Повышение надежности изоляционных конструкций электрических машин постоянного тока электровозов
Описание работы
Работа пользователя Pr1me
Диктуемые мировым сообществом новые экономические условия, в которых работает железнодорожный транспорт, ставят в числе первоочередных направлений развития эффективное использование локомотивного парка с высокой эксплуатационной надёжностью для обеспечения безопасности движения поездов. Решению этой важной для железных дорог России задачи препятствует основная проблема современного технического состояния эксплуатируемого парка тягового подвижного состава (далее ТПС), которая заключается в том, что темпы его износа заметно опережают объемы закупок новых локомотивов, особенно постоянного тока.
Проводимая ремонтными заводами модернизация ТПС с продлением срока его службы в полной мере не затрагивает важнейшие узлы, связанные с системой тяги. В связи с чем, одним из направлений для решения данной проблемы является существенное увеличение показателей надежности тех узлов и деталей эксплуатируемого парка ТПС, которые являются наиболее слабым звеном и чаще других выходят из строя.
Важнейшим элементом ТПС являются его тяговые электродвигатели (далее ТЭД), ввиду высокой стоимости, назначения и других немаловажных факторов.
Относясь к наиболее нагруженному оборудованию электровозов с точки зрения комплексного воздействия тепловых, электрических, механических и климатических факторов повреждаемость тяговых электродвигателей в эксплуатации составляет около 20 % по порчам и 30 % по числу заходов на неплановый ремонт от соответствующих видов отказов по всему оборудованию. Наиболее часто двигатели попадают в ремонт из-за повреждения изоляции (30 %), низкого ее сопротивления (5 %), пережогов кругового огня по коллектору (15 %), повреждения якорных подшипников (15 %).
Устранение этих отказов, а также плановые регламентные работы по ремонту и текущему обслуживанию коллекторно-щеточного узла, изоляционных конструкций и подшипниковых узлов составляют основную долю затрат по содержанию тяговых двигателей в эксплуатации. Использование резервов повышения эксплуатационной надежности данных узлов остается актуальной задачей, как при создании новых перспективных электровозов, так и разработке конструктивно-технологических мероприятий для эксплуатируемого парка локомотивов.
Наибольшим образом проблема надежности тяговых электродвигателей выражена на грузовых электровозах постоянного тока серии 2ЭС6. Собранные Проектно-конструкторским бюро локомотивного хозяйства статистические данные показали, что из всех ТЭД электровозов новых серий наименьшей надежностью обладают все четыре типа ТЭД электровозов 2ЭС6. Следует отметить, что на сегодняшний день все меры предпринимаемые ООО «Уральские Локомотивы» для улучшения надежности ТЭД не привели к должному положительному эффекту на всем парке локомотивов серии 2ЭС6.
Цель работы: Проведение анализа эксплуатации применяемых ТЭД на электровозах 2ЭС6 для разработки решений повышающих надёжность их изоляционных конструкций.
Объект исследования: Электровозы 2ЭС6, оборудованные тяговыми электродвигателями ДПТ-8102У1, СТК-810 У1, ЭДП-810 У1, ЭК-810Ч.
Предмет исследования: Тепло-технические характеристики коллекторных тяговых электродвигателей и факторы, влияющие на них.
Для достижения данной цели был поставлен комплекс задач:
1. Проведение теоретического анализа надежности тяговых электродвигателей электровозов новых серий;
2. Оценка надежности тяговых электродвигателей электровозов 2ЭС6;
3. Оценка факторов, воздействующих на изоляционные конструкции тяговых электродвигателей электровозов в процессе эксплуатации;
4. Разработка рекомендаций для уменьшения числа отказов тяговых двигателей электровозов 2ЭС6 по причине снижения сопротивления изоляции.
Для достижения поставленных задач и проверки полученных заключений были использованы методы экспертных оценок и количественной (статистический анализ) и качественной обработки материала.
Факторы, влияющие на изоляционные конструкции ТЭД в процессе эксплуатации локомотивов, оценивались на основе накопленного локомотивным хозяйством опыта за последние десятилетия. Анализировались данные автоматизированных систем контроля технического состояния локомотивного парка и данные, предоставляемые сервисными-локомотивными депо, обслуживающими электровозы новых серий, в т.ч. 2ЭС6.
Научная новизна работы заключается в исследовании реальной длительной эксплуатации тяговых электродвигателей с повышенным классом нагревостойкости изоляции с учетом всех факторов, влияющих на надежность изоляционных конструкций ТЭД, а также в применении современных схемотехнических решений в решении поставленной проблемы.
Теоретическая значимость: Результаты исследования дополняют имеющиеся технические требования на тяговые электродвигатели, в части их надежности.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные пути решения проблемы позволяют повысить надежность изоляционных конструкций, повысив тем самым эффективность использования парка локомотивов.
Проводимая ремонтными заводами модернизация ТПС с продлением срока его службы в полной мере не затрагивает важнейшие узлы, связанные с системой тяги. В связи с чем, одним из направлений для решения данной проблемы является существенное увеличение показателей надежности тех узлов и деталей эксплуатируемого парка ТПС, которые являются наиболее слабым звеном и чаще других выходят из строя.
Важнейшим элементом ТПС являются его тяговые электродвигатели (далее ТЭД), ввиду высокой стоимости, назначения и других немаловажных факторов.
Относясь к наиболее нагруженному оборудованию электровозов с точки зрения комплексного воздействия тепловых, электрических, механических и климатических факторов повреждаемость тяговых электродвигателей в эксплуатации составляет около 20 % по порчам и 30 % по числу заходов на неплановый ремонт от соответствующих видов отказов по всему оборудованию. Наиболее часто двигатели попадают в ремонт из-за повреждения изоляции (30 %), низкого ее сопротивления (5 %), пережогов кругового огня по коллектору (15 %), повреждения якорных подшипников (15 %).
Устранение этих отказов, а также плановые регламентные работы по ремонту и текущему обслуживанию коллекторно-щеточного узла, изоляционных конструкций и подшипниковых узлов составляют основную долю затрат по содержанию тяговых двигателей в эксплуатации. Использование резервов повышения эксплуатационной надежности данных узлов остается актуальной задачей, как при создании новых перспективных электровозов, так и разработке конструктивно-технологических мероприятий для эксплуатируемого парка локомотивов.
Наибольшим образом проблема надежности тяговых электродвигателей выражена на грузовых электровозах постоянного тока серии 2ЭС6. Собранные Проектно-конструкторским бюро локомотивного хозяйства статистические данные показали, что из всех ТЭД электровозов новых серий наименьшей надежностью обладают все четыре типа ТЭД электровозов 2ЭС6. Следует отметить, что на сегодняшний день все меры предпринимаемые ООО «Уральские Локомотивы» для улучшения надежности ТЭД не привели к должному положительному эффекту на всем парке локомотивов серии 2ЭС6.
Цель работы: Проведение анализа эксплуатации применяемых ТЭД на электровозах 2ЭС6 для разработки решений повышающих надёжность их изоляционных конструкций.
Объект исследования: Электровозы 2ЭС6, оборудованные тяговыми электродвигателями ДПТ-8102У1, СТК-810 У1, ЭДП-810 У1, ЭК-810Ч.
Предмет исследования: Тепло-технические характеристики коллекторных тяговых электродвигателей и факторы, влияющие на них.
Для достижения данной цели был поставлен комплекс задач:
1. Проведение теоретического анализа надежности тяговых электродвигателей электровозов новых серий;
2. Оценка надежности тяговых электродвигателей электровозов 2ЭС6;
3. Оценка факторов, воздействующих на изоляционные конструкции тяговых электродвигателей электровозов в процессе эксплуатации;
4. Разработка рекомендаций для уменьшения числа отказов тяговых двигателей электровозов 2ЭС6 по причине снижения сопротивления изоляции.
Для достижения поставленных задач и проверки полученных заключений были использованы методы экспертных оценок и количественной (статистический анализ) и качественной обработки материала.
Факторы, влияющие на изоляционные конструкции ТЭД в процессе эксплуатации локомотивов, оценивались на основе накопленного локомотивным хозяйством опыта за последние десятилетия. Анализировались данные автоматизированных систем контроля технического состояния локомотивного парка и данные, предоставляемые сервисными-локомотивными депо, обслуживающими электровозы новых серий, в т.ч. 2ЭС6.
Научная новизна работы заключается в исследовании реальной длительной эксплуатации тяговых электродвигателей с повышенным классом нагревостойкости изоляции с учетом всех факторов, влияющих на надежность изоляционных конструкций ТЭД, а также в применении современных схемотехнических решений в решении поставленной проблемы.
Теоретическая значимость: Результаты исследования дополняют имеющиеся технические требования на тяговые электродвигатели, в части их надежности.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные пути решения проблемы позволяют повысить надежность изоляционных конструкций, повысив тем самым эффективность использования парка локомотивов.
