Введение
1 Анализ методов контроля теплового состояния асинхронного тягового электродвигателя при испытаниях и в эксплуатации 14
1.1 Особенности конструкции тяговых электрических машин электроподвижного состава, требования предъявляемые к ним 14
1.2 Обзор тяговых электрических машин, применяемых в электроподвижном составе, и их характеристик 16
1.3 Техническое обслуживание и диагностика тяговых электродвигателей
при эксплуатации 22
1.3.1 Надежность электроподвижного состава 22
1.3.2 Характеристика отказов эксплуатируемых тяговых электродвигателей .25
1.3.3 Анализ теплового состояния ТЭД 28
1.3.4 Оценка и контроль теплового состояния асинхронных тяговых электродвигателей в период эксплуатации электровозов 29
1.3.5 Обзор существующих систем мониторинга тяговых электродвигателей 32
1.4 Постановка задачи 34
2 Тепловое состояние асинхронного тягового двигателя 36
2.1 Обзор методов, применяемых для расчета температурного поля электрических машин 36
2.2 Математический аппарат для создания тепловой математической модели АТЭД 43
2.3 Математическая модель установившегося теплового состояния АТЭД (на примере двигателя НТА-1200) 44
2.4 Расчет нагревания асинхронного тягового электродвигателя
2.4.1 Вентиляционный расчет АТЭД 53
2.4.2 Расчет тепловыделений в узлах двигателя 61
2.4.3 Расчет проводимостей тепловой схемы
2.5 Сравнительный анализ результатов разработанной тепловой математической модели 65
2.6 Выводы 69
3 Тепловая математическая модель асинхронного тягового двигателя для нестационарных режимов работы 70
3.1 Расчет нестационарных температур узлов тягового асинхронного электродвигателя через коэффициенты влияния 71
3.1.1 Планирование эксперимента для определения коэффициентов корреляции 72
3.1.2 Выбор плана эксперимента 74
3.1.3 Реализация плана эксперимента 77
3.1.4 Оценка адекватности полученной выборки
3.1.4.1 Расчет функции отклика тепловой математической модели 82
3.1.4.2 Проверка адекватности регрессионной модели
3.1.4 Расчет коэффициентов корреляции Пирсона 86
3.1.5 Расчет нагревания АТЭД с помощью коэффициентов влияния 89
3.2 Расчет температур узлов ТЭД через постоянные нагрева 89
3.2.1 Определение постоянных нагрева элементов двигателя 91
3.2.2 Расчет нагревания ТЭД с использованием постоянных нагрева узлов электродвигателя 3.3 Сопоставление методов, оценка точности 93
3.4 Выводы 95
4 Система мониторинга теплового состояния асинхронных тяговых электродвигателей электровозов .96
4.1 Назначение системы мониторинга теплового состояния тяговых электродвигателей 96
4.2 Принцип работы системы мониторинга асинхронных тяговых электродвигателей 97
4.2.1 Регулирование частоты вращения тягового электродвигателя
4.2.2 Расчет частоты вращения тягового двигателя для системы теплового мониторинга тяговых электродвигателей 100
4.2.3 Алгоритм работы системы мониторинга теплового состояния тяговых электродвигателей переменного тока 101
4.3 Апробация работы системы мониторинга теплового состояния асинхронных тяговых электродвигателей 104
4.3.1 Апробация работы тепловой математической модели в установившемся режиме работы 106
4.3.2 Апробация тепловой математической модели для неустановившихся режимов работы АТЭД 112
4.4 Анализ полученных результатов испытаний 115
Заключение 116
Список сокращений и условных обозначений 118
Библиографический список использованной литературы
