Подвижной состав железных дорог

N L N U N


(1)
V = Г■ q = q, = /т-у-Xi2 ⁼ ГДГ^min,
i=1 ^2U_д i=1 ^2L_p i=1
где у - постоянная материала;
q - количество электричества, прошедшее через дуговой разряд;
i_p- ток разрыва;
т_д - длительность дугового разряда;
7N - общее число дуговых разрядов;
Уд - напряжение дуги;
L_p - индуктивность секции на завершающем этапе коммутации.
Критерием оптимальности настройки коммутации является минимальный объем мате­риала контактной пары, вынесенный дуговыми разрядами на сбегающем крае щетки (1).
Формула (1) указывает на то, что уровень искрения характеризуется такими параметра­ми, как ток разрыва i_p секции или длительностью дугового разряда т_д. Следовательно, любые устройства или приборы, показания которых имеют однозначную связь с этими параметра­ми, могут быть использованы для оценки уровня искрения и настройки коммутации.
Формула (1) в приборной реализации может быть представлена выражением:
г,


(2)
x ^j
f Ajdt min,
j⁼¹ 0
где Aj - показания прибора на определенном режиме работы;
Tj - длительность режима;
x - число режимов в цикле.
Условие (2) определяет минимальный суммарный уровень искрения за определенный период работы машины или технологический цикл ее нагрузки при оптимальных условиях коммутации.
На испытательной станции нагрузка является стационарной и условие (2) сводится к ра­венству:
Э = А , (3)
где Апк и Анк - показания прибора от пере- и недокоммутации.
Из приведенного равенства (3) следует, что абсолютное значение показаний того или иного устройства или прибора по оценке уровня искрения для настройки коммутации не имеет значения, важен факт выполнения этого равенства. Это позволяет расширить список используемых приборных методов оценки уровня искрения. Однако когда речь идет об оценке уровня искрения щеток в баллах по ГОСТ 183-74, то обязательным во всех приборах и устройствах должно быть наличие тарировочных зависимостей между показаниями прибо­ра и уровнем искрения щеток по ГОСТ 183-74 для каждого типа тягового двигателя. Типич­ный вид такой зависимости приведен на рисунке 1. Приборы должны иметь аналоговый или цифровой выход своих показаний и должны программно в ЭВМ, ведущей управление испы­таниями, переводиться в баллы стандарта.








Сущность настройки комму­

тации заключается в анализе

причин искрения. Если причина носит электромагнитный харак­тер, то потребуется коррекция воздушных зазоров под добавоч­ными полюсами (ДП).
На основании схемы заме­щения магнитной цепи ДП и раз­работанной авторами методики ее расчета предложены номо­граммы коррекции воздушного зазора §2 для всех находящихся в эксплуатации тяговых двигате­лей и генераторов. Кроме того, предложен программный про­дукт для построения таких номо­грамм практически любой элек­трической машины постоянного тока. Для примера на рисунке 2 приведены такие зависимости ве­личины воздушного зазора 6₂ от параметра G для ТЭД ТЛ-2К1, где

Рисунок 1 - Характерная зависимость между уровнем искрения и баллами по ГОСТ 183-74

G является параметром корректировки воздушного зазора 6₂ и находится экспериментально [1].

Рисунок 2 - Зависимость зазора 5₂ от параметра G


Актуальным остается вопрос о критериях искрообразования и коммутационной напря­женности в коллекторных машинах. Это основной вопрос, лежащий в основе как теории то­косъема, так и экспериментальных исследований. В середине XX в. ряд исследователей [2, 3] рассмотрели вопрос о критериях искрообразования и коммутационной напряженности. По­сле того как сформировалось понятие неидентичности коммутационного процесса, критерии искрообразования приобрели еще большее значение. В полученном обширном перечне пред­лагаемых сегодня критериев фигурируют практически все параметры, в той или иной мере характеризующие коммутационный процесс.