На правах рукописи

КОНОВАЛЕНКО ДАНИИЛ ВИКТОРОВИЧ

РАЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ СУШКИ УВЛАЖНЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Специальность 05.22.07 – Подвижной состав железных дорог,
тяга поездов и электрификация

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Хабаровск – 2007

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО ИрГУПС).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук, доцент

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Уральский государственный
университет путей сообщения» (УрГУПС)

Защита состоится «10» мая 2007 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета К 218.003.01 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО ДВГУПС) Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 230.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан «___» _____________ 2007 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Начавшийся второй этап реформы железнодорожного транспорта предусматривает решение задач по созданию условий для повышения конкуренции в сфере грузовых и пассажирских перевозок, переходу к свободному ценообразованию в конкурентных секторах.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Процессы развития научно-технического прогресса в современных условиях являются решающим фактором повышения эффективности работы железнодорожного транспорта. Это в полной мере относится и к локомотивному хозяйству. Данное развитие имеет ряд особенностей, связанных с новыми экономическими отношениями в стране, с изменяющимися объемами перевозок, особенно грузовых. Резко обострилась проблема повышения надежности тягового подвижного состава (ТПС) и снижения эксплуатационных расходов, в том числе уменьшения затрат на неплановые ремонты тягового подвижного состава, экономии электроэнергии. На первый план выдвигаются задачи по внедрению ресурсосберегающих технологий и технических средств, что получило отражение в реализации финансируемой инвестиционной программы ресурсосбережения, которая является составной частью раздела о железнодорожном транспорте Федеральной целевой программы Правительства Российской Федерации «Модернизация транспортной системы России (2002–2010 гг.)».

Анализ эксплуатационной надежности ТПС показал, что выход из строя тяговых электрических машин (ТЭМ) по повреждениям, преимущественно по пробою изоляции, одна из важнейших проблем эксплуатации электроподвижного состава на сети дорог Восточных регионов. С целью решения данной проблемы, необходимо продолжить теоретические и экспериментальные исследования по внедрению новых методов и средств диагностирования состояния изоляции тяговых электрических машин и их ремонта. Имеющиеся в настоящее время в распоряжение ремонтного персонала методы и средства диагностики состояния изоляции тяговых электрических машин, основанные в основном на применение мегомметра, не удовлетворяют современным требования, особенно в условиях перехода от системы планово-предупредительного ремонта к обслуживанию и ремонту с учетом фактического состояния. Появившиеся на отечественном рынке современные технологии контроля состояния изоляции позволяют диагностировать тяговые электрические машины с учетом большого числа параметров, в том числе и степени увлажнения изоляции обмоток. Это в свою очередь дает возможность устанавливать предельно допустимые значения по степени увлажнения изоляции, с целью предотвращения пробоя.

Условия эксплуатации узлов и деталей оборудования электровозов и электропоездов за последние пять лет показывают, что большая доля отказов приходится на тяговые электрические машины, при эксплуатации в осенне-зимне-весенний период времени, т. е. в период времени, когда происходит интенсивное увлажнение изоляции обмоток ТЭМ и снижение ее диэлектрической прочности.

В связи с этим возникает потребность внедрения в технологические процессы ремонта новых принципов, методов и средств сушки увлажненной изоляции обмоток тяговых электрических машин, с целью повышения их эксплуатационной надежности.

Цель работы – обоснование ресурсосберегающих режимов сушки увлажненной изоляции обмоток тяговых электрических машин путем применения эффективных методов и электротехнических средств энергоподвода.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо было решить следующие задачи:

– выполнить анализ причин отказов тяговых электрических машин электровозов и электропоездов при эксплуатации их на сети железных дорог страны и Восточных регионов (на примере ВСЖД, КрЖД, ЗабЖД);

– провести анализ методов и режимов энергоподвода в процессе сушки увлажненной изоляции обмоток электрических машин тягового подвижного состава;

– изучить механизм увлажнения и сушки изоляции обмоток тяговых электрических машин;

– провести экспериментально-теоретические исследования широтно-преры-вистых методов сушки увлажненной изоляции обмоток ТЭМ;

– разработать математическую модель динамики и кинетики процесса изменения объема электроизоляции и программу «Автоматизированный комплекс расчета процесса сушки увлажненной изоляции обмоток ТЭМ»;

– внедрить результаты исследований в производство и определить их технико-экономическую эффективность.

Научная новизна работы заключается в следующем:

– установлена закономерность по регулированию рациональных режимов сушки увлажненной изоляции обмоток ТЭМ путем управления уровнем прерывистого энергоподвода с использованием ряда Маклорена;

– впервые установлена взаимосвязь между периодами увлажнения и сушки электроизоляции, на основании которой сформулированы динамика и кинетика процесса изменения объема электроизоляции;

– разработаны математическая модель динамики и кинетики процесса изменения объема электроизоляции и программа «Автоматизированный комплекс расчета процесса сушки увлажненной изоляции обмоток ТЭМ»;

– предложен новый широтно-прерывистый принцип энергоподвода для сушки увлажненной изоляции обмоток ТЭМ с нисходящим уровнем энергоподвода в каждом из последующих циклов.

Практическая ценность:

– экспериментально полученные статистические характеристики механизмов увлажнения и сушки изоляции обмоток тяговых электрических машин, позволяют определить не только степень поляризации и абсорбции, но и дать полную характеристику механизмов увлажнения и сушки;

– разработаны мероприятия по поддержанию оптимальной влажности изоляции обмоток ТЭМ;

– обоснован алгоритм управления процессами сушки обмоток изоляции тяговых электрических машин, основанный на использовании широтно-прерывистого метода сушки, что обеспечивает энергосбережение в технологии производства и повышение ресурса электрооборудования тягового подвижного состава, и, в итоге, приводит к сокращению эксплуатационных расходов.

Реализация результатов работы подтверждена:

– актом внедрения методики диагностики и контроля степени увлажнения изоляции в учебный процесс университета по специальности 190303 «Электрический транспорт железных дорог», по дисциплинам «Тяговые электрические машины» и «Бесколлекторный привод ЭПС»;

– внедрением технологического процесса сушки увлажненной изоляции обмоток тяговых электрических машин в локомотивном депо Новая Чара ВСЖД, утвержденным Т ВСЖД;

– актами внедрения вариационно-конвективной установки (УВК) для сушки электрических машин тягового подвижного состава в локомотивном депо Новая Чара, Нижнеудинск, Иркутск-сортировочный ВСЖД.

На защиту выносятся:

– механизм увлажнения и сушки изоляции обмоток тяговых электрических машин;

– широтно-прерывистый метод сушки увлажненной изоляции обмоток ТЭМ с нисходящим уровнем энергоподвода в каждом из последующих циклов;

– математическая модель динамики и кинетики процесса изменения объема электроизоляции и программа «Автоматизированный комплекс расчета процесса сушки увлажненной изоляции обмоток ТЭМ».

Апробация работы:

Основные положения диссертации и ее результаты докладывались и обсуждались на: – региональной научно-технической конференции творческой молодежи «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования» (г. Хабаровск, 2006 г.); – всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука – третье тысячелетие» (г. Красноярск, 2006 г.); – всероссийской научно-практической конференции ученых транспорта, вузов, НИИ, инженерных работников и представителей академической науки «Проблемы и перспективы развития транссибирской магистрали в XXI веке», (г. Чита, 2006 г.); – всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы охраны интеллектуальной собственности» (г. Иркутск, 2006 г.); – заседаниях кафедры «Электроподвижной состав» ИрГУПС (2004 г., 2005 г., 2006 г., 2007 г.); – заседаниях кафедры «Электроподвижной состав» ДВГУПС (2006 г.); – IV Байкальском международном экономическом форуме «Европа - Россия - Азиатско-Тихоокеанский регион: пути интеграции и сотрудничества» (г. Иркутск, 2006 г.); – совещании с участием НЗТ и Т ВСЖД, посвященном внедрению ресурсосберегающих технологий в локомотивном хозяйстве ВСЖД (2005 г.); – совещании с участием технического руководства локомотивного департамента в локомотивном депо «Иркутск-Сортировочный» (2005 г.).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4