (реже – виброускорения).
Достоинством этого метода является простота реализации и низкая стоимость за счёт использования элементарной портативной виброизмеряющей аппаратуры.
Из недостатков стоит выделить невозможность точного определения природы дефекта.
2.2.2Вибродиагностика асинхронных двигателей с помощью фазовых портретов (траекторий колебаний)
Для оценки технического состояния АД может быть применен метод, основанный на анализе реконструированных фазовых портретов вибросигналов с использованием теории детерминированного хаоса для достоверного определения таких дефектов, как дисбаланс, несоосность валов, потеря жесткости опор. На фазовом портрете отображается сразу две характеристики движения, что дает возможность получить больше информации о поведении системы, чем при спектральном анализе, где используется только одна составляющая движения [5].
Достоинством этого метода является высокая информативность.
Недостатком этого метода является сложность аппаратной реализации и ПО, а также сложность интерпретации результатов.
2.2.3 Спектральный анализ
Спектральный анализ - это метод обработки сигналов, позволяющий выявить частотный состав сигнала. Выявление повышенных амплитуд вибрации на частотах, совпадающих с частотами возможных повреждений элементов, резонансных частотах деталей, на частотах протекания рабочего процесса помогает обнаружить и идентифицировать неисправность на различных стадиях его развития [1].
К Достоинствам можно отнести высокую помехозащищенность, высокую информативность метода, существует возможность получить дифференцированную оценку состояния АД отдельно по каждому его кинематическому узлу, поскольку они генерируют разные частотные ряды в спектре.
К недостаткам можно отнести присущие диагностике по составляющим спектра вибрации сложность в аппаратной реализации, нужен дорогостоящий спектроанализатор, имеющий качественное ПО. Метод малочувствителен к зарождающимся и слабым дефектам. Некорректность результатов при обработке нестационарных сигналов.
2.2.4 Спектральный анализ огибающей
Метод, в котором анализируется не сама высокочастотная вибрация, а низкочастотные колебания ее мощности.
Глубину модуляции случайного амплитудно-модулированного сигнала вибрации можно определить в процентах, используя среднее значение огибающей. При изменении вида дефекта частота модуляции изменяется. Чем больше степень развития дефекта, тем больше становится глубина модуляции. Следовательно, частота модуляции определяет вид дефекта, а глубина модуляции - степень его развития [1].
Кего достоинствам относятся возможность локализовать дефект и высокая чувствительность, высокая достоверность определения вида и величины каждого из дефектов.
К недостаткам высокая стоимость аппаратуры и сложность реализации. Как правило, алгоритм обработки и анализа реализуется с использованием компьютерной техники.
2.2.5 Кепстральный анализ
В роторных машинах очень часто можно наблюдать обилие гармонических составляющих, каждая из которых имеет отношение к некоторому важному возмущению (дефекту). Среди них трудно выделить одну или несколько, на которых можно было бы построить диагностический алгоритм. Это замечание относится прежде всего к машинам с зубчатыми редукторами либо подшипниками качения. Для сжатия информации, содержащейся в спектре, в этих случаях используют кепстр – преобразование Фурье от логарифмического спектра мощности [1].
К достоинствам кепстральныого анализаможно отнести в значительной степени нечувствителен к изменениям фазы исследуемых сигналов и к особенностям путей распространения механических, следовательно, имеет высокую помехозащищенность.
К недостаткам сложность интерпретации результатов.
2.2.6 Ультразвуковая дефектоскопия и акустическая диагностика
Объектами дефектоскопии являются отдельные элементы машин, оборудования, конструкций и сооружений, как правило, находящихся в стадии изготовления или восстановления. Средства дефектоскопии, использующие внешние источники ультразвуковой вибрации, по своей структуре и назначению похожи на средства модального анализа “в миниатюре”, но в них есть и другие отличительные черты, кроме области частот измеряемой вибрации. Так, дефектоскопия использует волновые свойства вибрации, в частности, ее отражение от различных неоднородностей и потери при распространении. Это позволяет обнаружить и локализовать дефектные участки внутри деталей или их заготовок, что и является основным назначением средств ультразвуковой дефектоскопии. Подобные средства, как и средства модального анализа, весьма редко используются для диагностики машин в процессе эксплуатации. Одной из причин этого является высокая эффективность методов и средств дефектоскопии, использующих другие виды излучений, например электромагнитное, рентгеновское и т.д. [2].
К достоинствам можно отнести высокую информативность.
К недостаткам сложность аппаратной реализации и, соответственно, высокая стоимость аппаратуры и применение, как правило, только для определения целостности металлических узлов.
2.2.7 Специальные диагностические параметры
Очень часто в различных источниках отдельно выделяются методы вибродагностики для подшипников качения, т.к. это один из наиболее часто встречающихся дефектов АД. В качестве критериев при диагностировании состояния подшипников качения эффективно применение значений особых параметров, которые наилучшим образом учитывают долю высокочастотных составляющих. Такими параметрами являются пик-фактор, резкость, относительная глубина модуляции высокочастотного сигнала виброускорения (реже - виброскорости), относительная величина ударных импульсов [1].
К достоинствам относят простоту реализации.
К Недостаткам низкую помехозащищенность и отсутствие четких границ для значений этих параметров.
2.2.8 Вейвлет-анализ
Как отдельный метод обработки вибрационных сигналов выделяют вейвлет-преобразование. Различают дискретный и непрерывный вейвлет-анализ, аппарат которых можно применять как для непрерывных, так и для дискретных сигналов. Cигнал анализируется путем разложения по базисным функциям, полученным из некоторого прототипа путем сжатий, растяжений и сдвигов. Функция-прототип называется анализирующим (материнским) вейвлетом. Теория вейвлетов дает удобный и эффективный инструмент для решения многих практических задач. В отличие от преобразований Фурье, вейвлет-преобразование одномерных сигналов обеспечивает двумерное развертывание, при этом частота и координата рассматриваются как независимые переменные, что дает возможность анализировать сигнал сразу в двух пространствах [12].
Метод открывает новые возможности акустической диагностики машин и конструкций, базирующихся на его основных достоинствах , к которым относится высокая информативность метода.
К недостаткам вейвлет-анализа можно отнести трудоемкость и сложность в толкований результатов.
3 АНАЛИЗ ЗАДЕРЖКИ ПОЕЗДОВ ИЗ-ЗА НЕОПЕРАТИВНЫХ ДЕЙСТВИЙ ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД ПО ПРИЧИНЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН НА ЗАБАЙКАЛЬСКОЙ ДИРЕКЦИИ ТЯГИ
За 12 месяцев 2016 года по системе КАСАНТ за Локомотивным комплексом отнесено 529 случаевотказов или 4,2 случая на 1 млн. км пробега против 113 случаев отказов или 0,9 случаев на 1 млн. км пробега допущенных в 2015 году. Количество отказов увеличено на 416 случаев или в 4,7 раз.
По вине эксплуатационных локомотивных депо допущено 98 случаев отказов против 22 случаев за аналогичный период прошлого года. Рост на 76 случаев или в 4,5 раза.
По видам движения (времени задержки) за 12 месяцев 2016 года по причине допущенных отказов технических средств задержано 674поезда на 54284 мин (в 2015г. – 95 поездов на 4534 мин). Из них:
- Грузовых – 596 поездов на 50908 мин (в 2015г. – 91 поезд на 4445 мин);
- Пассажирских – 54 поезда на 2567 мин (в 2015г. – 4 поезда на 89 мин);
- Пригородных – 24 поезда на 809 мин (в 2015г. – 0 поездов на 0 мин).
Среднесуточное количество задержанных поездов составило в 2016г. - 2 поезда, с временем задержки 162 мин (в 2015г.- 1 поезд на 12 минут).
Наибольшее количество отказов за 12 месяцев 2016 года по локомотивному комплексу относятся к электрическим аппаратам и цепям управления – 275 случаев из них:
- по аппаратам цепей управления – 246 случаев или 89,5%. Основными причинами явились – неисправность проводов, кабели силовых цепей, токоприемник, блокировочный переключатель, кнопочный выключатель, тяговый трансформатор, контактор электромагнитный вспомогательных цепей и цепей управления;
- по аппаратам защиты – 29 случаев или 10,5%. Основными причинами явились – неисправность главного выключателя.
Отказов по механической части допущено - 40 случаев. Основными неисправностями механической части явились: неисправность буксового узла, подвески тягового двигателя и тормозная рычажная передача локомотива, неисправность КМБ.
Отказов по неисправностям приборов безопасности допущено - 18 случаев. По причине неисправности блока световой сигнализации и контроля и электромонтаж КЛУБ-У, клапан электропневматический ЭПК-150, дешифратор ДКСВ, неисправность блока электроники БЭК-САУТ-ЦМ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
