Экспериментальные исследования напряженности магнитного поля на электрическом подвижном составе в задачах диагностики и безопасности
Ключевые слова:
асинхронный электродвигатель, наведенное магнитное поле, внешнее магнитное поле, диагноз, дефект, техническое состояниеАннотация
В статье представлены результаты исследования магнитного поля внутри локомотива ЭП1П-065. Частотный состав и распределение внешнего магнитного поля, порождаемого различными узлами и агрегатами подвижного состава, в частности асинхронными электродвигателями, могут использоваться в качестве диагностического параметра. Анализ внешнего магнитного поля позволяет проводить диагностику вспомогательных машин подвижного состава, не выводя их из эксплуатации. В то же время магнитное поле, индуцируемое различными агрегатами внутри подвижного состава, требует изучения для определения степени его влияния на точность постановки диагноза. Не стоит забывать и о влиянии магнитных полей на человека, поскольку описанные в нормативной документации пути решения этой проблемы могут внести изменения в конструкцию подвижного состава и тем самым изменить картину распределения магнитного поля. С целью проведения исследований был разработан специализированный прибор для регистрации уровня и временного сигнала напряженности или магнитной индукции наведенного оборудованием подвижного состава магнитного поля и внешнего магнитного поля асинхронных электродвигателей. В результате экспериментальных исследований установлено, что уровень напряженности магнитного поля в подвижном составе во время его работы значительно превышает допустимые значения как в пике, так и в среднем, что создает угрозу здоровью персонала. Однако с точки зрения диагностики вспомогательных машин уровень средней и пиковой напряженности наведенного магнитного поля меньше, чем у магнитного поля, создаваемого асинхронными электродвигателями, что может влиять на результат диагностики на ранних этапах развития дефектов в виду наличия гармоники основной электромагнитной частоты.
Библиографические ссылки
ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014 Оборудование электрическое для измерения, управления и лабораторного применения. Требования электромагнитной совместимости. Ч. 1. Общие требования. Введ. : 2016–01–01. М. : Стандартинформ, 2014. 22 с.
О введении в действие межгосударственного стандарта : приказ Росстандарта от 31.08.2021 № 894-ст. Доступ из справ.-прав. системы «КонсультантПлюс» в локал. сети.
Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям вос-питания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи» : постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020 г. № 28. Доступ из справ.-прав. системы «КонсультантПлюс» в локал. сети.
Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспече-нию безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» : постановление Главного гос. санитар. врача РФ от 28.01.2021 г. № 2. Доступ из справ.-прав. системы «КонсультантПлюс» в локал. сети.
Аполлонский С.М., Горский А.Н. Электромагнитная среда на электрифицированном транспорте // Развитие устройств электрической тяги : сб. науч. трудов. СПб., 2004. С. 28–37.
Аполлонский С.М., Горский А.Н. Методы анализа электромагнитной совместимости // Электроника и электрооборудо-вание транспорта. 2016. № 5. С. 33–38.
Аполлонский С.М., Горский А.Н. Проблемы электромагнитной безопасности в урбанизированном пространстве // Элек-тричество. 2020. № 7. C. 65–73.
Лукьянов А.В., Мухачев Ю.С., Бельский И.О. Исследование комплекса параметров вибрации и внешнего магнитного поля в задачах диагностики асинхронных электродвигателей // Системы. Методы. Технологии. 2014. № 2 (22). С. 61–69.
Xin G. Simulation of Vibrations in Electrical Machines for Hybrid-electric Vehicles : master’s Thesis. Göteborg : Chalmers Uni-versity of Technology, 2014. 68 p.
Kelvin С. Maliti Modelling and analysis of magnetic noise in squirrel-cage induction motors : doctoral dissertation. Stockholm : Royal Institute of Technology, 2000. 209 p.
Nandi S., Toliyat A., Li X. Condition Monitoring and Fault Diagnosis of Electrical Motors – A Review // EEE transactions on energy conversion. 2005. Vol. 20, № 4. Р. 32–37. DOI 10.1109/TEC.2005.847955.
Вольдек А.И. Электрические машины. Л. : Энергия, 1978. 832 с.
Benbouzid M.E.H. Bibliography on induction motors faults detection and diagnosis // IEEE Transactions on Energy Conver-sion. 1999. Vol. 14, Is. 4. P. 1065–1074. DOI 10.1109/60.815029.
Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы электрических системах. М. : Энергия, 1970. 520 с.
Брынский Е.А., Данилевич Я.Б., Яковлев В.И. Электромагнитные поля в электрических машинах. Л. : Энергия, 1979. 176 с.
Liang B., Ball A.D., Iwnicki S.D. Simulation and fault detection of three-phase induction motors // IEEE Region 10 Conference on Computers, Communications, Control and Power Engineering (TENCOM’ 02). Beijing, 2002. Vol. 3. Р. 1813–1817. DOI: 10.1109/TENCON.2002.1182688.
Сурков Д.В. Электромагнитные способы определения эксцентриситета и несимметрии короткозамкнутой клетки рото-ра асинхронных двигателей : дис. … канд. техн. наук. Оренбург, 2008. 126 с.
Конструирование экранов и СВЧ-устройств / А.М. Чернушенко, Б.В. Петров, Л.Г. Малорацкий и др. М : Радио и связь, 1990. 350 c.
Аполлонский С.М. Справочник по расчету электромагнитных экранов. Л. : Энергоатомиздат, 1988. 223 с.
Горский А.Н., Васильева Л.К. Электромагнитные излучения и защита от них. СПб. : ПГУПС, 2000. 100 с.
