3618

УДК 629.423.3:621.316.53621.316.53

С.А. Данилов, М.Ю. Дворядкина, Е.В. Сычев

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ КОНТАКТОРОВ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ ЭД-9М

Рассматривается технология проведения технического обслуживания и регулировки индивидуального контактора с пневматическим управлением в электропоезде ЭД-9М

Индивидуальный контактор представляет собой однополюсный или двухполюсный выключатель с косвенным и дистанционным управлением [1].

Каждый однополюсный контактор состоит из:

–двух контактов – неподвижного и подвижного, которые замыкают или размыкают электрическую цепь;

–привода для перемещения подвижного контакта;

–притирающего устройства, обеспечивающего притирание подвижного контакта к неподвижному, что необходимо для улучшения условий работы контактных поверхностей;

–дугогасительного устройства для гашения электрической дуги, возникающей при разрыве контактов под током.

Контактор, имеющий привод для одного подвижного контакта, называется индивидуальным. Для привода индивидуальных контакторов применяют сжатый воздух.

Электропневматические контакторы применяют в силовых цепях тяговых двигателей, так как при токах 250 – 500 А и более необходимо нажатие 130 – 600 Н (13 – 60 кгс), что трудно достичь при электромагнитном включении [2].

Работа контактора во многом зависит от его технического состояния. Техническое состояние должно соответствовать показателям, приведенным в таблице [3].

Для поддержания работоспособности и увеличения ресурса контактора необходимо периодически проводить следующие операции:

–проверить состояние силовых контактов. Обожженные, оплавленные или окислившиеся контактные поверхности обработать напильником с мелкой насечкой с сохранением профиля контактов. Контакты с трещинами заменить;

71

– блокировочные контакты, покрытые пылью или копотью, протереть салфеткой, смоченной в бензине. При подгорании и оплавлении контакты зачистить бархатным напильником, сохраняя конфигурацию контакта, с последующей притиркой стальной закаленной полированной пластиной, обезжиренной в спирте или бензине и протертой насухо салфеткой;

– контакты, содержащие серебро, протереть чистой салфеткой, смоченной в бензине;

72

–мелкие оплавления деталей зачистить напильником с мелкой насечкой. После зачистки тщательно удалить металлические опилки с аппаратов, изоляционные детали протереть салфетками, смоченными в бензине;

–проверить толщину, раствор, провал, смещение и нажатие силовых контактов, которые должны соответствовать требованиям чертежей и нормам. При необходимости отрегулировать раствор, провал, смещение и нажатие контактов, заменить изношенные контакты;

–проверить прочность крепления аппаратов, токоведущих частей, кулачковых элементов на валах, дистанционных и изоляционных шайб и сегментов на барабанах. Проверить четкость срабатывания и отсутствие заедания в подвижных частях аппаратов. Выявленные неисправности устранить;

–проверить состояние подводящих проводов, прочность крепления и пайку наконечников проводов и гибких шунтов;

–наконечники с трещинами и с уменьшенной контактной поверхностью более чем на одну треть вследствие обгара, излома, следами перегрева и других повреждений, заменить;

–при обрыве проволок проводов (шунтов) в зоне наконечников менее 20 % сечения жил, наконечники перепаять или заменить. В остальных случаях поврежденные провода (шунты) заменить. При повреждении проволок менее 5 % сечения проводов (шунтов) оборванные проволоки заправить так, чтобы их свободные концы плотно прилегали к целым проволокам провода;

–поврежденные бандажи проводов в зоне наконечников восстановить. Провода с повреждением наружного слоя изоляции заизолировать лентой из натуральной резины или лакотканью и липкой полихлорвиниловой или изоляционной лентой. Консольные участки проводов с повреждениями их оплетки, защитной оболочки или специальных защитных трубок из резины или полихлорвинила разрешается восстанавливать двумя слоями липкой полихлорвиниловой или изоляционной ленты на всем поврежденном участке. Разрешается восстанавливать поврежденную изоляцию проводов с помощью термоусаживающихся трубок;

–осмотреть токопроводящие шины и проверить их крепление

кизоляторам. Ослабшие крепления шин подтянуть, шины с трещинами заменить;

73

–проверить состояние всех крепежных деталей (гайки, болты, винты и т.д.) электрических соединений. Ослабшие крепления подтянуть, установить отсутствующие детали креплений

всоответствии с требованиями чертежей. Болты, винты и гайки с поврежденной резьбой и сорванными гранями, негодные шплинты заменить;

–дугогасительные камеры осмотреть, проверить прочность крепления деталей, очистить камеры от металлического налета и копоти. При наличии изломов и трещин камеры заменить;

–измерить сопротивление изоляции между рогом и полюсом и между рогами камеры, которое должно быть не менее 10 МОм в эксплуатации и не менее 50 МОм после ремонта камеры.

На плановых видах ремонта индивидуальные контакторы демонтируются, дефектоскопируются и ремонтируются. После ремонта настройка индивидуальных контакторов проводится на специализированном стенде. Данный стенд позволяет производить регулировки пневматической и электрической части контакторов. В результате настройки параметры должны соответствовать табличным данным.

Это позволяет увеличить ресурс индивидуальных контакторов, уменьшить число отказов в работе и снизить затраты на промежуточное обслуживание и межпоездной ремонт. Надежная работа индивидуальных контакторов обеспечивает устойчивую работу электропоездов на линии, что приводит к снижению эксплуатационных расходов и снижению себестоимости пригородных перевозок при обеспечении безопасности движения.

Литература

1.Комплект электрооборудования электропоезда ЭД-9М.

ОБС.467.338 РЭ.

2.М.М. Авдеев. Москва. Транспорт. 1985г. Электропоезда переменного тока.

3.Руководство по техническому обслуживанию и ремонту МВПС 104.03.00675-2010СО.

Московский государственный университет путей сообщения (Воронежский филиал МИИТ)

74

УДК 621.313

С.В. Чучалов, Г.А. Пархоменко

ПРОБЛЕМА НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИКРОМАШИНАХ

При возрастании требований к характеристикам электрических микромашин приходится уменьшать величину зазора между ротором и статором. Требуются новые подходы к их конструированию и технологии

Современные требования к эксплуатационным характеристикам микроэлектродвигателей вынуждают разработчиков ужесточать технологическим отклонениям в чертежах. В результате в условиях освоенных технологий изготовления возрастают затраты на производство изделий из-за снижения технологичности конструкции. Более того, указанные тенденции не всегда оказываются оправданными, так как повышение точности изготовления не всегда обосновано четким представлением об их влиянии на характеристики машины.

В частности, известно, что параметры воздушного зазора между ротором и статором существенно влияют на характеристики машины. Разработчики стараются выполнить его минимальным, и по этой причине все острее проявляется неравномерность указанного зазора как по окружности расточки из-за смещения осей ротора и статора, так и вдоль машины из-за перекоса указанных осей. Это в конечном итоге приводит к ухудшению характеристик машины. Указанная неравномерность зазора связана, как правило, с погрешностями производства: погрешности размеров и смещение осей сопрягаемых деталей, погрешности деформирование поверхностей при посадке с натягом, нарушение требований взаимного ориентирования деталей при сборке, одностороннее магнитное притяжение ротора, остаточная неуравновешенность ротора и мн. др.

Исследования показывают, что указанные погрешности складываются между собой и их суммарная величина

75

становится соизмеримой с номинальным значением воздушного зазора. В итоге это приводит к значительным искажениям конфигурации магнитного поля, к непредвиденному насыщению отдельных участков магнитной цепи машины, к изменению спектральной картины тока в обмотке и, как следствие, к ухудшению эксплуатационных характеристик машины.

В результате проведенных экспериментальных исследований удалось установить, что смещение или перекос оси ротора всегда приводит к появлению (увеличению) силы одностороннего притяжения ротора к статору. Известно [1], что возрастание силы одностороннего притяжения приводит к дополнительным вибрациям ротора и шумам работающего двигателя. Проведенные эксперименты показали, что увеличение радиальной нагрузки на подшипниковые опоры приводит к возрастанию момента трения в подшипниках.

Нами проведены опыты по оценке момента трения в подшипниках двигателя. Сравнительный анализ позволил сделать вывод о перспективности оценки момента трения путем измерения выбега ротора после отключения двигателя от сети. Положительный результат дали также опыты, предусматривающие вращение ротора вспомогательным двигателем, предварительно оттарированным для контроля момента на валу.

Литература

1.Боннет В.В. и др. Определение магнитодвижущей силы магнитной проницаемости воздушного зазора при эксцентриситете асинхронного двигателя, http://www.rusnauka.com/44_NIEK_2015/Tecnic/6_203283.doc.htm

Воронежский государственный технический университет

76

УДК 621.313

Сомсенгди Сайсават, Г.А. Пархоменко

ИСПЫТАНИЕ ОДНОЯКОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТОКА

Рассматриваются вопросы проверки рабочих характеристик одноякорного преобразователя тока УФ-131С для лабораторного стенда по курсу «Электромеханические преобразователи специального назначения»

В устройствах специального назначения нередко перед используемыми электродвигателями ставится задача минимального веса при заданной полезной мощности. Чаще всего это решается путем повышения частоты вращения ротора, что требует применения источников питания повышенной частоты. Для постановки лабораторной работы «Исследование гироскопического электродвигателя» в качестве источника питания по предварительным предположениям может быть использовании имеющийся в наличии одноякорный преобразователь УФ-131С. Изза отсутствия сопроводительной документации была поставлена задача опытным путем определить характеристики преобразователя.

Для проведения опыта была собрана схема в соответствии с рис.1. Класс точности используемых приборов – 1,0. На стороне постоянного тока применены магнитоэлектрические приборы, а на стороне переменного тока – приборы электромагнитной системы. Частота вращения ротора измерялась стробоскопическим способом.Генератор нагружен активными сопротивлениями, соединенными в «звезду». Питание двигателя осуществлялось от сети постоянного тока при U= = 24В = Const. Результаты испытаний

Рис.1. Схема включения преобразователя АТМ-001Х для проверки: 1-двигатель; 2-генератор

77

представлены на рис. 2 в виде зависимостей напряжения на нагрузке (Uг), потребляемого от источника тока (Iд) и частоты вращения ротора (n)от нагрузки генератора (Iг).

Iд=f(Iг)

Uг=f(Iг)

n=f(Iг)

Рис.2. Характеристики преобразователя

Проведенные испытания позволяют сделать некоторые выводы:

1.Уменьшение напряжения генератора можно объяснить двумя причинами – падением напряжения на внутреннем сопротивлении и уменьшением скорости вращения ротора;

2.Внешняя характеристика генератора Uг=f(Iг) может быть жестче, если обеспечить стабилизацию скорости вращения ротора;

3.Преобразователь может использоваться для питания электродвигателей повышенной частота соответствующего класса напряжения.

Литература 1. Электрические машины специального назна-

чения//под ред. А.В. Иванова-Смоленского, М.-Л.: Госэнергоиздат1960г.

Воронежский государственный технический университет

78

УДК 621.3.041.1

С.В. Чучалов, Г.А. Пархоменко

ПРОБЛЕМЫ РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИКРОМАШИН

Ставятся задачи размерного анализа в условиях прецизионного производства электрических микромашин

Автоматизация производственных процессов является перспективным средством повышения его эффективности. При этом возрастает роль автоматизации технологической подготовки производства, что требует совершенствования существующих и разработки новых методов и средств технологического проектирования. Одним из таких методов является размерный анализ новой конструкции. Требования к электрическим микромашинам ужесточаются как в части энергетических характеристик, в частности - долговечности, надежности, разброса и стабильности параметров. Для обеспечения высокого качества необходимо правильно и обоснованно определять указанные выше размеры, допустимые отклонения от расчетного номинала, предельные значения припусков на обработку на всех этапах технологического процесса, обоснованность финишных доводок узлов и изделия в целом.

При решении перечисленных задач на первое место выступают сборочные размеры изделия, которые можно разделить на две категории: а) качество монтажа и работы микродвигателя

ваппаратуре заказчика; б) оптимальная ориентация активных частей машины друг относительно друга. Размеры первой категории обычно согласовываются с заказчиком и в этом вопросе накоплен достаточный опыт. Что же касается второй категории размеров, то к их обоснованию и возможностям выполнения проектировщик обращается постоянно в процессе разработки и конструкции и технологии производства. К таким следует отнести,

впервую очередь, размеры, получаемые в результате сборки деталей в узлы, сборочные единицы, изделие в целом: воздушный зазор между ротором и статором, осевое смещение ротора относительно магнитопровода статора, положение щеток на активной поверхности коллектора или контактных колец,

79

изоляционные зазоры между токонесущими элементами и корпусными поверхностями, осевой и радиальный люфт ротора, одностороннее притяжение к статору и др.

На примере проблемы точности воздушного зазора между ротором и статором можно показать сущность задачи. Известно [1], что этот зазор оказывает большое влияние на энергетические характеристики электрической машины. Поэтому разработчики новых конструкций стараются свести его номинальную величину к минимуму. При сохранении апробированных допусков на размеры деталей, определяющие величину зазора в соответствии с номинальными размерами и допусками размерной цепи, относительная погрешность замыкающего размера значительно возрастает. Увеличивается неблагоприятное влияние других факторов: уровни и перепады температур, нарушение микроструктуры сопрягаемых поверхностей при сборке, неравномерность деформирования поверхностей при сборке с натягом, деформации из-за одностороннего притяжения ротора и др. Поэтому традиционный расчет этого размера и его погрешностей вручную представляет очень сложную задачу.

Из изложенного следует, что с воздушным зазором задача его точности в прецизионных конструкциях включает два направления: углубленный анализ влияния его величины и неравномерности на характеристики машины. На первый взгляд такие решения могут показаться довольно громоздкими и трудоемкими. Однако использование возможностей современной вычислительной техники позволит быстро и эффективное решить задачу. Для оценки влияния погрешностей зазора целесообразно использовать метод конечных элементов. Для уточненного расчета размерных цепей перспективно использование ряда разработок, приведенных в [2]

Литература 1.Вольдек А.И., Электрическиемашины // Издательство:

Энергия Год: 1978 2.Черникова Н.Н. Автоматизация размерного анализа как

средство повышения качества учебного процесса — http://elib.osu.ru/bitstream/123456789/373/1/541-544.pdf

Воронежский государственный технический университет

80