Автоматизований електромеханічний комплекс по визначенню параметрів машин постійного струму після ремонту

дано методику визначення номінальних параметрів машини постійного струму після ремонту і окремих параметрів електропривода;

розроблений комплекс, програма і методика паспортизації машин постійного струму після ремонту на основі типової схеми електропривода.

Реалізація результатів роботи.

Результати досліджень були використані при розробці та створенні автоматизованого комплексу в умовах електроремонтного цеху філіалу "Енергомаш" ВАТ "Дніпроважбуммаш" ім. Артема та в електроремонтній практиці  АТ "Дніпропетровський електромеханічний завод". 

Апробація роботи.

Основні наукові положення та результати дисертації доповідалися на Міжнародній науково-технічної конференції "Проблеми автоматизованого електропривода. Теорія і практика" (Харків, ХГПУ, 1996); науково-технічної конференції “Сучасні технології економічного і безпечного використання електроенергії”, (Дніпропетровськ, НГАУ, 1997).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 7 наукових робіт.

Структура та обсяг роботи: Дисертація складається  із вступу, п’яти глав та висновків і викладена на 142 сторінках машинописного тексту і містить 27 малюнків, 16 таблиць, список літератури з 75 джерел та додатки.

 

 

У вступі обгрунтовано актуальність теми, сформульовано мету роботи, наукові задачі, що вирішуються в дисертації, наукову новизну, практичну цінність.

У першому розділі  проведений аналіз експлуатаційної надійності і процесу ремонту машин постійного струму. Зосереджено увагу на умовах роботи електричних машин, що визначаються змінним, добовим і річним наробітком, тривалістю пускового періоду, тривалістю ввімкненого стану або навантаження, режимом роботи. Визначено, що на надійність роботи електричної машини впливають такі фактори, як умови експлуатації (пил, вологість, температура), режими роботи (перевантаження, важкі пуски, режими, що не відповідають каталожним даним, коливання напруги), зміна технології виготовлення електричної машини. Аналіз причин відмов по літературних джерелах показав розбіжності в кількісних оцінках видів відмов машин постійного струму. По джерелах, що проаналізовані, були зроблені такі висновки: 

умови експлуатації і роботи електропривода найчастіше не відповідають заданим по технічних умовах; як правило, ці умови гірше, що призводить до збільшення інтенсивності відмов ЭМ;

найбільш характерними відмовами для машин постійного струму є відмови колекторно-щіткового вузла, підшипникових вузлів, якірної обмотки;

несправності якірної обмотки пов'язані, насамперед, з ушкодженням корпусної ізоляції і замикань витків;

ушкодження корпусної ізоляції є найбільше важкими з погляду  відновлення працездатності машин постійного струму.

Проведений аналіз процесу ремонту машини постійного струму довів, що:

збільшуються втрати потужності в пакеті сталі якоря;

опір секцій "нової" обмотки змінюється (як правило, збільшується при використанні міді "старої" обмотки);

змінюється потужність холостого ходу; вона може зменшуватися при правильній установці нових справних підшипників;

відбувається перерозподіл енергетичних втрат в електроприводі з МПТ і зміна його ККД (в бік погіршення);

змінюється тепловий режим роботи електропривода (убік збільшення сталої температури перегріву, якщо при цьому не модернізується система вентиляції);

змінюються умови вентиляції, якщо ремонт торкнувся також і системи вентиляції машини.

Тобто, можна сказати, що з ремонту виходить практично нова машина, що потребує визначення її нових параметрів, технічних характеристик і паспортних даних. 

Аналіз післяремонтних іспитів машин постійного струму довів, що:

опір якоря визначається при нерухомому якорі і не враховує перехідний опір колекторно-щіткового вузла при обертанні електричної машини; 

вимір номінальних даних і ККД провадиться під навантаженням, що потребує механічного з'єднання валів, наявності тарованої навантажувальної машини і призводить до значних витрат часу і засобів;

іспити на нагрівання громіздкі, тривалі і неточні, особливо у відношенні визначення температури пазової ізоляції.

Усі перераховані особливості сучасних іспитів машин постійного струму роблять необхідним спрощення процедури іспитів, а також застосування нових технічних рішень і наукових підходів до рішення даної проблеми. Зокрема, стає проблема автоматизації іспитів, застосування швидкодіючих керуючих і обчислювальних комплексів на основі ЕОМ. 

У другому розділі проведено дослідження впливу параметрів машини постійного струму на тепловий режим роботи електропривода. Визначено обсяг змін її активних матеріалів в процесі ремонту. Розроблена теплова модель та досліджено вплив теплових провідностей елементів машини постійного струму і її складових втрат на температуру обмотки якоря.

Встановлено, що на тепловий режим роботи машини постійного струму впливають такі змінювані в процесі ремонту параметри: опір обмотки якоря, опір обмотки збудження, коефіцієнт втрат у сталі; клас ізоляції; кутова швидкість МПТ, тип щіток і їхній тиск на колектор, якість поверхні колектора.

Дослідження за допомогою отриманих з теплової моделі машини формул перевищення температур окремих частин електричної машини над температурою навколишнього середовища в залежності від теплових провідностей показали, що:

погіршення теплових провідностей міді обмоток та колектора, а також "мідь-сталь", "мідь-колектор" у результаті ремонтних заходів не спричиняє собою істотне збільшення температури пазової і лобової ізоляції обмотки якоря;

зниження теплопровідності "мідь лобова-внутрішнє повітря" не впливає на температуру пазової ізоляції, проте значно збільшує температуру лобової, що потребує точного виміру цієї теплопровідності;

теплопровідність від сталі якоря до внутрішнього повітря впливає на температуру ізоляції обмотки якоря, проте при аксіальній вентиляції і відсутності аксіальних вентиляційних каналів (тобто для машин із висотою осі обертання менше 225 мм), а також зберіганні кутової швидкості обертання вплив теплопровідності "сталь - повітря" незначний;

із зростанням втрат у якорі спостерігається випереджувальний ріст температури ізоляції пазової частини обмотки якоря в порівнянні з її лобовими частинами;

Особливу