Reserves for improving the reliability of collector traction electric motors of electric locomotives
Keywords:
traction motor, electrical insulation material, polymer hardness, mechanical strength, thermal radiation drying, electrical strength, insulating fingers, traction rolling stockAbstract
The article analyzes and presents the data provided by the locomotive service depots of the Krasnoyarsk, East Siberian and Trans-Baikal management “Loco-Tech” on the calls of electric locomotives for inter-train repair according to the operation results for 2020. The developments of OmGUPS on the failure rate of traction electric motors of DC electric locomotives are taken into account. A substantive analysis of the equipment failure of large locomotive service depots (Bogotol, Nizhneudinsk, Chita) was carried out. The emphasis is placed on the insulation breakdown of the brush holder fingers of traction motors. The current repair system of insulating fingers of traction electric motors under the conditions of service locomotive depots is analyzed. The influence of the hardness and elasticity of the dried impregnating material upon the reliability of insulation structures during the operation of electric equipment of traction rolling stock is analyzed. Options for reducing the time and financial costs for the process of baking the surface insulation layer of traction electric motors' fingers are proposed, while the practical application of the above option confirmed the positive result of the use of infrared radiation method. Resulting from the application of the carousel impregnation method and drying of the polymer insulation of the fingers of the brush holder brackets of traction electric motors, infrared radiation reduces energy consumption by 2–3 times and at least 5–10 times the time for technological operations for impregnation and drying of the fingers of the brush holder brackets. As mathematical models for calculating the optimal modes of infrared energy supply, with such a solution, the method of double transformation of trigonometric Fourier series with a constant period can be recommended.
References
Барэмбо К.Н. Бернштейн Л.М. Сушка, пропитка и компаундирование обмоток электрических машин. М. : Госэнергоиздат, 1961. 368 с.
Бублик В.В. Повышение ресурса коллекторно-щеточного узла электрических машин постоянного тока : дис. … канд. техн. наук : 05.09.01. Омск, 2011. 171 с.
Иванов В.Н. Электротехнологическое продление ресурса электрических машин тепловым излучением : дис. … канд. техн. наук. М., 2014. 172 с.
Восстановление изоляционных свойств обмоток якоря тягового электродвигателя / В.П. Смирнов, И.А. Худоногов, В.Н. Иванов и др. // Вестник ИрГТУ. 2006. Т. 28, № 4. С. 60–62.
Юренков М.Г. Анализ влияния условий эксплуатации на надежность тяговых электродвигателей // Исследование работы электрооборудования и вопросы прочности электроподвижного состава : науч. тр. Омск : Изд-во ОмИИТ, 1974. С. 57–60.
Худоногов А.М. Эксплуатационная надёжность тяговых двигателей электровозов Восточного региона // А.М. Худоногов, Ш.К. Исмаилов, В.П. Смирнов, И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, В.Н. Иванов, Д.Ю. Алексеев // Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт Труды III Междунар. науч.-техн. конф. «» 5–8 июня 2007 г. / под ред. В.П. Горелова, С.В. Журавлева, В.А. Глушец. Ч. 1. Омск: Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. С. 68–70.
Алексеев А.Е. Конструкция электрических машин. М. : Госэнергоиздат, 1958. 425 с.
Борхерт Р., Юбиц В. Техника инфракрасного нагрева. М. : Госэнергоиздат, 1963. 278 с.
Филиппов И.Ф. Теплообмен в электрических машинах. Л. : Энергоатомиздат, 1986. 256 с.
Ваксер Н.М. Изоляция электрических машин. Л. : Ленинград. политехн. ин-т, 1985. 83 с.
Худоногов А.М., Дульский Е.Ю., Иванов В.Н. Больше внимания изоляционным конструкциям двигателей // Локомотив. 2018. № 7. С. 36–37.
Анализ конструктивных особенностей элементов электромагнитной системы тяговых электродвигателей локомотивов / А.М. Худоногов, Е.Ю. Дульский, В.Н. Иванов и др. // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы конф. Иркутск, 2018. Т. 2. С. 351–355.
Алексеев Д.Ю. Повышение ресурса изоляции обмоток тяговых электрических машин / Д.Ю. Алексеев, В.П. Смирнов, А.М. Худоногов и др. // Наука и техника транспорта. 2010. № 2. С. 18–21.
Иванов В.Н. Восстановление изоляции ТЭД локомотивов с использованием инфракрасного излучения / В.Н. Иванов, Ю.И. Попов, А.С. Куренков и др. // Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта. 2014. С. 89–92.
Математическая модель кинетики нагревания пропитанной изоляции в технологии восстановления ОЛС / В.Н. Иванов, Ю.И. Попов, А.С. Куренков и др. // Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта. 2014. № 10. С. 92–96.
Худоногов А.М., Дульский Е.Ю., Лобыцин И.О. Совершенствование процесса восстановления изоляционных пальцев тяговых электродвигателей // Политранспортные системы : материалы междунар. науч.-техн. конф. Новосибирск, 2019. С. 312–317.
Худоногов А.М. Худоногов И.А., Лобыцин И.О. Управление микрошероховатостью в технологии восстановления изоляционных пальцев коллекторных тяговых электродвигателей // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2018. № 4 (60). С. 15–23.
Анализ методов математического моделирования процесса капсулирования полимерной изоляции электрических машин / А.М. Худоногов, Е.М. Лыткина, Е.Ю. Дульский и др. // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы Седьмой междунар. науч.-практ. конф. Иркутск, 2016. Т. 2. С. 505–509.
Пат. 2396669 Рос. Федерация. Локальный способ герметизации компаундом изоляции лобовых частей обмоток тяговых электрических машин / А.М. Худоногов, И.А. Худоногов, В.Н. Иванов и др. № 2009117049/28 ; заявл. 04.05.2009 ; опубл. 10.08.2010. 3 с. : ил.
