Онлайн поддержка
Все операторы заняты. Пожалуйста, оставьте свои контакты и ваш вопрос, мы с вами свяжемся!
ВАШЕ ИМЯ
ВАШ EMAIL
СООБЩЕНИЕ
* Пожалуйста, указывайте в сообщении номер вашего заказа (если есть)

Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА

Разработка испытательной станции ТЭД в локомотивном депо.

марина_прокофьева 2625 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 105 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 01.10.2022
Целью испытаний электрических машин является проверка их при-годности к той работе, к которой они предназначены. Критерием этой при-годности является удовлетворение ряда требований, предъявляемых к ма-шине техническими документами, определяющими ее проектирование, из-готовление и эксплуатацию потребителем. Основным таким документом для электрических машин ТПС является государственный стандарт 2582 – 81 (ГОСТ 2582 – 81):”Машины электри-ческие вращающиеся тяговые”. Данный стандарт распространяется на тяговые вращающиеся элек-трические машины: тяговые электродвигатели постоянного и пульсирующе-го тока; тяговые и вспомогательные генераторы постоянного и переменного тока; двигатели постоянного и переменного тока мощностью 600 Вт и бо-лее, в том числе расщепители фаз, предназначенные для привода вспомога-тельных машин и механизмов, применяемых на подвижном составе маги-стрального, маневрового и городского рельсового транспорта и изготовля-емые для нужд народного хозяйства и экспорта. На основе данного стандарта были разработаны программы приемо-сдаточных испытаний для тяговых электродвигателей тягового подвижного состава, изложенные в правилах по ремонту электрических машин: элек-тровозов ЦТ-ЦТВР 4782 и тепловозов ЦТ-ЦТВР 4677.
Введение

Тяговые электродвигатели (ТЭД) –один из основных узлов тягового электропривода, которые позволяют получать практически любые необхо-димые тяговые характеристики привода, т. е. любые зависимости скорости движения V от силы тяги F. Тяговые электродвигатели позволяют просто и надежно осуществлять управление работой локомотива с постов управле-ния, расположенных как на самом локомотиве, так и вне его. Наличие ТЭД дает возможность применять электрическое торможение подвижного со-става путем перевода их в генераторный режим. При этом электрическая энергия, вырабатываемая электродвигателями, может отдаваться в кон-тактную сеть (рекуперативное торможение) или рассеиваться в тормозных резисторах (реостатное торможение). При электрическом торможении зна-чительно ниже износ механической части локомотива и вагонов поезда, чем при пневматическом. Тяговые электродвигатели тягового подвижного состава работают в очень трудных условиях. Их нагрузка в эксплуатации кратковременно мо-жет превышать номинальную на 50 – 80 %, а температура обмоток может изменяться на 180 – 200 °С. Значительны динамические силы, действую-щие на двигатель и возникающие при прохождении колесными парами неровностей пути. Очень трудна защита ТЭД от проникновения в них пы-ли, влаги, снега. Одним из важнейших требований, предъявляемых в эксплуатации к тяговым электродвигателям, – их весьма продолжительная безотказная ра-бота в этих сложных условиях при наименьших затратах средств на обслу-живание машин. Высокая надежность ТЭД ТПС очень важна для эксплуа-тации, так как выход из строя даже одного тягового электродвигателя мо-жет вызвать задержку в движении поездов на участке большой протяженно-сти. Эти специфические условия работы и требования эксплуатации учиты-вают при проектировании ТЭД, а к качеству их изготовления и ремонта предъявляют очень высокие требования. Ежегодно на долю тяговых двигателей приходится около 22 % всех порч и неисправностей тягового подвижного состава. Основными неис-правностями ТЭД являются (диаграмма 1): пробой изоляции и МВЗ обмо-ток якоря – 28 %; пробой изоляции и МВЗ главных и дополнительных по-люсов – 15 %; повреждение якорных подшипников – 12 %; низкая изоляция обмоток – 10 %; попадание смазки в остов – 7 %; выплавление припоя из петушков коллектора – 6 %; трещины остова, подшипниковых щитов – 6 %; повреждение якорных бандажей – 4 %; биение коллектора – 3 %; повре-ждение соединений между полюсами, выводов катушек полюсов – 3 %; по-вреждение выводных кабелей – 2 %; излом вала – 2 %. Рис. В.1. Распределение неисправностей тяговых электродвигателей Основными причинами отказов указанных узлов являются: ? несоблюдение требований нормативно-технической документации и нарушение технологии ремонта; ? значительный срок службы ряда основных узлов локомотивов, в част-ности, электрических машин; ? несоблюдение условий эксплуатации локомотивов; ? недостаточная оснащенность производства современным диагностиче-ским оборудованием, позволяющим определять остаточный ресурс ра-боты отремонтированных узлов и деталей электропоездов. При этом основной причиной отказов является некачественный ре-монт в депо и локомотиворемонтных предприятиях, суммарная доля кото-рых составляет 71, 6 % от общего количества. Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод о недостаточной эффективности существующей системы испытаний и контроля качества ре-монта и необходимости ее совершенствования с применением новых техни-ческих средств и технологий. Для того чтобы исключить негативное влияние на качество ремонта «человеческого фактора», повысить надежность подвижного состава и экс-плуатационную готовность электропоездов, снизить количество послере-монтного брака внедряются автоматизированные процессы диагностики и испытания. Для тяговых электродвигателей таковыми являются комплекс-ная система качества электромашинного цеха (КСК ЭмЦ) и автоматизиро-ванная станция для проведения приемо-сдаточных испытаний. Послеремонтные испытания являются заключительным этапом ремон-та и наиболее ответственным.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 7 1. СИСТЕМА РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 11 2. ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 17 2.1. НАГРУЗКА ИСПЫТУЕМЫХ МАШИН 18 2.2. ПРОВЕРКА И ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСЛЕ РЕМОНТА 27 2.3. ПРОВЕРКА УВЛАЖНЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЭД 37 2.4. АНАЛИЗ ПРИЧИН ПРОБОЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЭД 44 3. ПРИНЦИПЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ИСПЫТАНИЙ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЛОКОМОТИВОВ 48 4. РАЗРАБОТКА ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ 51 4.1. ВЫБОР АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 51 4.1.1. Требования к системе автоматизированных испытаний тяговых двигателей 51 4.1.2. Технические данные 52 4.1.3. Состав системы 52 4.1.4. Устройство и работа системы 53 4.2. ПРИНЦИПЫ ИСПЫТАНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НА ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ 56 4.3. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 60 4.3.1. Выбор схемы нагружения и расчет основных параметров стенда 62 4.3.2. Применение статических преобразователей энергии вместо электромашинных. 62 4.4. РАБОТА ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ 73 4.5. ПОРЯДОК РАБОТЫ НА СТЕНДЕ ПО ИСПЫТАНИЯМ ТЭД 79 4.6. РАЗРАБОТКА БЛОКИРОВОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ДВЕРЕЙ ВВК ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 83 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ СТАНЦИИ ПОСЛЕРЕ-МОНТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЭД В ЛОКОМОТИВНОМ ДЕПО 88 6. ОХРАНА ТРУДА. 94 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 106 ЛИТЕРАТУРА 107
Список литературы

1. Основные условия ремонта и модернизации локомотивов, моторвагонного подвижного состава, узлов и агрегатов на ремонтных заводах. МПС. ЦТ № 3752. 2. ГОСТ 2582-2013. Межгосударственный стандарт. Машины электрические вращающиеся тяговые. Общие технические условия. Дата введения 2015-01-01. 3. ПКБ ЦТ.06.0001. Руководство по техническому обслуживанию и текущему ремонту тяговых электродвигателей локомотивов. Утверждено распоряжением ОАО «РЖД» от 02.11.2009 г. № 2229р. - 182 с. 4. ЦТ-ЦТВР/4677. Правила ремонта электрических машин тепловозов. Утверждены Заместителем Министра путей сообщения СССР. Г.М. Коренко 15 марта 1989 г. 5. Щукин, О.С. Испытание электрических машин. Омский государственный технический университет. Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. -123 с. 6. Коварский Е.М., Янко Ю.И. Испытание электрических машин -М.: Энергоатомиздат, 1990 г. - 320 с. 7. Испытательная станция ТЭД как объект автоматизации: материалы временных коллективов / Ш.К. Исмаилов, В.О. Мельк, А.В. Раздобаров, С.В. Смыков, И.Г. Шахов // Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии : материалы XIII всерос. науч.-техн. конф. – Омск: ОмГУПС, 2003. – С. 105-109. 8. Литвинов А.В., Бернс П.А., Абишов Е.Г., Родина Д.Е., Логинова Е.С., Колесников П.А. Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного тока методом взаимного нагружения // Молодой ученый. 2016. №24. - С. 94-98. 9. Долгова А.В., Шкодун П.К. К вопросу о совершенствовании технологии ремонта тяговых электродвигателей локомотивов // Молодой ученый. 2010. №1-2. Т. 1. - С. 51-54. 10. Грищенко М.А. Оценка надежности тяговых электродвигателей. Повышение надежности и экономичности локомотивов. Сборник научных трудов ПГУПС. - 2008. - С. 79-82
Отрывок из работы

1. СИСТЕМА РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Железнодорожный подвижной состав представляет собой сложную многоэлементную техническую систему, в которой отдельные элементы, в свою очередь, объединены в многочисленные узлы и агрегаты. Износ такой системы характеризуется суммарным наложением всех единичных износов отдельных элементов, составляющих узел или агрегат. Такие суммарные износы, имеющие различные продолжительности нормальной эксплуата-ции, определяют ресурс работы каждого отдельного узла или агрегата по минимальной продолжительности входящих элементов. В процессе эксплуатации локомотивов и МВПС расходуется ресурс надежности, заложенный в их конструкцию при проектировании и построй-ке: изнашиваются детали, нарушаются регулировки, ослабевают крепления. Снижение надежности ниже определенного уровня может вызвать отказы, приводящие к нарушениям графика движения поездов остановкам на пере-гоне, перерасходу топлива или электроэнергии и даже к авариям. Ремонт – это технические мероприятия восстанавливающие первона-чальные характеристики технического устройства, утраченные вследствие износа или нештатных ситуаций. Под нештатной ситуацией следует понимать отклонение от требований по эксплуатации, которые приводят к значительному увеличению износа и неработоспособности технического устройства. Так, несвоевременная заме-на масла в месте контакта трущихся поверхностей увеличивает износ вплоть до разрушения. Внешнее механическое воздействие, например, вследствие аварии, может привести к разрушению отдельных элементов технической системы, без которых она просто неработоспособна. По этим причинам ре-монт может быть плановым, то есть предусмотренным техническими требо-ваниями по эксплуатации, и неплановым или аварийным из-за нештатных ситуаций. Технологический процесс ремонта электропоездов определяет собой совокупность технических средств и мето¬дов производства ремонтных ра-бот, а также порядок осуществле¬ния технических операций, обеспечиваю-щий высокое качество выполнения ремонта, соблюдение установленных норм простоев МВПС в ремонте и рациональное использование рабочей силы и материалов. Технологический процесс каждого вида технического обслуживания и текущего ремонта разра¬батывается в форме карт техноло-гического процесса, в кото¬рых отражается перечень, последовательность и параллельность их выполнения. При разработке карт технологических процессов ремонта должны быть учтены: полный объем ремонтных работ, предусмотренный правила-ми данного вида ремонта; макси¬мально возможная параллельность выпол-нения ремонтных опера¬ций; полное использование мощности оборудования и технологи¬ческой оснастки; минимально необходимое число рабочих, участ¬вующих в ремонте; ликвидация простоев рабочей силы между отдель-ными операциями и др. Постоянное совершенствование технологических процессов ре¬монта способствует сокращению времени простоя их в ремонте и повышению ка-чества ремонта. Детали и узлы электроподвижного состава в процессе эксплуатации подвергаются износу и повреждениям. Для поддержания электропоездов в работоспособном состоянии предусмотрен комплекс мероприятий, важ-нейшим из которых является ремонт электроподвижного состава. Основными функциями ремонтного производства является устранение износов и повреждений э. п. с. Ремонтное производство состоит из системы, организации и техноло-гии ремонта. Она определяет порядок поддержания э.п.с. в работоспособ-ном и исправном состоянии и охватывает такие понятия, как вид осмотра или ремонта, структура ремонтного цикла и периодичность ремонта. Виды осмотров и ремонтов определены действующей на железных дорогах нашей страны и утвержденной ОАО «РЖД» планово-предупредительной системой текущего содержания и ремонта э.п.с. «Рас-поряжение № 622Р от 6.04.2010г.». Ею предусматриваются плановые осмотры, утверждённые приказом Начальника железной дороги № 25/Н от 30.06.2011г. на основании приказа ОАО «РЖД». В целях исключения отказов работы тяговых электродвигателей и вспомогательных машин необходимо принимать меры к качественному проведению ремонтного цикла с использованием всех имеющихся средств: 1) Неразрушающего контроля и технического диагностирования при капитальном и ТР-3 электропоездов; 2) Автоматизированной системы послеремонтных испытаний электри-ческих машин; 3) Диагностические комплексы переносных средств контроля и диа-гностирования технического состояния электрических машин; 4) Применение встроенных систем диагностирования непосредственно на МВПС. Имеются три основных системных подхода при определении необхо-димости проведения технических мероприятий по восстановлению ресур-са.[3] 1) Ремонт по отказу предусматривает восстановление только в случае перехода технической системы или её элемента из работоспособного состо-яния в неработоспособное. Ремонт или замена назначаются при поврежде-нии или выходе из строя узла. Однако данная система имеет существенный недостаток. Она не обеспечивает высокую надёжность и не даёт гарантию безаварийной работы. Такую систему целесообразно применять там, где заложена высокая конструктивная надёжность и гарантия безаварийной ра-боты, а выход из строя не повлечёт за собой катастрофических последствий для всей технической системы. 2) Планово-предупредительная система заключается в том, что ремонт выполняют в строго регламентированном порядке в зависимости от кален-дарного срока службы или линейного пробега. В данном случае обязатель-на разборка всех элементов независимо от их работоспособности с регла-ментированной заменой или восстановлением отдельных, наиболее ответ-ственных деталей, узлов и агрегатов. По этой системе ремонтируются узлы и агрегаты, связанные с обеспе-чением безопасности движения. Преимущества системы заключается в возможности гарантировать ре-сурс и безопасную эксплуатацию наиболее ответственных элементов техни-ческой системы. Основной недостаток – высокий уровень затрат на регла-ментированный объём работ. 3) Ремонт по техническому состоянию предполагает определение объ-ёмов восстановления на основе данных технической диагностики, проводи-мой с установленной периодичностью. По результатам диагностики прини-мают решение об исправном и неисправном состоянии, определяют оста-точный ресурс работоспособности, обеспечивающей должную надёжность и безопасность в эксплуатации. Если остаточный ресурс не удовлетворяет требованиям надёжности и безопасности, то принимают решение о замене или ремонте. Такая система обслуживания охватывает узлы и агрегаты, конструкция которых, а также возможности технических средств неразру-шающего контроля позволяет обеспечить ресурс до следующего регламен-тирующего диагностирования или ремонта. К ней можно отнести электри-ческие аппараты, коллекторы электрических машин, остовы тяговых элек-тродвигателей и т.д. Преимущества данной системы состоят в адресности ремонта. Он вы-полняется только тогда, когда необходим по техническому заключению. Это позволяет существенно снизить затраты на поддержание работоспособ-ности, т.е. на техническое обслуживание и ремонт. Система обеспечивает возможность прогнозирования ресурса без разборки узлов и агрегатов, га-рантированную надёжность при повторном использовании деталей с узлов и агрегатов, выработавших ресурс по другим элементам. Широкому распространению и внедрению системы ремонта по техни-ческому состоянию препятствует отсутствие необходимой базы данных, средств контроля и диагностики с высокой достоверностью технических прогнозов. Техническое обслуживание ТО – 1, ТО – 2, ТО – 3 предназначено для предупреждения появления неисправностей, поддержание электропоездов в работоспособном состоянии, обеспечивающем их устойчивую, безаварий-ную работу. ТО – 4 предназначено для обточки бандажей колёсных пар без выкат-ки из-под вагона с целью поддержания величины проката и толщины греб-ней. ТО – 5 предназначено для подготовки электропоездов для постановки в запас ОАО РЖД и резерв управления дороги. Текущий ремонт ТР – 1, ТР – 2, ТР – 3 предназначен для восстанов-ления основных эксплуатационных характеристик и работоспособности электропоездов, ремонта и замены отдельных аппаратов, узлов и агрегатов, регулировки и испытания, а также частичной модернизации. При производстве ТО – 3 тяговые двигатели и вспомогательные ма-шины, без съёма с ЭПС визуально осматривают (проверяют крепления ТЭД, выводных кабелей, сердечников полюсов, щёткодержателей), прово-дят очистку коллектора. После выполнения ТО – 3 электропоезд подлежит испытанию под напряжением при управлении из обеих кабин машиниста. При производстве ТР – 1 у тяговых двигателей, без съёма с электро-поезда проверяют крепление главных и добавочных полюсов, подшипнико-вых щитов и т.д. Вывешивают колёсно-моторные блоки и проверяют состо-яние якорных подшипников при вращении якоря в обоих направлениях с использованием средств диагностики.[8] Проверяют коллектор и щёткодержатели (щётки) на наличие трещин и ослабления крепления. Продувают коллектор сжатым воздухом и проти-рают. При текущем ремонте ТР – 2 выполняют все те же работы, преду-смотренные текущим ремонтом ТР – 1, и дополнительно подъёмку кузова для осмотра шкворня и прочности крепления скользунов вагонов, ревизию тягового привода с разборкой узла малой шестерни. Тележку моторного вагона выкатывают с редуктором и отправляют в колёсный цех. При текущем ремонте ТР – 3 тяговые двигатели и вспомогательные машины снимают с электропоезда, проводят необходимый ремонт и испы-тания после ремонта в соответствии с правилами ремонта электрических машин электроподвижного состава и технологическими инструкциями. В процессе ремонта ТР – 3 магнитную систему тягового двигателя не разбирают. Следовательно, она не повлияет на величину магнитного пото-ка. В то же время магнитный поток главных полюсов каждого ТЭД в значи-тельной мере зависит от положения щёток относительно нейтрали. При этом достаточно точная их установка даёт возможность сохра-нить магнитный поток и частоту вращения в допустимых пределах. На электропоезда, выпускаемые из текущего ремонта ТР – 3, устанав-ливают тяговые двигатели и вспомогательные машины, которые прошли те-кущий ремонт ТР – 3, испытания, капитальный ремонт или новые. После установки на электропоезд и соединения подводящих проводов и кабелей тяговые двигатели и вспомогательные машины проверяют на соответствие направления вращения. После производства ТР – 3 электропоезд должен пройти обкатку на расстояние не менее 40 км. Во время обкатки проверяют правильность ре-гулировки реле ускорения, чёткость фиксаций позиций автоматического и ручного пусков. По окончании обкатки проверяют состояние тяговых дви-гателей, вспомогательных машин, электрических аппаратов, ходовых ча-стей и т.д. Все обнаруженные при обкатке электропоезда недостатки в ра-боте оборудования необходимо устранить. 2. ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Каждую выпускаемую из ремонта электрическую машину по окон-чанию сборки подвергнуть приемо-сдаточным испытаниям согласно тре-бованиям стандарта. Якоря, ремонтируемые как запасные части, испы-тывать на испытательной станции в сборе с остовом в соответствии с ви-дом произведенного ремонта (текущий ТР-3, средний или капитальный) по полной программе испытаний электрической машины. Разрешается при текущем ремонте (ТР-3) электрических машин ис-пытание изоляции между смежными витками проводить напряжением выше номинального на 30 %. После испытаний электрическую машину укомплектовать всеми дета-лями внешнего крепления, осмотреть, очистить, продуть внутри и снару-жи, после чего вновь проверить на холостом ходу. Перечень и объем работ, обязательных для каждого вида осмотра и ремонта секций электропоездов, установлены Правилами ремонта. Объем дополнительных работ, выявлен-ных к моменту постановки единицы электроподвижного состава в осмотр или ремонт, записывают в специальную книгу ремонта на каждый электро-поезд, которые хранятся в депо. Записи дополнительного ремонта утвер-ждает заместитель начальника депо или инженер по ремонту. Технические паспорта содержат сведения об основных агрегатах каж-дого электропоезда, их конструктивных изменениях, о выполнении плано-вых и дополнительных работ по техническому ремонту, о межремонтных пробегах. Используемые методы и средства контроля технического состояния электропоездов и их устройств, аппаратов, узлов, деталей, оборудования обеспечивают объективную оценку качества работ по ремонту, и исключить возможность в эксплуатации неисправных электропоездов. Все отремонтированные и вновь изготовленные детали, и оборудова-ние перед постановкой на электропоезда подвергнуты испытаниям и про-верке. Объём, характер и порядок испытаний должны соответствовать госу-дарственным стандартам, инструкциям, заводским чертежам и технологиче-ской документации. Тяговые двигатели и вспомогательные машины, отремонтированные, после текущего ремонта ТР-3, проходят обязательные испытания, в соот-ветствии с правилами ремонта электрических машин электроподвижного состава и технологическими инструкциями ТИ-59 ПКБ ЦТ МПС РОССИИ. При испытании тяговых двигателей на испытательной станции, про-водят следующие операции: 1. Проверяют омическое сопротивление обмоток главных и добавоч-ных полюсов, обмоток якоря в холодном состоянии. 2. Проверка тяговых двигателей на холостом ходу. 3. Определяют температуру перегрева обмоток. 4. Проверяют число оборотов двигателя при часовом режиму в обе стороны вращения. 5. Проверяют испытания на повышенную скорость вращения. 6. Проверяют сопротивление изоляции тягового двигателя, измерен-ное в горячем состоянии. 7. Проводят испытания на электрическую прочность изоляции обмо-ток. Также на испытательной станции проходят испытания фазорасщепи-тели, двигатели мотор-компрессоров и двигатели мотор-вентиляторов. Предусмотрены также испытания тягового трансформатора, сглаживающе-го реактора, защитных средств техники безопасности (применяемых при обслуживании электроподвижного состава), нелинейных резисторов и ви-литовых разрядников применяемых на электропоездах переменного тока. Испытание тяговых двигателей пульсирующего тока допускается проводить на постоянном токе при значениях параметров, соответствую-щих пульсирующему току. 2.1. Нагрузка испытуемых машин Для испытания тяговых электрических машин применяют способы их непосредственной и взаимной нагрузки. Рис. 2.1. Схема системы с непосредственной нагрузкой двигателя и генератора При непосредственной нагрузке испытуемый двигатель Д подключают к источнику электриче¬ской энергии с соответствующим напряжением Uк, а его вал обычно соеди¬няют специальной муфтой М с валом другой электри-ческой машины Г, ко¬торая работает в генераторном режиме, нагружая ис-пытуемый двигатель. Электрическую энергию, вырабатываемую этим гене-ратором, гасят в нагрузочном резисторе Rн. Изменения нагрузки двигателя достигают регулиро¬ванием сопротивления нагрузочного резистора и тока возбуждения генера¬тора Iвг. Номинальные мощность, вращающий момент и предельно допус¬тимая частота вращения нагрузочного генератора Г не должны быть мень¬шими соответствующих параметров испытуемого двига-теля Д. При вклю¬чении машин по такой схеме можно испытывать и генера-тор. При этом мощ¬ность, вращающий момент, частота вращения двигателя должны быть равными или большими, чем у гене¬ратора. Недостаток такого способа — большой расход электрической энер-гии, особенно для машин большой мощности, так как мощность, гасимая в нагрузочном резисторе, близка к мощности, потребляемой испытуемым двигателем. Затраты энергии на ис¬пытания можно снизить, применив спо-соб взаимной нагрузки двигателя и генератора. Его принцип состоят в том, что энергию, выработанную ге¬нератором, отдают обратно в двига¬тель, вращающий генератор. По срав¬нению со способом непосредственной нагрузки в этом случае расход энер¬гии на испытание тяговых двигате¬лей можно снизить в 3—4 раза. Рис.2.2 Схема системы взаимной нагрузки двигателя и генератора с вольтодобавочной машиной На рис.2.2 приведена упрощен¬ная схема стенда для испытания тя-говых двигателей последовательного возбуждения методом взаимной на-грузки. В качестве генератора Г обычно используют машину такого же ти-па, как испытуемый двигатель Д, а для покрытия мощности потерь в двига-теле и генераторе применяют специальный генератор ЛГ (линей¬ный генера-тор) с независимым воз¬буждением, который приводят во вращение асин-хронным двигателем АД. Генераторы Г и ЛГ включают параллельно испы-туемому двигателю так, чтобы при вращении машин их э. д. с. Ег и Елг бы-ли направлены на встречу э. д. с. двигателя Ед. Из¬вестно, что генератор по-следователь¬ного возбуждения не может работать параллельно с другим ге-нератором, т. е. параллельная работа генерато¬ров Г и ЛГ при последова-тельном возбуждении генератора Г невоз¬можна. Их параллельную работу обеспечивают включением обмотки возбуждения ?г генератора Г в цепь то-ка Iд двигателя Д, последователь¬но с его обмоткой возбуждения ?д. Предположим, что характери¬стики двигателя и генератора сов¬падают. Валы этих машин соеди¬нены и могут иметь только одина¬ковую частоту вращения. В таких условиях э. д. с. вращения двига¬теля Ед и генератора Ег будут одинаковыми. При возбуждении ли¬нейного генератора и повышении его э. д. с. Елг машины Д и Г начнут вращаться. При двигательном режиме машин Г и Д повышение напряжения линейного генератора может вызвать недопустимое повышение их частоты вращения. Режим взаимной нагрузки машин Г и Д возникает, если э. д. с. генератора Г превысит э. д. с. Ед двига-теля. Этого можно достигнуть различными способами, например, подпит-кой обмотки ?г возбуждения машины Г от специального вспомогательного генератора ВГ. При замыкании контакторов К1 и К2 и соответствующем регулировании напряжения генератора ВГ по обмотке ?г возбуждения гене-ратора будет проходить больший ток Iвг = Iд + Iп, чем по обмотке воз-буждения двигателя на значение тока Iп подпитки. В этом случае магнитный поток, а следовательно, и э. д. с. вращения генератора будут больше, чем двигателя, и принцип взаимной нагрузки этих машин будет осуществлен. Однако при этом способе повышение э. д. с. генератора по сравнению с э. д. с. двигателя особенно при больших нагрузках ограничено увеличением то-ка в его обмотке возбуждения и превышением температуры обмотки.[1] Лучше регулировочные возможности системы взаимной нагрузки ма-шин, в которой увеличения общей э. д. с., действующей в цепи генератора, достигают включением последовательно с ним другого вспомо¬гательного генератора ВДМ с независимым возбуждением. Генератор ВДМ приводят во вращение асинхронным двигателем АД2 и называют вольто¬добавочной машиной. Плавное регулирование тока в обмотках независимого возбуждения линейного генератора ЛГ и вольтодобавочной машины ВДМ резисторами Rлг и Rвдм позволит плавно изменять их э. д. с., а следовательно, и напря-жение. Если при разомкнутом контакторе К повышать напряжение на зажи-мах вольтодобавочной машины, то это вызовет появление тока в цепи гене-ратор Г — двигатель Д. Обмотки двигателя и генератора включают в соот-ветствующие цепи так, чтобы их вращающие моменты были направлены встречно. Так как при одинаковых магнитных характеристиках вращающие моменты этих машин одинаковы, то для их вращения надо создать расхож-дение в характеристиках или напряжениях. Если при достаточном напряжении на зажимах линейного генератора ЛГ замкнуть контактор К, то его ток Iлг пойдет по цепи двигателя вместе с током Iг генератора, так как Ед < Ег + Евдм. Ток двигателя Iд больше тока ге-нератора Iг на значение тока линейного генератора Iлг, т. е. Iд = Iг + Iлг. При одинаковых магнитных потоках вращающий момент двигателя окажется больше момента генератора. Машины начнут вращаться ускорен-но, пока электромагнитный вращающий момент двигателя не уравновесит¬ся моментом генератора и моментами сопротивления вращению от магнит¬ных и механических потерь в двигателе и генераторе. После этого наступит установившееся вращение машин. Для выяснения влияния напряжения вольтодобавочной машины на ток испытуемого двигателя рассмотрим установившееся электрическое рав-но¬весие в контуре генератор — двигатель: , (2.1) rвдм — сопротивление обмоток вольтодобавочной машины, находя-щих¬ся в цепи тока генератора; rг/— сопротивление обмоток якоря, компен-са¬ционной и дополнительных полюсов генератора; rд— сопротивление всех обмоток двигателя; rвг — сопротивление обмотки возбуждения генератора. Учитывая, что Евдм - Iг • rвдм = Uвдм, на основании полученных урав-нений получаем: , (2.2) При одинаковых характеристиках намагничивания, а следовательно, и э. д. с. двигателя и генератора напряжение вольтодобавочной машины полностью компенсирует падение напряжения в обмотках двигателя и гене-ра¬тора и равно этому падению напряжения. Если э. д. с. двигателя больше или меньше э. д. с. генератора на ?Е, то напряжение вольтодобавочной машины соответственно больше или меньше на такое же значение падения напряжения во всех обмотках двигателя и генератора. Учитывая, что rг/ + rвг = rг — сопротивление всех обмоток генератора и Iг = Iд — IЛГ на основа-нии уравнения получим ток двигателя: (2.3) Ток двигателя (3.3) зависит от напряжения вольтодобавочной машины (3.2). Для изменения тока нагрузки регулируют ток в обмотке независимого возбуждения вольтодобавочной машины ВДМ, т. е. ее напряжение. От напряжения вольтодобавочной машины ВДМ ток двигателя Д зависит нели-нейно, так как нелинейны 2-й и 3-й члены уравнения. Напряжение UK на зажимах двигателя зависит от напряжения линей-ного генератора Uлг и падения напряжения в обмотке генератора, т. е. , (2.4) Для изменения напряжения UK регулируют ток независимого возбуж-дения линейного генератора, следовательно, и его напряжение. Опреде¬лим мощности вольтодобавочной машины и линейного генератора. Учиты¬вая, что падение напряжения в обмотках двигателя и в обмотке возбужде¬ния ге-нератора (включенных в одну последовательную цепь); , (2.5) на основании уравнения (3.5) получим: , (3.6) Напряжение линейного генератора получим на основании уравне-ния: (2.7) Мощность вольтодобавочной машины определим, умножая правую и левую части уравнения на ток генератора: (2.8) При одинаковых э. д. с. двигателя и генератора ВДМ компенсирует мощности потерь во всех обмотках этих машин, возникающие от прохож-дения по ним тока Iг. При расхождении в характеристиках и э. д. с. дви-гателя и генератора эта мощность отличается от указанных потерь мощно-сти на величину (Ед — ЕГ)•IГ. Все потери мощности в двигателе и генера-торе покрываются мощностью линейного генератора и вольтодоба¬вочной машины. Поэтому мощность линейного генератора можно представить как: (2.9) Таким образом, если из-за расхождения характеристик двигателя и генератора мощность вольтодобавочной машины возрастает на величину (Ед — ЕГ)•IГ, то мощность линейного генератора уменьшается на та-кую же величину, а уменьшение мощности Рвдм сопровождается соответ-ствующим увеличением мощности Рлг. Ток линейного генератора: , (2.10) При выборе вольтодобавочной машины номинальное и наиболь¬шее напряжение рассчитывают по уравнению при номинальном и наибольшем токе испытуемого двигателя. Разница между током двигателя и генератора сравнительна, невелика и можно считать . Учитывают наиболь-шую ожидаемую разность э.д.с. Ед – Ег. Предполагают наибольшее воз-можное сопротивление обмоток при наибольших допустимых температу-рах. Номинальный и наибольший токи ВДМ принимают равным соответ-ствующим токам двигателя. Если при испытании исследуют переходные процессы, то всё обору-дование стенда, включая ВДМ и ЛГ, рассчитывают на токи и напряжения, возникающие при этих процессах. Обычно в качестве ЛГ и ВДМ использу-ют тяговые машины, подходящие по току, напряжению, частоте вращения. Все коммутации в цепях испытательной установки осуществляются тя-говыми аппаратами с дистанционным управлением: контакторами, ревер-сорами и др. Для защиты используют быстродействующие автоматические выключатели и реле. При способе взаимной нагрузки взамен ЛГ можно использовать вспо-могательный двигатель, соединённый муфтой с валом испытуемой машины. Он должен иметь широкий диапазон регулирования частоты вращения до испытательной частоты вращения тягового двигателя. Мощность вспомога-тельного двигателя определяют так же, как мощность линейного генерато-ра. Тяговые двигатели пульсирующего тока испытывают при таких же пульсациях, как при их работе на электроподвижном составе. Рис.2.3. Схема установки для испытания тяговых двигателей при их питании пульсирующим током
Условия покупки ?
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Транспортные средства, 47 страниц
1000 руб.
Дипломная работа, Транспортные средства, 87 страниц
1700 руб.
Дипломная работа, Транспортные средства, 61 страница
1600 руб.
Служба поддержки сервиса
+7 (499) 346-70-XX
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg