Диагностика и прогнозирование остаточного ресурса систем изоляции тяговых электрических машин на основе контроля параметров текущего состояния изоляции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, кандидат наук Прохор Денис Иванович

  • Прохор Денис Иванович
  • кандидат науккандидат наук
  • 2022, ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»
  • Специальность ВАК РФ05.22.07
  • Количество страниц 207
Прохор Денис Иванович. Диагностика и прогнозирование остаточного ресурса систем изоляции тяговых электрических машин на основе контроля параметров текущего состояния изоляции: дис. кандидат наук: 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация. ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I». 2022. 207 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Прохор Денис Иванович

ВВЕДЕНИЕ

1 ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ: УСЛОВИЯ РАБОТЫ, АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ. ИЗОЛЯЦИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

1.1 Условия эксплуатации и режимы работы тяговых электрических машин

1.2. Анализ неисправностей тяговых двигателей локомотивов в эксплуатации

1.2.1 Отказы тяговых электродвигателей тепловозов

1.2.2 Отказы ТЭД типа ЭД-118

1.2.3 Отказы ТЭД типа ЭД-133

1.2.4 Отказы ТЭД новых серий тепловозов

1.3 Изоляционные конструкции и материалы тяговых электрических машин

1.4 Выводы по главе. Постановка цели и задач исследования

2 РАЗРАБОТКА ИЗОЛЯЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПОВЫШЕННОГО КЛАССА НАГРЕВОСТОЙКОСТИ ДЛЯ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ЭД-118

2.1 Описание конструкции изоляции. Характеристика применяемых материалов

2.2 Выбор пропиточного состава изоляционной конструкции повышенного класса нагревостойкости для тягового двигателя ЭД-118

2.3 Изготовление опытных образцов и приемо-сдаточные испытания

2.4 Испытаний на нагревание в режимах повышенных расчетных токов

2.5 Методика стендовых испытаний тягового двигателя ЭД-118 с изоляцией повышенного класса нагревостойкости проверки нагревав в режиме повышенных расчетных токов

2.6 Выбор стендового оборудования и схемные решения испытательного стенда. Описание стенда

2.7 Результаты испытаний на нагревание

2.8 Выводы по главе

3. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПО ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ПАРАМЕТРАМ

3.1 Типы диагностики

3.2 Контроль состояния изоляции тяговых двигателей по параметрам, нормируемым в настоящее время

3.3 Дополнительные параметры, характеризующие текущее состояние изоляции тягового двигателя

3.4 Статистические данные о дополнительных параметрах изоляции тяговых двигателей локомотивов

3.4.1 Основные результаты статистической обработки данных и определение пороговых значений коэффициента абсорбции Ка

3.4.2 Основные результаты статистической обработки данных и определение пороговых значений возратного напряжения ив

3.4.3 Основные результаты статистической обработки данных и определение пороговых значений фактора потерь (тангенса угла диэлектрических потерь) tg555

3.4.4 Основные результаты статистической обработки данных и определение пороговых значений фактора потерь (тангенса угла диэлектрических потерь) tg51000

3.4.5 Основные результаты статистической обработки данных и определение пороговых значений емкости при измереии на частоте 55 Гц (С55)

3.4.6 Основные результаты статистической обработки данных и определение пороговых значений емкости при измереии на частоте 1000 Гц (С1000)

3.5 Выводы по главе

4 СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ УСКОРЕННОГО ТЕПЛОВОГО СТАРЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ЭД-118 С ИЗОЛЯЦИЕЙ ПОВЫШЕННОГО КЛАССА НАГРЕВОСТОЙКОСТИ

4.1 Постановка задач стендовых испытаний. Метод ускоренного теплового старения изоляции

4.2 Определение продолжительности и эквивалентной температуры стендовых испытаний тяговых двигателей в режиме ускоренного теплового старения изоляции. Общие требования к проведению испытаний

4.3 Методика стендовых испытаний ускоренного теплового старения тягового двигателя ЭД-118 с изоляцией повышенного класса нагревостойкости

4.4 Описание испытательного стенда ускоренного эквивалентного теплового старения изоляции

4.5 Анализ результатов стендовых испытаний тягового двигателя ЭД-118 с изоляцией повышенного класса нагревостойкости

4.6 Выводы по главе

5. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭД-118 С ИЗОЛЯЦИЕЙ ПОВЫШЕННОГО КЛАССА НАГРЕВОСТОЙКОСТИ

5.1 Общее положение

5.2 Методика расчета определяемых при эксплуатации показателей

5.3 Анализ результатов эксплуатации

5.3.1 Мониторинг экплуатационных показателей подконтрольной эксплуатации

5.3.2 Выход из строя тяговых двигателей

5.3.4 Результаты мониторинга дополнительных параметров изоляции ТЭД в период подконтрольной эксплуатации

5.4 Предложения по организации в депо контроля состояния изоляции ТЭД по ее дополнительным параметрам средствами мобильной диагностики

5.5 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Список использованных источников

Приложение 1 Акт о внедрении технологии изготовления опыьных образцов тягового электродвигателя ЭД-118 с системой изоляции класса «Н» на Ярославском заводе

Приложение 2 Акт о проведении и протоколы приемо-сдаточных испытаний опытных тяговых электродвигателей ЭД-118 класса нагревостойкости «Н»

Приложение 3 Протоколы стендовых испытаний по определению характеристик и прогнозированию ресурса изоляции класса «Н» тягового электродвигателя ЭД-118

Приложение 4 Значения замеров дополнительных параметров изолции Уссурийском локомотиворемонтном заводе - филиале ОАО «Желдорреммаш»

Приложение 5 Акт об изготовлении опытного тепловозокомплекта на Воронежском ТРЗ

Приложение 6 Программа эксплуатационных испытаний опытного комплекта тяговых электродвигателей ЭД-118 с изоляцией класса нагревостойкости «Н» в составе тепловоза 2ТЭ116-1431

Приложените 7 Акт ввода в эксплуатацию

Приложение 8 Отчет ТХО-5; Депо приписки локомотива: ДHO; Вид тяги: Тепловозная; Серия: 2ТЭ-116

Приложение 9 Отчет ТХО-5; Депо приписки локомотива: ДHO; Вид тяги: Тепловозная; Серия: 2ТЭ-116 №

Приложение 10 Отчет ЦО-2 о наличии, распределении и использовании локомотивов депо: ДHO

Приложение 11 Акт о проведении эксплуатационных испытаний опытного тепловозо-комплекта тяговых электродвигателей ЭД-118 класса нагревостойкости «Н» в составе тепловоза 2ТЭ116 приписки локомотивного депо Дно Октябрьской железной дороги

Приложение 12 Акт-опись о передаче конструкторско-технологической документации на хранение в архив ПКБ ЦТ

Приложение 13 Патент Способ и устройство контроля нагрева тягового электродвигателя (патент на изобретение RU 2530742 С1)

Приложение 14 Патент Способ усиления изоляции якорной обмотки тягового электродвигателя (полезная модель RU 83881 И1)

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», 05.22.07 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Диагностика и прогнозирование остаточного ресурса систем изоляции тяговых электрических машин на основе контроля параметров текущего состояния изоляции»

ВВЕДЕНИЕ

Локомотивы магистральных железных дорог работают в тяжелых условиях, выполняя значительный объем перевозок зачастую при весьма напряженном графике движения. Отказы локомотивов могут приводить к сбоям в графике движения поездов и существенным материальным и имиджевым потерям компании-перевозчика, поэтому к локомотивам предъявляются высокие требования по надежности. Значительную часть отказов локомотивов, как показывает анализ статистических данных, составляют отказы по тяговым двигателям (ТЭД). Критическое состояние ТЭД чаще всего проявляется в межремонтные периоды эксплуатации локомотивов, чем во время выполнения планово-предупредительных ремонтов. В конечном счете, поступающие на заводские виды ремонта локомотивы, имеют не более 30% ТЭД, установленных при постройке или на предыдущих «тяжелых» видах ремонта. Большое количество отказов ТЭД локомотивов объясняется интенсивностью токовых, тепловых и механических нагрузок, частыми перегрузками, а также суровыми внешними условиями - перепадами температуры и влажности окружающего воздуха, загрязненностью воздуха, поступающего внутрь машины по вентиляционным каналам, необходимостью воспринимать удары и вибрацию при прохождении локомотивом неровностей пути. Из общего числа отказов ТЭД локомотивов около половины составляют отказы по электрической изоляции якорей, главных и добавочных полюсов, несмотря на постоянное улучшение характеристик электроизоляционных материалов, применяемых в конструкции ТЭД. Это объясняется, в первую очередь, интенсивностью тепловых нагрузок, а также тем, что существенное значение имеет и качество обслуживания электрических машин, которое может оказаться не достаточным, либо принципиально неправильным в силу невозможности более точного диагностирования состояния изоляции имеющимися на данный момент техническими средствами диагностики [1, 2, 3, 4].

На данный момент действующими «законными» средствами диагностики изоляции электрических машин на железнодорожном транспорте является мегаомметр для замера сопротивления изоляции, по которому можно судить больше о текущем состоянии системы, чем о ее ресурсной составляющей, и пробойная установка для проверки электрической прочности, которая уменьшает ресурс изоляции электрической машины в ходе самого испытания. Следует отметить, что в настоящее время известны и другие параметры изоляции, именуемые в дальнейшем дополнительными, по совокупности которых можно более точно определить текущее состояние и предсказать динамику изменения свойств изоляции. Однако применение дополнительных параметров для контроля изоляции ТЭД нормативными документами ОАО "РЖД" не регламентировано. Указанные обстоятельства свидетельствуют о том, что проблема совершенствования конструкции изоляции эксплуатирующихся ТЭД, а также совершенствования системы контроля изоляции ТЭД локомотивов в эксплуатации является актуальной.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Основными результатами диссертации являются разработка системы изоляции с повышенным классом нагревостойкости для ТЭД серии ЭД-118, разработка экспериментального стенда, программы испытаний и проведение стендовых испытаний модернизированных ТЭД в режиме повышенных нагрузок и ускоренного теплового старения изоляции, разработка основных положений по использованию дополнительных параметров изоляции для контроля ее состояния в эксплуатации, а также разработка программы, проведение эксплуатационных испытаний локомотивов, оборудованных комплектом модернизированных ТЭД, и получение эмпирических зависимостей дополнительных параметров изоляции от наработки локомотива.

Структура диссертации представлена в таблице 1.

Таблица 1 Структура диссертационной работы

ПРОБЛЕМА

Большое количество отказов ТЭД локомотивов в эксплуатации, в том числе по причине неудовлетворительного состояния

изоляции

ПУТИ РЕШЕНИЯ

Совершенствование конструкции изоляции ТЭД: разработка изоляционной конструкции ТЭД ЭД-118 с повышенным классом нагревостойкости (Н)

Совершенствование системы контроля изоляции ТЭД при приемосдаточных испытаниях и в процессе эксплуатации на основе применения дополнительных, в настоящее время не нормируемых, параметров

изоляции

Разработана конструкция изоляции класса Н для

ТЭД ЭД-118, разработана конструкторская документация на систему изоляции класса Н для ТЭД ЭД-118, изготовлены опытные образцы модернизированных ТЭД ЭД-118

Выполнено обследование выборки ТЭД ЭД-118 после капитального ремонта на УссЛРЗ

ЧТО СДЕЛАНО

Проведены стендовые испытания модернизированных ТЭД ЭД-118 в режиме повышенных токов

Проведены стендовые испытания модернизированных

ТЭД ЭД-118 в режиме ускоренного теплового старения изоляции

Выполнена статистическая

обработка результатов измерений дополнительных параметров изоляции по выборке ТЭД

Изготовлены опытные комплекты модернизированных ТЭД ЭД-118 Проведены эксплуатационные испытания тепловозов 2ТЭ116 с комплектами ТЭД с изоляцией классов Б и Н на Октябрьской ж.д.

Выполнен мониторинг дополнительных параметров изоляции класса Б и Н ТЭД при подконтрольной эксплуатации

Разработаны основные принципы контроля текущего состояния и оценки остаточного ресурса изоляции ТЭД локомотивов по дополнительным, не _нормируемым в настоящее время, параметрам_

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Определены нормирующие и

пороговые значения дополнительных параметров новой изоляции

Получены эмпирические зависимости дополнительных параметров изоляции от наработки локомотива

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Разработана система изоляции ТЭД ЭД-118 с повышенным классом нагревостойкости (Н)

Разработан экспериментальный стенд и методика ускоренных тепловых испытаний ТЭД в сборе

Разработаны критерии отбраковки ТЭД по качеству изоляции при приемосдаточных испытаниях

Разработаны критерии отбраковки ТЭД по состоянию изоляции при ТО и ТР в _процессе эксплуатации_

Разработаны предложения по организации текущего контроля изоляции ТЭД по дополнительным _параметрам в депо_

1 ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ: УСЛОВИЯ РАБОТЫ, АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ. ИЗОЛЯЦИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.

1.1 Условия эксплуатации и режимы работы тяговых электрических

машин

Электрические машины, предназначенные для установки на тяговый подвижной состав, должны работать в специфических условиях.

Частота вращения привода транспортных электрических машин различного назначения находится в пределах 50^12 000 об/мин. При заданной мощности и частоте вращения электрические машины должны иметь минимальную массу, вписываться в габариты подвижного состава и обеспечивать высокую надежность

[5].

Специфические особенности эксплуатации электрических машин:

а) колебания температуры окружающей среды могут составлять от -50 до +50 "С при относительной влажности воздуха до (95± 3) %;

б) на корпус машины периодически, а иногда и постоянно воздействуют импульсы ускорения, превышающие ускорение свободного падения в 10^20 раз;

в) при эксплуатации электрические машины подвергаются значительным электромагнитным, токовым и механическим перегрузкам в следствии их не периодичным изменениям применения полной и частичной загрузки [6];

Все режимы работы электрической машины, кроме «Продолжительного», являются режимами перегрузки. Определённые виды перегрузок целенаправленно используется в эксплуатации - уровень их воздействия на состояние электромашины предварительно изучен, на основании чего параметры перегрузки регламентированы (регламентированные режимы работы). Превышение регламентированных параметров является аварийным режимом.

Также, в ходе применения электрических машин при смене режимов, аварийный может наступить при несоблюдении следующих критериев и параметров:

- превышение пределов изменения питающего напряжения электрических машин;

- превышение допустимого значения тока;

- превышение предела коммутации;

- снижение сопротивление электрической изоляции;

- превышение допускаемых температур частей электрических машин;

- механическая перегрузка.

Электрические машины, установленные снаружи кузова, подвергаются абразивному воздействию окружающей среды. Они разрушают изоляцию электрических машин, ухудшают работу подшипников и создают токопроводящие цепочки, которые могут вызывать короткие замыкания [7].

Для электрических машин тягового подвижного состава в соответствии с ГОСТ 15150 [8] и ГОСТ 15543.1 [9] допустимы климатические исполнения У, УХЛ, ХЛ, Т.

Условия работы тяговых электрических машин на подвижном составе в корне отличаются от условий использования электрических машин в стационарных условиях [10]. На условия эксплуатации электрических машин на ТПС разработаны ГОСТ 2582 [11] и ГОСТ 30631 [12], по которым допускаются одиночные удары с ускорением до 280 м/с2 при опорно-осевом подвешивании двигателя, работа при температуре окружающего воздуха от минус 50 0С (иногда от минус 60 0С) до плюс 40 0С. При работе в зоне умеренного или умеренно-холодного климата регламентирована относительная влажность воздуха - 80%,

л

среднегодовая абсолютная влажность - 11 г/м ; допустима эксплуатация на высоте 1200 м, а по требованию Заказчика и до 1400 м от уровня моря; срок службы 2530 лет [13]. Электрическая загрузка тяговых электрических машин ТПС характерна своей нецикличностью и непериодичностью, что продиктовано условиями профиля пути и вариативностью поездной обстановки в пути следования. Данные факты влияют как на скорость изменения реализуемых значений тока и напряжения, так и на крутизну фронта их изменений. Для

минимизации внешних и рабочих воздействий электрические машины выполняются в определенных различных степенях защиты, а конструкция элементов электрических машин не должна способствовать скапливанию пыли и влаги.

Также ТЭД должны быть адаптированы к реверсивной работе и работе в режиме генератора.

Требованиям к конструкторской документации должны соответствовать ГОСТ 2.114 [14], ГОСТ 2.601 [15], ГОСТ 2.602 [16].

1.2. Анализ неисправностей тяговых двигателей локомотивов в

эксплуатации

Возникновение отказов объясняется следующими объективными причинами:

- интенсивностью режимов работы ТЭД или их отдельных узлов (при высоких температурах, частотах вращения, плотности тока и т.д.);

- увеличением сложности основных, вспомогательных систем и систем управления ТПС;

- экстремальностью условий, в которых эксплуатируется тяговые двигатели;

- «человеческий фактор» и квалификация эксплуатирующего и обслуживающего персонала;

- полной или частичной автоматизацией ТПС и, как следствие, исключение непосредственного контроля человеком функционирования системы и ее элементов.

Действующие факторы в совокупности влекут за собой повышение требований к качеству изоляционных материалов ТЭД, прогнозированию остаточного ресурса и предотказного состояния электрических машин [17].

Отказы электрических машин можно разделить на конструкционные, технологические (производственные) и эксплуатационные [18], старения

материалов и износом узлов, а также случайной концентрацией нагрузки, предвидеть которую практически невозможно [19].

В целом по сети ОАО «РЖД» наибольший рост отказов ТЭД наблюдается по следующим узлам:

- моторно-якорные подшипники (МЯП) - 449 случаев (сл.), что составило 6,3% от общего числа неисправностей ТЭД (2019 год - 352 сл.), рост на 27,6%;

- Якорь - 2783 сл. или 39,3% (2019 год - 2442 сл.), рост на 14%.

Основными причинами повреждений ТЭД за 9 месяцев 2020 г. являются:

- низкое сопротивление изоляции обмотки якоря - 1293 сл. или 18,3%, что на уровне 2019 года;

- переброс, круговой огонь - 824 сл. или 11,6% (2019 год - 1126 сл.), снижение на 26,8%;

- пробой изоляции обмотки якоря на корпус - 663 сл. или 9,4% (2019 год -690 сл.), снижение на 3,9%.

Неисправность основных узлов ТЭД локомотивов за 9 месяцев 2020 и 2019 гг. представлены на рис. 1 и 2.

Подшипниковый щит; 63; 0,9%

5л якоря; 59; 0,8%

Компенсационная обмотка; 355; 5,0%

Выводная коробка; 258; 3,6%

Рис. 1 Неисправности основных узлов ТЭД локомотивов за 9 месяцев 2020г.

Выводная

коробка; 257;

3,5%

Рис.2 Неисправности основных узлов ТЭД локомотивов за 9 месяцев 2019 г

1.2.1 Отказы тяговых электродвигателей тепловозов

Приведенный анализ отказов тяговых двигателей тепловозов приведен в соответствии с данными отказов тяговых электродвигателей локомотивов за 9 месяцев 2020 года ПКБ ЦТ - филиал ОАО «РЖД»[19].

Общее количество отказов ТЭД тепловозов за 9 месяцев 2020 года, по сравнению с 2019 годом, увеличилось на 47,1% - 2319 сл. (32,8% от общего числа отказов ТЭД по сети) или 6,30 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год - 1577 сл. или 4,09 сл. на 1 млн. км пробега), рост удельного показателя составил 54%.

Наибольшее абсолютное количество отказов ТЭД произошло на тепловозах приписки следующих дирекций тяги:

- СВЕРД - 647 сл., что составило 27,9% от общего количества отказов ТЭД тепловозов (2019 год - 183 сл.), рост в 3,5 раза;

- ДВОСТ - 398 сл. или 17,2% (2019 год - 343 сл.), рост на 16%;

- СЕВ - 261 сл. или 11,3% (2019 год - 277 сл.), снижение на 5,8%.

Наибольший рост удельного количества отказов ТЭД допущен на тепловозах приписки следующих дирекций тяги:

- СВЕРД - 16,7 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год - 4,7 сл. на 1 млн. км пробега), рост в 3,6 раз(а);

- З-СИБ - 2,1 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год - 0,9 сл. на 1 млн. км пробега), рост в 2,3 раз(а);

- Ю-ВОСТ - 11,3 сл. На 1 млн. км пробега (2019 год - 5,2 сл. на 1 млн. км пробега), рост в 2,2 раз(а);

- ЗАБ - 2,8 сл. На 1 млн. км пробега (2019 год - 1,6 сл. на 1 млн. км пробега), рост на 75%.

Наибольшее абсолютное количество отказов произошло по следующим типам ТЭД (рис. 3 и 4.):

- ЭД-118 - 1178 сл., что составило 50,8% от общего числа отказов ТЭД тепловозов или 3,6 сл. на 1 млн.км пробега (2019 год - 945 сл. или 3,2 сл. на 1 млн. км пробега, рост на 24,7%;

- ЭД-133 - 477 сл. (20,6%) или 2,4 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год -136 сл. или 1,0 сл. На 1 млн. км пробега), рост в 3,5 раза.

- ЭДУ-133 - 239 сл. (10,3%) или 1,4 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год -211 сл. или 1,3 сл. На 1 млн. км пробега), рост на 13,3%.

00

Количество неисправностей:

2019 год - 1577 сл.

2020 год - 2319 сл., рост на 47,1%

со п о п тЧ

тЧ п ш п Гч!

тЧ тЧ тЧ тЧ тЧ

С! > С!

т т т /Т\ т

■чТ

I

т

□ 2019 год ■ 2020 год

т

Рис. 3 Количество неисправностей по типам двигателей, случаев

ьл

Удельное количество отказов:

2019 год - 4,09 сл. на 1 млн. км. пробега

2020 год - 6,3 сл. на 1 млн. км. пробега, рост на 54%

8 3 0 3 тЧ

тЧ тЧ 3 5 3 Гч!

О! тЧ тЧ тЧ тЧ тЧ

■5 Ч Ч Ч > Ч

< т т т т

□ 2019 год П2020 год

т

т

Рис. 4 Удельное количество отказов

1.2.2 Отказы ТЭД типа ЭД-118

Общее количество отказов ТЭД типа ЭД-118 за 9 месяцев 2020 года составило 1178 сл. или 3,6 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год - 945 сл. или 3,2 сл. на 1 млн.км), рост удельного показателя на 12,5%.

Число случаев и процентов отказов по узлам тягового двигателя типа ЭД-118 за 9 месяцев 2019 и 2020 гг. показано на рис. 5 и 6.

Коллектор; 85;

Выводная коробка; 37; 4%

Главный полюс; 74; 8%

Соединения катушек;

Щёточный аппарат; 9; 1%

Рис 5. Число случаев и процентов отказов по узлам тягового двигателя типа ЭД-

118 за 9 месяцев 2019 г

Якорь; 696; 59,1%

Подшипниковый щит; 3; 0,3%

Вал якоря; 8; 0,7%

Остов; 10; 0,8%

Выводная коробка; 20; 1,7%

МЯП; 97; 8,2%

ополнительный полюс; 72; 6,1%

Главный полюс; 45; 3,8%

Соединения Щёточный

катушек; аппарат;

280; 23,8% 43; 3,7%

Рис. 6 Число случаев и процентов отказов по узлам тягового двигателя типа ЭД-

118 за 9 месяцев 2020 г

Основными причинами повреждений являются:

- Низкое сопротивление изоляции обмотки якоря - 414 сл., что составило 35,1% от всех отказов ТЭД типа ЭД-118;

- Межвитковое замыкание в обмотке - 130 сл. (11,0%).

Наибольший рост отказов наблюдается по следующим узлам:

- Щёточный аппарат - 43 сл., что составило 3,7% от всех отказов ТЭД типа ЭД-118 (2019 год - 9 сл.), рост в 4,8 раз(а);

- Дополнительный полюс - 72 сл. или 6,1% (2019 год - 16 сл.), рост в 4,5 раз(а).

Наибольшее абсолютное число отказов произошло на тепловозах приписки следующих дирекций тяги:

- ДВОСТ - 357 сл., что составило 30,3% от общего числа отказов ТЭД типа ЭД-118 (2019 год - 315 сл.);

- СВЕРД - 231 сл. или 19,6% (2019 год - 79 сл.);

- СЕВ - 160 сл. или 13,6% (2019 год - 183 сл.).

1.2.3 Отказы ТЭД типа ЭД-133

Общее количество отказов ТЭД типа ЭД-133 за 9 месяцев 2020 года составило 477 сл. или 2,4 сл. на 1 млн.км пробега (2019 год - 136 сл. или 1,0 сл. на 1 млн.км), рост удельного показателя в 2,4 раз(а).

Число случаев и процентов отказов по узлам тягового двигателя типа ЭД-133 за 9 месяцев 2019 и 2020 гг. показано на рис. 7 и 8.

Главный полюс; 66; 14%

Щёточный аппарат; 8; 2%

Выводная коробка; 15; 3%

Рис. 7 Число случаев и процентов отказов по узлам тягового двигателя типа

ЭД-133 за 9 месяцев 2019 г.

Якорь; 64; 47%

Вал якоря; 1; 1%

Щёточный аппарат; 2; 1%

Главный полюс; 25; 19%

Дополнительны й полюс; 6; 4%

Выводная коробка; 5; 4%

Коллектор; 15; 11%

Рис. 8 Число случаев и процентов отказов по узлам тягового двигателя типа ЭД-133 за 9 месяцев 2019 и 2020 гг. показано на рис. 9 и 10

Основными причинами повреждений являются:

- Низкое сопротивление изоляции обмотки якоря - 123 сл., что составило 25,8% от всех отказов ТЭД типа ЭД-133.

Наибольший рост отказов наблюдается по следующим узлам:

- Вал якоря - 8 сл., что составило 1,7% от всех отказов ТЭД типа ЭД-133 (2019 год - 1 сл.); рост в 8 раз(а).

- дополнительный полюс - 28 сл. или 5,9% (2019 год - 6 сл.); рост в 4,7 раз(а);

- щёточный аппарат - 8 сл. или 1,7% (2019 год - 2 сл.). рост в 4 раз(а).

Наибольшее абсолютное число отказов произошло на тепловозах приписки следующих дирекций тяги:

- СВЕРД - 306 сл., что составило 64,2% от общего числа отказов ТЭД типа ЭД-133 (2019 год - 54 сл.);

- Ю-ВОСТ - 59 сл. или 12,4% (2019 год - 6 сл.);

- Ю-УР - 51 сл. или 10,7% (2019 год - 8 сл.).

1.2.4 Отказы ТЭД новых серий тепловозов

Общее количество отказов ТЭД новых серий тепловозов за 9 месяцев 2020 года составляет 1284 сл. (55,4% от общего числа отказов ТЭД тепловозов) или 1,06 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год - 785 сл. или 0,71 сл. на 1 млн. км пробега), рост удельного показателя на 49,3%.

Наибольшее абсолютное количество отказов произошло по следующим типам ТЭД:

- ЭД-133 - 468 сл. (36,4% от общего числа отказов ТЭД новых тепловозов) или 2,38 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год - 125 сл. или 0,9 сл. на 1 млн. км пробега), рост в 3,7 раз(а);

- ЭД-118 - 437 сл. (34,0%) или 1,31 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год -368 сл. или 1,25 сл. на 1 млн. км пробега), рост на 18,8%.

Основными причинами повреждений являются:

- Низкое сопротивление изоляции обмотки якоря - 418 сл. (32,6% от всех отказов ТЭД новых тепловозов);

- Межвитковое замыкание в обмотке - 138 сл. (10,7%);

- Переброс, круговой огонь - 62 сл. (4,8%).

Наибольшее абсолютное число отказов произошло на тепловозах приписки следующих дирекций тяги:

- СВЕРД - 396 сл., что составило 30,8% от всех отказов ТЭД новых тепловозов;

- ДВОСТ - 281 сл. или 21,9%.

Представленный анализ неисправностей тяговых двигателей локомотивов за 9 месяцев 2020 г. показывает, что:

а) наибольшее число отказов тяговых электрических машин тепловозов ОАО «РЖД» приходится на ЭД-118 - 1178 сл., что составило 50,8% от общего числа отказов ТЭД тепловозов или 3,6 сл. на 1 млн. км пробега (2019 год - 945 сл. или 3,2 сл. на 1 млн. км пробега, рост на 24,7%;

б) основными причинами повреждений ТЭД типа ЭД118 являются:

- пробой изоляции обмотки якоря на корпус - 663 сл. или 9,4% (2019 год -690 сл.), снижение на 3,9%;

- низкое сопротивление изоляции обмотки якоря - 414 сл., что составило 35,1% от всех отказов ТЭД типа ЭД-118;

- межвитковое замыкание в обмотке - 130 сл. (11,0%);

в) общей локализацией представленных отказов является якорь тягового двигателя ЭД118 - до 66% в 2019 г.

1.3 Изоляционные конструкции и материалы тяговых электрических

машин

В соответствии с принципом действия электрической машины электрические проводники ротора и статора, магнитно взаимодействующие между собой,

создавая вращающий момент на валу ротора, испытывают динамическое воздействие и должны быть надежно закреплены. Кроме того, проводники электрического тока должно быть надежно электрически изолированы как друг от друга, так и от материала корпуса, а также максимально возможно противостоять термическому воздействию, возникающему в ходе рассеивания электрических потерь при работе машины. Эти функции осуществляет система изоляции электрических машин, состоящая из комбинации изоляционных материалов и пропиточных составов.

Наибольший вклад в разработку и внедрение новых изоляционных материалов внесли специалисты завода «Электросила» и отделение изоляции ВЭИ (впоследствии Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизоляционных материалов — ВНИИЭИМ, г. Москва) [20].

В современных системах изоляции диэлектрики обладают несколькими видами поляризации. Емкость конденсатора с диэлектриком обусловливается суммой различных механизмов поляризации. На рис. 9 показана схема замещения технического диэлектрика, обладающего различными механизмами поляризации в электрическом поле.

с; с; ^Л-р с и-р с о, — с

А и Яиз 1

< > Г1 м и 1-1 1 СП _ _

Рис. 9 Эквивалентная схема технического диэлектрика

Схема состоит из параллельно включенных емкостных и активно-емкостных цепочек. Емкость С0 соответствует собственной емкости и электродов, если между ними нет диэлектрика, т. е. емкости электродов в вакууме. Емкости Сэ и

Си соответствуют электронной и ионной поляризациям. Емкость Сд-р и сопротивление гд-р соответствуют дипольно-релаксационной поляризации.

Емкость Си-р и сопротивление ги-р соответствуют ионно-релаксационной поляризации, а Сэ-р и гэ-р - электронно-релаксационной поляризации. Емкость См и сопротивление гм соответствуют миграционной поляризации, а Ссп и гсп -спонтанной поляризации.

Все емкости эквивалентной схемы на рис. 9 зашунтированы сопротивлением Яиз, представляющим собой сопротивление изоляции сквозному току утечки через диэлектрик. Ток утечки возникает за счет несовершенства диэлектрика. Как правило, ток утечки в диэлектриках очень мал и сопротивление изоляции Киз составляет десятки и сотни МОм.

В 30-40-х годах завод «Электросила», изготавливая все более мощные высоковольтные турбо- и гидрогенераторы и двигатели, успешно преодолел барьеры высокого напряжения 6-13, 8-15, 15-20 кВ [21].

Следующий качественный скачок в развитии высоковольтной изоляции на заводе «Электросила» произошел в 60-е годы, когда создание отечественной термореактивной изоляции на основе пропитанных лент «слюдотерм» резко повысило надежность изоляции.

В середине 70-х годов потребовалось повышение напряжения турбогенераторов мощностью 800-1200 МВт до 24 кВ и исключение коронирования обмотки.

В заключение необходимо рассмотреть вопросы изоляции низковольтных электрических машин. До 1965 г. на заводе «Электросила» для низковольтных электрических машин переменного тока напряжением до 1200 В применялись две системы изоляции:

1) микалентная битумно-масляная для рабочих температур до 130 0С;

2) стекломикалентная на основе кремнийорганических связующих для рабочих температур до 180 °С.

С 1969 г. проводились разработки и внедрение полиимидной пленки и композиций на ее основе.

Благодаря технологичности и отличным электрическим характеристикам современные материалы нашли широкое применение при производстве тяговых электродвигателей и электрических машин постоянного тока с рабочим напряжением до 3000 В.

Разработанные системы электрической изоляции адаптированы под любое технологическое оборудование, имеющееся, как на машиностроительных заводах, так и на ремонтных предприятиях [22].

Пазовая изоляция (проводника в пазе):

- Витковая изоляция пример: толщина 0,08-0,15 мм;

Л

поверхностная плотность 115-230 г/м ; стеклоткань + слюдяная +

полиэтилентерефталатная пленка + пропиточный состав;

- Корпусная изоляция - аналогична витковой;

- Выстилка паза пример: толщина 0,13-0,50 мм;

поверхностная плотность 173-839 г/м2; полиэтилентерефталатная пленка + стеклоткань + полиэтилентерефталатная пленка; арамидная бумага + полиэтилентерефталатная пленка + арамидная бумага;

Изоляция катушки:

- Выравнивание неровностей — электроизоляционная термостойкая мастика;

- Корпусная изоляция пример: Стеклоткань + слюдяная +

полиэтилентерефталатная пленка + пропиточный состав; Стеклоткань + слюдяная + пропиточный состав;

Коллекторная изоляция:

- Коллекторная манжета

- Межпластинная изоляция

пример: толщина 0,25-0,5 мм; прессованный материал, состоящий из слоёв слюдяной бумаги и ПЭТ пленки, пропитанных полиэфирной смолой; Прессованный материал, состоящий из слоёв слюдяной бумаги и стеклоткани, пропитанных кремнийорганической смолой; пример: толщина 0,4-1,5 мм; прессованный материал, состоящий из слоёв слюдяной бумаги, пропитанных эпоксидной смолой;

Покровная изоляция

- полиэфирные ленты, усаживающиеся при нагревании + покровная эмаль или лак.

Кроме различных комбинаций изоляционных материалов, установка которых в электрической машине существенно не отличается между собой и опирается, в первую очередь, на технологические особенности конкретных предприятий и их предпочтения, режимы сушки и пропитки технологически могут отличаться.

1.4 Выводы по главе. Постановка цели и задач исследования

1. Тяговые двигатели локомотивов являются электрическими машинами, рассчитанными на значительные электромагнитные, тепловые и механические нагрузки при номинальных режимах, и эксплуатируются в особо тяжелых условиях: колебаниях температуры окружающего воздуха от -50 0С до +50 0С, влажности воздуха до 95±3 %, загрязнении вентилирующего воздуха частицами пыли, динамических воздействиях при прохождении неровностей пути, значительных и частых токовых и тепловых перегрузках.

2. Анализ статистических данных о неисправностях тяговых двигателей локомотивов в эксплуатации за 2019 и 2020 годы показал, что 35-40% отказов всех серий тяговых двигателей локомотивов возникли в конструкции якорей, из

Похожие диссертационные работы по специальности «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», 05.22.07 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Прохор Денис Иванович, 2022 год

Список использованных источников

1 Malmlow, G. Thermal Ading Properties of cellulose Insulations Materials / Trans, Roe. Inst. of Technology (Stskholm). - 1948. - №19. - Pt. 99-102.

2 Галушко, А. И. Надёжность изоляции электрических машин / А. И. Галушко, И.С. Максимова, Р.Г. Оснач, П.М. Хазановский. - М.: Энергия, 1979. - 176 с.

3 Чикиркин, О.В. Приоритеты пожарной безопасности локомотивов // Локомотив. - 2015. - №5. - С. 15-17.

4 Глебов, И.А. Диагностика турбогенераторов / И.А. Глебов, Я.Б. Данилевич. - Л.: Наука, 1989. - 119 с.

5 Potdevin, H. Insulation Monitoring in High Voltage Systems for Hybrid and Electric Vehicles // ATZelektronik worldwide. 2009. V. 4. Iss. 6. Pp. 28—31.

6 Берсенев, Д.В. Анализ переходных процессов в обмотках тяговых электродвигателей электровозов 2ЭС6 / Д.В. Берсенев, М.В. Поляков, В.А. Кураев, Е.А. Третьяков // Современные материалы, техника и технология. - 2017. -С. 46-52.

7 Электрические машины и преобразователи подвижного состава: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / А. В. Грищенко, В. В. Стрекопытов. -М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 320 с.

8 ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. - М.: Стандартинформ, 2010.

9 ГОСТ 15543.1-89 Изделия электротехнические и другие технические изделия.

Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. - 14 с.

10 Попов, Ю.И. Исследование процесса снижения электрической прочности изоляции тяговых электрических машин локомотивов, эксплуатируемых в сложных природно-климатических условиях / Ю.И. Попов, О.О. Соколов // Наука и техника транспорта. - 2015. - № 2. - С. 89-97.

11 ГОСТ 2582-2013 Машины электрические вращающиеся тяговые. Общие технические условия. - М.: Стандартинформ, 2014.

12 ГОСТ 30631-99 общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам при эксплуатации. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1999.

13 Гордеев, И.П. Ресурс изоляции тяговых электродвигателей и перспективы его увеличения / И.П. Гордеев, А.Н. Калякулин, А.В. Мальцев // Вестник транспорта Поволжья. - 2010. - Т. №2. - С.20-25.

14 ГОСТ 2.114-2016 Единая система конструкторской документации. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2019.

15 ГОСТ Р 2.601-2019 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы. - М.: Стандартинформ, 2021.

16 ГОСТ 2.602-2013 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы. - М.: Стандартинформ, 2020.

17 Гордеев, И.П. Разработка системы определения предотказного состояния тяговых электродвигателей локомотивов с селективной системой контроля температуры изоляции их обмоток / И.П. Гордеев, А.В. Мальцев, А.Н. Калякулин. // Транспорт XXI века: исследования, инновации, инфраструктура: материалы научн. - техн. конф. посв. 55-летию УрГУПС: в 2 т. / Уральский государственный университет путей сообщения. - Екатеринбург, 2011. - Вып. 97(180), т. 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). - С.193-197.

18 Харламов, В.В. Анализ переходных процессов тяговых электрических двигателей с учетом условий эксплуатации / В.В. Харламов, П.К. Шкодун, Д.И. Попов, А.В. Проненко // Известия Томского политехнического университета. -2012. -Т. 321. - № 4. -С.72-74

19 Анализ отказы тяговых электродвигателей локомотивов за 9 месяцев 2020 года, Филиал ОАО «РЖД» - проектно - конструкторское бюро локомотивного хозяйства, 2020, - 50 с.

20 Электрическая изоляция обмоток тяговых двигателей локомотивов // Вестник ВНИИЖТ. №2. Ванчиков В.Ц. 2006. С.41-43.

21 Калякулин, А.Н. Выравнивание рабочего напряжения в изоляции обмоток тяговых электродвигателей тепловозов / А.С. Тычков, В.А. Силаев // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2019. Вып. 2. -Ч. 2. - С. 369 - 375.

22 Гордеев, И.П. Повышение надежности изоляции тяговых силовых цепей локомотивов: дисс. докт. техн. наук. - М.: 2006. - 211 с.

23 Прохор, Д. И. Оценка ресурса и характеристик изоляции тяговых двигателей

локомотивов методом ускоренного теплового старения / Д. И. Прохор, Н. В. Грачев // Известия петербургского университета путей сообщения. - 2021. - № 1. - С. 80-94.

24 Пак, В.М. Современное состояние и перспективы развития систем изоляции крупных электрических машин / В.М. Пак, А.В. Панков, И.Е. Куимов // Электротехника 2011 № 4 С.2-7.

25 ГОСТ 8865-93 Cистемы электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация. - М.: Издательство стандартов, 1995.

26 Гордеев, И.П. Исследование и разработка методов повышения надежности корпусной изоляции якорей тяговых электродвигателей тепловозов: дис. канд. техн. наук. - М., 1980. - 211 с.

27 ГОСТ 5937-81 Ленты электроизоляционные из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002.

28 ГОСТ 5937-81 Ленты электроизоляционные из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002.

29 Серебряков, А. С. Методы и средства для диагностики изоляции электрических машин и аппаратов её зашиты: дис. докт. техн. наук. - М., 2000. - 425 с.

30 ГОСТ 11828-86 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.

31 Таран, В. П. Диагностирование электрооборудования. - К: Техника, 1983. - 200 с.

32 Технические средства диагностирования (ред. Клюев В. В. И др.) - М.: Энергия 1979. - 176 с.

33 Котеленец Н.Ф. Испытания, эксплуатация и ремонт электрических машин/ Н.Ф. Котеленец, Н.А. Акимова, М.В. Антонов. - М.: Академия, 2003. - 384 с.

34 Ермолин Н.П., Жерихин И.П. Надёжность электрических машин. -Л., Энергия, 1976, - 248 с.

35 Thomas L. Saaty. Relative Measurement and Its Generalization in Decision Making Why Pairwise Comparisionsare Central in Mathematics for the Measurement of Intangible Factors The Analytic Hierarchy// Network Process. - 2008. - No. 102.

36 Изоляция высоковольтных электрических машин и причины её повреждений. Сборник докладов AIEE. -М.: ВНИЭМ, 1985,-48с.

37 D. J. Inman. Engineering Vibration. Edition 3. Prentice-Hall. New Jersey. 2007.

38 Алиев, И.И. Электротехника и электрооборудование. Справочник / И.И. Алиев. - М.: Высшая школа, 2010. - 1199 c.

39 Анчарова, Т.В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений / Т.В. Анчарова, Е.Д. Стебунова, М.А. Рашевская. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. - 416 c.

40 Соколова, Е.М. Электрическое и электромеханическое оборудование: Общепромышленные механизмы и бытовая техника: Учебное пособие для студентов среднего профессионального образования / Е.М. Соколова Электротехника. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 224 c.

41 Кулаковский В.Б. Работа изоляции в генераторах. -м.: Энергоиздат, 1981. -256 с.

42 Богородицкий И.П. Теория диэлектриков / И.П. Богородицкий, Ю.М. Волокобинский, А.А. Воробьев, Б.М. Тареев. М.: Энергия, 1965.

43 Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинтапь Ю.С Изоляция и перенапряжения в электрический системах: Учебник для вузов /Под общ. ред. В.П. Ларионова. — 3-е. изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

44 Зимин, М. Я. Каплан, А. М. Палей, И. Н. Рабинович, В. П. Федоров, П. А. Хаккен Изд . 6-е, переработ, и доп. Л., «Энергия», 1970 472 с. Обмотки электрических машин. Л. Энергоатомиздат . Ленингр. отд-ние, 1989. - 400 с. ил . ISBN 5-283-04458-0

45 Preston Barker, Rudy F. Price. Cybersecurity for the Electric Smart Grid: Elements and Considerations. Publication Date: May 2012 125 pages

46 J. F. Gieras Advancements in Electric Machines 2014.35 pages

47 ГОСТ 27905.1-88 Системы электрической изоляции электрооборудования. Оценка и классификация.

48 Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. Л. Энергия, 1979.

49 Локшин MJB., Сви П.М. Измерение диэлектрических потерь высоковольтной изоляции. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1973.

50 Annabel Shahaj, BEng (Hons). Mitigation of Vibration in Large Electrical Machines. May 17, 2010

51 Исследования условий теплового пробоя тяговых электродвигателей тепловозов и разработка мероприятий по повышению их надёжности. Отчёт о НИР по х/д с ЦТ МПС. Тема Т-120. Ташк. ин-т инж. ж.-д. трансп, (ТашИРГГ); Руководитель В. Н. Жидков. - Ташкент, 1976. - 146 с.

52 Liu Y.-C., Lin C.-Y. Insulation Fault Detection Circuit for Ungrounded DC Power Supply Systems // Proc. IEEE Sensors. - Taipei, 2012. - Pp. 1-4.

53 Воробьев, Н.П. Методы и приборы диагностирования изоляции асинхронных двигателей / Н.П. Воробьев, С.Н. Воробьева, Г.В. Суханкин, Н.Т. Герцен // Ползуновский вестник - 2011 - №2 - С. 261-269

54 Дульский Е. Ю. Система мониторинга состояния изоляции / Е.Ю. Дульский, П.Ю. Иванов, А.А. Хамнаева, М.А. Дивинец, А.А. Корсун // Железнодорожный транспорт. - 2021 - №3 - С. 50-52

55 Zhao, C. The New Method of Monitoring DC System Insulation On-line / C. Zhao, X. Jia, Z. Hao // Proc. 27th IEEE Annual Conf. Industrial Electronics Society. - Denver, 2001. - V. 1. - Pp. 688-691

56 Сви, П.М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 128 с.

57 Серебряков, А.С. Новое устройство для контроля качества высоковольтной электрической изоляции / А.С. Серебряков, В.Л. Осокин, Д.А. Семенов, Д.Е. Дулепов // Энергетические системы - 2020. - №2. - С. 76-85.

58 Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы: уч. пос. М.: Маршрут, 2005. 280 с. [eLIBRARY ID:21326003]

59 Алексеев Б.А. Контроль состояния (диагностика) крупных силовых трансформаторов: уч. пос. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. 216 с.

60 Серебряков А.С. Трансформаторы: уч. пос. М.: Изд. дом МЭИ, 2014. 360 с.

61 Серебряков А.С. Диагностика главной изоляции электродвигателей тягового подвижного состава российских железных дорог: монография. М.: МИИТ, 2014. 275 с.

62 Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. М.: Маршрут, 2005. — 280 с.

63 11ДК 401163.001 РЭ Руководство по эксплуатации серия мобильных приборов контроля и диагностики «Доктор - 060М». - Омск: ООО «Омский завод транспортной электроники», 2007. - 60 с.

64 Калякулин, А. Н. Метод и устройство для обнаружения пробоя изоляции на корпус в силовых цепях тепловозов // Омский научный вестник. - 2019. - № 1 (163). - С. 38- 42.

65 Никитин, В. И. Первичная статистическая обработка экспериментальных данных: Учебное издание / С: Самарский государственный технический университет, 2017. - 81 с.

66 Попов, Ю.И. Расчет теплового старения изоляции тяговых электродвигателей электровозов / Ю.И. Попов, А.С. Куренков, О.О. Соколов, В.П. Смирнов, А.С. Космодамианский, С.И. Баташов // Вопросы электротехнологии. - 2014. - №1. - С. 82-85.

67 ГОСТ 14950-75 Конструкция изоляции электрических машин с предварительно изолированными шаблонными секциями обмотки. Метод определения нагревостойкости М.: Издательство стандартов, 1982 год

68 Изоляция электрических машин общепромышленного назначения. Бернштейн Л. Н. М: Энергия, 1971

69 ГОСТ 10518-88 Системы электрической изоляции и другие полимерные системы. Общие требования к методам ускоренных испытаний на нагревостойкость. М.: Издательство стандартов, 1988 год

70 Рабочая программа и методика «Ускоренное определение ресурса системы изоляции класса нагревостойкости «Н» электродвигателя ЭД118 при стендовых испытаниях»27.Т.310.00.00.000 ПМ, АО «ВНИКТИ», 2006, - 14 с.

71 НИР по теоретическому и экспериментальному исследованию температурных режимов тяговых электрических машин магистральных тепловозов мощностью 3000 л.с. в секции //Отчет ВНИТИ. № 27-88-05. Коломна. 1988 - 233 с.

72 Электрические машины постоянного тока / В.С. Хвостов и др. Под ред. И.П.Копылова. М: Высшая школа, 1988.

73 Сви, П. М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 128 с.

74 11ДК 401163.001 РЭ Руководство по эксплуатации серия мобильных приборов контроля и диагностики «Доктор - 060М». - Омск: ООО «Омский завод транспортной электроники», 2007. - 60 с.

75 Калякулин, А. Н. Метод и устройство для обнаружения пробоя изоляции на корпус в силовых цепях тепловозов // Омский научный вестник. - 2019. - № 1 (163). - С. 38- 42.

76 Калашников, Н.С. Перспективные методы контроля сопротивления изоляции разветвленных электрических цепей, Электрофорум. / Н.С. Калашников, А.Г. Кустов, С.К. Панайотис. - Санкт-Петербург, пилотный номер, 2000 г.

77 Серебряков, А.С. Оценка сопротивления высоковольтной изоляции с помощью анализа кривых саморазряда / А.С. Серебряков, Д.А. Семенов // Электричество. 2016. №7. С.34-42.

78 Серебряков, А.С. Определение параметров схемы замещения корпусной изоляции тяговых электродвигателей / А.С. Серебряков // Электротехника. - 2009.

- №5. - С.40-45.

79 Yan, G. Research of Measurement Method about Electric Vehicle High Voltage System Isolation Resistance / G.Yan, Z. Rong, L. Guibin, N. Kinoshita // Proc. IEEE Conf. and Expo on Transportation Electrification Asia-Pacific. - Beijing, 2014. - Pp. 15

80 Прохор, Д. И. Результаты эксплуатационных испытаний опытной системы изоляции класса «Н» тяговых двигателей тепловозов и ее контроль средствами мобильной диагностики // Бюллетень результатов научных исследований. - 2021.

- №4. - С. 35-46.

81 Программа эксплуатационных испытаний опытного комплекта тяговых электродвигателей ЭД-118 с изоляцией класса нагревостойкости «Н» в составе тепловоза 2ТЭ116-1431, Департамент локомотивного хозяйства ОАО «РЖД», 2008, - 8 с.

82 Горбатюк В. A. Исследование характеристик и разработка системы контрольно-практических испытаний изоляции электрических машин тепловозов: дис. ...канд. техн. наук. - М.:1969. - 168 с.

83 Марковская, О. А. Разработка системы контроля состояния изоляции и защиты генераторов от повреждений в цепях ротора: дис. канд. техн. наук. - СПб., 2000. -164 с.

84 Методические положения для расчета показателей безотказности и готовности локомотивов по результатам их эксплуатации, ОАО «РЖД», 2008, - 40 с.

85 Бородянский, И. М. К вопросу улучшения метрологических характеристик измерителя сопротивления изоляции шин питания от корпуса: Тезисы докладов Материалы Всероссийской научной конференции аспирантов и студентов «Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления». -Таганрог: ТРТУ, 2004. - С. 286-287.

86 Кулешов, В. И Устройство избирательного контроля сопротивления изоляции Заявка на изобретение. № 93045829, дата публикации, 1997.03.27.

87 Калинин, И. М. Способ избирательного контроля сопротивления изоляции Заявка на изобретение. № 95100200, дата публикации 1996.11.27.

88 Серебряков, А. С. Методы и средства для диагностики изоляции электрических машин и аппаратов её зашиты: дис. докт. техн. наук. - М., 2000. - 425 с.

89 Патент на изобретение RU 2530742 С1. Способ и устройство контроля нагрева тягового электродвигателя. / Д. И. Прохор, С. И. Ким, Г. Ф. Кашников, Е. М. Бойкова. - Опубл. в Бюл., 2014, №28.

90 Патент на полезную модель RU 83881 Ш. Способ усиления изоляции якорной обмотки тягового электродвигателя / Д. И. Прохор, Ю. И. Клименко, Г. Ф. Кашников, С. В. Тулинова. - Опубл. в Бюл., 2009, № 17.

91 Калякулин, А. Н. Диагностирование тяговых двигателей локомотивов с учетом диэлектрических свойств изоляции / А. Н. Калякулин, А. Ю. Балакин, А. С. Тычков, П. В. Шепелин // Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава: материалы третьей всероссийской научно-технической конференции с международным участием в трех частях. Часть I / Омск. - Омский гос. ун-т путей сообщения. -2015. - С.231-235.

Приложение 1

Акт о внедрении технологии изготовления опыьных образцов тягового электродвигателя ЭД-118 с системой изоляции класса «Н» на Ярославском

заводе

Первый

IЯШМДУI * , и

~~гт—чйг——„ „, ¿»у/» /Л

ФГУП

« ¿XI» / Г

006 г.

Акт

о внедрении технологии изготовления опытных образцов тягового электродвигателя ЭД-118 с системой изоляции класса «Н»

на Ярославском ЭРЗ

В соответствии с этапом календарного плана 1.2: «Изготовление двух опытных образцов тягового электродвигателя ЭД-118 с системой изоляции класса «Н» (Дополнительное соглашению №1 от 24 августа 2006г. к Договору № 200 от 30 мая 2005 г.) при авторском надзоре и в соответствии с комплектом конструкторской документации ФГУП ВНИКТИ на Ярославском ЭРЗ изготовлены два опытных образца тягового электродвигателя ЭД-118 с системой изоляции класса «Н».

Ремонт двух электродвигателей ЭД-118А (зав.№>№ 52072 и 52076) с установкой изоляции класса «Н» проведен в условиях Ярославского ЭРЗ в объеме КР в соответствии с действующими правилами ремонта электрических машин тепловозов и с принятыми технологическими процессами, а также с учетом дополнительных требований КД на систему изоляции класса иагре-востойкосги «Н». Технология проведения приемо-сдаточных испытаний соответствовала штатным испытаниям электродвигателей после проведения их КР на Ярославском ЭРЗ (акт о проведении приемо-сдаточных испытаний прилагается).

Заведующий НИКБ ЭМСУ с=г: Заведующий отделом ЭМиА Инженер 2 категории

Ю.И.Клименко Г.Ф.Кашников Д. И. Прохор

Приложение 2

Акт о проведении и протоколы приемо-сдаточных испытаний опытных тяговых электродвигателей ЭД-118 класса нагревостойкости «Н».

АКТ

о проведении приемосдаточных испытаний опытных тяговых электродвигателей ЭД-118А класса нагревостойкости «Н».

Настоящий акт составлен в том, что тяговые электродвигатели ЭД-118А № 52072 як.76811 и № 52076 як/76517 после проведения капитального ремонта с заменой изоляции класса нагревостойкости «¥» на класс «Н», согласие конструкторской документации ВНИКТИ 27Х310.01.00.000СБ. 27.Т.310.02.00.000СБ, 27.Т.310.03.00.000СБ, прошли приемосдаточные испытания в полном объеме на испытательной станции филиала ОАО «РЖД» ЯЭРЗ.

Протоколы испытаний прилагаются.

П. Т. Литвиненко

электрических машин

Представитель ВНИКТИ инженер НИ КБ ЭМСУ

С. Л. Короткое

Д. И. Прохор

Ярославский электровозоремонтный завод Протокол № 504 Приемо-сдаточных испытаний электрической машины

От 25.09.06

Вид машины ТЭД Тип ЭД - 118А Вид ремонта (м.с./як) Магнитная система Кй 52076 Якорь № 76517

КР

КР

В ходе проведения программы приемо-сдаточных испытаний электрической машины в соответствии с «Правилами ремонта электрических машин электроподвижного состава» получены следующие результаты:

Табл.№1

1 Осевой рачбег якоря, мм Биение коллектора, мм Состояние подшипниковых узлов на холостом ходу Скоростная характеристика об/мин

х/х в горячем Ытах=585 об/мин При часовом режиме под нагру ¡кой

I 1 СОСТОЯНИИ ПК | ск Влево Вправо У(В) К А)

0,35 0,03 0,04 N 1 N 584 586 470 575

Табл.№2

Якорь Главные катушки Дополнительные катушки

к й £ ■ 1М 1 ш ! % 2 Ниюл.як (Мом) Г^а як. (Ом) 1°С Кичол.г.п. (Мом) Яа г.п. (Ом) 1°С Ки.юл.д.п. (Мом) д.п. (Ом) 1°С 1« а а. 1

1 0 1700 0,0139 20 1500 0,0116 20 1700 0,0096 20 20

! 60 300 0,0180 75 500 0,0148 76 300 1 0,0120 74 20

Табл.№3

] Коммутация 1 1 Механичес кая прочность (2 мин) МВИ (5 мин) Прочность изоляции на пробой (1 мин)

Режим Напряжение Ток Частота вращения Класс коммутации Напряжени с исп. V

| № V А об/мин вправо влево об/мин кВ

1 303 1100 — 1,5 1,5 2860 N 2,5

Г 2 700 476 2290

Г '-> 463 720 585

Заключение: Испытания провёл:

Двигатель испытания прошёл

Яшин Д.А.

(Фамилия И.О.)

Ярославский электровозоремонтный завод

Протокол № 505__

Приемо-сдаточных испытаний электрической машины

От 25.09.06

Вид машины ТЭД Тип ЭД- 118А Вид ремонта (м.с./як) _ KP____/ KP

Магнитная система № 52072________ Якорь № 76811

В ходе проведения программы приемо-сдаточных испытаний электрической машины в соответствии с «Правилами ремонта электрических машин электроподвижного состава» получены следующие результаты:

Табл.№!

Осевой рачбег якоря, мм Биение коллектора, мм Состояние подшипниковых узлов на холостом ходу Скоростная характеристика об/мин

х/х В горячем состоянии Nmax—585 об/мин При часовом режиме под нагрузкой

ПК г CK Влево Вправо V(B) 1(А)

0,30 0,03 0,04 N N 581 583 470 575

Табл.№2

Якорь Главные катушки Дополнительные катушки (-■ i

¡ « 2 С Ш ю as 1 с s Ки'юллк (Мом) Ra як. (Ом) t°C R изо л. г. п. (Мом) Ra г. п. (Ом) t°C Клзол.д.п. (Мом) Ra д.п. (Ом) t°C Ь i о 2? 5

: о 1000 0,0145 20 750 0,0116 20 1000 0,0098 20 20

! 60 400 0,0188 77 500 0,0142 74 400 0,0122 75 20

Табл.№3

Коммутация 1 Механичес кап прочность (2 мин) мви (5 мин) Прочность таляции на пробой (1мин)

Режим Напряжение Ток Частота вращения Класс коммутации Напряжени с исп. V

--- № V А об/мин вправо влево об/мин кВ

i 303 1100 — 1,5 1,5 2860 N 2,5

2 700 476 2290

3 463 720 585

Заключение: _____Двигатель испытания прошёл „, ...................

Испытания провёл: ________________ /Jf^^Qt--------------- Яшин Д.А.___________

(ПодвиС'ь и urnßrn-wTK) ("Фамилия И.О.)

Приложение 3

Протоколы стендовых испытаний по определению характеристик и прогнозированию рессурса изоляции класса «Н» тягового электродвигателя

ЭД-118

ПРОТОКОЛ№1

Испытания на нагревание при расчетных режимах повышенных токов

1 Объект испытаний

Опытные образцы тягового электродвигателя ЭД-118 (зав.№№ 52072 и 52076) с системой изоляции класса «Н», изготовленные в соответствии с комплектом конструкторской документации 27.Т.310.00.00.000.

2 Цель испытаний

Экспериментальная проверка в соответствии с (п.4.2.1.4 и п.4.2.1.6 ГОСТ 2582-81) возможности реализации по нагреву элементов двигателей ЭД-118 с изоляцией класса «Н» новых расчетных режимов при повышенных токах и штатном для тепловозов 2ТЭ116 (ТЭ10) расходе охлаждающего воздуха 1,3 м3/с:

- часового режима при токе 850 А;

- продолжительного режима при токе 780 А.

3 Место и время проведения испытаний Испытательный стенд СТ-150 НИКБ ЭМСУ ВНИКТИ. Время испытаний - ноябрь 2006г.

4 Испытательное оборудование:

- приборы для замеров параметров изоляции «Доктор-060 М» и «Доктор-060 7»;

- вольтметры М1106 кл. точности 0,5;

- амперметры М1105 кл. точности 0,5;

- термометр ТЛ4 цена деления 1 0С;

- термопары ХК;

- автоматический потенциометр КСП4 кл. точности 0,5;

- бесконтактный инфракрасный цифровой термометр ТМ-908;

- индикаторы температуры «ИНТЕМ»;

- микроманометр ММН-240 кл. точности 1,0;

- тахометр электронный типа ТЭ-Д с показывающим прибором;

- секундомер СОС пр-2б-2-000.

5 Методика испытаний

Испытания проводились на специально оборудованном стенде, схема которого представлена ниже.

Испытуемые электродвигатели были запитаны и нагружались следующим образом: нагружаемый электродвигатель с системой изоляции класса «Н» ТЭД1 (зав.№ 52072) последовательного возбуждения получал питание от испытательной подстанции и механически нагружался при помощи двух тяговых электродвигателей: штатного электродвигателя стенда ТЭД2 и электродвигателя ТЭД3 (зав.№ 52076) с системой изоляции класса «Н», работающими в генераторном режиме с независимым возбуждением.

¿¡домашинный агрегат

дпя питания вёмптк дпзёухдения

Обмотки возбуждения этих двигателей получали питание от двухмашинного агрегата. Получение требуемых режимов питания и нагрузки осуществлялось плавным регулированием напряжения испытательной подстанции и двухмашинного агрегата, регулирующего ток возбуждения двигателей ТЭД2 и ТЭД3.

Требуемый расход охлаждающего воздуха (1,3 м3/с) электродвигателя ТЭД1 достигался путем установки требуемой частоты вращения асинхронного мотор-вентилятора М1 при помощи вспомогательного преобразователя. Вентиляция двигателей ТЭД2 и ТЭД3 осуществлялась нерегулируемыми мотор-вентиляторами М2 и М3.

При испытаниях температура якоря, главных и добавочных полюсов контролировалась термопарами типа ХК, индикаторами максимальной температуры "ИНТЕМ" и бесконтактным прибором марки ТМ-908, измеряющим температуру по инфракрасному излучению нагретых поверхностей электродвигателя.

Термопары были закреплены (приклеены) на поверхности главных и добавочных полюсов - в четырех точках на разных полюсах.

Индикаторы максимальной температуры "ИНТЕМ" были установлены на главных полюсах, на зубцах и бандаже якоря (с троекратным дублированием).

При остановке двигателя с помощью переносного прибора ТМ-908 фиксировался нагрев коллектора и полюсов (дополнительно к показаниям датчиков и индикаторов).

Измерение параметров изоляции проводилось до начала испытаний и по их окончании при помощи приборов «Доктор-060 М» и «Доктор-060 7».

6 Результаты испытаний

При проведении испытаний на нагревание в часовом и продолжительном режимах зафиксированы следующие параметры работы стенда:

Часовой режим: ток двигателя 850 А в течении 1 часа (6 замеров)

№ ТЭД 1 ТЭД 2 ТЭД 3 Пд^ об/мин

и1, В 11, А 1возб 2, А 1як 2, А ияк 2, В 1возб 3, А 1як 3, А ияк 3, В

1 428 852 300 458 262 300 656 258 426

2 434 850 300 462 268 300 662 262 438

3 456 856 280 471 274 280 671 265 450

4 456 841 280 465 268 280 659 260 450

5 451 860 290 441 271 290 667 260 440

6 451 841 280 463 268 280 656 260 440

Продолжительный режим: ток двигателя 780 А до прекращения увеличения температуры частей ТЭД (фактическая продолжительность - 2ч55мин. -10 замеров)

№ ТЭД 1 ТЭД 2 ТЭД 3 об/мин

и1, В 11, А 1возб 2, А 1як 2, А ияк 2, В 1возб 3, А 1як 3, А ияк 3, В

1 400 782 300 420 245 300 602 241 430

2 400 783 300 426 247 300 610 242 430

3 395 777 280 427 237 280 609 229 435

4 395 774 280 428 232 280 607 225 440

5 400 780 290 400 241 290 605 231 444

6 405 780 280 429 241 280 608 234 450

7 395 778 300 416 242 300 599 238 450

8 395 780 300 429 244 300 608 239 440

9 400 784 280 429 240 280 614 232 440

10 395 780 280 432 232 280 611 225 445

Измеренные после проведения испытаний максимальные температуры узлов электродвигателя при температуре окружающего воздуха +21-270С составили:

Режим работы Расхо Ток, Максимальные температуры узлов, 0С

д возду ха, Л м /с А Якоря Коллект ора Главног о полюса Добавочн ого полюса

Часовой 1,3 850 129 78 161 109

Продолжител ьный 1,3 780 126 81 167 101

Параметры изоляции электродвигателей ЭД-118 с системой изоляции класса «Н» составили:

Сопротив ление изоляции Rиз, МОм Коэффиц Возврат Данные измерений при частоте 1000 Гц

Объект и время замера иент абсорбци и Ка, Ед ное напряже ние ивоз, В Емкость С, нФ Тангенс угла потерь D, мЕд

« к ТЭД 1 (двигате 59,21 0,993 36 38,83 1,969

о н ль)

п о К ТЭД 3 (генерат ор) 25,2 0,998 52 40,44 1,557

после испытаний ТЭД 1 (двигате ль) более 1500 1,336 29 39,15 0,74

ТЭД 3 (генерат ор) 176,2 1,016 36 40,81 0,879

7 Выводы

7.1 Электродвигатель с системой изоляции класса «Н» испытания на нагревание в часовом и продолжительном режимах выдержал. Температура наиболее нагретых узлов не превысила допускаемую температуру класса нагревостойкости «Н» - 180°С.

7.2 Снижение параметров сопротивления изоляции не зафиксировано. Двигатель годен к дальнейшему использованию.

ПРОТОКОЛ №2

Испытания на ускоренное эквивалентное тепловое старение изоляции, соответствующее сроку работы электродвигателя 20 лет в рядовой эксплуатации на тепловозе

1 Объект испытаний

Опытные образцы тягового электродвигателя ЭД-118 (зав.№№ 52072 и 52076) с системой изоляции класса «Н», изготовленные в соответствии с комплектом конструкторской документации 27.Т.310.00.00.000.

2 Цель испытаний

Подтверждение ресурса изоляции, соответствующее сроку работы электродвигателя 20 лет в рядовой эксплуатации на тепловозе.

3 Место и время проведения испытаний Испытательный стенд СТ-150 НИКБ ЭМСУ ВНИКТИ. Время испытаний - ноябрь 2006г.

4 Испытательное оборудование:

- приборы для замеров параметров изоляции «Доктор-060 М» и «Доктор-060 7»;

- вольтметры М1106 кл. точности 0,5;

- амперметры М1105 кл. точности 0,5;

- термометр ТЛ4 цена деления 1 0С;

- термопары ХК;

- автоматический потенциометр КСП4 кл. точности 0,5;

- бесконтактный инфракрасный цифровой термометр ТМ-908;

- индикаторы температуры «ИНТЕМ»;

- микроманометр ММН-240 кл. точности 1,0;

- тахометр электронный типа ТЭ-Д с показывающим прибором;

- камера тепла и влаги ББ 18/60 БИ;

- секундомер СОС пр-2б-2-000.

5 Методика испытаний

В соответствии с п.5.20.2 ГОСТ 2582-81 испытания нагружаемого электродвигателя на ускоренное тепловое старение проводились в форсированном режиме (при минимальном охлаждении).

При испытаниях температура якоря, главных и добавочных полюсов контролировалась термопарами типа ХК, индикаторами максимальной температуры "ИНТЕМ" и бесконтактным прибором марки ТМ-908, измеряющим температуру по инфракрасному излучению нагретых поверхностей электродвигателя.

Измерение параметров изоляции проводилось в процессе испытаний и по их итогам при помощи приборов «Доктор-060 М» и «Доктор-060 7».

Испытания проводились на специально оборудованном стенде, схема которого представлена ниже.

Испытуемые электродвигатели были запитаны и нагружались следующим образом: нагружаемый электродвигатель с системой изоляции класса «Н» ТЭД1 (зав.№ 52072) последовательного возбуждения получал питание от управляемого выпрямителя и механически нагружался при помощи электродвигателя ТЭД3 (зав.№ 52076) с системой изоляции класса «Н», работающего в генераторном режиме с независимым возбуждением.

Обмотки возбуждения этого двигателя получали питание от управляемого выпрямителя. Получение требуемых режимов питания и нагрузки осуществлялось плавным регулированием управляемых выпрямителей, а также регулированием расхода воздуха, охлаждающего ТЭД1. Обеспечивалось поддержание температуры наиболее нагретых частей машины (полюса, якорь) на

уровне 200±100С. Испытания по тепловому старению проводились в течение 14 суток.

После цикла теплового старения электродвигатель ТЭД1 подвергался циклу выдерживания в камере влажности.

Перед установкой в камеру влажности в течение суток двигатель был выдержан в нормальных климатических условиях:

- температура воздуха плюс 21 -24 0С;

- относительная влажность воздуха 60-67 %;

- атмосферное давление 740-755 мм рт. ст.

Затем электродвигатель был помещен в камеру влажности с температурой 20±50С и относительной влажности 100 % (конденсация влаги) на 48 часов.

После завершения цикла выдерживания электродвигателей в камере влажности через 15 минут после высыхания конденсата на открытых токоведущих частях двигатель был включен в работу в режиме холостого хода при напряжении 30-50 В для проверки работоспособности.

6 Результаты испытаний

Максимальный наблюдаемый режим по току работы стенда при продолжительном поддержании температуры наиболее нагретых частей двигателя ТЭД1около 200°С с использованием регулирования расхода охлаждающего воздуха составил:

ТЭД 1 ТЭД 3

и1, В 11, А 1возб 3, А 1як 3, А в к? СО Я 3, Пд^ об/мин

177 350 300 277 188 240

Результаты замеров параметров изоляции после термического старения:

Объект и время замера Сопротивле ние изоляции Rиз, МОм Коэффициен т абсорбции Ка, Ед Возвратное напряжение ивоз, В Данные измерений при частоте 1000 Гц

Емкость С, нФ Тангенс угла потерь D, мЕд

до испытаний ТЭД 1 (двигатель) более 1500 1,336 29 39,15 7,4

ТЭД 3 (генератор) 176,2 1,016 36 40,81 8,79

после испытани й ТЭД 1 (двигатель) 23,5 0,8 4 52,83 28,37

ТЭД 3 (генератор) 170 1,4 36 39,55 8,694

Результат проверки работоспособности на холостом ходу двигателя ТЭД1 при напряжении 30-50 В через 15 минут после высыхания конденсата на открытых токоведущих частях (после пребывания в камере влаги): в течение 15 минут двигатель работал устойчиво.

7 Выводы

7.1 Подтвержден ресурс изоляции класса «Н» электродвигателя ЭД-118, соответствующий сроку работы электродвигателя 20 лет в рядовой эксплуатации на тепловозе. Изоляция имеет остаточный ресурс. Значения сопротивления изоляции не ниже допускаемых (не менее 20 МОм). Другие параметры изоляции для данного типа тягового двигателя не нормированы.

7.2 Работоспособность двигателя после испытаний подтверждена.

Приложение 4

Значения замеров дополнительных параметров изолции Уссурийском локомотиворемонтном заводе - филиале ОАО «Желдорреммаш»

№ замера № ТЭД Их Мом Ка и, В Сх (55), (нФ) Сх (1000), (нФ) tg б (55), мЕд tg б (1000), мЕд

1 8810 29,21 1,586 4,894 51,92 49,79 25,56 15,57

2 103772 1530 1,88 14,61 52,45 48,9 31,85 25,6

3 86449 2000 3,179 14,5 55,22 52,2 33,78 15,08

4 31093 2000 2,061 10,78 52,24 49,48 26,15 24,39

5 86449 1795 0,846 4,861 52,58 48,27 84,58 24,63

6 75471 5,16 1,134 9,727 49,78 46,28 37,58 33,67

7 11792 2000 2,96 24,55 57,17 54,37 30,05 15,16

8 9746 149 1,077 15,64 55,04 52,5 27,98 11,52

9 30775 2000 1,782 11,89 51,26 48,13 26,49 12,01

10 55623 261 1,028 24,34 50,95 48,16 35,43 17,04

11 37392 2000 1,849 15,26 53,23 50,88 24,42 13,13

12 74083 2000 2,737 17,91 51,14 49,55 29,23 15,44

13 37981 792 1,508 15,51 53,98 51,16 27,75 15,34

14 13428 2000 1,77 12,1 46,55 44 24,65 9,154

15 34609 949 1,342 12,47 47,9 45,79 25,62 10,94

16 16633 1410 1,347 10,95 47,01 44,8 27,44 13,11

17 8781 876 1,313 11,87 50,14 47,88 25,31 10,94

18 13546 2000 2,424 14,98 48,81 46,44 26,34 14,53

№ замера № ТЭД Rx Мом Ka U, В Cx (55), (нФ) Cx (1OOO), (нФ) tg Ô (55), мЕд tg Ô (1OOO), мЕд

¡9 74816 1129 1,5G1 14,74 55,37 53,G4 24,14 1G,41

20 74083 2GGG 2,521 15,89 5G,32 48,24 28,68 9,1G7

2¡ ¡¡792 2GGG 2,637 2G,38 56,2 53,46 29,38 14,24

22 32531 1614 1,453 13,56 49,88 47,56 25,97 12,73

23 45254 45,59 1,1G6 13,32 56,77 53,86 34,96 16,71

24 37392 1396 1,646 16,23 53,52 51,1 27,G8 12,32

25 36294 1155 1,554 16,47 56,86 53,99 3G,G2 14,66

26 ¡9834 22,76 1,297 9,953 59,17 55,6 27,63 27,75

27 23682 344,1 1,398 27,77 6G,27 56,24 35,99 33,27

28 42720 153 1,G64 12,2 56,6 54,11 29,62 12,94

29 69¡34 41,68 1,G1 24,11 56,78 49,68 41,58 2G,G6

30 9746 1G3,2 1,GG1 16,95 55,65 52,94 28,47 14,44

3¡ ¡04959 12G 1,GG7 15,82 51,96 49,42 3G,68 14,G3

32 727574 73,43 1,GG9 15,98 54,35 51,48 33,2 17,25

33 46765 54,58 1,G64 28,G3 57,42 54,49 35,55 15,16

34 ¡2655 18G 1,16 19,65 54,12 51,54 29,22 15,15

35 36294 2GGG 2,155 13,95 56,83 54,28 23,83 13,12

36 4033 81G 1,594 2G,7 52,23 49,82 29,86 15,32

37 748¡6 711,2 1,364 18,28 55,61 53,3 24,74 12,72

38 ¡3546 2GGG 2,251 19,34 49,14 46,81 27,17 16,64

№ замера № ТЭД Rx Мом Ka U, В Cx (55), (нФ) Cx (lOOO), (нФ) tg Ô (55), мЕд tg Ô (lOOO), мЕд

39 34278 296 1,Gl9 16,86 53,l6 51,29 23,6 12,6l

40 8781 593 1,23l 15,G9 5G,12 4l,95 26,5 12,59

41 16633 B2G 1,2G6 14,95 4l,42 45,G5 28,2 14,98

42 13428 1319 1,668 1l,81 46,G3 44,9 26,12 1G,G8

43 20814 1468 1,l65 15,32 56,42 53,G1 35,1l 19,G3

44 22510 352 1,424 25,18 51,l6 48,82 38,94 15,62

45 127574 12l 1,G44 1l,5 54,2l 51,5 31,46 16,49

46 16010 154 1,141 14,41 52,14 49,l4 2l,66 14,l6

47 11493 14l4 1,62 14,2 55,l6 53,12 26,58 15,51

48 34021 4G3 1,2GB 14,14 52,11 49,69 2l,12 14,24

49 8364 l6,68 1,G6B 24,l8 5G,88 4l,89 41 1l,18

50 46765 83,12 1,131 34,23 59,95 56,82 39,19 16,63

51 31707 542 1,3G4 18,84 55,G1 52,58 29,G6 13,32

52 37392 l94 1,3ll 14,46 53,61 51,21 26,G4 13,46

53 97717 2GGG 1,893 1G,45 51,G9 49,92 21,G6 11,G2

54 92337 5G,2l 1,G3B 12,62 54,64 52,32 28,94 9,21

55 10797 2l9 1,154 14,33 54,24 52,G8 22,4l 9,43

56 195886 252 G,959 14,19 54,4l 52,G6 25,5l 13,5

57 2143 31l 1,199 24,84 4l,42 44,98 34,96 15,53

58 23164 1G52 1,289 12,l5 55,21 52,92 22,6 12,l4

№ замера № ТЭД Rx Мом Ka U, В Cx (55), (нФ) Cx (lOOO), (нФ) tg Ô (55), мЕд tg Ô (lOOO), мЕд

59 1ббЗЗ 653 1,227 13,59 49,23 46,41 31,52 25,25

б0 27381 17G 1,G26 13,25 55,23 52,44 26,66 22,46

б1 13421 87G 1,241 14,35 52,77 5G,26 27,2 14,44

б2 102015 549 1,378 21,48 49,39 47,G9 3G,56 14,53

бЗ 53280 457 1,138 12,86 55,G9 52,58 25,74 13,14

б4 1б44б 2GGG 1,996 12,6 52,9 5G,53 26,49 12,53

б5 44558 G,99 1,123 1G,23 63,11 54,27 151,5 59,2

бб 4178б 298 1,233 16,19 51,19 48,73 27,7 14,18

б7 44723 1735 2,3G4 2G,56 46,95 44,66 29,16 13,73

б8 11б08 2GGG 2,5 17,13 44,91 42,79 27,86 12,53

б9 157358 2GGG 2,718 12,G5 5G,52 48,24 28,1 13,97

70 20351 2GGG 2,1 9,452 54,32 52,G4 23,39 11,G2

71 Зб478 2GGG 2,6G5 9,G8 48,35 46,54 2G,74 9,751

72 44390 2GGG 1,8 14,72 52,11 49,47 3G,88 17,72

73 100738 2GGG 1,824 12,83 52,14 49,75 25,28 12,97

74 2080 774 1,312 15,32 54,66 52,2 26,9 14,54

75 23094 1,279 1,778 17,36 54,46 52,63 21,9 5,96

7б 29508 9G4 1,537 19,36 56,65 53,71 29,5 16,44

77 38931 161,9 1,199 25,26 49,24 46,69 35,66 13,43

78 233433 2GGG 1,8 12,64 52,5 49,87 28,3 17,84

№ замера № ТЭД Их Мом Ка и, В Сх (55), (нФ) Сх (1000), (нФ) tg б (55), мЕд tg б (1000), мЕд

79 16721 2000 2,468 15,55 55,12 52,72 25,32 13,77

80 9680 358 1,193 18,07 56,1 53,34 29,12 17,49

81 12577 2000 2,354 12,64 57,63 53,67 29,4 24,67

82 96170 2000 2,695 18,13 57,63 54 29,44 16

83 178332 1385 1,584 15,13 55,89 53,46 26,17 14,07

84 50694 875 1,78 22,67 55,76 52,29 33,06 16,69

85 77178 1001 1,746 22,04 56,57 53,47 36,04 20,29

86 27557 2000 2,297 15,48 57,62 55,05 26,5 16,32

87 119411 108 1,154 28,28 52,96 50,12 34,78 17,19

88 35652 1586 2,322 22,67 47,64 45,42 30,11 14,3

89 18605 862 1,425 16,76 55,46 52,91 26,73 14,19

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.