Отзыв оппонента (Снижение износа щеток в коллекторных машинах постоянного и переменного тока)

ОТЗЫВофициального оппонента д.т.н., доцентаПлохова Игоря Владимировича на диссертацию Тимошенко ВячеславаНиколаевича «Снижение износа щёток в коллекторных машинахпостоянного и переменного тока», представленной на соискание учёнойстепени кандидата технических наук по специальности05.09.01 – «Электромеханика и электрические аппараты»Актуальность темы диссертацииВ настоящее время одним из наиболее распространённых иконструктивно простых электромеханических преобразователей энергии досих пор остаются машины, оснащённые системами скользящего токосъёма(коллекторные машины постоянного и переменного тока, синхронные,асинхронные и др.).

Связано это с имеющимися у них общепризнаннымипреимуществами перед бесконтактными машинами, такими как дешевизна ипростота конструкции, наличие глубокого теоретического и практическогобазиса по конструированию и эксплуатации, как самих машин, так ищеточно-контактных узлов.Одним из основных недостатков электрических машин, оснащённыхвращающимися токосъёмниками, является естественный рабочий изностоковедущих щёток, который определяет ресурс работы электрическоймашины. Диссертация посвящена исследованию способов снижения износащёток в коллекторных машинах постоянного и переменного тока,уменьшению износа щёток в машинах постоянного тока, работающих впусковых режимах; уменьшению износа щёток в коллекторных машинахпеременного тока и является актуальной.Цель диссертации– снижение износа токоведущих щёток иколлектора в коллекторных электрических машинах постоянного ипеременного тока, предназначенных для работы в нормальных и высотныхусловиях за счёт применения смазывающих щёток, выполненных на основедисульфида молибдена, ускоренного образования политурной плёнки наколлекторе, замены материала коллектора, смещения щёток.Научнуюновизнурезультатовдиссертационнойработысоставляют:1.

Методика ускоренного образования политурной плёнки наколлекторе за счёт включения в систему токопередачи наряду со штатнымищётками щёток, обладающих повышенной скоростью образованияполитурной плёнки. Эффективность подтверждена результатами заводских илётных испытаний с увеличением ресурса щёток до 5 раз.2. Методика определения оптимального положения токоведущих щётокна коллекторе в коллекторных машинах переменного тока с установкойщёток в корпусе двигателя без возможности их смещения. В соответствии спредлагаемой методикой было определено оптимальное положение щёток вдвигателе мощностью 1,8; 2; 2,2 кВт.

Модернизированные двигателивнедрены в серийное производство с реальным экономическим эффектом.3. Конструкция щёточно-коллекторного узла коллекторного двигателяпеременного тока, обеспечивающая снижение уровня радиопомех помощности и напряжению с уменьшением износа щёток. Эффективностьподтверждена актами промышленных испытаний.4. Исследование влияния материала профиля коллектора (профильПКМ и ПКМС) двигателя переменного тока на возможность применениясмазывающей щётки, выполненной на основе дисульфида молибдена(ДМИ-7) с расчётом микротемператур в зоне контакта щётка – коллектор сдоказательством активного влияния материала коллектора на величинумикротемпературы в зоне контакта.5.

Разработанная физическая модель износа щёток при установкесмазывающей щётки, выполненной на основе дисульфида молибдена(ДМИ-7).6. Разработанная физическая модель износа коллектора при работе безсмазывающей щётки и со смазывающей щёткой, выполненной на основедисульфида молибдена (ДМИ-7), с проверкой адекватности напромышленных образцах, подтверждённой актом заводских испытаний.Обоснованность и достоверность результатов и выводовдиссертации обеспечены корректным применением классическихположений электромеханики, использованием методов математическогомоделирования, а также экспериментальными исследованиями. Внедрениерезультатов работы на АО «Электромашиностроительный завод «Лепсе»г. Киров, подтвержденное двумя актами, два акта промышленных испытаний,три акта по результатам лётных испытаний, три акта промышленныхиспытаний свидетельствует о корректности выводов диссертационнойработы.Практическую ценность работы составляют:- Рекомендации по выбору материала профиля коллекторовэлектрических машин, обеспечивающих минимальный износ токоведущихщёток, работающих в нормальных и высотных условиях.- Рекомендации по снижению износа токоведущих щёток с разнымиматериалами профиля коллектора у герметизированных двигателей,работающих в высотных условиях, за счёт применения смазывающей щётки,выполненной на основе дисульфида молибдена.- Результаты влияния сроков хранения электродвигателей наэффективность применения смазывающих щёток.- Методика ускорения образования политурной плёнки вмногощёточных системах за счёт включения в систему токопередачи щёток,обладающих повышенной скоростью образования политурной плёнки.- Методика снижения степени искрения в коллекторных машинахпеременного тока при постоянном тормозном моменте на валу за счётсмещения токоведущих щёток по направлению вращения якоря,обеспечивающая улучшение технико-экономических показателей двигателя.- Физические модели износа коллектора и щёток в случае применениясмазывающей щётки в коллекторном двигателе переменного тока позволяютна стадии проектирования двигателя оценивать возможность применениясмазывающих щёток.Результатыивыводдиссертационногоисследованиярекомендуется использовать при разработке коллекторных двигателей дляавиации, промышленности и транспорта.

Прикладной характер работыориентируетиспользованиерезультатовнаотечественныхэлектромашиностроительныхпредприятиях,такихкак:АО «Электромашиностроительный завод «Лепсе», АО «Электропривод»,АО «Псковский электромашиностроительный завод». Рекомендуетсяиспользовать полученные основные результаты диссертации в ВУЗах приобучениимагистровиаспирантовпо программеподготовки«Электромеханика».Оценка содержания и оформления диссертации.

Структурадиссертации общепринятая, имеет внутреннее единство и четкое логическоепостроение. По каждой главе и диссертации в целом сделаны выводы.Диссертация в целом написана грамотно, с использованием техническихтерминов, аккуратно оформлена.Диссертация представлена текстом на 152 страницах, состоит извведения, заключения, пяти глав и приложений. Список литературывключает 132 источника.Во введении показана актуальность работы, научная новизна,практическая ценность, сформулирована цель исследования. Первая главарассматривает вопросы износа щёток электрических машин и их снижения внормальных и высотных условиях.

Вторая глава посвящена повышенномуизносу токоведущих щёток у электрических двигателей постоянного тока,имеющих разную степень герметизации, работающих в высотных условиях.В ней представлены результаты измерения сопротивления политурнойплёнки и износа токоведущих щёток герметичных и разгерметизированныхдвигателей при работе в нормальных и высотных условиях. Сделанозаключение о факторах, влияющих на повышенный износ щёток угерметичных и разгерметизированных двигателей в высотных условиях.Предложена методика снижения износа щёток. В третьей главе работырассмотрены причины повышенного износа щёток у авиационного стартёргенератора ГС-12ТОК.

Предложена методика ускорения образованияполитурной плёнки в многощёточных системах за счёт включения в системутокопередачи щёток, обладающей высокой скоростью образованияполитурной плёнки. Четвёртая глава раскрывает методику определенияоптимального положения щеток в коллекторных машинах переменного тока,у которых щёткодержатели установлены в корпусе двигателя безвозможности их смещения. Показана конструкция щёточного узла, в которойрадиальная щётка смещается по направлению вращения коллекторапараллельно радиальному положению на половину тангенциального размеращётки.

Данная конструкция обеспечивает повышенную механическуюустойчивость контакта щётка-коллектор, снижение радиопомех по мощностии напряжению, а также снижение износа щёток. В пятой главе работыпроведена сравнительная оценка влияния материала коллектора (профильмарки ПКМ и ПКМС) на эффективность применения смазывающей щётки, срасчётом микротемператур в зоне контакта щётка-коллектор.

Рассмотреныфизические модели износа токоведущих щёток Г-33И и коллектора вколлекторном двигателе переменного тока (профиль коллектора маркиПКМС) в случае применения смазывающих щёток, выполненных на основедисульфида молибдена. Заключение обобщает исследование. Вприложениях приведены акты лётных и моторных испытаний, актывнедрения результатов работы в серийное производство, актыпромышленных испытаний.Соответствие автореферата основным положениям диссертации.Автореферат в компактном сжатом виде отражает содержание иосновные положения диссертации.Подтверждениеопубликованияосновныхрезультатовдиссертации.Материалы диссертации прошли серьезную апробацию, по результатамопубликованы 10 статей в изданиях по перечню ВАК, 3 издания входят вмеждународную базу цитирования Scopus, всего 21 публикация.