Введение
1. Системный анализ надежности предельно нагруженного оборудования электровозов железных дорог Восточного региона 18
1.1. Анализ надежности тяговых двигателей 18
1.2. Влияние нагрузки на надежность тяговых двигателей электровозов постоянного и переменного тока 42
1.3. Влияние метеорологических условий эксплуатации на надежность тяговых двигателей 52
1.4. Характер и причины отказов тяговых двигателей в эксплуатации 60
1.5. Анализ надежности тяговых двигателей после капитального ремонта на Улан-Удэнском локомотивовагоноремонтном заводе 65
1.6. Анализ надежности асинхронных вспомогательных машин электровозов переменного тока 75
1.7. Анализ надежности выпрямительно-инверторных преобразователей электровозов ВЛ85 92
1.8. Анализ надежности сглаживающих реакторов электровозов переменного тока... 97
2. Научные основы повышения надежности электровоза путем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования . 103
2.1. Применимость марковских цепей для формирования модели функционирования железной дороги 103
2.2. Модель функционирования технологического процесса перегона железной дороги с расчетным подъемом 111
3. Экспериментально-теоретическое исследование надежности предельно нагруженного оборудования электровозов 119
3.1. Тепловое старение изоляции тягового электрического двигателя... 119
3.1.1. Закономерности теплового старения изоляции электрических машин 119
3.1.2. Тепловой переходный процесс тягового двигателя 122
3.2. Тепловое старение изоляции асинхронной вспомогательной машины 128
3.2.1. Тепловой переходный процесс асинхронного электродвигателя 129
3.2.2. Анализ воздействия отклонения напряжения питания на процесс теплового износа изоляции асинхронного двигателя АНЭ225 привода компрессора 131
3.2.2.1. Анализ работы и исследование тепловых реле АВМ электровозов 131
3.2.2.2. Электромеханические переходные процессы при пуске асинхронного двигателя
3.2.2.3. Тепловые переходные процессы при пуске асинхронного двигателя 138
3.2.2.4. Анализ влияния пусковых токов на процесс теплового износа изоляции асинхронного электродвигателя 141
3.2.2.5. Методика расчета нагревания обмоток приводного двигателя компрессора 142
3.2.3. Методика определения теплового износа изоляции двигателя вентилятора при отклонении напряжения в контактной сети 146
3.2.3.1. Расчет напряжения питания асинхронной вспомогательной машины в зависимости от напряжения на токоприемнике 146
3.2.3.2. Расчет превышения температуры обмотки статора двигателя ЛНЭ225 при номинальной мощности на валу 147
3.3. Тепловой переходный процесс выпрямительно-инверторного преобразователя 150
4. Экспериментально-теоретическое исследование надежности коллекторно-щеточного узла тягового двигателя 154
4.1. Круговые огни и износ коллекторов при затягивании меди 154
4.2. Затягивание меди на двигателях электровозов постоянного и переменного тока 160
4.3. Многофакторный анализ затягивания меди коллекторов ТД 163
4.4. Исследование факторов, влияющих на затягивание меди коллекторов 175
4.5. Площадь скользящего контакта 187
4.6. Фактическая плотность тока в переходе щетка - коллектор 200
4.7. Напряженность электрического поля в контакте. Частота изменения тока и напряженности 204
4.8. Температура в скользящем контакте 208
4.9. Усилия при трении щеток о коллектор 216
4.10. Механизм затягивания меди коллекторов тяговых электродвигателей 220
5. Разработка методов и средств непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза 224
5.1. Обоснование и выбор методов и средств температурного контроля.. 224
5.1.1. Принципы, методы и средства непрерывного контроля температуры 224
5.1.2. Метод измерения температуры с использованием в качестве датчика транзистора в режиме диода 227
5.1.3. Расчет элементов мостовой схемы измерения температуры 232
5.1.4. Определение рабочего диапазона измеряемых температур 234
5.1.5. Варианты конструктивного исполнения элементов системы температурного контроля 238
5.1.6. Выбор оптимального варианта исполнения системы непрерывного температурного контроля 243
5.1.7. Помехоустойчивость системы 251
5.1.8. Генератор тактовых импульсов 257
5.1.9. Схемы управления аналоговым коммутатором 259
5.1.10. Схема индикации состояния счетчика или номера открытого канала аналогового коммутатора 260
5.1.11. Блок сигнализации системы температурного контроля 263
5.1.12. Подсистема автоматического отключения по превышению критической температуры 267
5.2. Система непрерывного контроля температуры тяговых двигателей и
сглаживающих реакторов электровоза ВЛ85 270
5.2.1. Схема системы непрерывного контроля температуры. Работа системы в режиме автоматического опроса 271
5.2.2. Работа системы при предварительном прогреве оборудования... 283
5.2.3. Работа системы при превышении допустимой температуры 286
5.3. Разработка системы температурной стабилизации оборудования
электровоза переменного тока 287
6. Внедрение результатов исследований в систему железнодорожного транспорта и их экономическая эффективность 300
6.1. Реализация исследований в системе железнодорожного транспорта . 300
6.2. Расчет экономического эффекта от внедрения системы непрерывного контроля температуры тяговых двигателей, сглаживающих реакторов и выпрямительно-инверторных преобразователей 311
Основные результаты и выводы 318
Литература 321
Приложение 1 339
