Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата
технических наук. Москва, федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Московский государственный университет путей сообщения» (МГУПС
(МИИТ)), 2014. — 24 с.
Специальность 05.09.01 - Электромеханика и электрические аппараты
Научный руководитель: д.т.н., доцент Смирнов В.П.
Цель диссертационной работы является обеспечение требуемого уровня надёжности ТЭМ восстановлением изоляции открытых лобовых соединений якорных обмоток тепловым излучением.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
- уточнён механизм пробоя изоляции открытых лобовых соединений тяговых электрических машин, заключающееся в том, что выявлены возникающие вследствие центробежного ускорения моменты деформирования вылетов секций, что приводит к преждевременному старению изоляции в местах их выхода из пазов сердечника якоря;
- уточнена методика расчёта теплового старения изоляции ОЛС наиболее нагревающегося элемента якоря ТЭМ с учётом зависимости скорости химических реакций в изоляции от температуры;
- разработан способ восстановления изоляции повреждённых ОЛС якорных обмоток ТЭМ мобильной установкой для пропитки и сушки с использованием инфракрасного излучения, позволяющий обеспечить требуемый уровень механической и электрической прочности изоляции при существенном сбережении времени и электроэнергии (патент №2396669 РФ «Локальный способ герметизации компаундом изоляции лобовых частей обмоток тяговых электрических машин»).
Практическая значимость состоит в следующем:
- проведенный анализ отказов электровозов Восточно-Сибирской железной дороги выявил пониженную надёжность ОЛС якорных обмоток ТЭМ;
- уточнение механизма пробоя изоляции ОЛС якорных обмоток ТЭМ, дает возможность: разработать систему восстановления механической и электрической прочности электрических машин с поврежденными ОЛС якорных обмоток с использованием мобильных установок для пропитки и сушки инфракрасным излучением; совершенствовать систему вентиляции ТЭМ, эксплуатируемых и разрабатываемых для работы в сложных климатических условиях Транссибирской магистрали; совершенствовать систему ремонта и содержание ТЭМ с учетом своевременного восстановления изоляции ОЛС;
- усовершенствована методика сравнительной оценки интенсивности боксования колесных пар с учетом коэффициента использования мощности электровозов, позволяющая определять величину центробежных сил, воздействующих на ОЛС;
- усовершенствована методика определения влияния вертикальных вибраций от пути на пробои изоляции ОЛС якорных обмоток ТЭМ;
- предложена методика оценки состояния изоляции ТЭМ с ОЛС якорных обмоток современными приборами, позволяющая установить качество пропитки, сушки и объёмную увлажнённость изоляции перед проведением испытания на электрическую прочность при приемо-сдаточных испытаниях электрических машин, прошедших ремонты ТР-3, СР и КР;
- уточнена методика статистического контроля надёжности ОЛС, пропитанных и высушенных якорных обмоток ТЭМ, при выходе из ремонтов ТР-3, СР и КР;
- предложена методика оценки поверхностной и объёмной увлажнённости изоляции ОЛС якорных обмоток ТЭМ современными приборами перед отправлением электровоза с тяжеловесным поездом на расчетный подъём после длительного нахождения в нерабочем состоянии, при постановке на технические обслуживания, текущие ремонты первого и второго объёмов.
Цель диссертационной работы является обеспечение требуемого уровня надёжности ТЭМ восстановлением изоляции открытых лобовых соединений якорных обмоток тепловым излучением.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
- уточнён механизм пробоя изоляции открытых лобовых соединений тяговых электрических машин, заключающееся в том, что выявлены возникающие вследствие центробежного ускорения моменты деформирования вылетов секций, что приводит к преждевременному старению изоляции в местах их выхода из пазов сердечника якоря;
- уточнена методика расчёта теплового старения изоляции ОЛС наиболее нагревающегося элемента якоря ТЭМ с учётом зависимости скорости химических реакций в изоляции от температуры;
- разработан способ восстановления изоляции повреждённых ОЛС якорных обмоток ТЭМ мобильной установкой для пропитки и сушки с использованием инфракрасного излучения, позволяющий обеспечить требуемый уровень механической и электрической прочности изоляции при существенном сбережении времени и электроэнергии (патент №2396669 РФ «Локальный способ герметизации компаундом изоляции лобовых частей обмоток тяговых электрических машин»).
Практическая значимость состоит в следующем:
- проведенный анализ отказов электровозов Восточно-Сибирской железной дороги выявил пониженную надёжность ОЛС якорных обмоток ТЭМ;
- уточнение механизма пробоя изоляции ОЛС якорных обмоток ТЭМ, дает возможность: разработать систему восстановления механической и электрической прочности электрических машин с поврежденными ОЛС якорных обмоток с использованием мобильных установок для пропитки и сушки инфракрасным излучением; совершенствовать систему вентиляции ТЭМ, эксплуатируемых и разрабатываемых для работы в сложных климатических условиях Транссибирской магистрали; совершенствовать систему ремонта и содержание ТЭМ с учетом своевременного восстановления изоляции ОЛС;
- усовершенствована методика сравнительной оценки интенсивности боксования колесных пар с учетом коэффициента использования мощности электровозов, позволяющая определять величину центробежных сил, воздействующих на ОЛС;
- усовершенствована методика определения влияния вертикальных вибраций от пути на пробои изоляции ОЛС якорных обмоток ТЭМ;
- предложена методика оценки состояния изоляции ТЭМ с ОЛС якорных обмоток современными приборами, позволяющая установить качество пропитки, сушки и объёмную увлажнённость изоляции перед проведением испытания на электрическую прочность при приемо-сдаточных испытаниях электрических машин, прошедших ремонты ТР-3, СР и КР;
- уточнена методика статистического контроля надёжности ОЛС, пропитанных и высушенных якорных обмоток ТЭМ, при выходе из ремонтов ТР-3, СР и КР;
- предложена методика оценки поверхностной и объёмной увлажнённости изоляции ОЛС якорных обмоток ТЭМ современными приборами перед отправлением электровоза с тяжеловесным поездом на расчетный подъём после длительного нахождения в нерабочем состоянии, при постановке на технические обслуживания, текущие ремонты первого и второго объёмов.