пояснительная записка (1229898), страница 9

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

Текст из файла (страница 9)

Время на отладку оборудования ТОТЛ принимаем 2,7 % от оперативного времени:

Т ОТЛ=2,7 % от ТОП=13,62 мин.

Время на ремонт двигателя:

Т= 504,45+17,66+15,64+13,62 = 551,37 мин = 9,19 часа.

Общие расходы на ремонт ТЭД проектируемого цеха рассчитываются по формуле:

(4.8)

Расходы на заработную плату при ремонте ТЭД, исходя из общего оперативного времени на ремонт ТЭД, составляют:

= (214,88+5*196,5)*9,19=11003,92 руб.

Размер отчислений на социальные нужды составляет:

= 10836,29*30,4/100= 3345,19 руб.

Затраты материалов на эксплуатацию оборудования принять 5% от стоимости оборудования, на ремонт оборудования – 60% от заработной платы. Стоимость материалов при ремонте ТЭД принять 750 рублей. Тогда общие материальные затраты на ремонт ТЭД составят:

= 3972000*5/100/177+11003,92*60/100+750= 8474,38 руб.

Общие расходы на ремонт ТЭД проектируемого цеха составляют:

= 11003,92+3345,19+8474,38+653,45=23476,94 руб.

Расходы на ремонт ТЭД в Сибирцево = 46,791 тыс. руб.

Годовая программа ремонта составляет 178 двигателей.

Годовой экономический эффект определяем по формулам:

(4.9)

тыс. руб.

Срок окупаемости определяется по формуле

(4.10)

где – сумма затрат на монтаж и оборудование электромашинного цеха, тыс. руб;

– годовой экономический эффект, тыс. руб.

.

В результате получается годовой экономический эффект от электромашинного цеха будет составлять 4149,89 тыс. рублей, срок окупаемости 0,96 года или 11,5 месяцев.

5 РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБМОТОК

При эксплуатации тяговых электрических машин на разных дорогах, их условия работы отличаются не только климатом, но и профилем пути, колебанием напряжения в контактном проводе, грузонапряжённостью и интенсивностью движения. Работа тяговых электрических машин при существенных перепадах температур обостряется резкими изменениями скоростей движения локомотивов, вызывающими столь же резкое изменение нагрузок двигателей, их частоты вращения, толчки и вибрацию. Высокие нагрузки, частые пуски приводят к нагреву якорных обмоток и тепловому разрушению изоляции. Неравномерность существующего уменьшенного распределения охлаждающего количества воздуха внутри двигателя, различия в нагрузках оси и диаметров бандажей колесных пар, расхождение скоростных характеристик двигателей приводят к неравномерному перегреву обмоток якоря и полюсных катушек. При превышении допустимой температуры обмоток, их изоляция становится жесткой и хрупкой, и в большой степени теряет электрическую прочность. При перегреве обмоток, летучие вещества из изоляционных материалов быстро испаряются, что приводит к образованию трещин, расслоений и пористости. Через некачественные уплотнения коллекторных люков, воздухопроводов, а также через незакрытые вентиляционные отверстия двигателей, конструкция которых предусматривает защиту от попадания снега, внутрь двигателей всё-таки попадает вода и снег. Также в двигателях конденсируется влага и при постановке холодного локомотива в теплое помещение. Если двигатели не находятся под нагрузкой, то попадающая в них влага поглощается изоляцией. Проникая в мельчайшие трещины и поры изоляционного материала, она значительно снижает его электрическую и механическую прочность. Похожее увлажнение изоляции происходит особенно интенсивно при повышении влажности с резким увеличением температуры окружающей среды и времени простоя локомотива в нерабочем состоянии. Осенне-зимний сезон является наиболее неблагоприятным для тяговых двигателей. Перепады температуры, попадание снега внутрь двигателя через, не плотности коллекторных люков и воздухопроводов приводят к увлажнению изоляции. Это содействует резкому снижению ее сопротивления. При повышении температуры воздуха во время суточных колебаний температуры или оттепелей тяговый электродвигатель нагревается медленно. При соприкосновении воздуха с более холодными частями тяговой электрической машины, воздух охлаждается, его влагоемкость уменьшается, и избыток водяного пара оседает на обмотках и коллекторе в виде инея, от этого изоляция намокает и начинается ее разрушение. Образование инея зависит от скорости изменения температуры и относительной влажности воздуха. Так при температурах ниже минус 20 °C, иней не образуется из-за малого перепада температуры на 5–6 °C за 6 часов достаточно для инееобразования.

Таким образом выше перечисленные факторы приводят к значительным отказам тяговых электрических машин по причине повреждения изоляции [8].

5.1 Метод капсулирования изоляции лобовых частей обмоток тяговых двигателей

Современные технологии, используемые при ремонте и восстановлении обмоток, не позволяют обеспечивать эксплуатацию якорей тяговых двигателей более чем на 1млн. км пробега, в результате чего есть необходимость применения новой технологии для повышения ресурса якорей тяговых двигателей методом капсулирования пропитанной изоляции энергией инфракрасного излучения [8].

Такой метод более экономичен в затратах на электроэнергию и повремени операции, чем в сушильной печи. Процесс герметизации компаундом изоляции лобовых частей обмоток представлен схемой на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Схема процесса герметизации:

1 – лобовая часть обмотки; 2 – привод; 3 – ёмкость с компаундом; 4 – инфракрасные излучатели; 5 – инфракрасный облучатель

Операция по нанесению компаунда методом окунания изоляции лобовой части обмотки тяговой электрической машины осуществляются при помощи периодического погружения сегмента изоляции лобовой части вращающейся тяговой электрической машины в емкость с компаундом. Одновременно пропитанная компаундом изоляция лобовой части обмотки вращающейся тяговой электрической машины нагревается до температуры 100–120 °С при помощи инфракрасных излучателей, равномерно расположенных в инфракрасном облучателе по периметру средней окружности лобовой части обмотки тяговой электрической машины.

Опытно-промышленная установка для реализации эффективной технологии капсулирования изоляции лобовой части обмотки якоря тягового двигателя показана на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 – Опытно-промышленная установка для реализации эффективной технологии капсулирования изоляции лобовой части обмотки якоря тягового двигателя

Вследствие применения локального нагрева инфракрасным излучением пропитанной компаундом изоляции лобовой части обмотки тяговой электрической машины происходит капсулирование изоляции и существенно повышается надежность тяговой электрической машины методом защиты ее от действия внешних факторов. Локальный нагрев инфракрасным излучением позволяет сократить в 7–10 раз расход энергии и в 5–7 раз время на технологические операции по герметизации компаундом изоляции лобовой части обмотки тяговой электрической машины [8].

5.2 Прибор для выявления короткозамкнутых витков в обмотках якоря и полюсных катушках тяговых двигателей

Основными дефектами при изготовлении тяговых электродвигателей (ТЭД) и их капитальном ремонте являются межвитковые замыкания (МВЗ) в обмотках якоря и полюсных катушках. Соответствующий контроль за качеством выполнения обмоточных работ должен осуществляться приборами, позволяющими выявить наличие МВЗ и его место в обмотке якоря или полюсной катушке [14].

В дипломном проекте был разработан прибор для выявления МВЗ в якорных и полюсных катушках ТЭД. Схема прибора состоит из 4 резисторов, 7 диодов, простого переключателя, 2 силовых тиристоров КУ 202В. Чувствительность прибора достаточно высока. В качестве индикатора в приборе используется микроамперметр на ток полного отклонения 50-200 мкА.

Прибор легко перестраивается на соответствующий тип машины и обмотки путем подбора емкостей и регулируемых резисторов.

Работа прибора основана на введении в обмотку якоря или полюсной катушки импульсного напряжения и измерения разницы между величинами этого напряжения и опорного напряжения, возникающего при наличии в обмотке виткового замыкания [14].

Электрическая схема прибора показана на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 – Электрическая схема прибора

Она состоит из импульсного генератора, схемы измерения и компенсации и блока питания.

Питание элементов схемы осуществляется от трансформатора Тр1 с насыщенной магнитной системой. Трансформатор имеет следующие параметры:

– обмотка 1 (выводы 1-2) 3250 витков, провод ПЭВ-2, d = 0.15 мм;

– обмотка 2 (выводы 3-4) 520 витков, провод ПЭВ-2, d = 0.15 мм;

– обмотка 3 (выводы 5-6) 520 витков, провод ПЭВ-2, d = 0.15 мм;

– обмотка 4 (выводы 7-8) 65 витков, провод ПЭВ-2, d = 0.15 мм;

– обмотка 5 (выводы 9-10) 65 витков, провод ПЭВ-2, d = 0.15 мм;

– обмотка 6 (выводы 11-12) 100 витков, провод ПЭВ-2, d = 0.15 мм;

Сердечник трансформатора имеет следующие размеры: ширина пластин ненасыщенного сердечника – 20 мм, ширина пластин насыщенного сердечника – 10 мм. Окно: ширина – 25 мм, высота – 50 мм, толщина набора – 40 мм.

Генератор импульсного напряжения собран на тиристорах КУ 202В и работает на принципе заряд-разряд конденсаторов С1 и С2.

Питание генератора импульсов осуществляется от обмотки 2 (выводы 3-4) трансформатора Тр1. Выпрямляющими элементами схемы являются диоды Д3-Д4, через которые происходит заряд конденсаторов С1 и С2 до амплитудного значения напряжения обмотки 2.

В качестве разрядных элементов схемы применены управляемые диоды Д5 и Д6, напряжение с которых поступает на нагрузку (через специальные щупы на коллектор якоря или катушку полюсов).

Напряжение управления на тиристоры Д5 и Д6 снимается с обмоток 4 и 5 через диоды Д1 и Д2. Эти обмотки включены в противофазе с обмоткой 2 так, что положительное напряжение на управляющие электроды тиристоров Д5 и Д6 поступает в момент окончания заряда конденсаторов С1 и С2. Резисторы R1 и R2 ограничивают ток управления тиристоров.

Напряжение компенсации снимается с выпрямителя М2, представляющего собой выпрямительный мост типа КЦ 402 и питаемого от обмотки 3 трансформатора Тр1.

Для выпрямления напряжения, снимаемого с нагрузки, применяется выпрямительный мост М1. Выпрямленное напряжение с нагрузки и напряжение компенсации сравнивается, и разница подается на индикатор, представляющий собой микроамперметр магнитоэлектрической системы.

Диод Д7 ограничивает ток обратной полярности на головке индикатора при отсутствии нагрузки на выходе генератора импульсного напряжения.

Конструктивно все элементы схемы прибора размещены в одном корпусе. Схема смонтирована на гетинаксовой панели, жестко связанной с лицевой панелью, вдвигаемой в металлический кожух.

Прибор приведен на рисунке 5.4.

Рисунок 5.4 – Прибор для выявления межвитковых замыканий

На лицевую панель вынесены:

– тумблер включения питания «Сеть»;

– сигнальная лампочка;

– стрелочный индикатор – микроамперметр;

– щупы подключения.

Применение прибора позволяет выявить витковые замыкания в обмотках якорей и полюсных катушках возбуждения на различных стадиях их изготовления. Это повышает качество капитального ремонта всех электрических машин электровоза, а также уменьшает затраты на устранение неисправностей, выявленных на испытательной станции после завершения ремонта машин.

Основные достоинства прибора по сравнению с другими типами аналогичных приборов сводятся к следующему: простота, малая стоимость, высокая чувствительность, надежность, простота настройки, малые габариты и масса.

Недостаток – чувствительность прибора снижается при увеличении числа витков в обмотках, особенно в полюсных катушках, когда короткозамкнутых витков всего один-два.

Прибор рекомендуется применять для определения МВЗ в обмотках ТЭД в локомотивных депо и цехах по производству и капитальному ремонту электрических машин. В каждом конкретном случае прибор должен быть соответствующим образом настроен на конкретный тип обмотки в зависимости от числа витков, геометрических размеров и других параметров [14].

6 СОСТАВЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ ИНСТРУКЦИИ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

До постановки локомотива на, текущий ремонт электрические машины необходимо продуть сухим, сжатым воздухом на специально выделенных для этой цели канавах [11].

Продувку электрических машин выполнять сжатым воздухом давлением 0,2–0,3 МПа (2–3 кгс/см²) в защитных очках и в противопыльном респираторе. При этом наконечник шланга следует держать на расстоянии (100–150) мм от обдуваемых частей.

Продувку тяговых двигателей, снятых с электровоза, выполнять в электромашинном цехе (отделении) депо в специальной продувочной камере с вытяжной вентиляцией. Очистить крышки коллекторных люков так, чтобы при их открывании скопившиеся пыль, грязь или снег не попали в коллекторную камеру.

Очистить тяговый двигатель от оставшейся пыли и грязи.

Характеристики

Список файлов ВКР