Городского электрического транспорта

ГАЛИУЛЛИН Д.Р., ПАСЕЧНИК С.В., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент АУХАДЕЕВ А.Э.

Высокие требования к надежности работы городского электрического транспорта (ГЭТ) и снижение затрат на эксплуатацию определили переход от тяговых двигателей постоянного тока к более надежным асинхронным тяговым двигателям (АТД), что позволило снизить эксплуатационные расходы на техническое обслуживание систем тягового привода и обеспечить существенную экономию электрической энергии.

С 2000 г. в ряде городов, таких как Москва, Санкт-Петербург, Казань, осуществляется закупка подвижного состава для наземного ГЭТ только с приводом переменного тока, а в настоящее время уже несколько сотен единиц наземного подвижного состава с АТД эксплуатируются во многих регионах России, что позволяет анализировать достаточно большой опыт эксплуатации.

Как показывает практика, в процессе эксплуатации под воздействием внешних факторов и специфических режимов работы техническое состояние оборудования ГЭТ непрерывно ухудшается, снижаются показатели надежности, и увеличивается количество отказов.

Основными факторами, приводящими к отказам АТД, являются технологические – 34 %; эксплуатационные – 48 % и конструкционные – 18 %, что связано с тяжелыми условиями эксплуатации электродвигателей и высоким уровнем интенсивности работы деталей и узлов. Очевидно, что проблема обеспечения надежности АТД может быть успешно разрешена лишь при комплексном рассмотрении ряда сложных задач на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации.

Анализ показывает, что существующие методы расчета на надежность на этапе проектирования не учитывают свойства структуры и функциональные связи между элементами электромеханической системы. В результате имеет место прохождение скрытых дефектов в эксплуатацию. Основная часть методов расчета надежности электрических машин учитывает влияние основных факторов, но не учитывает изменение основных свойств элементов конструкции, а отсутствие подобной информации не дает возможности адекватно оценить параметры ресурса деталей и узлов.

Для решения этой проблемы предлагается на основе поэлементного анализа функциональных и конструктивных характеристик с использованием результатов выполненных исследований определять структурно-функциональную модель асинхронной электрической машины, так, например, для паза статора АТД такая модель представлена на рисунке.

Структурная схема элементной базы паза АТД: 1 – паз статора; 2 – детали;

3 – соединение; 4 – геометрический параметр (допуски); 5 – секция; 6 – изоляция;

7 – натяг; 8 – зазор; 9 – витковая; 10 – катушки; 11 – корпусная

Данная модель дает возможность исследовать АТД как электромеха-ническую систему с учетом элементной базы и функциональных межэлементных связей, что позволяет использовать структурно-функциональный анализ в теории надежности. Детальный структурный анализ конструкций узлов АТД с учетом элементной базы системы позволит определить рациональные уровни надежности на этапе проектирования.

УДК 621.629

ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

ГАРАЕВА А.Р., ФАЗЫЛОВ С.Г., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ПАВЛОВ П.П.

Эффективность и надежность функционирования электротехни-ческого оборудования электроподвижного состава зависит от его технического состояния. Современное электротехническое оборудование имеет достаточно высокие расчетные показатели надежности [1, с. 96]. Надежность электрооборудования зависит не только от качества изготовления, но и от научно обоснованной эксплуатации, правильного технического обслуживания и своевременного ремонта. В основе процесса эксплуатации электрооборудования лежат последовательные во времени смены состояний работы, резерва, ремонта, технического обслуживания, хранения и т.п. [2, с. 87].

В настоящее время для поддержания технического состояния оборудования в соответствии с требованиями нормативно-технической документации применяют систему планово-предупредительного ремонта (ППР). Система ППР дает возможность подготовить управляемую и прогнозируемую на длительный период ремонтную программу: по видам ремонтов, типам оборудования, электростанциям и отрасли в целом. Постоянство ремонтных циклов позволяет осуществлять долгосрочное планирование выработки энергии, а также прогнозировать материальные, финансовые и трудовые ресурсы, необходимые капитальные вложения в развитие производственной базы энергоремонта. Это упрощает планирование профилактических мероприятий, позволяет осуществить предварительную подготовку ремонтных работ, выполнять их в минимальные сроки, повышает качество ремонта и в конечном итоге увеличивает надежность энергоснабжения потребителей [3, с. 102].

Таким образом, система ППР предназначена для обеспечения надежности энергетического оборудования в условиях жесткого централизованного планирования и управления, стабильной загрузки генерирующих мощностей при минимальном их резерве.

В новых экономических условиях система ППР не обеспечивает во многих случаях принятие оптимальных решений. Это объясняется следующими причинами и обстоятельствами:

– назначение профилактических работ осуществляется по регламенту и не зависит от фактического состояния оборудования к моменту начала ремонта;

– планы-графики профилактических работ не устанавливают приоритета вывода в ремонт различных видов электрооборудования;

– при составлении планов-графиков не учитывается ряд ограничений (технологических, материальных, временных, трудовых), а также не предусматривается их оптимизация с позиции рационального управления состояниями процесса эксплуатации и более полного расходования ресурса каждой единицы электрооборудования [4, с. 108].

Литература

1. Литвиненко Р.С. Практическое применение нормального закона распределения в теории надежности технических систем / Р.С. Литвиненко, П.П. Павлов, А.Э. Аухадеев // Изв. вузов. Электромеханика. – 2016. – № 4(546). – С. 96–99.

2. Литвиненко Р.С. Методы моделирования процесса функциониро-вания электротехнического комплекса / Р.С. Литвиненко, П.П. Павлов // Наука и современность. – 2015. – № 4(6). – С. 84–91.

3. Павлов П.П. Выбор оптимального варианта многофункциональной технической системы / П.П. Павлов, А.Р. Хаертдинова, Р.Р. Залялов // Современные тенденции в образовании и науке: междунар. науч.-практ. конф. – 2014. – Ч. 9. – С. 102–103.

4. Павлов П.П. Диагностирование отказов электротехнического оборудования электроподвижного состава / П.П. Павлов, А.Р. Хаертдинова, А.Ю. Корольков и др. // Вопросы образования и науки: Теоретический и методический аспекты: сб. науч. тр. по матер. междунар. науч.-практ. конф. – 2015. – Ч. 2. – С. 108–109.

УДК 681.513.1