close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Совершенствование методики и устройства диагностирования коллекторно-щеточного узла машин постоянного тока с учетом неидентичности коммутационных циклов

код для вставкиСкачать
Нa прaвaх рукoпиcи
АФOНИН Алекcaндр Петрoвич
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ И УСТРОЙСТВА
ДИAГНOCTИPOBAHИЯ КOЛЛEКТOРНO-ЩЕTOЧHOГO УЗЛA MAШИH
ПOCTOЯHHOГO ТOКA C УЧETOM HЕИДЕHТИЧHOCТИ
КOММУТAЦИOHHЫХ ЦИКЛOB
Специaльнocть 05.09.01 – «Электрoмехaникa,
и электричеcкие aппaрaты»
АВТOРЕФЕРАТ
диccертaции нa coиcкaние ученoй cтепени
кaндидaтa техничеcких нaук
OМСК 2018
Рaбoтa выпoлненa в федерaльнoм гocудaрcтвеннoм бюджетнoм
oбрaзoвaтельнoм учреждении выcшегo oбрaзoвaния «Oмcкий гocудaрcтвенный универcитет путей cooбщения (OмГУПС (OмИИТ))».
Нaучный рукoвoдитель:
дoктoр техничеcких нaук, прoфеccoр
Хaрлaмoв Виктoр Вacильевич.
Oфициaльные oппoненты: Плохов Игорь Владимирович, доктор технических
наук, профессор, Псковский государственный университет, заведующий кафедрой «Электропривод и
системы автоматизации».
Изотов Анатолий Иванович, кандидат технических
наук, доцент, Вятский государственный университет,
профессор кафедры «Электрические машины и аппараты».
Ведущaя oргaнизaция:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», г. Томск.
Зaщитa диccертaции cocтoитcя « 24 »
мая
2018 г. в 14:00 чacoв
нa зacедaнии oбъединеннoгo диccертaциoннoгo coветa Д 999.162.02 нa бaзе Oмcкoгo гocудaрcтвеннoгo техничеcкoгo универcитетa и Oмcкoгo гocудaрcтвеннoгo
универcитетa путей cooбщения. Зaщитa cocтoитcя в Oмcкoм гocудaрcтвеннoм
техничеcкoм универcитете пo aдреcу: 644050, Рoccийcкaя Федерaция, г. Oмcк,
пр. Мирa, д. 11, OмГТУ, кoрп. 6, aуд. 340. Тел/фaкc (3812) 65-24-79, e-mail:
dissov_omgtu@omgtu.ru.
С диccертaцией мoжнo oзнaкoмитьcя в библиoтеке Oмcкoгo гocудaрcтвеннoгo техничеcкoгo универcитетa и нa caйте http://www.omgtu.ru.
Автoреферaт рaзocлaн «___» ____________ 2018 г.
Oтзывы нa aвтoреферaт в двух экземплярaх, зaверенные печaтью oргaнизaции, прocим нaпрaвлять пo aдреcу: 644050, г. Oмcк, пр. Мирa, д. 11, OмГТУ,
ученoму cекретaрю oбъединеннoгo диccертaциoннoгo coветa Д 999.162.02.
Ученый cекретaрь
O. А. Лыcенкo
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Несмотря на известные недостатки коллекторных
электрических машин, они остаются востребованными в отраслях, требующих наличия
электропривода с высокими значениями частоты вращения, широким диапазоном, плавностью регулирования и хорошими пусковыми свойствами.
В настоящее время, например, продолжает эксплуатироваться значительное количество электровозов прежних серий с коллекторными тяговыми двигателями постоянного тока (ВЛ10, ВЛ80 и др.), а также поступают в эксплуатацию новые типы электровозов (ЭС5К
«Ермак», ЭС4К «Дончак», 2ЭС6 «Синара», ЭП1 и др.). Это говорит о том, что отрасль железнодорожных перевозок не планирует в ближайшей перспективе отказываться от тяговых коллекторных двигателей постоянного тока.
Учитывая, что срок службы коллекторных электродвигателей достаточно велик,
диагностирование их технического состояния в процессе эксплуатации, является задачей,
без которой не возможно обеспечение высоких показателей экономической эффективности работы отраслей, зависящих от двигателей данного типа.
Подвижной состав железных дорог в процессе эксплуатации подвергается воздействию множества факторов различной физической природы, при этом наиболее интенсивному воздействию подвержены именно тяговые электродвигатели (ТЭД). Статистические данные показывают, что на долю ТЭД приходится до 29,1% отказов электровозов серии 2ЭС6.
Основными слабыми местами ТЭД являются повышенный износ щеток, выход из строя коллекторно-щеточного узла (КЩУ), возникновение кругового огня, нарушение рабочей поверхности коллектора. На долю этих отказов приходится до 23% от общего количества отказов ТЭД. Таким образом, техническое состояние КЩУ является одним из критических элементов, определяющих надежность ТЭД, а, следовательно, и подвижного состава. Поэтому,
обеспечение надежной работы электровозов возможно за счет повышения достоверности диагностирования технического состояния КЩУ ТЭД в процессе приемо-сдаточных испытаниях ТЭД после ремонта.
Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетной НИР ГБ-166 «Повышение качества и экономичности работы электромеханических преобразователей и
устройств. Разработка методов исследования и средств диагностирования и контроля»
(№ г.р. 01.9.60.0 00796).
Степень разработанности темы диссертации. Значительный вклад в исследования
надежности и работоспособности коллекторно-щеточного узла двигателей постоянного тока, в том числе ТЭД подвижного состава магистральных железных дорог внесли такие ученые как М. Ф. Карасев, В. Д. Авилов, В. Т. Касьянов, О. Г. Вегнер, Р. Ф. Бекишев, А. С.
Курбасов, А. И. Скороспешкин, Г. А. Сипайлов, Э. К. Стрельбицкий, А. И. Изотов,
В. В. Толкунов, В. В. Фетисов, С. И. Качин, В. В. Харламов, И. В. Плохов и другие.
В настоящее время известно множество диагностических параметров, методик их
определения, а также диагностического оборудования для выявления причин неудовлетворительной кoммутaции коллекторных электродвигателей. Сложность настройки
кoммутaции связана с отклонениями конструктивных и технологических параметров коллекторных машин постоянного тока, что обуславливает неизбежную неидентичнocть
кoммутaционных циклов различных секций обмотки якоря. При этом не достаточно проработанным остается вопрос исследования влияния факторов различной природы на качество функционирования КЩУ и обоснования методики диагностирования КЩУ машин
постоянного тока (МПТ) в условиях неидентичности коммутационных циклов.
3
Цель диссертационной работы – повышение достоверности диагностирования
технического состояния коллекторно-щеточного узла машин постоянного тока в условиях неидентичнocти кoммутaционных циклов.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
1) исследовать влияние факторов электромагнитной и механической природы, обусловленных отклонением конструктивных и технологических параметров, на качество функционирования КЩУ МПТ; исследовать законы распределения интенсивности искрения под
щетками в различных режимах работы и определить статистические параметры искрения,
применимые для диагностирования состояния КЩУ МПТ;
2) сформировать диагностическую модель КЩУ МПТ с учетом параметров законов
распределения интенсивности искрения, отражающих неидентичнocть кoммутaционных
циклов;
3) выделить множество параметров диагностирования технического состояния, обладающих наибольшей информативностью и различительной способностью, применимых в
процессе приемо-сдаточных испытаний;
4) выполнить экспериментальную проверку выдвинутых теоретических положений и
осуществить анализ полученных регрессионных моделей;
5) разработать устройство преобразования диагностических сигналов искрения щеток,
позволяющее определять предложенные диагностические параметры, для внедрения его в
существующие диагностические системы оценки технического состояния КЩУ МПТ;
6) предложить методику диагностирования технического состояния КЩУ МПТ с использованием разработанного устройства и оценить экономическую эффективность ее применения.
Методы исследования. Теоретические и экспериментальные исследования проводились с применением методик расчетов из теорий цепей, электрических машин, информации и графов, методов математического моделирования, статистических проверок гипотез, а также дисперсионного и корреляционного анализа. В процессе расчетов и анализа математических зависимостей применялись электронные таблицы
Excel, а также специализированный пакет программ MathCAD. Разработка оригинальных программных продуктов осуществлялась на языке C++. Экспериментальные исследования проводились на специально разработанных модельных установках с использованием статистических методов обработки результатов измерений.
Объект исследования – коллекторная машина постоянного тока.
Область исследования – диагностирование технического состояния коллекторно-щеточного узла машин постоянного тока.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1) сформирована диагностическая модель КЩУ МПТ с учетом параметров законов распределения интенсивности искрения, отражающих неидентичность кoммутaционных циклов, как во времени, так и по коллектору;
2) определено множество эффективных диагностических параметров, учитывающих неидентичнocть кoммутaционных циклов и позволяющих повысить достоверность
диагностирования при определении технического состояния КЩУ МПТ в процессе приемо-сдаточных испытаний;
3) на основе экспериментальных исследований получены регрессионные модели,
отражающие зависимость предложенных параметров диагностирования, учитывающих
неидентичнocть кoммутaционных циклов, от настройки двигателя и режима его работы;
4
4) разработана методика диагностирования технического состояния КЩУ МПТ с
использованием параметров законов распределения интенсивности искрения, учитывающих неидентичнocть кoммутaционных циклов, вызванных физическими явлениями
различной природы.
Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обеспечивается корректным использованием основных положений теории электрических машин, теории графов и регрессионного анализа. Результаты теоретических исследований
экспериментально подтверждены. При статистической проверке доверительная вероятность принята равной 0,95.
Практическая значимость работы. Значимость проведенных работ определяется комплексностью теоретических, конструкторских и экспериментальных исследований, направленных на создание и внедрение в производство усовершенствованного
комплекса диагностических средств для повышения достоверности диагностирования
коллекторно-щеточного узла МПТ.
Сформированная диагностическая модель на основе предложенного множества
эффективных параметров, учитывающих неидентичнocть кoммутaционных циклов различной природы, и разработанный алгоритм применения диагностических параметров
позволяют повысить достоверность диагностирования и усовершенствовать процесс
приемо-сдаточных испытаний ТЭД за счет экономии времени на проведение диагностических операций.
Разработано и защищено патентом РФ устройство контроля кoммутaции, позволяющее регистрировать предложенные диагностические параметры законов распределения интенсивности искрения, и получено свидетельство о регистрации электронного
ресурса на программное обеспечение данного прибора.
Реализация результатов работы. Методика диагностирования технического состояния КЩУ МПТ с использованием параметров законов распределения интенсивности искрения принята к использованию в технологическом процессе в ОАО «НИИТКД» и внедрена в учебный процесс на кафедре «Электрические машины и общая электротехника»
ОмГУПСа.
Основные положения, выносимые на защиту:
1) диагностическая модель КЩУ МПТ с учетом параметров законов распределения интенсивности искрения, отражающих неидентичнocть кoммутaционных циклов,
как во времени, так и по коллектору;
2) множество эффективных параметров, учитывающих неидентичнocть
кoммутaционных циклов, при определении технического состояния КЩУ МПТ в процессе приемосдаточных испытаний;
3) результаты анализа регрессионных моделей, отражающие зависимость предложенных параметров диагностирования, учитывающих неидентичнocть кoммутaционных
циклов, от настройки двигателя и его режима работы;
4) методика диагностирования технического состояния КЩУ МПТ с использованием параметров законов распределения интенсивности искрения, учитывающих неидентичнocть кoммутaционных циклов.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы
обсуждались и были одобрены на восьми конференциях различного уровня: научнотехнической конференции «Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте» (ОмГУПС, Омск, 2009 г.); международной научно-технической конференции с международным участием «Инновации для транспорта» (ОмГУПС, Омск,
5
2010 г.); всероссийской научно-технической конференции с международным участием
«Эксплуатационная надежность локомотивного парка и повышение эффективности тяги
поездов» (ОмГУПС, Омск, 2012 г.); международной научно-технической конференции
«Повышение эффективности эксплуатации коллекторных электромеханических преобразователей энергии» (ОмГУПС, Омск, 2013 г.); всероссийской научно-технической интернет-конференции с международным участием «Информационные и управляющие системы на транспорте и в промышленности» (ОмГУПС, Омск, 2014 г.); международной научно-технической конференции «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного
и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования» (ВоГУ, Вологда, 2016 г.); всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Приборы и методы измерений, контроля качества и диагностики в
промышленности и на транспорте» (ОмГУПС, Омск, 2016 г.); всероссийской научнотехнической конференции с международным участием «Технологическое обеспечение
ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава»
(ОмГУПС, Омск, 2017 г.).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 17 печатных
работах, из них 5 статей – в изданиях, определенных ВАК Минобрнауки России, один
патент РФ на полезную модель и одно свидетельство о регистрации электронного ресурса.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех
разделов, заключения, списка литературы из 110 источников. Общий объем – 170 страниц, в том числе 41 иллюстрация, 35 таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цель и задачи,
положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость, методы исследования, представлены степень достоверности и апробация полученных результатов, а
также информация о публикациях, структуре и объеме работы.
В первом разделе исследовано влияние факторов электромагнитной и механической
природы, обусловленных отклонением конструктивных и технологических параметров, на
качество функционирования КЩУ МПТ. Выполнен анализ отказов ТЭД электровозов 2ЭС6
«Синара», эксплуатируемых на сети железных дорог РФ, показавший, что наибольшее число
отказов относится к неисправностям ТЭД. Выявлен тренд на увеличение доли отказов ТЭД
по отношению к общему количеству отказов. В 2015 году указанная доля оставила 19,5%, а в
2016 году уже 22%. Распределение причин отказов ТЭД электровозов 2ЭС6 следующее: неудовлетворительная кoммутaция – 23% (неисправность КЩУ – 12% и возникновение кругового огня – 11%); снижение сопротивления изоляции – 42%, пробой изоляции – 13%, прочие
причины – 22%. Таким образом, для электровозов 2ЭС6, КЩУ является одним из наиболее
важных элементов определяющих надежность ТЭД и электровоза в целом.
Воздействия различной физической природы на кoммутaционный процесс носят
случайный характер, следовательно, с целью более детального анализа состояния
кoммутaции электрических машин в диссертационной работе для обработки экспериментальных данных применен аппарат математической статистики.
Исследование законов распределения интенсивности искрения под щетками в различных режимах работы и определение статистических параметров искрения, применимых для
диагностирования состояния КЩУ, проведено на машине постоянного тока П31 без явных
6
дефектов на коллекторе. Интенсивность искрения под щетками задавалась изменением
магнитодвижущей силы (МДС) добавочных полюсов.
Сигнал, полученный с разнополярных щеток, прошел математическую обработку. Интенсивность искрения А (в условных единицах) определена как интегральное значение по
времени импульсов напряжения дуговых разрядов. Полученные гистограммы приведены на
рис. 1 для режимов работы с различной степенью искрения.
По полученным экспериментальным данным определены параметры закона распределения интенсивности искрения: среднеквадратическое отклонение (СКО) (σ), асимметрия
(As), эксцесс (Ek), вычисленные по формулам:
 A
k
σ

j
j 1
n
 A
k
2
 A Nj
1
; Aαs  3 
σ

j
j 1
n
A j  A 

j 1
k
3
 A Nj
1
; Ekι  4 
σ
4
n
Nj
 3,
(1)
где Аj – значение интенсивности искрения, найденное как площадь импульса;
j – номер интервала значений интенсивности искрения; k – количество интервалов;
Nj – количество импульсов искрения, попавших в интервал с индексом j;
n – количество зафиксированных импульсов искрения; A – математическое ожидание
интенсивности искрения.
а
б
в
г
д
Рис. 1 – Гистограммы распределения интенсивности искрения коллекторных пластин при различной степени искрения:
а – 1 балл (импульсы недокoммутaции), σ = 3,5, As = 2,41, Ek = 5,92;
б – 1 балл (импульсы перекoммутaции), σ = 2,9, As = 1,29, Ek = 0,39;
в – 1¼ балла (импульсы недокoммутaции), σ = 2,1, As = 0,55, Ek = 0,06;
г – 1½ балла (импульсы недокoммутaции), σ = 5,3, As = –0,87, Ek = 0,36;
д – 2 балла (импульсы недокoммутaции), σ = 13,2, As = 0,25, Ek = –1,40
Анализ полученных результатов показывает, что при хорошей настройке
кoммутaции присутствуют импульсы искрения обеих полярностей, которым соответствует
закон распределения имеющий высокие положительные значения асимметрии и эксцесс и
7
относительно небольшое СКО. При усилении искрения математическое ожидание на гистограмме смещается вправо, СКО увеличивается, а асимметрия и эксцесс принимают относительно небольшие положительные значения или даже становятся отрицательными.
Для подтверждения полученных результатов и выявления влияния на закон распределения интенсивности искрения факторов механической природы проведены исследования процесса кoммутaции двигателя типа 2ПН100, имеющим дефекты на коллекторе.
Результаты испытаний приведены на рис.2.
а
б
в
г
Рис. 2 – Гистограммы распределения интенсивности искрения
коллекторных пластин при различной степени искрения:
а – 1¼ балла (импульсы недокoммутaции), σ = 3,8, As = 0,74, Ek = 0,29;
б – 1½ балла (импульсы недокoммутaции), σ = 12,1, As = 0,38, Ek = – 0,88;
в – 1¼ балла (импульсы перекoммутaции), σ = 5,3, As = 0,67, Ek = – 0,90;
г – 1½ балла (импульсы перекoммутaции), σ = 10,9, As = – 0,05, Ek = – 0,91
При изменении МДС добавочных полюсов и небольшой интенсивности искрения
СКО имеет относительно небольшие значения, асимметрия – относительно большое положительное.
Полученные в данном опыте результаты принципиально подтверждают результаты
предыдущего эксперимента: при усилении интенсивности искрения значение СКО резко
возрастает, а асимметрия снижается. При этом эксцесс во всех случаях имеет либо относительно небольшое положительное, либо отрицательное значение. Это связано с тем, что закон распределения имеет две вершины.
Как показывают результаты испытаний различные параметры закона распределения
в отдельности не в полной мере характеризуют состояние кoммутaции в машине. Более
полно охарактеризовать форму закона распределения и численно увязать результаты испытаний с неисправностями, возможно только за счет совместного применения всех трех параметров: СКО, асимметрии и эксцесса.
8
Полученные осциллограммы импульсов напряжения с разнополярных щеток показывают, что в следствие неидентичнocти кoммутaционных циклов изменяется не только интенсивность искрения различных коллекторных пластин за один оборот, но и интенсивность искрения одной и той же пластины за время нескольких оборотов.
В первом случае это связано в большей степени со сложным профилем коллектора,
имеющим перепады высот коллекторных пластин, а во втором – с изменением напряжения
питания, момента на валу и вибрацией машины.
Следовательно, в процессе диагностирования следует проводить анализ закона распределения интенсивности искрения, как по различным коллекторным пластинам, так и по
одной коллекторной пластине за время нескольких оборотов ротора.Таким образом, неидентичнocть кoммутaционных циклов можно численно охарактеризовать следующими
параметрами закона распределения интенсивности искрения: вдоль окружности коллектора: СКО по коллектору, асимметрия и эксцесс, а неидентичнocть во времени: СКО во времени, асимметрия и эксцесс.
Введем комплексные параметры неидентичнocти кoммутaционных циклов во
времени и по коллектору: ПН в = {σв, As, Ek} и ПН к = {σк, As, Ek}, представляющие собой трехмерные векторы, характеризующие форму закона распределения интенсивности
искрения.
При улучшении настройки кoммутaции машины векторы ПН в и ПН к стремятся
занять такое положение в пространстве, что СКО (σк и σв) уменьшаются, а асимметрия и
эксцесс принимают относительно большие положительные значения.
На основе анализа современного состояния вопроса и результатов проведенных
экспериментов сформулированы цель и задачи исследования.
Во втором разделе сформирована диагностическая модель КЩУ МПТ с учетом
параметров законов распределения интенсивности искрения, отражающих неидентичнocть кoммутaционных циклов.
В общем случае коммутационный процесс в МПТ описывается известной системой нелинейных дифференциальных уравнений первого порядка для n одновременно
коммутируемых секций с номером q = 1…N:
di (t ) 

di1 (t )

   M 1k k   Δu J 1 (t )   Δu  J 2 (t )   i1 (t ) R S 1  eк 1 (t );
 L1
dt
dt 
k 

di (t ) 
di (t )


L2 2    M 2 k k   Δu  J 2 (t )   Δu  J 3 (t )   i 2 (t ) R S 2  eк 2 (t );
(2)

dt
dt 
k 

...
 di (t )
di (t ) 

L N N
   M Nk k   Δu  J N (t )   Δu  J N 1 (t )   i N (t ) R S N  eк N (t ).

dt
dt 
k 
diq (t )
di (t ) 

где e L q   Lq
– ЭДС самоиндукции; e Mq    M qk k  – ЭДС взаимоиндукции;
dt
dt 
k 
Δu J q (t )  – переходные падения напряжения между щеткой и коллекторными пластинами;
RS q – сопротивление коммутируемой секции; eк q(t) – коммутирующая ЭДС, наводящаяся в
секции при ее взаимодействии с магнитным полем в зоне кoммутaции.
Исходя из системы уравнений (2) и известных научных работ, сформирована рабочая графоаналитическая модель КЩУ МПТ с учетом введенных диагностических па-
9
раметров ( ПН в и ПН к ), отражающих неидентичнocть кoммутaционных циклов, вызванных физическими явлениями различной природы.
Приняты следующие обозначения вершин граф-модели КЩУ МПТ:
1. Входные параметры: U – напряжение питания, М – момент нагрузки на валу, Св
0
– влажность, tокр.ср.
– температура окружающей среды;
2. Внутренние параметры: EL – ЭДС самоиндукции, EМ – ЭДС взаимоиндукции, Eк –
ЭДС вращения, Eр – реактивная ЭДС, Eтр – трансформаторная ЭДС, Fad и Faq – МДС обмотки якоря по продольной и поперечной осям, Rмd – магнитное сопротивление по продольной
оси, Rмq – магнитное сопротивление по поперечной оси, n – частота вращения, Ф – основной
магнитный поток, Фк – магнитный поток в зоне кoммутaции, Uк – потенциальные условия
на коллекторе, jщ – плотность тока в щетке, Sщ – притирка щетки, tк0 – температура коллектора, Ia – ток якоря, Uщ – падение напряжения в щеточном контакте, Pк – контактное давление, iр – ток разрыва, Tк – период кoммутaционного цикла, Ищ – искрение щеток, КО –
круговой огонь, из.к – электроэрозионный износ коллектора, из.щ – электроэрозионный износ щеток;
3. Структурные параметры: Ун – установка нейтрали, Mc – взаимная индуктивность секций обмотки якоря, Lc – индуктивность секции якорной обмотки, a – биение
сердечника якоря, гп – зазор главных полюсов, дп – зазор добавочных полюсов,  –
профиль коллектора, a – вибрация испытуемой машины, Pн – нажатие на щетку, Мщ –
марка щетки, bщ – ширина щеток и их раздвижка, Нгп – несимметрия расположения главных полюсов, Нщ – несимметрия расположения щеток;
4. Дефекты: d1 – отклонение напряжения питания, d2 – высокий момент нагрузки,
d3 – отклонение от нормы влажности, d4 – отклонение от нормы температуры окружающей среды, d5 – отклонение от геометрической нейтрали положения траверсы, d6 – отклонение от нормы индуктивности секций якорной обмотки, d7 – отклонение от нормы
взаимной индуктивности секции якорной обмотки, d8 – отклонение от нормы зазора под
главными полюсами, d9 – отклонение от нормы биения сердечника якоря, d10 – отклонение от нормы зазора под дополнительными полюсами, d11 – не соответствие марки щетки паспортным данным, d12 – превышение допустимого значения уровня вибрации испытуемой машины, d13 – отклонение от нормы параметра профиля коллектора, d14 – отклонение от нормы силы нажатия на щетку, d15 – отклонение от нормы ширины или раздвижки щеток, d16 – несимметричное расположение главных полюсов, d17 – несимметричное расположение на геометрической нейтрали электрических щеток.
Каждому ребру граф-модели поставлена в соответствие некоторая величина – вес
ребра в относительных единицах. Оценка весов ребер проводилась экспертным методом
в баллах. При ранжировке согласие экспертов численно определено с помощью коэффициента конкордации по выражению:
 n
2
W   riε  m(n  1) / 2  m 2 n 3  n / 12  ξ ,
(3)
i

1



где ri 
  


m
m
m
1
r


m
T

m
–
суммарный
ранг
i-го
объекта;
 ij
 j 
j 1
j 1
j 1
n
 (t
12
i 1
3
i
 ti ) – по-
правка при наличии совпадающих рангов; ri j – ранг i-го объекта по мнению j-го эксперта; ti – число повторений i-го ранга в ранжировке j-го эксперта.
10
Значимость коэффициента конкордации проверялась по критерию χ2. В случае
совпадения некоторых рангов χ2-распределение с  = n – 1 степенями свободы определено в соответствии с соотношением:
m


 n
2
2
χ р   riε  m(n  1) / 2  mnn  1 / 12  T j (n  1) .
(4)

j 1
 i 1
 
Расчетные значения  2р сравнивались с табличными значениями  2т при  степе-


 
нях свободы и с доверительной вероятностью р = 0,95.
Выделим характерные симптомы некоторых параметров:
1) у параметра U – симптомы Uср – среднее значение напряжения питания и ΔUа –
изменение напряжения в результате нарушения контакта (например, у тягового двигателя между пластинами полоза токоприемника ЭПС и контактным проводом, т.е. отрыва
токоприемника). Для симптома ΔU введем дефект d1 (кратковременное исчезновение
напряжения).
2) у параметра Ia – симптомы Ia ср. – среднее значение тока якоря и ΔIa – изменения
тока якоря.
3) у параметра M – симптомы Mср – среднее значение момента нагрузки на валу и
M – изменение момента нагрузки на валу.
4) у параметра Ищ – симптомы: Ищ.ср – средний уровень искрения; комплексные параметры неидентичнocти кoммутaционных циклов во времени и по коллектору ПН в и ПН к .
5) у параметра Ф – симптом Фср – среднее значение магнитного потока и Ф – изменение магнитного потока.
С целью декомпозиции графа множество вершин, представляющих множество
входных K и структурных E параметров, разбивается на ряд непересекающихся подмножеств 1, 2, …, i, …q, таких, что:
q
i  K  Е, i = 1, 2… q;
i  K  E , i  j = ; i, j = 1, 2… q; i  j.
(5)
i 1
0
Объединим в множество 1 параметры Uср, M, Св, tокр.ср.
, Ун, гп, дп, Мщ, Pн, bщ, Нгп и
Нщ, которые определяют средний уровень искрения щеток. В множество 2 сгруппируем
параметры Uа, М, и a, определяющие неидентичнocть интенсивности искрения во
времени. Во множество 3 сгруппируем параметры Lc, Мc, a, и , определяющие неидентичнocть интенсивности искрения по коллектору.
Из таблицы синдромов D (xi) путем объединения усеченных синдромов вершин
X, принадлежащих подмножествам 1, 2 и 3, формируются множества определяющих
параметров Oτ1, Oτ2 и Oτ3 и множества вершин Хτ i связанных подграфов Хτ1 = Oτ1  1,
Хτ2 = Oτ2  2 и Хτ3 = Oτ3  3. Весовые матрицы подграфов Сτ1, Сτ2 и Сτ3 формируются
из матрицы Свес, выписывая только те строки и столбцы, которые соответствуют множествам Хτ1, Хτ2 и Хτ3. На основе подматриц Сτ1, Сτ2 и Сτ3 строятся связанные подграфы Gτ1,
Gτ2 и Gτ3.
Поскольку появление дефекта наиболее точно может быть определено непосредственно измерением значений соответствующего параметра, введем собственное замыкающее ребро с максимальным весом I(x) = Imax для каждой вершины, представляющей
структурный или входной параметр. Полученные таким образом рабочие подграфы Gp1,
Gp2 и Gp3 приведены на рис. 3, 4 и 5.
11
Рис. 3 – Граф-модель КЩУ МПТ в пространстве параметров, определяющих средний
уровень искрения
Рис. 4 – Граф-модель КЩУ МПТ в пространстве параметров, определяющих
неидентичнocть кoммутaционных циклов во времени
12
Рис. 5 – Граф-модель КЩУ МПТ в пространстве параметров, определяющих
неидентичнocть кoммутaционных циклов по коллектору
Определение множества диагностических параметров В сводится к нахождению такого
минимального подмножества X, в элементах которого нашли бы отражение все дефекты. Эта
задача решена методом покрытия таблицы расстояний, основанном на расчете весов вершин и
ребер. Далее выполнено упорядочение вершин графа по значениям показателя эффективности
(Ф) и определены маршруты отображения дефектов.
Показатель эффективности принят в виде линейной функции некоторых оценок
для каждого i-го параметра в соответствии со следующим выражением:
Фi = kα·ξ*i + kδ·θ *i + kγ·μ*i ,
(6)
где ξ*i – вес вершины, определяемый как нормированное значение оценки параметра по
фактору условий измерения; θ *i – нормированное значение оценки параметра по информативности и чувствительности к дефектам; μ *i – нормированное значение оценки
параметра по разделительной способности дефектов, k, k и k – коэффициенты значимости указанных факторов (kα + kβ + kγ = 1).
Найденные таким образом покрытия представляют искомые множества диагности0
ческих параметров В1 = {KO, Ищ.ср, Мщ, tокр.ср.
, Св, Uср, n, Iаср} – для оценки работы КЩУ в
целом по машине, В2 = { ПН в , a, ∆Ia, ∆U} – для оценки параметра неидентичнocти
кoммутaционных циклов во времени и В3 = { ПН к , η, n} – для оценки параметра неидентичнocти кoммутaционных циклов по коллектору. Выбранные параметры обладают
наибольшими значениями показателя эффективности Ф. Сформированные множества В1,
В2 и В3 минимальны по составу и охватывают все рассматриваемые в граф-моделях дефекты и, следовательно, могут быть приняты для решения задачи диагностирования.
В условиях приемосдаточных испытаний полученные множества являются информативно избыточными: содержат лишние неисправности и присущие им диагности-
13
ческие параметры, отражающие ряд воздействий, которые машина постоянного тока испытывает только во время эксплуатации.
После исключения избыточных неисправностей и диагностических параметров получены двудольные графы, отражающие соответствие дефектов КЩУ МПТ и диагностических
параметров в условиях приемосдаточных испытаний (рис. 6).
Полученные двудольные графы представляют собой множество параметров диагностирования технического состояния КЩУ МПТ, обладающих наибольшей информативностью и различительной способностью, применимых в процессе приемо-сдаточных испытаний.
Рис. 6 – Двудольные графы, определяющие: а – средний уровень искрения;
б – неидентичнocть кoммутaционных циклов во времени;
в – неидентичнocть кoммутaционных циклов по коллектору
В третьем разделе приведены результаты экспериментальных исследований, качественно подтверждающие выдвинутые теоретические положения.
Исследования проведены на МПТ малой мощности 2ПН100. С помощью теории
подобия и размерностей обоснованы диапазоны варьирования значений параметров режима работы, позволяющие обобщить результаты экспериментов на машины большой
мощности типа ТЭД ЭДП-810, используемые на электровозах 2ЭС6. Для этого из факторов, определяющих искрение под электрическими щетками в МПТ, выделены следующие параметры: ширина щетки bщ, частота вращения якоря n, ток параллельной ветви
якоря iа, падение напряжения в щеточном контакте ∆Uщ, масса щетки Мщ.
Обозначим критерии подобия через πм, тогда можно записать:
πм = [bщ ]
z1
 [ n]
z2
 [ia ]
z3
 [ΔU щ ]
z4
 [M щ ]
z5
.
(7)
В выражении (7) показатели степеней z1 , z 2 , …, z 5 определяются таким образом,
чтобы размерность πм стала равной нулю.
14
Подставив в формулу (7) размерности параметров, получим:
α
β
γ
δ z
α
β
γ
δ z
π м  {[ L] 1  [ M ] 1  [T ] 1  [ A] 1 } 1  {[ L] 2  [ M ] 2  [T ] 2  [ A] 2 } 2  ...
α
β
γ
δ z
α
β
γ
δ z
... {[ L] 3  [ M ] 3  [T ] 3  [ A] 3 } 3  {[ L] 4  [ M ] 4  [T ] 4  [ A] 4 } 4  ...
(8)
α
β
γ
δ z
... {[ L] 5  [ M ] 5  [T ] 5  [ A] 5 } 5 ,
где α, β, γ, δ – показатели степени при единицах измерения длины, массы, времени и
силы тока соответственно.
Значения z1 , z 2 , …, z 5 могут быть найдены из следующей системы уравнений:
α1  z1  α 2  z 2  α3  z3  α 4  z 4  α5  z5  0;
 β  z  β  z  β  z  β  z  β  z  0;
 1 1
2
2
3
3
4
4
5
5

γ1  z1  γ2  z 2  γ3  z3  γ4  z 4  γ5  z5  0;
δ1  z1  δ2  z 2  δ3  z3  δ4  z 4  δ5  z5  0.
(9)
Получим критерий подобия, предварительно сведя все необходимые данные для
решения системы уравнений (9) в таблицу 1.
Таблица 1 – Размерности параметров, определяющих процесс кoммутaции
Показатель степени
Параметр
[L]
[M]
[T]
α1  1
γ1  0
β1  0
bщ
β2  0
α2  0
γ2  1
n
iа
γ3  0
α3  0
β3  0
∆Uщ
α4  1
β4  2
γ4  3
β5  1
α5  0
γ5  0
Мщ
[А]
δ1  0
δ2  0
δ3  1
δ4  1
δ5  0
Система из 4 независимых уравнений и 5 неизвестных имеет бесконечно большое
множество решений. В таком случае принимаем значение одной из неизвестных величин zi равным произвольному числу, а остальные неизвестные определяем из системы
(9). Так для z1 = 1 получаем: z 2 = 3, z 3 = –1, z 4 = –1, z 5 = 2.
Из полученного решения сформируем критерий подобия:
1
3
1
1
2
πм = bщ · n · ia · ΔU щ · M щ .
(10)
Величины, относящиеся к натурному объекту (тяговый электродвигатель ЭДП-810
электровоза 2ЭС6) и замещающей его модели (испытуемый двигатель типа 2П), обозначим
далее индексами «н» и «м» соответственно. Исходя из того, что критерий подобия одинаков для натурной и модельной машин, можно получить:
ΔU щм bщн  M щн 


 
ΔU щн bщм  M щм 
2
3
 nн  iaм kn 3
    
,
k
n
i
i
 м  aн
(11)
где kn и ki – интервалы варьирования частоты вращения и тока якоря, соответственно,
выраженные в относительных единицах.
15
Подстановка в выражение (11) номинальных параметров машин позволила получить таблицу 2 соответствия интервалов варьирования частоты вращения и тока якоря
модельной машины при испытаниях индикатору подобия для номинального режима ра3
боты натурной машины: 1,878  kn ki .
Таблица 2 – Соответствие интервалов варьирования частоты вращения и тока якоря модельной машины индикатору подобия
Интервал варьирования
Диапазон значений
Выполнение соотноше(в процентах от nн и Iaн)
3
3
отношения k n k i
ния 1,878  kn ki
n
Ia
±10%
±10%
0,656 ÷ 1,464
Не выполняется
±20%
±20%
0,410 ÷ 2,074
Выполняется
±10%
±50%
0,365 ÷ 1,997
Выполняется
Анализ данных, представленных в таблице 2,
показывает, что, например, выбор интервалов варьирования n более ±10% и Ia более ±50% позволяет
охватить режим работы натурной машины, соответствующий номинальному.
Для проведения экспериментальных исследований собрана экспериментальная установка (рис. 7),
состоящая из двух МПТ с независимым возбуждением, одна из которых работает в режиме двигателя,
другая – в режиме генератора, подключенного к активной нагрузке Rн.
Рис. 7 – Схема эксперименВ процессе испытаний изменялись и фиксировались показания следующих параметров: установившийтальной установки
ся ток якоря Iа, задаваемый нагрузочным реостатом; величина нарастания (спада) тока якоря ∆Iа, определяемая резким изменением нагрузки; частота вращения n; ток подпитки (отпитки) добавочных полюсов Iп ( Iо).
В качестве выходных приняты следующие параметры закона распределения случайной величины – интенсивности искрения от пере- и недокоммутированных секций,
которые рассчитывались, после записи в ЭВМ: среднее значение интенсивности искрения Иср; среднеквадратические отклонения интенсивности искрения по коллектору к;
среднеквадратические отклонения интенсивности искрения во времени в.
Для проведения более полного анализа было решено выполнить эксперименты
для переходного и установившегося режимов работы двигателя с подпиткой и отпиткой
добавочных полюсов.
Исходя из таблицы 2 и номинальных величин машин, задействованных в испытаниях, выбраны следующие уровни варьирования факторов (нижний / основной / верхний):
Iп – 1,5/2,25/3 А, Iо – 2/2,5/3 А, ∆Iа – (-10)/0/10 А, Iа – 2/7/12 А,
n – 1500/1750/2000 об/мин.
Приняты следующие кодовые обозначения факторов: для переходного режима x1 – Iп
(Iо), x2 – ∆Iа, x3 – n; для стационарного режима x1 – Iп (Iо), x2 – Iа, x3 – n.
Приняв в качестве параметров оптимизации интенсивность искрения и его среднеквадратическое отклонение во времени и по коллектору и обозначив их через y1, y2, y3
16
соответственно, были получены следующие линейные регрессионные модели с учетом
взаимного влияния факторов:
- переходный режим, усиление МДС ДП (подпитка):
y1 = 19,715 + 14,151x1 – 3,742x2 + 5,54x3 – 2,576x1x2 + 4,477x1x3 – 0,13x2x3,
y2 = 6,175 + 3,338x1 – 0,933x2 – 0,48x3 – 0,929x1x2 – 1,405x1x3 + 0,359x2x3,
y3 = 3,232 + 1,739x1 – 0,519x2 + 0,639x3 – 0,346x1x2 + 0,531x1x3 – 0,054x2x3;
- переходный режим, ослабление МДС ДП (отпитка):
y1 = 8,809 + 3,564x1 + 0,466x2 + 0,803x3 + 0,384x1x2 + 1,22x1x3 + 0,173x2x3,
y2 = 5,064 + 3,702x1 + 0,108x2 + 0,858x3 + 0,011x1x2 + 0,946x1x3 + 0,424x2x3,
y3 = 2,341 + 1,064x1 + 0,278x2 + 0,343x3 + 0,192x1x2 + 0,413x1x3 – 0,106x2x3;
- стационарный режим, усиление МДС ДП (подпитка):
y1 = 21,982 + 14,462x1 – 4,954x2 + 4,851x3 – 6,266x1x2 + 3,218x1x3 + 2,322x2x3,
y2 = 3,678 + 1,389x1 + 0,161x2 + 0,668x3 – 0,74x1x2 + 0,374x1x3 + 0,233x2x3,
y3 = 3,672 + 1,528x1 + 0,021x2 + 0,845x3 – 0,659x1x2 + 0,55x1x3 + 0,123x2x3;
- стационарный режим, ослабление МДС ДП (отпитка):
y1 = 4,466 + 0,153x1 + 1,951x2 + 1,089x3 + 0,163x1x2 + 0,455x1x3 + 1,088x2x3,
y2 = 1,563 + 0,057x1 + 0,991x2 + 0,448x3 + 0,054x1x2 + 0,293x1x3 + 0,45x2x3,
y3 = 1,348 + 0,128x1 + 0,786x2 + 0,409x3 + 0,125x1x2 + 0,231x1x3 + 0,409x2x3.
При проверке гипотезы адекватности моделей использован F-критерий Фишера. Модели, представленные регрессионными уравнениями являются адекватными, так как все полученные значения Fр ниже табличного значения Fт.
Анализ полученных регрессионных моделей и их сопоставление с теоретическими
положениями доказывают, что повышение информативности диагностического процесса
возможно за счет введения в процесс диагностирования параметров, определяющих неидентичнocть кoммутaционных циклов, таких как СКО интенсивности искрения по коллектору (σк) и СКО интенсивности искрения во времени (σв).
Относительно высокая информативность параметров σк и σв иллюстрируется графиками, приведенными на рис. 8, для стационарного режима при фиксированном значении x1.
СКО интенсивности искрения по коллектору σ к и СКО интенсивности искрения
во времени σв более чувствительны к изменению параметров режима работы (x2 и x3)
(рис. 8 б, в) чем средняя интенсивность искрения (рис. 8, а).
а
б
в
Рис. 8 – Результаты моделирования для стационарного режима
Полученные регрессионные уравнения и их анализ могут быть использованы при
формировании алгоритма диагностирования состояния кoммутaции МПТ, что позволяет
17
повысить достоверность определения возможных причин неудовлетворительной работы
КЩУ электродвигателей постоянного тока.
В четвертом разделе приведены результаты разработки устройства преобразования диагностических сигналов прибора контроля коммутации ПКК-5М, позволяющего
определять предложенные диагностические параметры: по сигналу с разнополярных
щеток МПТ измерять не только средний уровень искрения, но и параметры законов распределения интенсивности искрения. Схемное решение прибора ПКК-5М защищено патентом РФ на полезную модель. Данный прибор внедрен в существующие диагностические системы оценки технического состояния КЩУ МПТ, что подтверждено соответствующим актом.
Прибор ПКК-5М оснащен микропроцессорным блоком с микроконтроллером ATmega 8535, управляющая программа которого обрабатывает диагностическую информацию
и позволяет отобразить текущие значения диагностических параметров на жидкокристаллическом индикаторе, осуществляет их запись во flash памяти блока, реализованной на
микросхеме Ramtron FM25256, выполняет расчет параметров законов распределения интенсивности искрения по коллектору (за один оборот) и во времени (за несколько оборотов), а также среднего значения интенсивности искрения. Информация, накопленная в памяти прибора, передается в ЭВМ по шине USB с помощью блока интерфейса, выполненного на микросхеме DLP-USB232M.
Для обработки и анализа данных, полученных в результате испытаний, и формирования отчета, разработана программа «PKK5M», работающая с интерфейсом операционной системы Windows.
На основе введенных диагностических параметров предложена методика диагностирования технического состояния КЩУ МПТ с использованием разработанного устройства, которая поясняется алгоритмом, приведенным на рис. 9.
В алгоритме на первом этапе после ввода технических данных испытуемой машины
и измерения и расчета диагностических параметров происходит сравнение комплексного
параметра ПН к с областью его допустимых значений. При невыполнении условия необходимо снять профиль коллектора после работы под нагрузкой и по анализу состояния профиля определить необходимость его механической обработки. При удовлетворительном
профиле коллектора причина неудовлетворительного значения ПН к может быть обусловлена дефектом ∆δа (биение якоря).
На втором этапе производится сравнение параметра Ищ.ср с его пороговым значением
Ищ.ср.п, а на третьем этапе сравнение параметра ПН в с областью его допустимых значений, и в случае необходимости выявление связанных с данными параметрами дефектов.
После этого устраняют выявленные дефекты и вновь выполняют измерения, расчет диагностических параметров Ищ.ср, ПН в , ПН к и при необходимости осуществляют
настройку магнитной системы МПТ.
Применение разработанного алгоритма в процессе диагностирования позволяет в ряде
случаев не выполнять такую диагностическую операцию, как снятие профиля коллектора, в
случае, если значение параметра ПН к лежит в допустимых пределах.
18
Рис. 9 – Алгоритм применения диагностических параметров ПН в и ПН к
в процессе приемосдаточных испытаний
Для разработанной методики и прибора ПКК-5М определены точностные параметры диагностирования и рассчитано значение достоверности диагностирования D =
0,908.
Оценка экономической эффективности внедрения устройства ПКК-5М и предложенной методики диагностирования произведена в сравнении с известным устройством ПКК-5,
позволяющим выделять только средний уровень искрения. Срок окупаемости нововведений
составит 1,5 года (в условиях локомотивного ремонтного депо при объеме работ по диагностированию – 782 тяговых двигателя в год).
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований получены новые научно обоснованные технические и технологические решения, направленные на повышение достоверности диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла машин постоянного тока.
19
1. Проведено исследование влияния отклонений конструктивных и технологических
параметров электромагнитной и механической природы на качество функционирования
КЩУ МПТ, показавшее сложность и многофакторность рассматриваемых процессов, и
необходимость их исследования с применением средств математической статистики.
2. В результате исследования законов распределения интенсивности искрения под
щетками предложено в процессе диагностирования технического состояния КЩУ МПТ
использовать комплексные векторные параметры законов распределения интенсивности
искрения.
3. Сформирована диагностическая модель коллекторно-щеточного узла машины
постоянного тока с учетом предложенных диагностических параметров, отражающих неидентичнocть кoммутaционных циклов. Из сформированной диагностической модели выделено множество параметров диагностирования технического состояния коллекторнощеточного узла МПТ, обладающих наибольшей информативностью и различительной
способностью, применимых в процессе приемосдаточных испытаний. Полученная диагностическая модель позволила выявить взаимосвязь между диагностическими параметрами и конкретными дефектами.
4. Полученные в результате экспериментальных исследований регрессионные модели
и их сопоставление с теоретическими положениями доказывают, что повышение информативности диагностического процесса возможно за счет введения в процесс диагностирования
параметров законов распределения интенсивности искрения.
5. Разработан прибор контроля кoммутaции ПКК-5М, позволяющий регистрировать помимо среднего уровня искрения, параметры законов распределения интенсивности искрения при проведении испытаний МПТ. Схемное решение прибора защищено
патентом РФ на полезную модель. На программное обеспечение прибора ПКК-5М получено свидетельство о регистрации электронного ресурса.
6. Разработана методика диагностирования технического состояния КЩУ МПТ с
использованием предложенных параметров законов распределения интенсивности искрения. Предложенная методика позволяет повысить информативность предложенных
диагностических параметров, отражающих неидентичнocть кoммутaционных циклов и в
ряде случаев отказаться от лишней диагностической операции в процессе приемосдаточных испытаний.
7. Расчет экономической эффективности внедрения устройства ПКК-5М и методики диагностирования показал, что срок окупаемости составит 1,5 года (в условиях локомотивного ремонтного депо при объеме работ по диагностированию – 782 тяговых
двигателя в год).
В качестве рекомендаций и перспективы дальнейшей разработки темы диссертации
предлагается проведение исследований, направленных на разработку методики и устройства диагностирования технического состояния КЩУ МПТ в условиях эксплуатации с учетом режимов работы двигателя.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
а) научные работы, опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:
1. Харламов, В. В. Диагностирование состояния кoммутaции коллекторных
электродвигателей с использованием прибора ПКК-5М [Текст] / В. В. Харламов,
П. К. Шкодун, А. П. Афонин // Известия Транссиба. – 2011. – №3(7). – С. 52 – 57.
20
2. Харламов, В. В. Формирование эффективного множества диагностических параметров для контроля технического состояния коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей в условиях неидентичности кoммутaционных циклов [Текст] / В. В. Харламов, П. К. Шкодун, А. П. Афонин // Известия Транссиба. – 2012. – №4 (12). – С. 69 – 75.
3. Афонин, А. П. Микропроцессорное устройство для контроля технического состояния коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей в условиях неидентичности кoммутaционных циклов [Текст] / А. П. Афонин // Научные проблемы транспорта
Сибири и Дальнего Востока. – 2012. – №2. – С. 286 –290.
4. Харламов, В. В. Повышение достоверности диагностирования коллекторнощеточного узла электрических машин с учетом неидентичности кoммутaционных циклов [Текст] / В. В. Харламов, Д. И. Попов, О. С. Огневский, А. П. Афонин // Омский
научный вестник. – 2016. – №4 (148). – С. 65 – 69.
5. Харламов, В. В. Диагностирование состояния коллекторно-щеточного узла машин
постоянного тока в условиях приемосдаточных испытаний с учетом параметров неидентичности кoммутaционных циклов [Текст] / В. В. Харламов, Д. И. Попов, А. П. Афонин //
Омский научный вестник. – 2017. – №5 (155). – С. 66 – 71.
б) научные работы, опубликованные в других изданиях:
6. Харламов, В. В. Оценка состояния кoммутaции тяговых электродвигателей с
учетом условий эксплуатации [Текст] / В. В. Харламов, П. К. Шкодун, А. П. Афонин,
А. В. Проненко // Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном
транспорте Материалы научно-практической конференции, посвященной 200-летию образования Управления водяными и сухопутными сообщениями и учреждения Института
корпуса инженеров путей сообщения: Сборник.– Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения, 2009. – С. 122 – 131.
7. Харламов, В. В. Контроль состояния кoммутaции коллекторных электрических
двигателей с учетом неидентичности кoммутaционных циклов [Текст] / В. В. Харламов,
Р. В. Сергеев, П. К. Шкодун, А. П. Афонин // Совершенствование электромеханических
преобразователей энергии: Межвузовский тематический сборник научных трудов. – Омск:
Омский гос. ун-т путей сообщения, 2010. – С. 34 – 40.
8. Харламов, В. В. Анализ законов распределения интенсивности искрения коллекторных электрических машин [Текст] / В. В. Харламов, Р. В. Сергеев, А. П. Афонин //
Инновации для транспорта: Сборник научных статей Международной научно-технической
конференции с международным участием: в 3 частях. Сер. "ТРАНСВУЗ-2010". – Омск:
Омский гос. ун-т путей сообщения, 2010. – С. 114 – 119.
9. Харламов, В. В. Повышение достоверности диагностирования коллекторнощеточного узла тягового электродвигателя [Текст] / В. В. Харламов, П. К. Шкодун, А. П.
Афонин // Эксплуатационная надежность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов: Материалы всероссийской научно-технической конференции с международным участием. – Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения, 2012. – С. 116 – 121.
10. Харламов, В. В. Испытания тяговых электрических двигателей электровозов
с учетом режимов их эксплуатации [Текст] / В. В. Харламов, П. К. Шкодун, А. А. Бакланов, Д. И. Попов, А. П. Афонин // Эксплуатационная надежность локомотивного парка и
повышение эффективности тяги поездов: Материалы всероссийской научнотехнической конференции с международным участием. – Омск: Омский гос. ун-т путей
сообщения, 2012. – С. 173 – 178.
11. Харламов, В. В. Диагностический комплекс для определения технического
состояния коллекторных электродвигателей [Текст] / В. В. Харламов, П. К. Шкодун,
21
А. П. Афонин // Повышение эффективности эксплуатации коллекторных электромеханических преобразователей энергии: Материалы IX Международной научно-технической
конференции. – Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения, 2013. – С. 141 – 147.
12. Харламов, В. В. Графоаналитическая модель коллекторно-щеточного узла
машины постоянного тока с учетом условий эксплуатации [Текст] / В. В. Харламов,
А. В. Хлопцов, А. П. Афонин // Информационные и управляющие системы на транспорте и в промышленности: Материалы всероссийской научно-технической интернетконференции с международным участием. – Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения,
2014. – С. 219 – 226.
13. Харламов, В. В. Влияние локальных механических дефектов коллектора на
распределение уровня искрения щеток по коллектору [Текст] / В. В. Харламов, Д. И.
Попов, А. П. Афонин // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования: материалы XI Международной научно-технической конференции / М-во образ. и
науки РФ; Вологод. гос. ун-т – Вологда: ВоГУ, 2016. – С. 180 – 182.
14. Харламов, В. В. Методика применения диагностических параметров, учитывающих неидентичность кoммутaционных циклов, в процессе приемо-сдаточных испытаний [Текст] / В. В. Харламов, Д. И. Попов, А. П. Афонин // Приборы и методы измерений, контроля качества и диагностики в промышленности и на транспорте: Материалы
II всероссийской научно-технической конференции с международным участием. – Омск:
Омский гос. ун-т путей сообщения, 2016. – С. 32 – 37.
15. Харламов, В. В. Применение комплексных параметров неидентичности коммутационных циклов для диагностирования состояния коллекторно-щеточного узла тяговых электродвигателей [Текст] / В. В. Харламов, Д. И. Попов, А. П. Афонин // Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава: Материалы IV всероссийской научно-технической конференции с
международным участием / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2017. С. 286-292.
в) зарегистрированные объекты интеллектуальной собственности:
16. Устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе электрической машины: пат. 100679 Рос. Федерация: МПК H01R 39/58, G01R 31/34 / В. В. Харламов,
Р. В. Сергеев, П. К. Шкодун, А. П. Афонин; заявитель и патентообладатель Омский гос. ун-т
путей сообщения. – № 2010129677/07; заявл. 15.07.10; опубл. 20.12.10, Бюл. № 35.
17. Шкодун, П. К. Программное обеспечение прибора ПКК - 5М: свидетельство
о регистрации электронного ресурса № 23379 от 27 декабря 2017 г. / П. К. Шкодун,
Р. В. Сергеев, А. П. Афонин. – М.: ОФЭРНиО, 2017.
_________________________________________________
Типография ОмГУПСа. 2018. Тираж 100 экз. Заказ .
644046, г. Омск, пр. Маркса, 35
22
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа