МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСЦИЛЛИРУЮЩЕГО ИК-ЭНЕРГОПОДВОДА В ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПАЛЬЦЕВ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЛОКОМОТИВОВ

Receipt date: 
26.01.2019
Bibliographic description of the article: 

Математическое моделирование осциллирующего ик-энергоподвода в технологии восстановления изоляционных пальцев тяговых электродвигателей локомотивов / И. О. Лобыцин, О. О. Дёмина // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2019. – Т. 61, № 1. – С. 118–125. – DOI: 10.26731/1813-9108.2019.1(61).118–125

Year: 
2019
Journal number: 
УДК: 
621.33
DOI: 

10.26731/1813-9108.2019.1(61).118–125

Article File: 
Pages: 
118
125
Abstract: 

В данной статье рассматривается совершенно новая технология восстановления изоляционных элементов электродвигателей тягового подвижного состава на примере изоляционных пальцев кронштейнов щеткодержателей. Представлено моделирование осциллирующего режима теплового воздействия на изоляционный элемент при его равномерном вращении на установке карусельного типа, принцип действия которой также описан в работе. Основным достоинством применения карусельной установки считается выполнение осциллирующего ИК-энергоподвода путем передвижения пальцев по карусели при постоянно включенных источниках излучения, что в свою очередь позволяет исключить пусковые режимы при частых включениях и отключениях, тем самым положительно отражаясь на сроке службы ИК-излучателей и качестве воссоздания тепловой энергии. Использование уравнения энергетического баланса делает возможным определение энергетических потерь в процессе сушки электроизоляционных покрытий при ИК-энергоподводе. В работе приведены формулы нахождения потерь при нагреве пропитанного  изоляционного пальца, потерь теплоты в окружающую среду путем конвенции и излучения, а также при удалении растворителя. Показаны геометрические размеры восстанавливаемой поверхности изоляционного пальца, на основании которых находится показатель геометрической характеристики пропитанной изоляции. Наглядно представлены сравнительные графики как непрерывного, так и осциллирующего режимов восстановления изоляции с указанием величин, контролируемых в процессе сушки. Создана математическая модель для определения эффективной скважности импульса работы излучателей и проведен расчет максимальной продолжительности цикла осциллирования. Использование разработанной математической модели позволяет увеличить качество восстанавливаемого изоляционного слоя при деповском ремонте, что способствует повышению надежности изоляционных элементов электродвигателей локомотивов в процессе эксплуатации.

List of references: 

1. Шалаев А.С., Гордиенко, А.В. Возможные неисправности электрических машин // Научное сообщество студентов XXI столетия. Технические науки : сб. ст. по материалам XXV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 10 (24). URL: http://sibac.info/archive/technic/10(24).pdf (дата обращения 20.02.2018).
2. Новый метод сушки увлажненной изоляции обмоток ТД / А.М. Худоногов и др. // Развитие транспортной инфраструктуры – основа роста экономики Забайкальского края : материалы Междунар. науч.-практ. конф. Чита, 2008. С. 222–230.
3. Валишин А.А., Карташов Э.М. Статистическое описание теплового движения в полимерах. Пластические массы. 2006. № 7. С. 36–39.
4. Лобыцин И.О., Дульский Е.Ю., Васильев А.А. Повышение надёжности изоляционных пальцев кронштейнов щёткодержателей электрических машин тягового подвижного состава // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2017. № 4 (56). С. 218–224.
5. Пат. № 2324278 Рос. Федерации. Способ сушки изоляции электрических машин / А.М. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Р.Ю.Упырь. № 2006143925/09 ; заявл. 11.12.2006 ; опубл. 10.05.2008, Бюл. № 13
6. Винер Н., Пэли Р. Преобразование Фурье в комплексной области. М., Наука, 1964.
7. Васильев А.А. Худоногов И.А., Лыткина Е.М. Рациональные режимы осциллирующего ИК - энергоподвода в технологии упрочнения изоляции лобовых частей обмоток электрических машин // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы II Межвуз. науч.- практ. конф. Иркутск, 2011. С. 258–263.
8. Лыткина Е.М. Повышение эффективности капсулирования изоляции лобовых частей обмоток тяговых двигателей электровозов инфракрасным излучением : дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 2011. 205 с.
9. Худоногов А.М. Лыткина Е.М., Дульский Е.Ю. Критерий обоснованности выбора пропиточного материала в технологии ремонта тяговых электрических машин подвижного состава // Повышение тягово-энергетической эффективности и надежности электроподвижного состава : межвуз. темат. сб. науч. тр. Омск, 2013. С. 38–43
10. Лыков А.В. Тепло и массообмен в процессах сушки. М. : Госэнергоиздат, 1956. 464 с.
11. Ресурсосберегающие принципы технологии сушки увлажнённой изоляции электрооборудования ЭПС / В.В. Макаров и др. : сб. науч. тр. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2001. Т.1. С. 32–37.
12. Худоногов А.М. Тепловой баланс и пути повышения тепловой экономичности радиационной сушилки // Улучшение эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники. Иркутск, 1973. С. 84–88.
13. Принципы управления энергоподводом в процессах удаления влаги из изоляции обмоток тяговых электрических машин / А.М. Худоногов и др. // Энергосбережение: технологии, приборы, оборудование : сб. науч. трудов / под ред. А.В. Крюкова. Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2009. С. 125–129.
14. Смирнов В.П., Худоногов А.М. Широтно-прерывный метод сушки увлажненной изоляции тяговых электродвигателей // Науч. проблемы трансп. Сибири и Дальнего Востока. 2003. №3. С. 185–192.
15. Дульский Е.Ю. Совершенствование технологии восстановления пальцев щеткодержателей электрических машин тягового подвижного состава // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы шестой междунар. науч.-практ. конф. Иркутск : 2016. С. 510–513.
16. Пат. № 2494517 Рос. Федерации. Трехцикловой амплитудно-широтно-прерывный способ сушки изоляции электрических машин / В.В. Сидоров и др. № 2011150204/07 ; заявл. 09.12.2011 ; 27.09.2013, Бюл. № 27.
17. Дульский Е.Ю., Худоногов А.М., Лыткина Е.М. Влияние химических свойств полимеров и режимов ИК-энергоподвода на прочность и пластичность изоляции в локальных технологиях продления ресурса электрических машин тягового подвижного состава // Изв. Транссиба. 2015. № 1 (21). С. 6–11.
18. Разработка и исследование установки для сушки изоляционных пальцев кронштейнов щеткодержателей/ И.О. Лобыцин и др. // Наука и молодежь : сб. тр. Четвертой Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных. Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2018. С. 123–127.
19. Мельниченко О.В. Математическое моделирование выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза в аварийных режимах с типовым и предлагаемым способами управления // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2013. 4 (40). С 229–233.
20. Дульский Е.Ю., Каргапольцев С.К. Капсулирование электроизоляции из полимерных материалов тяговых электродвигателей при воздействии инфракрасного излучения // Безопасность и живучесть технических систем : материалы и доклады : материалы V Всерос. конф. Красноярск : Изд-во Сиб. Федер. ун-т, 2015. Т.1. С. 175–180.