Введение
1 Анализ отказов тяговых электродвигателей постоянного тока по сети железных дорог 14
1.1 Анализ отказов электровозов по сети железных дорог за 2013-2015 годы 14
1.2 Факторы, влияющие на процесс коммутации МПТ 22
1.3 Связь между техническим состоянием и нагревом элементов КЩУ 25
1.4 Методы контроля температуры в машинах постоянного тока 27
1.5 Выводы 29
1.6 Постановка задач исследования 30
2 Диагностирование коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя с учетом тепловых параметров 31
2.1 Граф-модель диагностирования технического состояния КЩУ МПТ 31
2.2 Декомпозиция рабочей граф-модели 41
2.3 Формирование множества диагностических параметров технического состояния КЩУ МПТ 58
2.4 Выводы 61
3 Математические модели тепловых процессов в КЩУ МПТ при стационарном и переходном режимах работы 62
3.1 Электромагнитная и механическая природа нагрева в зоне контакта «щетка-коллектор» 63
3.2 Тепловая схема замещения КЩУ МПТ
3.3 Расчет превышения температуры в узлах тепловой схемы замещения КЩУ МПТ 74
3.4 Математическая модель нагрева элементов МПТ при переходном режиме работы
3.5 Переходные тепловые процессы для основных элементов МПТ 80
3.6 Расчет переходных тепловых процессов для локальной системы КЩУ 85
3.7 Имитационное моделирование в ANSYS 88
3.8 Выводы 93
4 Экспериментальное исследование интенсивности нагрева зоны контакта для оценки влияния факторов работы машины на ее техническое состояние 94
4.1 Применение тепловизионного обследования для исследования тепловых процессов в КЩУ 94
4.2 Исследование влияния факторов работы машины на интенсивность нагрева контакта «щетка-коллектор» 100
4.3 Оценка адекватности уравнения регрессии 104
4.4 Выводы 109
5 Модернизация аппаратно-программного комплекса для контроля технического состояния кщу мпт с учетом теплового параметра 110
5.1 Способ определения температуры зоны контакта щетка-коллектор при обработке термограмм 110
5.2 Обработка кривых нагрева зоны контакта щетка-коллектор 113
5.3 Программная реализация расчета интенсивности нагрева 114
5.4 Функциональная схема аппаратно-программного комплекса 116
5.5 Достоверность диагностирования на основе принятой модели 122
5.6 Оценка технико-экономической эффективности использования предложенного аппаратно-программного комплекса
5.6.1 Методика оценки экономической эффективности 126
5.6.2 Определение экономического эффекта от улучшения коммутации 129
5.6.3 Дополнительные эксплуатационные затраты на диагностирование 132
5.6.4 Определение показателей экономической эффективности 133
5.7 Выводы 134
Заключение 136
Список литературы 138
