Оборудование для испытания тяговых электрических машин

Обязательным этапом при изготовлении новых электрических машин, а также при проведении их капитального ремонта является процесс испытаний.

Программа и методика испытаний должны соответствовать ГОСТ «испытания тяговых электрических машин». Причем эти требования одинаковы как для электромашиностроительных так и для ремонтных предприятий.

Оборудование испытательных станций разделяется на две группы

Энергетическое оборудование

Комплекс электрических машин или статических преобразователей, трансформаторные подстанции и их оборудование, охлаждающее и вентиляционное оборудование.

Технологическое оборудование

Испытательные стенды с пультами управления для тяговых электродвигателей (ТЭД), главных генераторов (ГГ) и вспомогательных машин

Механическая часть стендов представляет собой металлическую конструкцию, предназначенную для установки и фиксации электрической машины или совместно пары испытываемых машин.

Конструкции стендов различаются в зависимости от типов электрических машин: тяговые электродвигатели, главные генераторы, вспомогательные машины, а также от видов проводимых испытаний.

Стенды для испытаний тяговых электродвигателей.

Стенды испытаний на холостом ходу

Стенд представляет собой раму в виде металлоконструкции с местами для быстрой фиксированной установки двигателей и изолированных стоек для подключения выводов.

Стенд для испытаний под нагрузкой

Для испытаний ТЭД под нагрузкой их соединяют попарно механически концы валов через муфту, и электрически встречно включая выводы. Один из двигателей работает в режиме генератора, второй в режиме двигателя. Для компенсации потерь параллельно ТЭД подключается дополнительный источник питания – вольтодобавочная машина. Для обеспечения и поддержания параметров испытаний в схему включается также линейный генератор.

В соответствии с требованиями ГОСТ к соответствующим окнам остовов ТЭД подключаются воздуховоды системы воздушного принудительного охлаждения. Расход воздуха и статическое давление должны соответствовать требованиям работы электрической машины на локомотиве

К выводам главных полюсов параллельно подключают резисторы ослабления поля соответствующим по количеству и номинальному сопротивлению штатным..

На прогретых машинах снимаются данные для проверки характеристики холостого хода и т.н. вольт-амперных характеристик, которые должны соответствовать данным паспортной универсальной характеристике завода – изготовителя.

Замеры производят при обоих направлениях вращения якоря, на всех частотах вращения предусмотренных паспортными характеристиками, отдельно при полном магнитном поле, а также для каждой ступени ослабления магнитного поля ТЭД путем подключения к главным полюсам шунтирующих резисторов.

Рис.22 Стенд для испытания тяговых электродвигателей, оборудованный системой вентиляции

На многих действующих испытательных станциях процессом испытания управляет по заданной программе компьютер.

В основные функции компьютера входит:

- обеспечение заданных параметров испытаний;

- замер и фиксация контрольных параметров;

- координация и контроль взаимодействия измерительных систем и систем автоматической защиты

- защита от несанкционированного вмешательства в процесс испытаний и фиксация всех остановок.

Весь процесс автоматического управления ведется в реальном масштабе времени. По окончании испытательных режимов и получения удовлетворительных результатов автоматически осуществляется распечатка протокола испытаний установленной формы.

Одновременно с этим в электронном виде ведется журнал испытаний, в котором фиксируются все параметры испытуемых машин, и оборудования испытательной станции, их отклонения включая браковочные и аварийные. Кроме того в электронном журнале испытаний фиксируется каждый случай вмешательства извне в процесс испытаний. Во всех выше перечисленных случаях автоматически срабатывает система сигнализации.

Рис.23 Силовое оборудование контрольно-испытательной станции и комплекс устройств автоматики

Испытания главных генераторов тепловозов производят на одном стенде. Для испытаний под нагрузкой используется постоянный стендовый (технологический) генератор такой же конструкции. При испытаниях технологический генератор работает в режиме двигателя. Оба генераторы соединяются муфтами и валами через промежуточную опору стенда. После монтажа испытуемый генератор проверяется и регулируется центровка по фланцу вала и фланцу промежуточной опоры. Проверяется также зазоры между полюсами магнитной системы и якорем. Сам процесс испытаний аналогичен процессу испытаний ТЭД.

Синхронные тяговые генераторы также испытываются также методом взаимной нагрузки на стендах аналогичной конструкции с использованием стендовых синхронных генераторов.

При отсутствии стенда с соответствующим технологическим генератором, испытания главных генераторов осуществляются методом короткого замыкания. Этот метод допускается ГОСТ, как исключение.

Вспомогательные электрические машины испытываются на стендах, предназначенных для испытания конкретного типа машины. В качестве нагрузки обычно применяют блоки резисторов.

Отдельно устанавливается стенд для вибрационных испытаний тяговых электродвигателей. Вибростенд представляет собой металлическую раму, установленную на бетонном фундаменте, оборудованную устройствами установки и подключения двигателя. Для исключения влияния на замеры вибраций собственных колебаний стенда масса фундамента должна превышать массу двигателя и стенда не менее чем в пять раз. Основной замеряемый параметр – виброускорение. Замер осуществляется переносным прибором.