Тепловизионный контроль технического состояния коллекторно - щеточного узла тяговых электродвигателей

1.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Омский государственный университет путей сообщения
(ОмГУПС, (ОмИИТ))
Кафедра «Локомотивы»
ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНОГО УЗЛА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Студент гр. 77-ДЛТ-1
Л. М. Никифоров
Руководитель –
к.т.н., доцент кафедры «Локомотивы»
В. А. Минаков
Омск 2023

2.

АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
ЛОКОМОТИВОВ
Количество неплановых ремонтов ТЭД
электромашинным цехом за 12 месяцев, с
разбивкой по месяцам в 2021 и 2022
годах
Кол-во неисправностей
Количество неисправностей элементов ТЭД
электромашинным цехом, с разбивкой по месяцам за
2021 и 2022 гг
2021 год
2022 год
1

3.

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
ЛОКОМОТИВОВ
10,2
№
Причина неисправности
Количество
1
Низкое сопротивление изоляции обмотки якоря
373
2
Низкое сопротивление изоляции главных полюсов
206
3
Межвитковое замыкание обмотки возбуждения
97
4
Пробой изоляции якоря
55
5
Круговой огонь
53
6
Задир коллектора
42
7
Межвитковое замыкание обмотки возбуждения якоря
32
8
Повреждение изоляции выводных кабелей
29
9
Неисправность щёткодержателей
25
10
Низкая изоляция обмотки возбуждения
12
11
Оплавления пластин
10
12
Обрыв щёткодержателя
6
13
Пробой изоляции обмотки главных полюсов
4
14
Межвитковое замыкание главного полюса
4
15
Неисправности выводных кабелей
4
16
Ослабление стеклобандажа
2
Основные причины неисправности ТЭД
5,8
5,6
4,4
3,4
3,0
21,6
2,6
1,3
1,0
0,6
0,4
0,4
0,2
0,4
39,1
Низкое сопротивление изоляции обмотки якоря
Низкое сопротивление изоляции главных полюсов
Межвитковое замыкание обмотки возбуждения
Пробой изоляции якоря
Круговой огонь
Задир коллектора
Межвитковое замыкание обмотки возбуждения якоря
Повреждение изоляции выводных кабелей
Неисправность щёткодержателей
Низкая изоляция обмотки возбуждения
Оплавления пластин
Обрыв щёткодержателя
Пробой изоляции обмотки главных полюсов
Межвитковое замыкание главного полюса
Основные причины неисправностей ТЭД
В процентном соотношении
2

4.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ЭД-118А
Технические данные
Показатель
Мощность, кВт
138
Напряжение продолжительного режима низшее, В
258
Напряжение продолжительного режима высшее, В
435
Ток при низшем напряжении, А
615
Ток при высшем напряжении, А
365
Частота вращения в продолжительном режиме,
об/мин
425
Частота вращения максимальная, об/мин
2540
КПД в продолжительном режиме, %
86,8
Коэффициент возбуждения на первой ступени
регулирования, %
50
Коэффициент возбуждения на второй ступени
регулирования, %
25
Масса, кг
Количество щеткодержателей
1950
4
Главные полюсы:
Количество
4
Количество витков на полюс
19
Количество параллельных ветвей
4
Количество катушек
62
Щетка
Щеткодержатель
Коллекторная
пластина
3

5.

ТЕРМОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ
КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНОГО УЗЛА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Термографические исследования коллекторно-щеточного узла электродвигателя:
а − термограмма коллекторно-щеточного узла;
б – температурное поле исследуемого узла;
в − фото коллекторно-щеточного узла
4

6.

ТЕХНОЛОГИЯ ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНОГО
УЗЛА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Протокол испытаний
тягового электродвигателя
5

7.

СТЕНД ПО ОБКАТКЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЛОКОМОТИВОВ
6

8.

ТЕМПЕРАТУРА НАГРЕВА ДЕТАЛЕЙ КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНОГО УЗЛА
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ
Кривые превышения температуры щеток
Кривые превышения температуры коллектора
На рисунках обозначено:
1 – уменьшено удельное давление на щетку;
2 – исправный щеточный контакт;
3 – щетка не притерта
7

9.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
I
R
I
Схема включения человека в цепь замыкания на землю при прикосновении к корпусу
электроустановки
I
R
Выносное заземляющее устройство
Принципиальная схема зануления
8