Дисертация
  • формат pdf
  • размер 12,64 МБ
  • добавлен 06 апреля 2016 г.
Соколов О.О. Повышение ресурса тяговых электрических машин электропоездов постоянного тока
Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Москва, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МГУПС (МИИТ)), 2015. — 201 с.
Специальность 05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты
Научный руководитель: д.т.н., доцент Смирнов В.П.
Целью диссертационного исследования является разработка методик и средств, для повышения ресурса тяговых электрических машин электропоездов постоянного тока.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- уточнён механизм процесса снижения диэлектрических свойств изоляционных конструкций ТЭМ электропоездов постоянного тока, который обусловлен: тепловым износом изоляции, ускоряемым перегрузками, из-за неравномерности токовой нагрузки и интенсивным применением электрического торможения и снижением количества охлаждающего воздуха ТЭМ в зимний период вследствие закрытия отверстий для выхода воздуха; термомеханическим износом изоляции, из-за снижения ее упругости в зимний период; а также электрическим старением изоляции ТЭМ, включенных первыми в силовую цепь со стороны контактной сети. При аварийной эксплуатации моторных вагонов с отключенными тяговыми машинами их многопористая изоляция обильно увлажняется, как по скорости, так и по объему накопляемой влаги. Это приводит к резкому снижению электрической прочности и пробою изоляции под действием напряжения контактной сети при вводе ТЭМ в эксплуатацию;
- усовершенствована методика расчета старения изоляционных конструкций ТЭМ электропоездов, позволяющая определить скорость старения изоляции с учетом теплового, термомеханического и электрического износа;
- разработано оригинальное устройство контроля объемного увлажнения изоляционных конструкций ТЭМ, позволившее своевременно выявлять тяговые машины с пониженной электрической прочностью изоляции из-за переувлажнения и предотвратить ее пробой.
Практическая значимость работы:
- уточненный механизм процесса снижения диэлектрических свойств изоляционных конструкций ТЭМ позволяет: совершенствовать систему вентиляции тяговых машин с учетом зимних условий эксплуатации на железных до-рогах России; обеспечивать выравнивание электрического воздействия на изоляцию ТЭМ, находящихся в неравных потенциальных условиях в силовой цепи; совершенствовать систему контроля теплового состояния элементов электрической машины; своевременно выявлять ТЭМ с переувлажненной изоляцией;
- разработанная автором методика статистического контроля изоляции ТЭМ дает возможность определить состояние изоляционных конструкций парка электропоездов депо;
- предложенная автором усовершенствованная методика расчета старения изоляции ТЭМ электропоездов позволяет определить тепловой режим ТЭМ при увеличении токовой нагрузки из-за интенсивного использования электрического торможения и повышения технической скорости на направлениях движения электропоездов без превышения допустимой температуры;
- разработанная оригинальная методика переключения тяговых электрических машин в силовой цепи моторного вагона позволяет существенно снизить электрическое старение ТЭМ;
- усовершенствованная система вентиляции тяговых электрических машин обеспечивает необходимый уровень теплоотдачи и теплопроводности изоляционных конструкций, существенно снижая температуру перегрева обмоток;
- предложенная автором система температурного контроля ТЭМ позволяет обеспечить снижение токовой нагрузки при увеличении температуры выше предельно допустимого значения;
- предлагаемая автором методика контроля объемного увлажнения изоляции ТЭМ позволяет своевременно выявить тяговые машины с пониженной электрической прочностью изоляции и исключить ее пробой.