Научная статья на тему 'Применение тепловизионного метода для исследования тепловых процессов в зоне коллекторно-щеточного узлатягового электродвигателя подвижного состава'

Применение тепловизионного метода для исследования тепловых процессов в зоне коллекторно-щеточного узлатягового электродвигателя подвижного состава Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
184
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЯГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ / TRACTION MOTOR / ТЕРМОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ / THERMOGRAPHIC STUDIES / ТЕМПЕРАТУРА / TEMPERATURE / КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ / ДИАГНОСТИРОВАНИЕ / DIAGNOSIS / КРИТЕРИЙ ЗНАЧИМОСТИ / SIGNIFICANCE TEST / COLLECTOR-BRUSH UNIT

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Хлопцов Андрей Сергеевич, Долгова Анна Владимировна, Ахунов Данил Асгатович

Целью работы, результаты которой приведены в данной статье, является выявление эффективного диагностического параметра процесса нагрева в зоне коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя подвижного состава. В статье предложена развернутая эквивалентная тепловая схема замещения коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя. Проведен эксперимент на лабораторной установке согласно теории планирования эксперимента при центральном ротатабельном плане второго порядка с анализом полученных результатов. Предложена методика обработки результатов термографического исследования машины. Составлены уравнения регрессии, отражающие степень влияния параметров режимов работы машины на интенсивность нагрева в зоне коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя. Корректность использования математического аппарата подтверждается количественным расчетом t-критерия Стьюдента при оценке значимости коэффициентов уравнений и F-критерия Фишера для 5 % уровня значимости. Результаты исследования могут быть использованы для дополнения методики диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Хлопцов Андрей Сергеевич, Долгова Анна Владимировна, Ахунов Данил Асгатович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE THERMOVISION METHOD APPLICATION FOR THE DC TRACTION MOTOR COLLECTOR-BRUSH UNIT AREA THERMAL PROCESSES RESEARCH

The aim of the work, the results of which are presented in this article, is to identify effective parameter of the heating process in the collector-brush unit of DC traction motor. The article suggests a detailed equivalent thermal equation of DC traction collector-brush unit. An experiment in a laboratory according to the theory of experimental design in the central rotatable terms of the second order are held, and the analysis of the results are presented. A method for processing the results of thermographic study of the machine is described. The regression equation, reflecting the degree of influence of the mode parameters of the machine on the intensity of the heating area of traction motor collector-brush unit, is compiled. The correct use of mathematical apparatus is confirmed by quantitative calculations Student''s criteria assessing the significance of the coefficients of equations and F-Fisher criterion within the 5 % significance level. The results can be used to supplement the methods of DC traction motors and collector-brush unit technical condition diagnostics.

Текст научной работы на тему «Применение тепловизионного метода для исследования тепловых процессов в зоне коллекторно-щеточного узлатягового электродвигателя подвижного состава»

yshenie dostovernosti diagnostiki silovykh transformatorov na osnove spektral'nogo analiza par-ametrov perekhodnogo protsessa v obmotkakh faz odnogo napriazheniia]. Polzunovskiy vestnik -Polzunovsky Gazette, 2009, no. 4, pp. 54 - 61.

8. Decner A., Glinka T., Polak A. Diagnostic Tests Method of Turn to Turn Insulation. -Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne, 2008, №79, pp. 103 - 106.

9. Gribanov A. A., Homutov S. O. Mathematical simulation of testing signal in state assessment process by low-voltage impulses [Matematicheskoe modelirovanie diagnosticheskogo signala pri otsenke sostoianiia silovykh transformatorov po metodu nizkovol'tnykh impul'sov]. Polzunovskiy vestnik - Polzunovsky Gazette, 2010, no. 2, pp. 232 - 238.

10. Kopilov I. P. Klokov B. K. Spravochnikpo elektricheskim mashinam (Electrical machines guide). Moscow: Energoatomizdat, 1988, T. 1, 456 p.

УДК 621.313

А. С. Хлопцов, А. В. Долгова, Д. А. Ахунов

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОВИЗИОННОГО МЕТОДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНОГО УЗЛА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Целью работы, результаты которой приведены в данной статье, является выявление эффективного диагностического параметра процесса нагрева в зоне коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя подвижного состава. В статье предложена развернутая эквивалентная тепловая схема замещения коллек-торно-щеточного узла тягового электродвигателя. Проведен эксперимент на лабораторной установке согласно теории планирования эксперимента при центральном ротатабельном плане второго порядка с анализом полученных результатов. Предложена методика обработки результатов термографического исследования машины. Составлены уравнения регрессии, отражающие степень влияния параметров режимов работы машины на интенсивность нагрева в зоне коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя. Корректность использования математического аппарата подтверждается количественным расчетом ^критерия Стьюдента при оценке значимости коэффициентов уравнений и F-критерия Фишера для 5 % уровня значимости. Результаты исследования могут быть использованы для дополнения методики диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя.

Работа тягового электродвигателя (ТЭД), составляющего основу тягового электропривода подвижного состава железнодорожного транспорта, сопровождается нагревом его частей и элементов вследствие действия факторов электрической и механической природы [1]. В настоящее время значительное внимание уделяется исследованиям тепловых процессов в ТЭД, в том числе изучаются вопросы нагрева обмотки якоря. При анализе распределения температуры в коллекторно-щеточном узле (КЩУ) ТЭД, как правило, рассматриваются только потери при протекании тока в щеточном контакте. Однако при подробном рассмотрении процессов нагрева в зоне КЩУ можно выделить несколько источников тепловых потерь различной природы. Характер нагрева в зоне КЩУ ТЭД зависит от действия нескольких факторов, влияющих также на качество коммутации машины: температура в зоне контакта «щетка - коллектор» влияет на величину падения напряжения в щеточном контакте и, соответственно, на процесс коммутации секций якорной обмотки [2].

Тепловые процессы в ТЭД принято описывать с использованием эквивалентных тепловых схем замещения [3]. Такие схемы строятся по аналогии с принципиальной электрической схемой, где потери представлены в виде источников ЭДС, а тепловые сопротивления между источниками тепла или узлами схемы, - как резистивные элементы. Эквивалентная тепловая схема замещения исследуемого КЩУ ТЭД представлена на рисунке 1, на котором можно выделить следующие источники тепла: Pщ - потери в щетке, представляющие собой тепло, выделяемое при протекании электрического тока; Pк0нт - потери в контакте «щетка -

■■И ИЗВЕСТИЯ Транссиба 45

коллектор», обусловленные механическим трением в контакте, протеканием тока через контакт и электродуговым искрением на сбегающем крае щетки; Рк - потери в меди пластин коллектора. В представленной схеме замещения приняты следующие обозначения тепловых сопротивлений: К1 - «графит щетки - воздух»; К1 - «графит щетки - щеточный контакт»; КЗ - «щеточный контакт - воздух»; Я4 - «щеточный контакт - пластина коллектора»; Я5 -«пластина коллектора - воздух». Здесь под щеточным контактом понимается переходный слой между щеткой и коллекторной пластиной, обуславливающий поверхностное контактирование взаимоподвижных неразмыкающихся тел.

С целью определения комплексного влияния основных факторов, воздействующих на интенсивность нагрева контакта «щетка - коллектор» при .. ^

работе электродвигателя, проведены экспериментальные ( рщ )-1 |--1»

исследования, в процессе которых варьировались следующие факторы электрической и механической природы: ток якоря, уровень искрения, нажатие на щетку, частота вращения якоря электродвигателя.

Экспериментальная модельная установка создана на основе теории подобия, с учетом физической идентичности процессов, происходящих в КЩУ ТЭД железнодорожного подвижного состава и машинах средней мощности при проведении приемо-сдаточных испытаний в стационарных режимах работы в условиях локомотивного депо [4]. В данном случае достигается идентичность условий испытаний различных машин, кроме того, на результаты исследования не оказывает влияние динамическое воздействие щеток и коллектора, что наблюдается в реальных условиях эксплуатации ТЭД на локомотиве в условиях повышенной вибрации. Такое допущение позволяет сократить количество варьируемых факторов и исключить вибрационную составляющую.

Установка выполнена на основе двух модельных машин серии П31М и позволяет независимо варьировать параметры исследуемой электромеханической системы (схема экспериментальной установки приведена на рисунке 2). Уровни и интервалы варьирования факторов представлены в таблице 1.

Рисунок 1 - Уточненная тепловая схема замещения КЩУ ТЭД

Рисунок 2 - Электрическая схема экспериментальной установки

4

46 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 2(22) 2015

=

Факторы варьировались независимо друг от друга [5]: уровень искрения щеток испытуемой машины М задавался изменением величины тока подпитки и отпитки 1п добавочных полюсов; частота вращения электродвигателя регулировалась изменением тока возбуждения; нажатие на щетку увеличивалось и уменьшалось путем замены пружины; ток якоря испытуемой машины М варьировался изменением значения тока нагрузки генератора О.

Таблица 1 - Уровни и интервалы варьирования факторов

Кодовое Натуральные значения уровней факторов,

Параметр обозна- соответствующие кодированным

чение + 2 + 1 0 - 1 - 2

Ток якоря 1а, А Xi 33 27 21 15 9

Уровень искрения А, баллы по ГОСТ 183-74 X2 3 2 11/2 11/4 1

Частота вращения п, об/мин X3 3300 3150 3000 2850 2700

Нажатие на щетку Ыщ, кг/см2 X4 0,36 0,3 0,24 0,18 0,12

Термограммы КЩУ регистрировались тепловизором марки TESTO 875-2 после запуска испытуемой машины при продолжительности ее работы 20 - 30 мин. и с шагом измерения в 30 с. Термограмма КЩУ после 15 мин. работы машины приведена на рисунке 3, из которого видно, что максимальная температура 75,9 °С достигается в точках M1, M2, M3 контакта «щетка - коллектор». В точке M4 на поверхности щетки с неконтактирующей стороны температура составила 56,3 °С, что ниже максимальной температуры.

Рисунок 3 - Термограмма КЩУ, зафиксированная при длительности контроля 15 минут работы машины и 1а = 30 А

Как установлено ранее, в ТЭД щетки могут нагреваться неравномерно вследствие влияния различных факторов: не все щетки притерты одинаково; имеется различное нажатие на щетки; оказывает влияние профиль коллектора [6, 7].

Термограмма, приведенная на рисунке 4, фиксировалась при длительности контроля 20 мин. Температура на поверхности обмоток якоря и стального сердечника якоря постепенно возрастает, как и температура на поверхности «петушков». В точке М6, расположенной непосредственно в контакте «щетка - коллектор», температура составила 49,3 °С, а в точке М5, расположенной на поверхности «петушков» - 48,3 °С.

Для оценки интенсивности нагрева КЩУ предложено использовать величину среднего приращения температуры 0ср на заданном интервале, при этом для расчета использовался

■демищ

015 i

ИЗВЕСТИЯ Транссиба

шаг фиксации температуры в 30 с. Точки на кривой нагрева (рисунок 5) обрабатывались со гласно следующему выражению:

1 п

0 = - У А0

ср г

п

г=0

(1)

где А0г - приращение температуры в /-ой точке; п - количество точек на интервале.

Рисунок 4 - Термограмма КЩУ, зафиксированная при длительности контроля 10 минут в номинальном режиме

Для оценки интенсивности нагрева КЩУ предложено использовать величину среднего приращения температуры 0ср на заданном интервале, при этом для расчета использовался шаг фиксации температуры в 30 с. Точки на кривой нагрева (рисунок 5) обрабатывались согласно следующему выражению:

1

0 =-УА0

ср / . г

р п^

(1)

где А0 - приращение температуры в /-ой точке; п - количество точек на интервале. Определение коэффициентов уравнения регрессии осуществлялось с помощью математического аппарата теории планирования эксперимента [4]. Для четырех входных факторов сформирована матрица ротатабельного униформ-планирования для полного факторного эксперимента с четырьмя функциями отклика среднего приращения температуры 0ср для длительности контроля 2, 3, 4 и 10 мин.

Для аппроксимации функции отклика 0ср = А}а, А, п, применен полином второй степени вида:

□ оооооосзоооооооооопоп » Л чнчнмтсп^^ьпщщ^гчеотспоо^м

Рисунок 5 - Диаграмма нагрева контакта «коллектор - щетка»

у = Ъ0 + Ь1 • х1 + Ъ2 • х2 + Ь3 • х3 + Ь4 • х4 + Ь12 • х1 • х2 + Ь13 • х1 • х3 +...

2 2 2

... + Ъ14 • х1 • х4 + ^23 • х2 • хз + Ъ24 • х2 • х4 + Ъ^4 • хз • х4 + Ъ— • х1 + Ъ22 • + Ъ33 • х-^ + Ъ4

(1)

44 • х4

С использованием центрального ротатабельного планирования второго порядка подготовлен и проведен эксперимент. Используемый план позволяет получить модель, которая

п

48 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 2(22) 2015

= =

предсказывает значение оцениваемого параметра с одинаковой точностью в любом направлении и на разных расстояниях от центра плана. Центральный композиционный ротатабель-ный план второго порядка состоит из плана полного факторного эксперимента типа 24, шести опытов в «звездных точках» и семи опытов в центре плана.

Для оценки воспроизводимости результатов эксперимента выполнены семь параллельных опытов в нулевой точке. В центре плана четыре влияющих фактора находились в пределах нулевых уровней (таблица 2).

Таблица 2 - Матрица ротатабельного униформ-планирования эксперимента типа 2к

Номер опыта х0 Х1 Х2 Х3 Х4 ©ср, °С

© <2> ©ср © <3> ©ср © <4> ©ср © <1°> ©ср

1 + + + + + 20,52 5 5,48 1,98

2 + - + + + 17,94 3,33 3,68 1,39

3 + + - + + 18,16 2,62 2,75 1,36

4 + - - + + 17,08 2,06 2,13 1,06

5 + + + - + 19,36 3,42 3,63 1,56

6 + - + - + 15,92 3,3 3,82 1,46

7 + + - - + 15,64 1,5 1,87 0,8

8 + - - - + 10,48 2,72 3,4 1,31

9 + + + + - 18,95 2,47 2,67 1,06

10 + - + + - 15,52 2,95 3,37 1,12

11 + + - + - 14,64 4,77 5,5 2,2

12 + - - + - 12,98 0,89 1,08 0,47

13 + + + - - 11,14 4,77 5,5 2,2

14 + - + - - 10,98 3,63 3,83 1,34

15 + + - - - 10,06 1,5 1,87 0,8

16 + - - - - 10,21 2,72 3,4 1,31

17 + 2 + 2 0 0 0 17,94 5,68 5,68 1,9

18 + 2 - 2 0 0 0 18,16 1,5 1,5 0,78

19 + 2 0 + 2 0 0 17,08 4 2,04 2,04

20 + 0 - 2 0 0 19,36 3,3 3,5 1,31

21 + 0 0 + 2 0 15,92 1,72 1,97 0,78

22 + 0 0 - 2 0 15,64 3,2 3,5 1,31

23 + 0 0 0 + 2 10,48 2,68 2,8 1,39

24 + 0 0 0 - 2 18,95 7,68 8,17 2,72

25 + 0 0 0 0 15,52 4 4,48 1,34

26 + 0 0 0 0 14,64 4,4 4,18 1,7

27 + 0 0 0 0 12,98 4,1 2 1,4

28 + 0 0 0 0 11,14 2,4 3 2,4

29 + 0 0 0 0 10,98 3,6 5 1,8

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

30 + 0 0 0 0 10,06 2,1 2,5 1,24

31 + 0 0 0 0 10,21 2 3 1,18

Вычислена дисперсия воспроизводимости эксперимента по результатам этих опытов:

1

я 2 =_

1

У «0-1

«0 _ Уи - у)

и =1

(3)

где п0 - число параллельных опытов в нулевой точке; уи - значение отклика в и-ом опыте;

у - среднее арифметическое значение отклика в п0 параллельных опытах.

2

Дисперсия воспроизводимости эксперимента составила 8 у = 1,055.

По результатам эксперимента, выполненного в соответствии с принятым планом, рассчитаны значения коэффициентов уравнения регрессии по выражениям:

№ 2(22) лл Л Г* ИЗВЕСТИЯ Транссиба 49

2015 ■

А N

N к N

2Л2(к + 2)2У, -21—22х^у

■=1 г =1 ]=1

С N

Ъг = — 2 хну ; г N г ■

Ъц =

С

■=1

,2 N

N1

2 хчхцу■;

■=1

Ъ,

А

N

N к N N

[(к+2)д - к]2 х2 уу+с2 (1 -122 х2 уу - 21—2 у.

■=1

г=1 ]=1

■=1

где у - номер опыта (/' = 0, 1, ..., Ы); N - общее количество опытов; ¡, I - номер фактора (/ = 0, 1, ..., к; I = 0, 1, ..., Л); к - количество факторов;

Ху - элементы Х-матрицы условий эксперимента; _>/■ - элементы 7-матрицы наблюдений.

Коэффициенты X, А1 и с уравнений (4) - (7) определены по выражениям:

1= к(пс + По).

(к + 2)

п

А =

1 21 [(к + 2) 1-к ]'

N .

с =

N 2

■=1

п = N - пп.

(5)

(6) (7)

(8) (9)

(10)

^ по. (11)

Используя приведенные выше формулы, найдены коэффициенты уравнения регрессии, результаты расчета представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Значения коэффициентов Ья уравнений регрессии

2

С

>

;

Длительность, мин Ьо Ь1 Ь1 Ьэ Ь 4 Ь13

1 1,843 0,433 0,435 -0,144 -0,555 0,113

3 3,119 0,534 0,479 -0,101 -0,406 0,416

4 3,451 0,538 0,194 -0,155 -0,467 0,483

10 1,580 0,198 0,178 -0,05 -0,093 0,164

Дисперсия для каждого коэффициента уравнения регрессии определена по формуле:

*1Ь }=14. (12)

50 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 2(22) 2015

= _

Для проверки значимости коэффициентов уравнения регрессии использован ¿-критерий Стьюдента:

¿рП =

Ь

и

8{Ьг}

(13)

Заданное значение критерия Стьюдента при 5 % уровне значимости и числе степеней свободы / = 16 составляет 2,12. Результаты расчета коэффициентов ¿-критерия Стьюдента приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Результаты расчета коэффициентов ¿-критерия Стьюдента

Длительность, мин ¿р0 ¿р1 ¿р2 ¿р3 ¿р4

2 15,912 2,42 2,43 0,8 3,1

3 17,5 2,89 2,59 0,55 2,2

4 17,296 2,7 1,47 0,77 2,34

10 20,54 2,56 2,3 0,65 1,21

На рисунке 6 показана графическая интерпретация значимости коэффициентов уравнения, соответствующих влияющим факторам (силе тока, уровню искрения, частоте вращения, нажатию на щетку) в зависимости от длительности работы машины.

¿р а

3,5 3 2,5 2 1,5 1

0,5 0

ми н

12

Рисунок 6 - Графическая интерпретация расчетных значений ¿-критерия Стьюдента

Адекватность полученной модели была проверена с помощью расчетного критерия Фишера:

8 2

р = -ад, (14)

где - - дисперсия адекватности.

,2 -К -Е

ад

I

(15)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

где/- число степеней свободы, / = N - к - (п0 -1);

к- число статистически значимых коэффициентов регрессии.

=

Е у - у} Ь =Т (у«- у),

м

и=1

где у) - экспериментальные значения функции отклика; У - расчетные значения функции отклика.

№ 2(22) 2015

ИЗВЕСТИЯ Транссиба

0

2

4

6

8

¿

Расчетное значение Р-критерия Фишера Рр = 3,397 меньше табличного Рт = 4,74 при 5%-ном уровне значимости. Следовательно, полученную математическую модель можно считать адекватной. В результате математических преобразований получены окончательные уравнения регрессии для длительности контроля в натуральных единицах:

1 мин - 0ср <г> = 1,403 + 0,433/а + 0,435 А - 0,555 Ыщ

3 мин - 0ср <3> = 3,119 + 0,534/а + 0,479А - 0,406ЫЩ + 0,1911ап;

4 мин - 0ср <4> = 3,451 + 0,538 1а + 0,194А - 0,467Ыщ + 0,4831ап;

10 мин - 0ср <10> = 1,58+ 0,1981а + 0,178А +0,1641аП.

Анализ полученных регрессионных уравнений показывает, что уменьшение нажатия на щетку Ыщ приводит к увеличению температуры в контакте в связи с увеличением падения напряжения в электрическом контакте, следовательно к увеличению электрических потерь в нем. Кроме того, в этом случае возрастает интенсивность искрения под щеткой, что также приводит к росту температуры.

Проведенное экспериментальное исследование позволяет сделать вывод о том, что нагрев в зоне КЩУ электродвигателя происходит в два этапа: вначале происходит интенсивное повышение температуры щеточного контакта в течение 1 - 4 мин в результате воздействия потерь непосредственно в контакте Рконт, обусловленных механическим трением в контакте, протеканием тока через контакт, а также электродуговым искрением на сбегающем крае щетки. Дальнейшее повышение температуры контакта, вплоть до установившейся через 10 - 15 мин, происходит в результате нагрева при протекании тока в меди коллектора и обмотке якоря.

Установлено, что на первых минутах работы электродвигателя тепловые процессы нагрева в зоне КЩУ ТЭД определяются действием факторов как механической, так и электрической природы. Уровень искрения щеток в КЩУ имеет значительное влияние на интенсивность нагрева в первые минуты работы машины, в последующем влияние данного фактора ослабевает. Влияние значения тока якоря на интенсивность нагрева контакта «щетка -коллектор» с увеличением временного интервала измерения также уменьшается. Нажатие на щетку имеет значительное влияние на интенсивность нагрева на первых минутах работы электродвигателя, с приближением к десятиминутному интервалу данный фактор перестает влиять полностью.

Таким образом, полученные регрессионные уравнения интенсивности нагрева контакта «щетка - коллектор» позволяют оценивать влияние факторов электрической и механической природы на параметр 0ср и могут использоваться для анализа тепловых процессов в КЩУ ТЭД железнодорожного подвижного состава в процессе диагностирования технического состояния электродвигателей.

Список литературы

1. Хольм, Р. Электрические контакты [Текст] / Р. Хольм. - М.: Иностранная литература, 1961. - 464 с.

2. Харламов, В. В. Методы и средства диагностирования технического состояния кол-лекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей и других коллекторных машин постоянного тока: монография [Текст] / В. В. Харламов // Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск, 1001. - 233 с.

3. Щербатов, В. В. Моделирование теплового состояния тягового электродвигателя для прогнозирования ресурса [Текст] / В. В. Щербатов, О. Л. Рапопорт, А. Б. Цукублин // Известия ТПУ / Томский политехн. ун-т. - Томск, 1005. - Т. 308. - № 7. - С. 156.

4. Харламов, В. В. Применение теории подобия при моделировании износа коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя [Текст] / В. В. Харламов, П. К. Шкодун, А. В. Долгова // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 1011. -№ 4 (8). - С. 57 - 61.

52 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 2(22) 2015

= _

5. Хикс, Ч. Основные принципы планирования эксперимента [Текст] / Под ред. В. В. Налимова / Ч. Хикс. - М.: Мир, 1967. - 406 с.

6. Харламов, В. В. Совершенствование процесса диагностирования профиля коллектора тяговых электродвигателей с помощью прибора ПКП-4М [Текст] / В. В. Харламов, П. К. Шкодун, Д. А. Ахунов, А. С. Хлопцов // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2013. - № 1 (13). - С. 42 - 48.

7. Харламов, В. В. Термографические исследования коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей подвижного состава [Текст] / В. В. Харламов, А. В. Долгова, П. К. Шкодун, А. С. Хлопцов // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск, 2014. - №3 (19). - С. 44 - 50.

References

1. Holm R. Elektricheskie kontakty (Electric Contacts). Moscow: Foreign Literature, 1961, 464 p.

2. Kharlamov V. V. Metody i sredstva diagnostirovaniya tekhnicheskogo sostoyaniya kollektorno-shchetochnogo uzla tyagovykh elektrodvigateley i drugikh kollektornykh mashin post-oyannogo toka: monografiya (Methods and means for diagnosing the technical condition of the traction motors collector-brush assembly and other collector DC machines: monograph). Omsk: OSTU, 2002, 233 p.

3. Sherbatov V. V., Rapoport O. L., Tzukublin A. B. Modeling of a thermal condition of the traction electric motor for forecasting of a resource. [Modelirovanie teplovogo sostoyaniya tyago-vogo elektrodvigatelya dlya prognozirovaniya resursa]. Izvestiia TPU- Bulletin of TPU, 2005, vol. 308, no. 7, pp. 156.

4. Kharlamov V. V., Shkodun P. K., Dolgova A. V. Application of similarity theory in modeling of wear traction motor commutator-brush assembly [Primenenie teorii podobiya pri modeliro-vanii iznosa kollektorno-shchetochnogo uzla tyagovogo elektrodvigatelya]. Izvestia Transsiba -The Trans-Siberian Bulletin, 2011, no. 4 (8), pp. 57 - 62.

5. Hicks C. Osnovnye printsipy planirovaniya eksperimenta (Basic Principles of Experiment Planning). Moscow: Mir, 1967, 406 p.

6. Kharlamov V. V., Shkodun P. K., Ahunov D. A., Khloptsov A. S. Improvement of diagnosing process of commutator profile of traction electric motors with PKP-4M device [Sovershenstvo-vanie protsessa diagnostirovaniya profilya kollektora tyagovykh elektrodvigateley s pomoshch'yu pribora PKP-4M]. Izvestia Transsiba - The Trans-Siberian Bulletin, 2013, no. 1 (13), pp. 42 - 48.

7. Kharlamov V. V., Dolgova A. V., Shkodun P. K., Khloptsov A. S. Thermographic study of collector-brush assembly traction motors of rolling stock [Termograficheskie issledovaniya kollektorno-shchetochnogo uzla tyagovykh elektrodvigateley podvizhnogo sostava]. Izvestia Transsiba - The Trans-Siberian Bulletin, 2014, no. 3 (19), pp. 44 - 50.

УДК 629.4.02

С. Г. Шантаренко, В. Ф. Кузнецов, О. Д. Юрасов

ОСОБЕННОСТИ ТОКОСЪЕМА В КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНОМ УЗЛЕ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗОВ 2ЭС6

Работа коллекторно-щеточного узла во многом влияет на эксплуатационную надежность тяговых электродвигателей постоянного тока. В статье приведены результаты моделирования контактного взаимодействия «щетка - коллектор» в тяговом электродвигателе электровоза 2ЭС6. Рассмотрено влияние конструктивных особенностей щеткодержателя, условий и режимов эксплуатации на качество коммутации ТЭД. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований предложены рекомендации по повышению качества контакта «щетка - коллектор» и обеспечению к эсплуатационной надежности тяговых электродвигателей.

№ 2(22) ЛЛ Л W ИЗВЕСТИЯ Транссиба 53

2015 ■

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.