Введение
1 Состояние вопроса надёжности и долговечности изоляции асинхронных вспомогательных машин 14
1.1 Состояние надёжности асинхронных вспомогательных машин электровозов переменного тока на ВСЖД 14
1.2 Эксплуатационные особенности работы асинхронных вспомогательных машин электровозов переменного тока на ВСЖД 22
1.3 Анализ методов мониторинга надёжности и долговечности асинхронных электродвигателей и прогнозирования остаточного ресурса изоляции как лимитирующего элемента в конструкции АВМ 32
1.4 Выводы 43
2 Теоретическое обоснование старения изоляции от различных деградационных факторов 45
2.1 Теоретическое обоснование уравнения регрессии старения изоляции от действия комплекса факторов 45
2.2 Классическая теория нагревания асинхронного электродвигателя 54
2.3 Теоретическое обоснование механизма локального перегрева изоляции обмотки статора в режиме пуска АВМ 61
2.4 Выводы 68
3 Математические модели деградационных факторов, влияющих на старение изоляции АВМ 69
3.1 Математическое моделирование пуска двигателя в среде Mathcad 69
3.2 Токо-интеграционный метод определения перегрева изоляции АВМ 78
3.3 Математическая модель процесса нагревания с учётом конструктивных особенностей обмотки 87
3.4 Конечно-элементное моделирование нагрева изоляции от действия пусковых токов из различных состояний в среде MSC Patran и Mark
3.5 Расчёт количества испытуемых двигателей при планировании эксперимента по выявлению законов старения изоляции в лабораторных условиях 102
3.6 Математическая модель выбора закона вибрационного старения по хронологии вибронагружения 106
3.7 Выводы 111
4 Методика, техника и результаты экспериментальных исследований 113
4.1 Физическое моделирование обмотки собственных нужд тягового трансформатора магистральных электровозов переменного тока 113
4.2 Экспериментальная установка моделирования работы АВМ 119
4.3 Выбор и создание технических средств для проведения эксперимента. 128
4.4 Программно-технический комплекс системы мониторинга состояния изоляции 135
4.5 Алгоритм функционирования системы мониторинга 144
4.6 Результаты экспериментальных исследований 154
4.7 Проверка сходимости математического и физического моделирования нагревания тела от действия тока при изменяющейся нагрузке 161
4.7 Выводы 164
5 Экономическое обоснование эффекта от внедрения системы мониторинга состояния изоляции АВМ наВСЖД 165
5.1 Определение сметной стоимости оборудования 165
5.2 Определение дополнительных эксплуатационных расходов 168
5.3 Определение экономической эффективности от перехода на систему ремонта по фактическому состоянию 169
5.4 Определение экономической эффективности внедрения 173
Заключение 178
Список литературы 180
