РОЗДІЛ 2
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ НЕРІВНОМІРНОСТІ СТРУМОРОЗПОДІЛУ В СИЛОВИХ КОЛАХ ЛОКОМОТИВІВ
У зв'язку з тим, що одним з вирішальних факторів, що впливають на роботу тягового електропривода є нерівномірність струморозподілу по гілках силового кола, вивчення цього питання представляється важливим завданням [44-45]. Це дозволить більш якісно спрогнозувати надійність локомотива в експлуатаційний період, а також підвищити ефективність його використання [46-48]. Для одержання повної картини стану струморозподілу у електровозів, що експлуатуються на Донецькій залізниці, були проведені спеціальні дослідження.
2.1. Аналіз надійності роботи силового кола локомотива ДЕ1
Впродовж 2003 - 2004 років проводилися спостереження за роботою локомотивів серії ДЕ1, у результаті яких зібрано низку статистичних даних [49]. Облік несправностей і відмов у депо ведеться за формою №3, погодженою із заводом виробником, у якій відбиті наступні пункти: дата несправності; пробіг від початку експлуатації; вузол, деталь, що вийшли з ладу, характер несправності і тривалість простою в депо для її усунення; причини несправності і вжиті заходи.
За результатами аналізу виходу з ладу вузлів, агрегатів і устаткування електровозів за зазначений проміжок часу була встановлена наступна класифікація по групах несправностей (рис. 2.1):
тягових електродвигунів;
механічного обладнання;
електроапарати і допоміжні електромашини;
електронного обладнання.
1 - електронне обладнання;
2 - електроапарати і допоміжні електромашини;
3 - тягові електродвигуни (включаючи датчик частоти обертання і датчик обертання шестерні;
4 - механічне обладнання.
Рис. 2.1. Розподіл несправностей електровоза ДЕ1 по видах
За час спостереження в середньому кожний локомотив мав 2,5 відмови на місяць. Для того щоб з якісної точки зору оцінити цей показник необхідно всебічно вивчити причини виходів з ладу, а також урахувати новизну техніки і її відносну складність.
Аналіз розподілу несправностей показує [49], що найбільша їхня частка доводиться на пристрої, віднесені по даній класифікації до електронного устаткування (43%). Саме надійність роботи електроніки найбільшою мірою впливає на надійність роботи локомотива в цілому.
Несправності тягових електродвигунів виникали в основному по щітковому апарату і міжвитковим замиканням обмотки якоря.
На електровозі застосований датчик частоти обертання колеса ДЧВ1, призначений для видачі інформації у вигляді аналогових частотно-пропорційних сигналів про швидкість обертання колісних пар електровоза в систему захисту від юза і буксування. Датчик ДЧВ1 складається із двох блоків обробки сигналів (БОС) типу ДЧВ 1-01. Кожний БОС обробляє сигнали чотирьох датчиків обертання шестерні (ДОШ).
Датчик ДОШ установлюється в редукторі колісної пари. Датчик ДОШ являє собою схему із двох індуктивностей, включених за диференціальною схемою і розміщених у просторі таким чином, що при проходженні зуба шестірні в зоні чутливості датчика відбувається почергова зміна їхніх параметрів.
Цьому вузлу в експлуатації і ремонті необхідно приділяти підвищену увагу, тому що кількість виходів з ладу по ДОШ і ДЧВ склала за період спостереження 6.4% від загальної кількості несправностей.
2.2. Дослідження струморозподілу в силовому колі локомотива ДЕ1
При дослідженні струморозподілу на ДЕ1 для визначення параметрів силового кола визначалися із застосуванням бортової системи діагностики "Магистраль-ДЕ1", яка встановлена в кожній секції.
2.2.1. Опис і робота складових частин системи "Магистраль-ДЕ1"
Об'єднана система являє собою багатопроцесорний вимірювально-обчислювальний комплекс із жорстким алгоритмом функціонування.
Система побудована по блочно-модульному принципу і складається з окремих конструктивно і функціонально завершених елементів різних рівнів складності.
Статистичні дані про роботу локомотива зберігаються в пам'яті і можуть бути виведені на дисплей, установлений в кабіні машиніста. Так, за допомогою програми читання даних можна відстежити за певний проміжок часу відомості про роботу двадцяти двох вузлів кожної секції, положення основних електроапаратів, режим роботи локомотива та ін.
До складу системи входять:
- первинні вимірювальні перетворювачі - датчики струму, напруги, віброприскорення і температури;
- вторинні вимірювальні перетворювачі - блоки ПВПУ, пристрою сполучення і нормалізації (ПСН), прилади комутації, квантування, кодування і передачі інформації (прилади ШЛ6.1, ШЛ6.2, МГ6.1);
- обчислювальні засоби - процесори, що входять до складу БЕОМ "Подорожник", приладів МГ5.1 і МГ5.2 забезпечують автоматизацію вимірювальних процедур від початку виміру фізичних величин до одержання остаточних результатів виміру, обробку, відображення і реєстрацію результатів виміру, проведення керуючих діалогів оператора (машиніста) із системою для вибору необхідних режимів роботи системи і режимів відображення інформації на відеомоніторі;
- засобу подання інформації - відеомонітор приладу МГ5.1, модуль МП2 забезпечують індикацію і реєстрацію діагностичної інформації;
- підсистема електроживлення - блоки ВПН24.01, прилади ШЛ9.1, вузли живлення, убудовані в прилади ШЛ6.1 і ШЛ6.2 забезпечують перетворення вхідної напруги +50 В в напругу +24 В, подачу її на всі пристрої системи, а також формування живлячих напруг +15 В для живлення датчиків.
Вторинні вимірювальні перетворювачі розміщені в електровозі в безпосередній близькості від джерел вимірювальної інформації і разом з підключеними до них датчиками утворюють окремі вимірювальні пости (ВП).
Усього в системі "Магистраль-ДЕ1" виділяється вісім ВП. Збір вимірювальної інформації в межах ВП здійснюється по радіальному принципу.
Система має дві двоканальні інформаційні шини: шину датчиків (ШД) і об'єднану системну шину (ОСШ).