Енергетика, електротехніка та електромеханіка

СТРУКТУРА ПРИСТРОЮ ДЛЯ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ЩІТКОВО-КОЛЕКТОРНОГО ВУЗЛА ТЯГОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Автор(и)

М. П. Розводюк
Вінницький національний технічний університет ROR
К. М. Розводюк
Вінницький національний технічний університет ROR
DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-159-6-38-43

Ключові слова

щітково-колекторний вузол щітка колектор тяговий двигун двигун постійного струму технічний стан ідентифікація залишковий ресурс інтенсивність іскріння зношення щітки биття колектора

Анотація

Найбільша кількість відмов тягового електродвигуна постійного струму припадає на його щітково-колекторний вузол. Причинами цих відмов є неякісне налагодження комутації, зношення щіток та регулярні перевантаження тягового електродвигуна. Кожна з них характеризується іскрінням в перехідному контакті щітка–колектор, що погіршує технічний стан самого щітково-колекторного вузла й енергетичних показників функціонування тягового двигуна в цілому та впливає на залишковий ресурс останнього. Встановлено, що передумовою надійної експлуатації тягового електродвигуна постійного струму є визначення технічного стану його щітково-колекторного вузла.

З метою підвищення надійності роботи тягового електродвигуна постійного струму розроблено структуру пристрою для ідентифікації технічного стану його щітково-колекторного вузла. Ця структура враховує достатню кількість контрольованих параметрів, що дозволяють сформувати діагностичні ознаки щітково-колекторного вузла та визначити залишковий ресурс щіток.

Синтезована структура пристрою дозволяє: фіксувати наявність та визначати інтенсивність іскріння на колекторі; фіксувати час початку та закінчення іскріння під щіткою, тривалість імпульсів іскріння; визначати значення середнього квадратичного відхилення тривалості імпульсів іскріння по колектору на його виході та значення середнього квадратичного відхилення тривалості імпульсів іскріння по всіх колекторних пластинах, які іскрять, в часі; визначати величину зношення щітки; швидкість зношення щітки; залишковий ресурс щітки; визначати биття колектора. У разі перевищення допустимого чи порогового значення будь-якого з параметрів передбачене інформування на відповідному індикаторі та спрацювання кола сигналізації.

Ідентифікація зазначених параметрів щітково-колекторного вузла тягового електродвигуна дозволить визначити джерела підвищеного іскріння, розробити шляхи підвищення якості комутації за рахунок зменшення іскріння.

318 226

Як цитувати

[1]
«СТРУКТУРА ПРИСТРОЮ ДЛЯ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ЩІТКОВО-КОЛЕКТОРНОГО ВУЗЛА ТЯГОВОГО ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ», Вісник ВПІ, вип. 6, с. 38–43, Груд 2021, doi: 10.31649/1997-9266-2021-159-6-38-43.

Біографії авторів

автор М. П. Розводюк, афіліація Вінницький національний технічний університет

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри електромеханічних систем автоматизації в промисловості і на транспорті

автор К. М. Розводюк, афіліація Вінницький національний технічний університет

студентка факультету інтелектуальних інформаційних технологій та автоматизації

Посилання

В. В. Харламов, Д. И. Попов, М. Ф. Байсадыков, и Д. В. Супоня, «Разработка методики предиктивного анализа ресурса щеток тяговых электродвигателей подвижного состава по условиям эксплуатации,» Известия Транссиба, № 1 (45), с. 2-11, 2021.
M. P. Rozvodiuk, “Monitoring of technical condition of the dc electric motor,” in Wissenschaft für den modernen Menschen: innovative technik und technologie, informatik sicherheitssysteme, verkehrsentwicklung, architektur: monografische Reihe «Europäische Wissenschaft». Karlsruhe, Germany: ScientificWorld-NetAkhatAV, Buch 4, Teil 4, 2021, pp. 29-38. https://doi.org/10.30890/2709-2313.2021-04-04-071 . ISBN 29 978-3-949059-12-4. [Electronic resource]. Available:
https://www.sworld.com.ua/simpge4/sge4-04.pdf .
В. М. Безрученко, і А. В. Шаповалов, «Аналітичне дослідження комутації тягових двигунів», Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. акад. В Лазаряна, вип. 32, с. 159-161, 2010. https://doi.org/10.15802/stp2010/13357 .
Н. В. Ивченков, «Математическое моделирование неисправностей щеточно-коллекторного узла машины постоянного тока,» Вісник КДПУ імені Михайла Остроградського, вип. 4/2009 (57), с. 160-163, 2009.
А. А. Осадченко, А. А. Цукублин, и О. Л. Рапопорт, «Мониторинг щеточно-коллекторного узла тягового электродвигателя при эксплуатации,» Известия Томского политехнического университета, т. 308, № 7, с. 107-109, 2005.
М. Байсадыков, «Разработка метода оценки интенсивности изнашивания и алгоритма прогнозирования остаточного ресурса щеток тяговых электродвигателей.» автореф. дис. канд. техн. наук за спец. 05.09.01, Электромеханика и электрические аппараты. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный университет путей сообщения», Омск, 2020, 20 с.
П. К. Шкодун, и А. В. Долгова, «Применение аппарата нечеткой логики при диагностировании коллекторно-щеточного узла тяговых электрических двигателей подвижного состава,» Известия Транссиба, № 4 (28), с. 59-68, 2016.
В. В. Харламов, П. В. Шкодун, А. С. Хлопцов, и А. В. Долгова, «Формирование граф-модели диагностирования коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя с учетом тепловых факторов,» Известия Томского политехнического университета, т. 337, №1, с. 88-95, 2016.
М. П. Розводюк, і К. М. Розводюк, «Діагностування щітково-колекторного вузла електричного двигуна постійного струму,» International periodic scientific journal «Modern engineering and innovative technologies», is. 11, part 3, pp. 32-39, March 2020. Karlsruhe, Germany: Sergeieva&Co. https://doi.org/10.30890/2567-5273.2020-11-01-043.
О. С. Качин, А. С. Каракулов, и А. Б. Серов, «Анализ факторов, влияющих на интенсивность изнашивания щеток электрических машин и пути увеличения их строка службы,» Электротехника. Электротехнология. Энергетика: в 3 ч., сб. науч. тр. VII Международной научной конференции молодых ученых. Ч. 1. Секция «Электротехника», Новосибирск, РФ: изд-во НГТУ, 2015, с. 34-40.
В. В. Харламов, Д. И. Попов, и А. И. Стретенцев, «Разработка цифрового прибора контроля коммутации тяговых электродвигателей подвижного состава,» Известия Транссиба, № 2 (30), с. 54-64, 2017.
В. В. Харламов, Д. И. Попов, и М. Ф. Байсадыков, «Алгоритм прогнозирования ресурса работы электрических щеток тяговых электродвигателей,» Известия Транссиба, №1 (29), с. 47-56, 2017.

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають