УКИ-М - устройство для мониторинга коммутационного состояния тяговых электродвигателей локомотивов

Материал из Электронная энциклопедия ТПУ
Перейти к: навигация, поиск
Loco.jpg

УКИ-М - устройство для мониторинга коммутационного состояния тяговых электродвигателей локомотивов.

Анализ работы железнодорожного транспорта показывает, что ежегодно более половины (52%) отказов оборудования локомотивов связано с выходом из строя тяговых электродвигателей (ТЭД). Ранее контроль их состояния во время работы осуществлялся косвенно (по току). В Томском политехническом университете специалистами кафедры электромеханических комплексов и материалов (заведующий кафедрой О.Л. Рапопорт) предложено устройство (УКИ-М), которое является на сегодня единственным, разработанным специально для мониторинга коммутационного состояния тяговых электродвигателей.


Устройство контроля коммутационного состояния тяговых электродвигателей при работе на электровозе применяется для повышения надежности, ресурсосбережения и обеспечения безопасности тягового железнодорожного транспорта.


Конкурентные преимущества:

  • устройство не требует изменения конструкции ТЭД;
  • не нужен дополнительный источник питания;
  • измерительная цепь гальванически развязана с цепью питания ТЭД, что делает разработку безопасной в применении.


Устройство прошло всесторонние испытания на электровозах, получило одобрение межведомственной комиссии ОАО «РЖД» на серийное изготовление и внедрение на железной дороге. В настоящее время используется при испытаниях новых электровозов 2ЭС5К, 3ЭС5К «Ермак», 2ЭС4 «Дончак», 2ЭС6 «Синара». Комплектование тяговых электродвигателей электровозов устройством УКИ-М позволит повысить ресурс ТЭД, снизить затраты на восстановление, уменьшить вероятность аварии на железной дороге.


Проект был реализован усилиями команды, в составе которой - исследователи, производственники, менеджеры, студенты. В настоящее время УКИ внедряется на испытательных станциях локомотивных депо и локомотиворемонтных заводов. Позволяет контролировать искрение при коммутационных испытаниях ТЭД, настройке коммутации.


На основе разработки создана система мониторинга теплового состояния тяговых электродвигателей. В настоящее время разрабатываются системы диагностирования и прогнозирования ресурса ТЭД. На разработку получено восемь патентов РФ.


ДОРАБОТАТЬ

Разработка испытательной станции приемно-сдаточных испытаний крановых электродвигателей

На ОАО «Сибэлектромотор» запущена станция для испытаний крановых электродвигателей. Уникальность работы состоит в том, что до сих пор подобных испытательных станций у российских электромашиностроителей - не было. Руководитель проекта О.Л. Рапопорт, заведующий кафедрой Электромеханических комплексов и материалов (ЭМКМ) ЭНИН ТПУ. От ОАО «Сибэлектромотор» работу курировал заместитель генерального директора по качеству А.Э. Гусельников. Задача заключалась в разработке проекта автоматизированной испытательной станции, комплектации, монтаже силового оборудования и системы автоматизации, в наладке и пуске станции в эксплуатацию (ручной режим). Также были разработано и отлажено соответствующее программное обеспечение, в декабре 2007 года станция запущена в эксплуатацию в автоматическом режиме. По техническому заданию станция крановых электродвигателей рассчитана на испытание около 4 000 двигателей в месяц, это в два раза выше прежних показателей. Ранее существовавшая станция была смонтирована еще в 1961 году и его дальнейшая эксплуатация стала невозможной. При проектировании команда разработчиков по сути сделала ее заново: новые - кабели, коммутационное оборудование, пульт, включая средства автоматизации, измерительные приборы, коммутационную аппаратуру для управления станцией в ручном и режиме «Автомат». Задача автоматизации станции решена за счёт современного оборудования, систем интерфейсов. Программное обеспечение выполнено на базе разработок фирмы «National Instruments». Программа позволяет видеть на экране испытуемые приборы, вести автоматизированную базу данных. Компьютер обеспечивает измерение, хранение в базе данных нужных параметров, выдачу протокола испытаний, паспорта испытуемого электродвигателя и управление процессом испытаний. Автоматический режим интересен тем, что позволяет оператору управлять испытаниями с помощью клавиатуры и мышки, не пользуясь переключателями и тумблерами пульта управления. Компьютер автоматически собирает в схему необходимые для проведения опыта силовые коммутационные элементы и задает режим измерения. Дополнительно была изменена схема высоковольтных испытаний на электрическую прочность изоляции двигателей. Если ранее операторы вручную проверяли изоляцию при повышении напряжения до трех тысяч вольт, то сейчас этот вид испытаний проходят сразу все двигатели, установленные на испытательные места, автоматически и в безопасном режиме. Компьютер подключен в единую информационную заводскую сеть, что позволяет унифицировать информационные потоки. Это дает возможность оперативно управлять производственным процессом при появлении брака, проследить количество выпускаемых и бракованных машин, получить информацию по любому запросу.