ДИАГНОСТИКА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КАК ИНСТРУМЕНТ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ


Диагностика технических объектов, как известно, включает в себя методы и средства определения технического состояния этих объектов. Использование технических средств позволяет исключить полностью или свести к минимуму влияние субъективного фактора при диагностировании технического состояния подвижного состава или оборудования системы электроснабжения и выявлении причин их отказа.

Несомненным достоинством средств технической диагностики помимо отмеченных выше являются:

  • • высокое быстродействие;
  • • точность и достоверность (за счет возможности многократных измерений в процессе проведения одного диагностирования);
  • • возможность перехода к контролю за состоянием каждого объекта в течение всего срока его службы;
  • • проведение диагностирования в одних и тех же условиях и т. д.

В настоящее время известно большое количество методов и средств диагностирования, которые с успехом могут применяться для определения технического состояния как отдельных узлов и деталей подвижного состава [1-5] и системы электроснабжения [6-8], так и электротранспортного комплекса в целом [9]. Изменение технического состояния объектов в процессе эксплуатации неизбежно, поскольку связано с естественными процессами износа трущихся поверхностей, старения изоляции, некачественной регулировки и пр. Все это приводит к изменению величины внутренних потерь энергии, в том числе и на преодоление сил сопротивления движению.

В качестве иллюстрации к сказанному рассмотрим в обобщенном виде влияние технического состояния подвижного состава на расход энергии на его движение. Как указывалось выше, потребление подвижным составом энергии от источника питания осуществляется и для преодоления сил сопротивления движению. Для расчета расхода энергии на преодоление сил сопротивления движению воспользуемся графоаналитическим способом. С этой целью совместим кривые движения поезда v(/) на каком-либо участке с кривой сил сопротивления движению w(l) на этом же участке (рис. 4.1). Для построения зависимости w(/) воспользуемся приведенным выше аналитическим выражением для определения удельных сил сопротивления движению:

Полагаем для определенности, что подвижным составом является трамвай, аналитическая зависимость w(v) для которого при движении под током имеет вид

и при движении без тока

Предположим, что в результате некачественного проведения ремонтных и регулировочных работ сопротивление движению от действия внутренних сил увеличилось и стало определяться выражением при движении под током

и при движении без тока


Такое изменение может быть вызвано, например, постоянным под- тормаживанием колесных пар вследствие неправильно отрегулированного тормозного механизма. Принятое увеличение w эквивалентно изменению уклона на 1 %о. Кривая движения v(/), а также кривые w(l) и /(/) для нормально отрегулированных тормозных механизмов при движении по перегону в 500 метров с уклоном 3 %о показаны на рис. 4.1. Удельный расход энергии на движение при этом составил АуДш w = = 64 Вт • ч/т • км.

Кривые движения и потребления тока при изменении сопротивления движению

Рис. 4.1. Кривые движения и потребления тока при изменении сопротивления движению

Определить увеличение удельного расхода энергии на преодоление прироста сопротивления движению аналитическим способом по формуле

достаточно трудно, поскольку зависимость w(l) имеет трансцендентный характер. Поэтому его можно определить графически, например через соотношение разности площадей фигур, ограниченных кривыми потребления токов Iw и Iw>, и площади кривой тока Iw, умноженной на удельный расход Аул w. Рассчитанный графическим способом прирост удельного расхода энергии составил ААуд= 8,3 Вт • ч/т • км, т. е. 13 % от первоначального значения. Если на подвижном составе используется рекуперативное торможение, то прирост удельного расхода энергии в процентном отношении для рассмотренного случая возрастания сопротивления движению увеличится вследствие снижения скорости начала торможения (рис. 4.1).

Приведенный пример наглядно показал необходимость поддерживать подвижной состав в исправном состоянии, контроль которого обеспечивается при использовании средств диагностики, а регламентирующие показатели технического состояния определяются [10, 11].

Каждое из средств диагностики обладает своими параметрами, в том числе и таким, как энергопотребление. Именно с позиций минимизации энергопотребления в соответствии с рекомендациями [12] и рассматриваются далее вопросы диагностирования элементов электрического транспорта.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >