Контрольно-измерительный комплекс идентификации дефектов электрических машин

Внедрение: 2011 г.

На кафедре «Электрические машины» в Московском государственном университете путей сообщения создан опытный образец контрольно-измерительного комплекса по определению типа дефекта тяговых электродвигателей (ТЭД).

В измерительную часть комплекса входят следующие основные элементы и блоки: 

• персональный компьютер;
• преобразователь измерительный (АЦП – ЦАП) Е14‑440;
• датчик напряжения ДНХ 600;
• датчик тока ДТХ 300;
• тахогенератор;
• блок питания.

Программное обеспечение комплекса выполнено на языке Delphi с применением объектно-ориентированного программирования.   

Схема стенда приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема контрольно-измерительного комплекса для получения осциллограмм тока, напряжения и скорости при пуске двигателя.

Пример полученной осциллограммы, характеризующей диагностические параметры, и в том числе пульсации напряжения между щётками у исправных и неисправных электрических машин показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Осциллограммы переменной составляющей напряжения на щетках разной полярности и тока двигателя ДМК‑1 со сдвигом щеток относительно нейтрали, полученные при его пуске.

Применение преобразования Фурье к осциллограммам пульсации напряжения между щётками у исправных и неисправных электрических машин (рисунок 3) показало на их очевидное различие, в особенности по амплитудам пульсаций. 
 

Рисунок 3. Спектрограмма переменной составляющей напряжения на щетках различной полярности неисправного ТЭД НБ‑418К6.

Рисунок 4. Магнитное поле тягового электродвигателя (математическая модель).

Рисунок 5. Пульсации магнитной индукции при вращении якоря (1 – нечетное число пазов якоря под главным полюсом; 2 – четное число пазов якоря под главным полюсом).

Достоверность научных результатов и выводов подтверждена результатами экспериментальных исследований, как в лабораторных условиях, так и в условиях локомотивного депо на электрических машинах МСП‑0,25, ДМК‑1 и ТЭД НБ‑418К6 в период 2005–2010 гг.

Положительный эффект от внедрения комплекса в локомотивном депо «Чита‑1» складывался из снижения случаев неплановых ремонтов и сокращения времени на поиск причины и устранение дефектов двигателя.

Источник:
Ларченко А.В. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук «Методы идентификации дефектов щёточно-коллекторного узла и магнитной системы электрических машин». – Москва. – 2011. – 25 с.

Разработчик: Ларченко Алексей Владимирович (ГОУ ВПО «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ)