Выдержка из дипломной работы
"Тепловой контроль технического состояния узлов электровоза в эксплуатации"

Введение

Рост экономического развития России во многом обеспечивается надежной и высокоэффективной работой железнодорожного транспорта. Это в наибольшей степени относится к настоящему периоду ее развития - периоду экономической перестройки и реформации.

С 1 октября 2003 года начала свою хозяйственную деятельность крупнейшая в мире и России транспортная компания ОАО «Российские железные дороги». К 2015 году планируется объем грузовых перевозок увеличить на 22,5 %, пассажирских на 8,4 %. При этом объем грузооборота превысит 2 триллиона тонно-километров, превзойдя уровень 1992 года. Без освоения производства нового более надежного электроподвижного состава невозможно обеспечить эти показатели.

К концу 70-х годов прошлого столетия был практически исчерпан резерв повышения мощности коллекторных тяговых двигателей магистральных электровозов. В то же время необходимость повышения массы грузовых поездов с целью увеличения провозной способности железных дорог и скорости пассажирских поездов в конкурентной борьбе с авиационным транспортом, требовала дальнейшего увеличения мощности электровозов.

При создании электровозов нового поколения с асинхронным электроприводом, увеличенной мощности, резко повышается актуальность разработок систем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования. Не менее важно обеспечивать температурный контроль на используемых в настоящее время электровозах переменного тока.

На сети железных дорог, электрифицированных по системе переменного тока, составляющей около половины электрифицированных дорог страны, эксплуатируются несколько типов грузовых электровозов - BЛ60K, ВЛ80К, BJI80T, BJI80C, BJI80P, BЛ85. Срок эксплуатации их составляет от 12 до 35 и более лет.

Анализ надежности оборудования электровозов показывает, что на долю тяговых электрических двигателей (ТЭД) приходится более одной пятой отказов. Наблюдается рост повреждений ТЭД по мере увеличения срока эксплуатации. Использование электровозов с вышедшим из строя хотя бы одним двигателем запрещается. Средняя стоимость устранения отказа ТЭД в несколько раз превышает стоимость устранения повреждений других видов оборудования.

Велик ущерб от задержек поездов при повреждениях двигателей. Две трети неисправностей ТЭД вызваны пробоями изоляции обмоток. Испытания показали, что нередко это обусловлено чрезмерным превышением их температуры из-за значительной неравномерности нагрузки оборудования, а также снижением расхода охлаждающего воздуха существенно меньше допустимых значений. Тепловое и термомеханическое старение изоляции двигателей....

 

1.2 Анализ надежности тяговых двигателей

В анализе использованы отчеты и статистические материалы локомотивного депо о надежности оборудования электровозов.

Данные о распределении отказов электровозов переменного тока по видам оборудования приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 - Распределение отказов электровозов по видам оборудования.

Из табл. 1.1 видно, что имеет место достаточно стабильное распределение отказов разных видов оборудования по годам эксплуатации. Наибольшее число отказов оборудования электровозов приходится на электрические аппараты, тяговые двигатели и асинхронные вспомогательные машины.

Данные об отказах тяговых двигателей НБ-418К6 и НБ-514 электровозов в 2013 году приведены в табл. 1.2.

Рассмотрение данных, приведенных в табл. 1.2, свидетельствует о том, что на отказы и повреждения изоляционных конструкций двигателей НБ-418К6 приходится 36,1%, а НБ-514 66,6% всех отказов и повреждений. Значительное количество отказов вызвано неисправностями моторно - якорных подшипников (МЯП). Существенное число отказов изоляционных конструкций, особенно двигателей НБ-514 электровозов BЛ85, которые выполняют большую часть работы.....

 

 

1.3 Анализ надежности асинхронных вспомогательных машин электровозов переменного тока

Анализ работы асинхронных вспомогательных машин (АВМ) отечественных электровозов переменного тока показал, что АВМ ЭПС переменного тока работают при следующих условиях:

1.Изменении напряжения питания от +25 до -39 % номинального значения.

2.Снижении вращающего момента до 0,372 номинального.

3.Значительном возрастании момента сопротивления компрессоров при низких температурах воздуха.

4.Увеличенной продолжительности пуска мотор-компрессоров (МК) из-за существенного уменьшения вращающего момента при понижении питающего напряжения.

Для защиты АВМ отечественных электровозов переменного тока применяются тепловые реле. Как показали результаты анализа защитные характеристики этих реле имеют большие зоны разбрасывания. Кроме того, на время срабатывания влияют другие факторы, действие которых носит случайный характер (трение в механизме, различие чувствительности биметаллических пластин и так далее).

Тепловые реле недостаточно четко работают при перегрузках менее 20%; в этих случаях вследствие разброса характеристик невозможно гарантировать их надежность. Этот принципиальный недостаток тепловых реле с биметаллическими элементами полностью устранить за счет улучшения конструкции нельзя.

Кроме того, тепловые реле, находясь в разных температурных условиях с электродвигателями, которые они защищают, реагируют только на величину тока и не учитывают другие причины перегрева обмоток; защитные характеристики токовых тепловых реле не соответствуют тепловым перегрузочным характеристикам.......

 

1.4 Анализ надежности выпрямительно-инверторных преобразователей электровозов BЛ85

Опыт эксплуатации силовых полупроводниковых приборов (СПП) в преобразовательных агрегатах (ПА) устройств электрической тяги и электроснабжения, имеющих нерегулируемое принудительное охлаждение, показывает, что основные повреждения СПП при импульсных тепловых нагрузках обусловлены процессами термомеханического старения припоев, расстройством контактов между СПП и охладителями, вызванного колебаниями температур при нерегулируемом охлаждении.

Количественно характер термомеханического старения определяется динамикой увеличения во времени внутреннего теплового сопротивления СПП и, как следствие, ростом температур р-n структур из-за расстройства контактных соединений внутри СПП и СПП с охладителем. Вследствие этих причин наиболее часто вентили выходят из строя из-за перегрева.

Опыт эксплуатации вентилей В200 штыревой конструкции показывает, что значения внутреннего теплового сопротивления соответствуют появлению явных.......

 

Цена договорная