3.Полный антиплагиат_Аболмасов (1236049), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Изломы соединительных перемычек и кронштейнов 21 20Гистограмма основных причин неплановых ремонтов тягового генератора за12 месяцев в 2015 и 2016 годах показана на рисунке 2.9.Рисунок 2.9 – Гистограмма основных причин непланового ремонта тягового генератора за2015 и 2016 годОсновными причинами непланового ремонта тяговых генераторов является:- эксплуатация главного генератора на предельно допустимом токе,вследствие работы локомотива на аварийном режиме, постороннее34вмешательство в электрическую схему тепловоза, при работе на аварийномрежиме, установка УСТА с применением разных монтажных электрическихсхем для съема параметров и регулирования мощности ДГУ на секциях А, Б, В;- программное обеспечение системы УСТА, производства УЛРЗ, которое необеспечивает корректировки мощности ДГУ при возникновении режимовбуксования колесных пар;- негативное влияние на работоспособность главных генераторов оказываетэксплуатация тепловозов с отключенными тяговыми электродвигателями;- нарушение технологии пайки на УЛРЗ и использование электрическойсварки;- низкое качество ремонта главных генераторов на техническомобслуживании (ТО-3) и текущем ремонте (ТР-1);- состояние щеткодержателей проверяется только в доступной «верхней»части траверсы;- выступание коллекторных пластин в результате ослабления крепленияприжимного конуса коллектора якоря, вследствие отсутствия контроля засостоянием коллектора при производстве текущего ремонта (ТР-3);353 ВЛИЯНИЕ ДИАМЕТРА БАНДАЖА НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕХАРАКТЕРИСТИКИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТНЛЯМноголетний опыт работы локомотивных депо показывает, что тепловозыодной серии, работающие приблизительно в равных условиях, которымпроизводят ремонт на одних и тех же предприятиях, значительно отличаютсядруг от друга по техническим характеристикам.В эксплуатации тяговых двигателей допускаются отклонения иххарактеристик.
Так по ГОСТ 2582 допускается отклонение характеристик ТЭДна ±4 %. Например, тяговый электродвигатель ЭД-118 имеет мощность 305 кВт,с учетом отклонений параметров его мощность может варьироваться от 293 до317 кВт, это в свою очередь приводит к ухудшению КПД ТЭД и локомотива вцелом.Причиной этого является то что, при работе, на одном локомотиве можетвозникать разность диаметров колёс, что, как следствие, вызывает нарушениеравномерного распределения токов между данными тяговымиэлектродвигателями и их цепями, это так же приводит к разнице в тяговыхусилиях.
В эксплуатации возможны расхождении диаметров колёс до 65 мм. Такна локомотиве могут встречается колёса с диаметрами от 1050 до 985 мм.3.1 Влияние диаметра бандажа на противоэлектродвижущую силутягового электродвигателяАнализируя параметры, зависящие от разности диаметра колёс можнозаметить, что с уменьшением диаметра колеса увеличивается частота оборотовякоря, а соответственно и противо-ЭДС.Используя формулы 3.1-3.5 рассчитаем частоту оборотов двигателя ипротиво-ЭДС для скорости 25 км/ч и диаметров бандажей от 1050 до 985 мм:36(3.1)где - скорость локомотива 25 км/ч;передаточное отношение 4,41;- диаметр бандажа,(3.2)(3.3)где - значение магнитного потока возбуждения ТЭД, 0,103 Вб;(3.4)где - суммарное сопротивление ТЭД ;- падение напряжение в щеточно-коллекторном контакте,В;(3.5)где - мощность ТЭД ЭД-118, 305 кВт.Расчёты формул 3.1-3.5 представлены в таблице 3.1.Таблица 3.1 – Расчёты частоты оборотов и противо-ЭДС ТЭД, мм, об/мин, В, А, В, В1050 556,5 440,9 751,9 26,7 414,21045 559,2 443,0 748,3 26,6 416,41040 561,9 445,2 744,7 26,5 418,71035 564,6 447,3 741,1 26,4 420,91030 567,3 449,5 737,6 26,3 423,2371025 570,1 451,7 734,0 26,1 425,51020 572,9 453,9 730,4 26,0 427,91015 575,7 456,1 726,8 25,9 430,21010 578,5 458,4 723,2 25,8 432,6Окончание таблицы 3.1, мм, об/мин, В, А, В, В1005 581,4 460,7 719,7 25,7 435,01000 584,3 463,0 716,1 25,6 437,4995 587,3 465,3 712,5 25,4 439,8990 590,2 467,6 708,9 25,3 442,3985 593,2 470,0 705,3 25,2 444,8На рисунке 3.1 и 3.2 представлены графики, построенные по результатамрасчёта частоты оборотов и противо-ЭДС ТЭД.38Рисунок 3.1 – Зависимость частоты оборотов ТЭД от диаметра КПРисунок 3.2 – Зависимость противо-ЭДС от диаметра КПВ диапазоне диаметров колёс от 1050 до 985 мм частота оборотов якоряувеличится с 556,5 до 593,2 об/мин, а противо-ЭДС с 414,2 до 444,8 В, чтосоставило 7,4 %.
Увеличение противо-ЭДС ведёт к несогласованной работетяговых электродвигателей, и соответственно всего локомотива в целом.Напомним, что локомотивные системы защиты от буксования КМБ реализуютна 2,7 В.3.2 Влияние диаметра бандажа на процесс появления буксованияОдной из причин возникновения буксования является разность диаметровбандажей колёсных пар (КП) в секции тепловоза. Зная значения, рассчитанныепо формулам 3.1-3.5 по формуле 3.6 можно рассчитать линейную скорость якоряТЭД.(3.6)39Подставляя значения числа оборотов ТЭД для скоростей от 20-100 км/чрассчитаем линейную скорость якоря.
Расчёты сведены в Таблицу 3.2.Таблица 3.2 – Расчёт линейной скорости коллектора, км/ч20 25 30 35, мм,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч1050 445,2 11,50 556,5 14,38 667,8 17,26 779,1 20,131045 447,3 11,56 559,2 14,45 671,0 17,34 782,8 20,231040 449,5 11,61 561,9 14,52 674,2 17,42 786,6 20,321035 451,7 11,67 564,6 14,59 677,5 17,51 790,4 20,421030 453,8 11,73 567,3 14,66 680,8 17,59 794,2 20,521025 456,1 11,78 570,1 14,73 684,1 17,68 798,1 20,621020 458,3 11,84 572,9 14,80 687,4 17,76 802,0 20,721015 460,6 11,90 575,7 14,88 690,8 17,85 806,0 20,831010 462,8 11,96 578,5 14,95 694,2 17,94 810,0 20,931005 465,1 12,02 581,4 15,02 697,7 18,03 814,0 21,031000 467,5 12,08 584,3 15,10 701,2 18,12 818,1 21,14995 469,8 12,14 587,3 15,17 704,7 18,21 822,2 21,24990 472,2 12,20 590,2 15,25 708,3 18,30 826,3 21,35985 474,6 12,26 593,2 15,33 711,9 18,39 830,5 21,46Продолжение таблицы 3.2, км/ч 40 45 50 55, мм,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч1050 890,4 23,01 1001,7 25,88 1113 28,76 1224,3 31,631045 894,7 23,12 1006,5 26,01 1118,3 28,90 1230,2 31,791040 899,0 23,23 1011,3 26,13 1123,7 29,03 1236,1 31,941035 903,3 23,34 1016,2 26,26 1129,1 29,18 1242,0 32,091030 907,7 23,45 1021,2 26,39 1134,6 29,32 1248,1 32,251025 912,1 23,57 1026,1 26,51 1140,1 29,46 1254,2 32,411020 916,6 23,68 1031,2 26,64 1145,7 29,60 1260,3 32,561015 921,1 23,80 1036,2 26,78 1151,4 29,75 1266,5 32,731010 925,7 23,92 1041,4 26,91 1157,1 29,90 1272,8 32,891005 930,3 24,04 1046,6 27,04 1162,8 30,05 1279,1 33,051000 934,9 24,16 1051,8 27,18 1168,7 30,20 1285,5 33,22995 939,6 24,28 1057,1 27,23 1174,5 30,35 1292,0 33,38990 944,4 24,40 1062,4 27,45 1180,5 30,50 1298,5 33,55985 949,2 24,52 1067,8 27,59 1186,4 30,66 1305,1 33,7240Продолжение таблицы 3.2,км/ч60 65 70 75 80,мм,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч1050 1335,6 34,51 1446,9 37,39 1558,2 40,26 1669,5 43,14 1780,8 46,011045 1342,0 34,68 1453,8 37,56 1565,7 40,45 1677,5 43,34 1789,3 46,231040 1348,4 34,84 1460,8 37,75 1573,2 40,65 1685,6 43,55 1797,9 46,461035 1355,0 35,01 1467,9 37,93 1580,8 40,85 1693,7 43,76 1806,6 46,681030 1361,5 35,18 1475,0 38,11 1588,5 41,04 1701,9 43,98 1815,4 46,911025 1368,2 35,35 1482,2 38,30 1596,2 41,24 1710,2 44,19 1824,2 47,141020 1374,9 35,53 1489,5 38,49 1604,0 41,45 1718,6 44,41 1833,2 47,371015 1381,7 35,70 1496,8 38,68 1611,9 41,65 1727,1 44,63 1842,2 47,601010 1388,5 35,88 1504,2 38,87 1619,9 41,86 1735,6 44,85 1851,3 47,841005 1395,4 36,06 1511,7 39,06 1628,0 42,06 1744,3 45,07 1860,5 48,071000 1402,4 36,24 1519,2 39,26 1636,1 42,27 1753,0 45,29 1869,8 48,31995 1409,4 36,42 1526,9 39,45 1644,3 42,49 1761,8 45,52 1879,2 48,56990 1416,5 36,60 1534,6 39,65 1652,6 42,70 1770,7 45,75 1888,7 48,80985 1423,7 36,79 1542,4 39,85 1661,0 42,49 1779,7 45,98 1898,3 49,05Окончание таблицы 3.2, км/ч 85 90 95 100, мм,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч,об/мин,км/ч1050 1892,1 48,89 2003,4 51,77 2114,7 54,64 2226,0 57,521045 19012 49,12 2013,0 52,01 2124,8 54,90 2236,7 57,791040 1910,3 49,36 2022,7 52,26 2135,0 55,17 2247,4 58,071035 1919,5 49,60 2032,4 52,52 2145,3 55,43 2258,3 58,351030 1928,8 49,84 2042,3 52,77 2155,8 55,70 2269,2 58,631025 1938,2 50,08 2052,3 53,03 2166,3 55,97 2280,3 58,921020 1947,8 50,33 2062,3 53,29 2176,9 56,25 2291,5 59,211015 1957,3 50,58 2075,5 53,55 2187,6 56,53 2302,8 59,501010 1967,0 50,83 2082,7 53,82 2198,5 56,80 2314,2 59,791005 1976,8 51,08 2093,1 54,08 2209,4 57,09 2325,7 60,091000 1986,7 51,33 2103,6 54,35 2220,4 57,37 2337,3 60,39995 1996,7 51,59 2114,1 54,63 2231,6 57,66 2349,0 60,70990 2006,8 51,85 2124,8 54,90 2242,9 57,95 2360,9 61,0041985 2017,0 52,12 2135,6 55,18 2254,2 58,25 2372,9 61,31На рисунке 3.3 представлен график зависимости линейной скорости якоря отдиаметра бандажа для скоростей от 20-100 км/ч.Рисунок 3.3 – График зависимости линейной скорости якоря от диаметра бандажаУменьшение диаметра бандажа приводит к увеличению линейной скоростиякоря.
Так, при скорости в 25 км/ч, линейная скорость якоря для колёсной парыс диаметром 1050 мм будет составлять 14,4 км/ч, а при диаметре 985 мм 15,3км/ч, что составляет 6 %. Увеличение линейной скорости якоря приводит кросту частоты вращения якоря. Возрастание частоты вращения якоря приводитк возрастанию реактивной ЭДС, которая индуцируется в коммутируемыхсекциях, и тем самым процесс коммутации протекает неблагоприятно.Нарушение процесса коммутации приводит к искрению щеток, длительное42искрение щёток приводит к преждевременному износу коллектора и щёток, атакже появлению кругового огня.
Эти факторы приводят тяговыеэлектродвигатели в не рабочее состояние. [4]Определять начальную стадию буксования двигателя можно методом исредствами определения частоты вращения якоря по коммутации на коллекторе.Зная число коллекторных пластин и сколько перекрывает щётка, а такжеиспользуя значения линейной скорости якоря из таблицы 3.2 по формуле 3.7 и3.8 рассчитаем значение частоты вращения якоря по коммутации на коллекторе.Расчёты выполним для значений скорости от 20-100 км/ч и диаметров бандажаот 985-1050 мм. Выполненные расчёты сведём в таблицу 3.4.(3.7)(3.8)Таблица 3.4 – Расчёт частоты вращения якорямм20 км/ч 25 км/ч 30 км/чкм/ч об/минкГцкм/ч об/минкГцкм/ч об/минкГц1050 11,50 123,7 35,62 14,38 154,58 44,52 17,26 185,50 53,421045 11,56 124,3 35,79 14,45 155,32 44,73 17,34 186,39 53,681040 11,61 124,9 35,96 14,52 156,07 44,95 17,42 187,28 53,941035 11,67 125,5 36,13 14,59 156,82 45,17 17,51 188,19 54,21030 11,73 126,1 36,31 14,66 157,58 45,38 17,59 189,10 54,461025 11,78 126,7 36,49 14,73 158,35 45,61 17,68 190,02 54,731020 11,84 127,3 36,66 14,8 159,13 45,83 17,76 190,96 55,001015 11,90 127,9 36,84 14,88 159,91 46,06 17,85 191,90 55,271010 11,96 128,6 37,03 14,95 160,71 46,28 17,94 192,85 55,541005 12,02 129,2 37,21 15,02 161,50 46,51 18,03 193,81 55,821000 12,08 129,9 37,40 15,1 162,31 46,75 18,12 194,78 56,10995 12,14 130,5 37,59 15,17 163,13 46,98 18,21 195,75 56,38990 12,20 131,2 37,78 15,25 163,95 47,22 18,30 196,74 56,66985 12,26 131,8 37,97 15,33 164,78 47,46 18,39 197,74 56,9543Продолжение таблицы 3.4мм35 км/ч 40 км/ч 45 км/чкм/ч об/минкГцкм/ч об/минкГцкм/ч об/мин кГц1050 20,13 216,42 62,33 23,01 247,33 71,23 25,88 278,25 80,11045 20,23 217,45 62,63 23,12 248,52 71,57 26,01 279,58 80,51040 20,32 218,50 62,93 23,23 249,71 71,92 26,13 280,93 80,91035 20,42 219,55 63,23 23,34 250,92 72,26 26,26 282,28 81,31030 20,52 220,50 63,54 23,45 252,14 72,62 26,39 283,65 81,71025 20,62 221,70 63,85 23,57 253,37 72,97 26,51 285,04 82,11020 20,72 222,78 64,16 23,68 254,61 73,33 26,64 286,43 82,51015 20,83 223,88 64,48 23,80 255,86 73,69 26,78 287,84 82,91010 20,93 224,99 64,80 23,92 257,13 74,05 26,91 289,27 83,31005 21,03 226,11 65,12 24,04 258,41 74,42 27,04 290,71 83,71000 21,14 227,24 65,44 24,16 259,70 74,79 27,18 292,16 84,1995 21,24 228,38 65,77 24,28 261,01 75,17 27,13 293,63 84,6990 21,35 229,53 66,11 24,40 262,32 75,55 27,45 295,11 85,0985 21,46 230,70 66,44 24,52 263,65 75,93 27,59 296,61 85,4Продолжение таблицы 3.4мм50 км/ч 55 км/ч 60 км/чкм/ч об/мин кГц км/ч об/минкГцкм/ч об/минкГц1050 34,51 309,17 89,04 31,63 340,09 97,94 34,51 371,00 106,851045 34,68 310,65 89,47 31,79 341,71 98,41 34,68 372,78 107,361040 34,84 312,14 89,90 31,94 343,35 98,89 34,84 374,57 107,881035 35,01 313,65 90,33 32,09 345,01 99,36 35,01 376,38 108,401030 35,18 315,17 90,77 32,25 346,69 99,85 35,18 378,20 108,921025 35,35 316,71 91,21 32,41 348,38 100,33 35,35 380,05 109,451020 35,53 318,26 91,66 32,56 350,09 100,82 35,53 381,91 109,991015 35,70 319,83 92,11 32,73 351,81 101,32 35,70 383,79 110,531010 35,88 321,41 92,57 32,89 353,55 101,82 35,88 385,69 111,081005 36,06 323,01 93,03 33,05 355,31 102,33 36,06 387,61 111,631000 36,24 324,63 93,49 33,22 357,09 102,84 36,24 389,55 112,19995 36,42 326,26 93,96 33,38 358,88 103,36 36,42 391,51 112,75990 36,60 327,90 94,44 33,55 360,69 103,88 36,60 393,48 113,32985 36,79 329,57 94,92 33,72 362,53 104,41 36,79 395,48 113,9044Продолжение таблицы 3.4мм65 км/ч 70 км/ч 75 км/ч 80 км/чкм/чоб/минкГц км/чоб/минкГцкм/чоб/минкГцкм/чоб/минкГц1050 37,4 401,9 115,8 40,3 432,8 124,7 43,1 463,8 133,6 46,0 494,7 142,51045 37,6 403,8 116,3 40,6 434,9 125,3 43,3 466,0 134,2 46,2 497,0 143,11040 37,8 405,8 116,9 40,7 437,0 125,9 43,6 468,2 134,8 46,5 499,4 143,81035 37,9 407,7 117,4 40,9 439,1 126,5 43,8 470,5 135,5 46,7 501,8 144,51030 38,1 409,7 118,0 41,0 441,2 127,1 44,0 472,8 136,2 46,9 504,3 145,21025 38,3 411,7 118,6 41,2 443,4 127,7 44,2 475,1 136,8 47,1 506,7 145,91020 38,5 413,7 119,2 41,5 445,6 128,3 44,4 477,4 137,5 47,4 509,2 146,71015 38,7 415,8 119,7 41,7 447,8 129,0 44,6 479,7 138,2 47,6 511,7 147,41010 38,9 417,8 120,3 41,9 450,0 129,6 44,9 482,1 138,8 47,8 514,3 148,11005 39,1 419,9 120,9 42,1 452,2 130,2 45,1 484,5 139,5 48,1 516,8 148,81000 39,3 422,0 121,5 42,3 454,5 130,9 45,3 486,9 140,2 48,3 519,4 149,6995 39,5 424,1 122,2 42,5 456,8 131,6 45,5 489,4 140,9 48,6 522,0 150,3990 39,7 426,3 122,8 42,7 459,1 132,2 45,8 491,9 141,7 48,8 524,6 151,1985 39,9 428,4 123,4 42,5 461,4 132,9 46,0 494,4 142,4 49,0 527,3 151,9Окончание таблицы 3.4мм85 км/ч 90 км/ч 95 км/ч 100 км/чкм/чоб/минкГц км/чоб/минкГцкм/чоб/минкГцкм/чоб/минкГц1050 48,9 525,6 151,4 51,8 556,5 160,3 54,6 587,4 169,2 57,5 618,3 178,11045 49,1 528,1 152,1 52,0 559,2 161,0 54,9 590,2 170,0 57,8 621,3 178,91040 49,4 530,6 152,8 52,3 561,9 161,8 55,2 593,1 170,8 58,1 624,3 179,81035 49,6 533,2 153,6 52,5 564,6 162,6 55,4 595,9 171,6 58,4 627,3 180,71030 49,8 535,8 154,3 52,8 567,3 163,4 55,7 598,8 172,5 58,6 630,3 181,51025 50,1 538,4 155,1 53,0 570,1 164,2 56,0 601,7 173,3 58,9 633,4 182,41020 50,3 541,0 155,8 53,3 572,9 165,0 56,2 604,7 174,2 59,2 636,5 183,31015 50,6 543,7 156,6 53,6 575,7 165,8 56,5 607,7 175,0 59,5 639,7 184,21010 50,8 546,4 157,4 53,8 578,5 166,6 56,8 610,7 175,9 59,8 642,8 185,11005 51,1 549,1 158,1 54,1 581,4 167,4 57,1 613,7 176,8 60,1 646,0 186,11000 51,3 551,9 158,9 54,4 584,3 168,3 57,4 616,8 177,6 60,4 649,3 187,0995 51,6 554,6 159,7 54,6 587,3 169,1 57,7 619,9 178,5 60,7 652,5 187,9990 51,9 557,4 160,5 54,9 590,2 170,0 58,0 623,0 179,4 61,0 655,8 188,9985 52,1 560,3 161,4 55,2 593,2 170,8 58,2 626,2 180,3 61,3 659,1 189,845Из расчёта видно, что при диаметре бандажа 1050 мм и скорости локомотиваот 20 до 100 км/ч, частота коммутации находится в интервале от 35 кГц до 178кГц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
