Описание блока тестовых воздействий

Блок тестовых воздействий (далее БТВ) используется в составе станции диагно­стирования пассажирских вагонов и предназначен для измерения напряжений, контроли­руемых в процессе диагностирования электрооборудования вагонов, а также создания тестовых напряжений, определяемых алгоритмом проверки. Вид передней панели БТВ приведен на рис. 1.69 и в меню программы СДПВ «Что такое ...?»

Подключение БТВ к цепям электрооборудования вагонов производится с помощью входящих в комплект прибора шлейфов, оснащенных контактными вилками и зажимами ти­па «Крокодил». Для подключения к вагонам, оснащенным стандартным диагностическим разъемом, используется специальный кабель, один разъем которого подключается вместо заглушки диагностического разъема, а второй разъем подключается к разъему на лицевой панели БТВ.

Для передачи информации в ЭВМ СДПВ и управления подсистемами прибора используется интерфейсный кабель RS-485, который подключается к разъему DB9 на передней панели БТВ. Питание прибора осуществляется через этот же кабель от стойки СДПВ.

С помощью БТВ проверяются: работа генератора, блока реле частоты (БРЧ) и исправ­ности регулятора напряжения (РНГ) необходимо клемму – АБ подключить к цепи 50 в ва­гонах КВЗ (МБ1 в немецких вагонах), клемму 1 – к цепи 63 (Г1), клемму 2 – к цепи 125 ва­гона. Далее в подсистеме «Электрооборудование» программы СДПВ выбрать перечень и порядок проверки оборудования, после чего следовать указаниям программы.

По результатам автоматических измерений ЭДС Е(АВ) и напряжений по плюсовому U(+) и минусовому U(–) выводам батареи относительно корпуса вагона ПЭВМ рассчитывает сопротивление изоляции R (из).

СДПВ позволяет производить проверку:

– электрооборудования;

– элементов электрооборудования производится как в статическом режиме (при отсутствии вращения колесной пары, кинематически связанной с подвагонным генератором – приводной), так и в динамическом (динамические испытания) с изменением частоты вращения приводной колесной пары в диапазоне скоростей движения подвижного состава;

– электропневматического тормоза;

– высоковольтного оборудования;

– аккумуляторной батареи.

1.10.3 Катковая станция для испытания электрооборудова-

ния пассажирских вагонов (КСИ-ПМ)

Катковая станция для испытания электрооборудования пассажирских вагонов КСИ-ПМ, разработанная ООО «Дизель – тест – Комплект» [23], обеспечивает проведение испытаний электрооборудования пассажирских вагонов с энергосистемой напряжением 110 В при деповском, текущем ремонтах и в послеремонтный период (генераторы трёхфазные переменного тока ДСG – 4432/24/2а, ЭГВ – 08.У1, двигатель – генератор постоянного тока ДUGG – 28 В).

Во время испытаний проводятся измерения параметров системы электрооборудования в статическом и динамическом (при запущенном приводе подвагонного генератора) режимах, а также измерение сопротивления изоляции аккумуляторной батареи (АКБ).

Станция в автоматическом и ручном режимах обеспечивает выполнение следующих функций:

– плавное управление реверсивным вращением подвагонного генератора в диапазоне эквивалентных скоростей движения вагона от 0 до 160 км/ч;

– управление процессами разгона и торможения, а также аварийной остановки с пульта оператора;

– измерение с нагрузкой и без нагрузки на генератор следующих параметров электрооборудования:

· тока генератора в диапазоне значений от 0 до 200 А;

· тока заряда АКБ в диапазоне значений от 0 до 200 А;

· напряжение генератора в диапазоне значений от 0 до 200 В;

· напряжения сети вагона в диапазоне значений от 0 до 150 В;

· измерения эквивалентной скорости движения вагона с погрешностью ±5 км/ч;

· измерение эквивалентной скорости движения вагона, при которой происходит включение и выключение генератора;

· сопротивления изоляции АКБ;

– ввод снятых данных в информационно – измерительный комплекс;

– формирование протокола о проведенных испытаниях и подготовка его к печати;

– сохранение протоколов испытаний в базе данных.

В состав станции входят следующие взаимосвязанные узлы:

– устройство вращения генератора (УВГ) (рама, асинхронный электродвигатель мощностью 37 кВт, карданный вал);

– информационно-измерительный комплекс (ИИК) (пульт оператора (ПО), универсальный переносной измерительный блок (ПИБ), программное обеспечение).

Электрическая схема станции

Катковая станция размещается под вагоном на железнодорожных путях испытательного участка (рис. 1.70).

Рама УВГ сварной конструкции с размещенным на ней электродвигателем устанавливается под вагон при помощи погрузчика. Пульт оператора оснащён тележкой. Переносной измерительный блок и измерительные кабели находятся около станции или в купе проводника. ПИБ, предназначенный для проведения измерений, соединяется с ПО посредством беспроводной связи стандарта Wi-Fi 802.11g и находится на расстоянии до 24 м от ПО. К нему подключаются измерительные кабели. К месту испытаний подводятся воздушная магистраль (6 атм.) и трехфазное напряжение 380 В.

Для управления программой используется кнопочный интерфейс, расположенный под дисплеем станции. Окно главного меню, открываемое при запуске программы, включает пункты:

– «Проведение испытаний»;

– «Архив испытаний»;

– «Выход из программы» – завершение работы.

Контроль состоит из следующих операций:

– ввод ФИО оператора (или нового пользователя) нажатием кнопки «Ввод» (рис. 1.71), в результате будет отображена экранная клавиатура;

– ввод номера испытуемого вагона посредством экранной клавиатуры;

– ввод типа аккумуляторной батареи (АКБ);

– ввод типа генератора;

– переход к окну испытания оборудования вагона и сопротивления изоляции АКБ.

Окно проведения испытаний содержит:

– кнопки «Настройка» для перехода к режиму настройки параметров станции и редактирования базы АКБ и генераторов;

– стрелочный тахометр для измерения частоты вращения колеса вагона, об/мин;

– стрелочный тахометр для измерения частоты вращения приводного двигателя, об/мин;

– стрелочный спидометр для отображения эквивалентной скорости движения вагона, км/ч.

В режиме «Измерения АКБ» (рис. 1.72) используются:

– стрелочный вольтметр, отображающий измеренное напряжение U1;

– стрелочный вольтметр, отображающий измеренное напряжение U;

– стрелочный вольтметр, отображающий измеренное напряжение U2;

– панель индикаторов «Текущее измеряемое напряжение»;

– панель «Состояние измерения напряжения», показывающее произведено ли по данному каналу измерение;

– панель «Результат измерения», отображающая измеренное сопротивление утечки АКБ;

– мнемосхема измерения напряжения, на которой отображается текущий измерительный канал;

– в нижней части программы отображается «Текущий режим измерения», тип сети, кнопки управления:

– Кнопка «Измерение РУЧ.» предназначена для переключения с режима «Изме­рение АКБ.» на режим «Измерение РУЧ.», позволяющий проводить испытания электрооборудования вагона в ручном режиме.

Смена режима производится циклически при помощи одной кнопки в следующем порядке: «Измерение РУЧ.», «Измерение АВТ», «Измерение АКБ», «Измерение РУЧ.» и т.д.

Кнопка «Пуск»предназначена для запуска измерения сопротивления утечки АКБ. При этом запускается программа измерения сопротивления АКБ. После измерения напряжений U, U₁ и U₂, для вычисления сопротивления утечки не­обходимо нажать кнопку «Стоп».

При отсутствии ошибок измерения в поле «Результаты измерения» будет выведено измеренное сопротивление утечки АКБ; в противном случае, будет выведено сообщение о некорректно измерен­ном сопротивлении.

В режиме «Измерение РУЧ.» (рис. 1.73) используются;

– стрелочный вольтметр, отображающий текущее напряжение генератора;

– стрелочный амперметр, отображающий текущий ток генератора;

– стрелочный вольтметр, отображающий напряжение сети, измеренное в «Ручном режиме»;

– стрелочный амперметр, отображающий текущий ток АКБ;

– панель «Скорость переключения», отображающая скорость, при которой про­исходит переключение с АКБ на генератор и с генератора на АКБ при обоих направлениях вращения генератора;

– кнопка «Измерение АВТ.» предназначена для переключения режима с «Измерение РУЧ.» на режим «Измерение АВТ.», позволяющий проводить испытания в автоматическом режиме;

– кнопка «Пуск» предназначена для запуска измерения параметров электрооборудования в ручном режиме; при этом начинается измерение напряжения генератора, тока генератора, тока АКБ; кнопка «Пуск» является неактивной до тех пор, пока не будет произведено измерение напряжения сети;

– кнопки «–100» и «+100» уменьшают и увеличивают частоту вращения двигателя на 100 об/мин соответственно. Если привод остановлен, то при нажатии кнопки «+100» привод начинает вращаться в левую сторону, а при нажатии «–100» в правую сторону соответственно;

– кнопка «3амер U сети», предназначена для замера напряжения сети вагона. По нажатию кнопки «замер» на переносном блоке, производится замер напряжения сети вагона. При отсутствии ошибок измерения индикатор «Измерение» на переносном блоке начнет мигать. После этого в окне проведения испытаний будет отображено измеренное значение напряжение внутренней сети вагона. Далее необходимо нажать кнопку «Остановить замер» для сохранения текущего измеренного напряжения сети. В результате произведенных действий кнопка «Пуск» становится активной для возможности дальнейшего измерения параметров вагона в ручном или автоматическом режимах. При этом кнопка «Замер U сети» заменяется на кнопку «Замер», по нажатию которой производится сохранение текущих параметров вагона в базу результатов;

– кнопка «Выход» предназначена для возврата в главное меню.

Элементы испытаний «Измерение АВТ.» (рис. 1.74):

– стрелочный вольтметр, отображающий текущее напряжение генератора;

– стрелочный амперметр, отображающий текущий ток генератора;

– стрелочный вольтметр, отображающий напряжение сети, измеренное в «Ручном режиме»;

– стрелочный амперметр, отображающий текущий ток АКБ;

– панель «Скорость переключения», отображающая скорость, при которой произошло переключение с АКБ на генератор и с генератора на АКБ в обе стороны вращения;

– панель «Температура буксы», отображающая текущую температуру буксы;

– кнопка «Измерение АКБ.» предназначена для переключения режима с «Измерение АВТ.» на режим «Измерение АКБ.», что позволяет перейти в режим ис­пытания аккумуляторной батареи;

– кнопка «Пуск» предназначена для запуска измерения электро­оборудования в автоматическом режиме. По нажатию кнопки, начинается изме­рение напряжения генератора, тока генератора, тока АКБ. В автоматическом ре­жиме будет произведен прогон вагона на трех скоростях. На каждой скорости ва­гон будет прокручиваться заданное количество минут. На каждой из этих скоростей производится измерение параметров вагона, которые затем заносятся в про­токол испытаний. После проведения всех замеров осуществляется останов вагона, и производятся все выше перечисленные процедуры при противоположном направлении вращения генератора. По результатам контроля в автоматическом режиме получают протокол испытаний и отчет об испытании.

В верхней и средней части окна просмотра протоколов испытаний расположена панель «Просмотр базы результатов», на которой отображаются протоколы измерения, упорядоченные по времени.

В нижней части окна расположены кнопки управления:

– кнопки «Вверх» и «Вниз», предназначенные для перемещения по базе результатов;

– кнопка «Удалить запись», осуществляет удаление выделенного протокола измерения;

– кнопка «Просмотр» предназначена для предварительного просмотра выбранного протокола измерения;

– кнопка «Выход» предназначена для возврата в главное меню.

После нажатия «Просмотр», на экран выводится сгенерированный отчет, соответствующий выбранному протоколу, при этом в нижней части экрана отображаются следующие кнопки управления:

– кнопки «Вверх» и «Вниз» предназначены для перемещения вниз и вверх по сгенерированному отчету соответственно;

– кнопка «Закрыть просмотр», производится закрытие просмотра отчета и возврат к просмотру базы протоколов измерения;

– кнопка «Сохранить» осуществляет сохранение просматриваемого отчета на внешнем flash-диске; для сохранения протокола на flash-диске необходимо вставить диск в защищенный разъем на ПО и нажать «Сохранить»;

– кнопка «Выход», предназначена для возврата в главное меню.

1.10.4. Автоматизированный стенд для испытания

генераторов пассажирских вагонов (СИГ-01)

Рабочие характеристики вагонных генераторов постоянного и переменного тока на вагоноремонтных заводах и в депо определяются по результатам испытаний на специализированных стендах [24, 25]. Одним из таких стендов, разработанных ООО «Дизель-тест-Комплект», является автоматизированный стенд СИГ-01, предназначенный для испытания генераторов DСG-4435/24/2а, DUGG-28В, 2ГВ.003, 2ГВ.008, а также генераторов других типов с аналогичными характеристиками и присоединительными размерами.

Стенд в автоматическом и ручном режимах обеспечивает выполнение следующих функций:

– плавное управление разгоном и торможением приводного электродвигателя при реверсивном вращении в диапазоне частот от 0 до 1,2 N_{max nom};

– ступенчатое управление мощностью нагрузки генераторов в пределах 0–1,5 Р_nom;

– исследование характеристики холостого хода.

Питание стенда осуществляется от трехфазной четырехпроводной (с нулевым проводом) сети переменного тока напряжением 220/380 В частотой 50 Гц.

Технические характеристики СИГ-01 приведены в табл. 1.28.

Таблица 1.28

Технические характеристики стенда СИГ-01

N п\п	Наименование	Значения
	Диапазон частот вращения привода на холостом ходу, об/мин	0...4800
	Диапазон частот вращения привода при номинальной нагрузке для генераторов 2ГВ 003, об/мин	950...4000
	Диапазон частот вращения привода при номинальной нагрузке для генераторов 2ГВ 008, об/мин	700...2500
	Диапазон частот вращения привода при номинальной нагрузке для генераторов DCG-4435, ЭГВ.08.У1, об/мин	1200...3500
	Диапазон частот вращения привода при поминальной нагрузке для генераторов DUGG-28B, об/мин	1000...3000
	Диапазон регулирования мощности нагрузки для генераторов 2ГВ 003, 2ГВ 008, кВт	0...14
	Диапазон регулирования мощности нагрузки для генераторов DCG-4435, ЭГВ.08.У1, кВт	0...49
	Диапазон регулирования мощности нагрузки для генераторов DUGG-28B, кВт	0...44

Продолжение табл. 1.28

N п\п	Наименование	Значения
	Дискретность регулирования частоты вращения привода генератора, об/мин, не более
	Дискретность регулирования нагрузки, кВт, не более: – для диапазона мощности 0... 13 кВт – для диапазона мощности 0.. .49 кВт	3,5
	Время непрерывной работы, ч, не более
	Время одного цикла работы, ч, не более	2,0
	Время подготовки к работе, мин, не более	3,0
	Время переналадки при смене изделия, мин, не более
	Потребляемая мощность, кВт, не более
	Электрическая прочность изоляции, В
	Температура корпуса генератора С, град	0–100
	Сопротивление изоляции, МОм, не менее	0,5
	Сопротивление заземления, Ом, не более	4,0
	Масса, кг, не более
	Габариты, мм, не более	3000×2500×2000

В состав стенда СИГ-01 (рис. 1.75) входят:

– рама;

– преобразователь частотный со стандартным охлаждением;

– ограждение;

– виброизолирующие опоры (6 шт.);

– амортизаторы универсальные (12 шт.);

– двигатель А250ИFБУЗ;

– шкаф привода;

– шкаф выпрямителей;

– нагрузка;

– стойка компьютерная.

Устройство стенда

Стенд СИГ-01 (рис. 1.76) состоит из рамы, силовых стоек, стола компьютерного, приводных электродвигателей, испытуемых генераторов, подмоторных плит, опор, карданных валов, муфт, защитных кожухов, и виброизолирующих опор.

Рама 1 сварной конструкции прямоугольной формы. Сварена из швеллера № 12.

Сверху имеет опорные площадки 2 для установки опор и испытываемых электродвигателей 3.

Внизу на кронштейнах установлены подмоторные плиты и трансформатор.

3ащитные кожуха 4, 5 выполнены откидывающимися, что необходимо при установке и снятии испытываемых электродвигателей.

Подмоторные плиты конструктивно одинаковы и имеют возможность поворачиваться на оси.

Описание работы стенда

Сетевое напряжение подается в пульт на клеммник. Через разъем с энкодера в пульт управления подается сигнал обратной связи для стабилизации заданной скорости вращения двигателя. Двигатель вращает входной вал испытываемого генератора. Выходное регулируемое напряжение снимается с якорной обмотки генератора и подается на калориферы, служащие нагрузкой генератора. Таким образом, изменяя выходное напряжение генератора (в итоге мощность, рассеиваемую в нагрузке), можно в широких пределах изменять механическую нагрузку, приложенную к выходному валу. Выходное напряжение генератора регулируется как за счет изменения напряжения возбуждения, снимаемого с разъема пульта управления, так и за счет изменения скорости вращения двигателя, нагруженного на генератор. Система управления выполнена на базе персонального компьютера, включающего в себя системный блок, клавиатуру, манипулятор «мышь», монитор и активные колонки для формирования звуковых извещений. Питание компьютера осуществляется от источника бесперебойного питания. Связь компьютера с периферийными устройствами осуществляется через преобразователь типа ADAM-4520 по интерфейсу RS-485. Один модуль типа ADAM-4520 осуществляет передачу в систему управления информации о температуре подшипников узлов муфты, а второй модуль типа ADAM-4080 осуществляет передачу в систему управления информации о скорости вращения входного и выходного валов муфты.

Порядок испытания генераторов

1. Закрыть защитные ограждения.

2. Включить двигатель нажатием кнопки «Пуск».

3. Произвести процесс обкатки и испытания в соответствии с «Руководством оператора» и программным обеспечением.

В процессе работы программы система управления стендом обеспечивает:

– контроль и отображение времени каждой технологической операции и полного цикла;

– контроль мощности;

– контроль частоты вращения вала приводного двигателя;

– запись в память (архив) результатов испытаний;

– число оборотов при включении;

– число оборотов при выключении генератора;

– нагрузку;

– направление вращения, температуру подшипников, температуру корпуса генератора;

– возможность работы установки в автоматическом режиме и в ручном режиме при настройке;

– сигнализацию о необходимости вмешательства оператора в технологический процесс;

– вывод на экран монитора сообщения о нарушении режимов работы и включение звуковой сигнализации;

– возможность подключения принтера для распечатки протокола и архива.

4. Завершить программу в соответствии с «Руководством оператора».

5. Выключить компьютер.