RU2661333C1 - Method of drying the insulation of traction electric motors - Google Patents
Method of drying the insulation of traction electric motors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661333C1 RU2661333C1 RU2017109358A RU2017109358A RU2661333C1 RU 2661333 C1 RU2661333 C1 RU 2661333C1 RU 2017109358 A RU2017109358 A RU 2017109358A RU 2017109358 A RU2017109358 A RU 2017109358A RU 2661333 C1 RU2661333 C1 RU 2661333C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- motors
- drying
- electric
- insulation
- Prior art date
Links
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 claims abstract description 64
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011321 prophylaxis Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно к тяговым электродвигателям электровозов, и может быть применимо к другим видам электроподвижного состава.The invention relates to railway transport, and more particularly to traction electric motors of electric locomotives, and may be applicable to other types of electric rolling stock.
В процессе эксплуатации электровозов в осеннее, зимнее и весеннее время происходит увлажнение изоляции тяговых электродвигателей. Это приводит к резкому снижению сопротивления, а иногда и к пробою изоляции. Причиной увлажнения изоляции является более медленный нагрев ее по отношению к окружающему воздуху. Более теплый окружающий воздух при соприкосновении с изоляцией охлаждается, при этом его влажность уменьшается и излишки водяных паров оседают на поверхности в виде росы или инея. Особенно отпотевает изоляция тяговых электродвигателей при постановке электровозов в отапливаемый цех в зимнее время. Влажная изоляция приводит к снижению сопротивления изоляции тяговых электродвигателей, что может привести в процессе эксплуатации к пробою изоляции и выходу электровоза из строя.During the operation of electric locomotives in autumn, winter and spring, the insulation of traction electric motors is humidified. This leads to a sharp decrease in resistance, and sometimes to a breakdown of insulation. The reason for wetting the insulation is its slower heating with respect to the surrounding air. The warmer ambient air cools down when it comes into contact with the insulation, while its humidity decreases and excess water vapor settles on the surface in the form of dew or hoarfrost. Isolation of traction electric motors is especially sweating when staging electric locomotives in a heated workshop in winter. Wet insulation leads to a decrease in the insulation resistance of traction motors, which can lead to a breakdown of insulation and failure of an electric locomotive during operation.
Известен способ сушки тяговых электродвигателей электровоза методом взаимной нагрузки. Схема питается непосредственно от контактной сети напряжением 3000 В. Величина тока, протекающего через обмотки тяговых электродвигателей, регулируется с помощью вывода пусковых резисторов. Якорные цепи тяговых электродвигателей включены последовательно, а обмотки возбуждения соединены встречно. При такой схеме подключения якоря двигателей будут стремиться вращаться в разные стороны. Но поскольку роль жесткой связи в данном случае играет рельс, двигатели не будут вращаться. Однако из-за протекания тока по их якорным обмоткам и обмоткам возбуждения будет происходить их нагрев и сушка (см. Межвузовский сборник научных трудов с международным участием «Исследования и разработки ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте», стр. 208-210. Авторы Гордеев И.П. и др. «Технология интенсивной сушки изоляции ТЭД электровозов ВЛ 10», г. Самара, 2001 г.). Процесс сушки осуществляется силами локомотивной бригады техническими средствами электровоза.A known method of drying traction electric motors of an electric locomotive by the method of mutual load. The circuit is powered directly from the contact network with a voltage of 3000 V. The magnitude of the current flowing through the windings of the traction motors is controlled by the output of the starting resistors. Anchor circuits of traction electric motors are connected in series, and the field windings are connected in the opposite direction. With this connection scheme, the motor anchors will tend to rotate in different directions. But since the rail plays the role of tight coupling in this case, the engines will not rotate. However, due to the current flowing through their anchor windings and field windings, their heating and drying will occur (see Interuniversity collection of scientific papers with international participation “Research and development of resource-saving technologies in railway transport”, pp. 208-210. Authors Gordeev I. P. et al. “Technology of intensive drying of insulation of TED of VL 10 electric locomotives”, Samara, 2001). The drying process is carried out by the locomotive team by technical means of an electric locomotive.
Недостатком известного способа является низкая надежность, отсутствие контроля за процессом сушки электродвигателей локомотива. Используемые пусковые сопротивления имеют ограничения по применению их по времени. Во время сушки они перегреваются, что может привести к выходу их из строя. Также имеются ограничения по величине токовых нагрузок. Так как роль жесткой связи между двигателями выполняет рельс, то повышение токовых нагрузок невозможно: из-за увеличения тока возрастает сила тяги каждого тягового двигателя и при повышении сил тяги возможен срыв колесных пар в боксование с пропиловкой рельса. В целом способ характеризуется низким коэффициентом полезного действия, связанным с нецелесообразным нагревом пусковых резисторов.The disadvantage of this method is the low reliability, lack of control over the drying process of the electric motors of the locomotive. Used starting resistances have limitations on their use in time. During drying, they overheat, which can lead to their failure. There are also limitations on the magnitude of current loads. Since the rail plays the role of a rigid connection between the engines, an increase in current loads is impossible: due to an increase in current, the traction force of each traction motor increases, and with an increase in traction forces, wheel pairs can break into boxing with sawing of the rail. In general, the method is characterized by a low efficiency associated with inappropriate heating of the starting resistors.
Известный способ сушки электрической изоляции тяговых электродвигателей может быть использован при техническом обслуживании и ремонте тягового железнодорожного подвижного состава с помощью специального стационарного устройства (см. Патент РФ на полезную модель №49654, кл. Н02К 15/12, опубл. 27.11.2005, заявка №2005123497/22 от 25.07.2005). Данное устройство снабжено средством принудительной циркуляции теплоносителя по замкнутому циклу и пультом автоматического управления сушкой изоляции тяговых электродвигателей по заданной программе с возможностью обеспечения синхронного и (или) независимого контроля текущих значений температуры влажного воздуха, градиента рабочей температуры воздуха в камере сушки и температуры нагрева поверхности изоляции тяговых электродвигателей. Устройство для сушки электрической изоляции расположено в цехе локомотивного депо.The known method of drying the electrical insulation of traction electric motors can be used for maintenance and repair of traction railway rolling stock using a special stationary device (see RF Patent for Utility Model No. 49654, class Н02К 15/12, publ. November 27, 2005, application No. 2005123497/22 dated 07.25.2005). This device is equipped with a means of forced circulation of the coolant in a closed cycle and an automatic control panel for drying the insulation of traction electric motors according to a specified program with the ability to provide synchronous and (or) independent control of current values of the temperature of moist air, the gradient of the working temperature of the air in the drying chamber and the heating temperature of the insulation surface of the traction electric motors. A device for drying electrical insulation is located in the workshop of the locomotive depot.
Недостатком известного способа сушки изоляции тяговых электродвигателей является необходимость наличия специального сложного устройства для осуществления сушки, необходимость обслуживающего персонала для данной установки, отсутствие мобильности. Для этого способа обязательна постановка локомотивов в цех локомотивного депо.The disadvantage of this method of drying the insulation of traction motors is the need for a special complex device for drying, the need for staff for this installation, lack of mobility. For this method, the setting of locomotives in the workshop of the locomotive depot is mandatory.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ профилактики тяговых электродвигателей (см. Патент РФ на изобретение №2014710, кл. Н02К 15/12, опубл. 15.06.1994, заявка №4878772/07 от 29.08.1990). При этом способе производят профилактическую сушку изоляции тяговых электродвигателей, подключая заземленные группы электродвигателей к контактной сети и производя торможение электровоза. С целью повышения эффективности процесса путем снижения времени сушки и расхода электроэнергии в качестве указанного торможения используют электродинамическое торможение, включая встречно катушки возбуждения каждой группы равного количества электродвигателей электровоза.The closest in technical essence to the claimed invention is a method for the prevention of traction electric motors (see RF Patent for the invention No. 20144710, class Н02К 15/12, publ. 06/15/1994, application No. 4878772/07 from 08/29/1990). With this method, preventive drying of the insulation of traction electric motors is carried out, connecting the grounded groups of electric motors to the contact network and braking the electric locomotive. In order to increase the efficiency of the process by reducing the drying time and energy consumption, electrodynamic braking is used as the indicated braking, including counter-excitation coils of each group of an equal number of electric locomotive motors.
Процесс профилактики тяговых электродвигателей производится следующим образом. Электровоз подключают к контактной сети. Обмотки возбуждения первой и второй групп тяговых электродвигателей включают так, чтобы их вращающие моменты были равны и направлены встречно. При этом движение электровоза происходит в результате нарушения равновесия моментов путем ослабления магнитного потока тяговых электродвигателей первой группы с помощью специального резистора, а направление движения электровоза определяется направлением вращающего момента второй группы тяговых электродвигателей. Процесс сушки осуществляет локомотивная бригада техническими средствами самого электровоза.The process of prevention of traction motors is as follows. An electric locomotive is connected to a contact network. The field windings of the first and second groups of traction motors are turned on so that their torques are equal and directed in the opposite direction. In this case, the movement of the electric locomotive occurs as a result of the imbalance of the moments by weakening the magnetic flux of the traction electric motors of the first group using a special resistor, and the direction of motion of the electric locomotive is determined by the direction of the torque of the second group of traction electric motors. The drying process is carried out by a locomotive team with the technical means of the electric locomotive itself.
Недостатком известного способа профилактики является то, что целью способа является не полноценная сушка изоляции, а только профилактика тяговых электродвигателей. Для проведения профилактики необходимо выделять технологические окна в графике движения поездов при нахождении профилактируемого электровоза на магистральных линиях или предоставлять прямые участки тракционных путей при нахождении электровоза в депо. При этом имеются нецелевые затраты энергии на нагрев специального резистора и механические потери при движении электровоза. Также недостатком данного способа профилактики является невозможность производства сушки тяговых электродвигателей на стоянке. При наличии инея или отпотевании обмоток тяговых электродвигателей при длительном стоянии электровоза может произойти резкое снижение сопротивления и надежности изоляции обмоток тяговых электродвигателей, что может при трогании электровоза с места привести к пробою изоляции. Недостатком способа также является отсутствие схемы активного контроля сопротивления изоляции тяговых электродвигателей.The disadvantage of this method of prevention is that the purpose of the method is not a complete drying of insulation, but only the prevention of traction electric motors. To carry out prophylaxis, it is necessary to highlight technological windows in the train schedule when a preventable electric locomotive is located on trunk lines or provide direct sections of traction paths when the electric locomotive is in the depot. In this case, there are inappropriate energy costs for heating a special resistor and mechanical losses during the movement of an electric locomotive. Another disadvantage of this method of prevention is the inability to produce drying traction motors in the parking lot. In the presence of hoarfrost or fogging of the windings of the traction electric motors with prolonged standing of the electric locomotive, a sharp decrease in the resistance and reliability of the insulation of the windings of the traction electric motors can occur, which can lead to a breakdown of insulation when the electric locomotive is moved off. The disadvantage of this method is the lack of active control circuit insulation resistance of traction motors.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является производство эффективной токовой сушки изоляции тяговых электродвигателей собственными техническими средствами электровоза силами машиниста с эффективным целевым расходом электроэнергии.The technical result, to which the claimed invention is directed, is the production of effective current drying of the insulation of traction electric motors using own technical means of an electric locomotive by a driver with an effective target energy consumption.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в известном способе сушки изоляции тяговых электродвигателей электровоза, при котором производят токовую сушку с использованием собственных технических средств электровоза, процесс сушки охватывает не менее одной группы тяговых электродвигателей, включающей тяговые электродвигатели одной тележки электровоза, и проводится под управлением микропроцессорной системы управления и диагностики электровоза с использованием схемы активного контроля сопротивления изоляции групп тяговых электродвигателей с помощью встроенных в схему измерителей сопротивления изоляции непосредственно на электровозе при его стоянке подачей напряжения от контактной сети через токоприемник к преобразователю собственных нужд для питания его статическим преобразователем просушиваемых тяговых электродвигателей каждой группы постоянным током низкого напряжения в (300 ± 15) А, обмотки возбуждения и обмотки якорей которых включают режимными переключателями в последовательные цепи, а электрические цепи защиты тяговых электродвигателей от бросков токов, параллельные к соответствующим электрическим цепям просушиваемых обмоток тяговых электродвигателей, отключают от схемы сушки изоляции обмоток тяговых электродвигателей. Не подвергаемые сушке группы тяговых электродвигателей отключают от питания электрическим током. При этом процесс сушки в зависимости от влажности изоляции включает до четырех циклов, в каждом из которых производится в течение 30 минут пропускание тока, затем в течение 30 секунд - вентиляция и замер сопротивления изоляции. Во время процесса сушки отключенные группы тяговых электродвигателей могут подвергаться вентиляции. При этом отключение электрических цепей защиты тяговых электродвигателей от бросков токов, параллельных к соответствующим электрическим цепям просушиваемых обмоток тяговых электродвигателей, может быть произведено путем введения между силовыми контактами режимных переключателей, отвечающих за подключение цепей защиты, изолирующих диэлектрических вставок. Функция измерителей сопротивления изоляции обмоток тяговых электродвигателей может быть выполнена штатными мегаомметрами.The claimed technical result is achieved by the fact that in the known method of drying the insulation of traction electric motors of an electric locomotive, in which current drying is carried out using its own technical means of an electric locomotive, the drying process covers at least one group of traction electric motors, including traction motors of one bogie of an electric locomotive, and is controlled by microprocessor control and diagnostic system of an electric locomotive using an active control circuit of the insulation resistance of traction groups electric motors using the built-in insulation resistance meters directly on the electric locomotive when it is energized by supplying voltage from the contact network through the current collector to the auxiliary converter for supplying the dried dry traction electric motors of each group with a low voltage direct current in (300 ± 15) A to it, windings excitations and windings of the anchors of which include mode switches in series circuits, and electric circuits protecting traction motors from inrush currents parallel to the corresponding electrical circuits of the dried windings of the traction motors, disconnected from the drying circuit of the insulation of the windings of the traction motors. Non-drying groups of traction electric motors are disconnected from the electric current supply. In this case, the drying process, depending on the moisture content of the insulation, includes up to four cycles, in each of which current is transmitted for 30 minutes, then ventilation and measurement of insulation resistance are performed for 30 seconds. During the drying process, disconnected groups of traction motors can be ventilated. In this case, the disconnection of the electric circuits for protecting the traction electric motors from inrush currents parallel to the corresponding electric circuits of the dried windings of the traction electric motors can be done by introducing between the power contacts of the mode switches responsible for connecting the protection circuits, insulating dielectric inserts. The function of measuring the insulation resistance of the windings of traction electric motors can be performed by standard megaohmmeters.
Сущность заявляемого изобретения поясняется схемой на фиг. 1, где изображены электрические силовые цепи, формируемые в секции электровоза для производства сушки изоляции, при этом позиционные обозначения элементов и устройств, формирующие электрические цепи для сушки, представлены как на рабочей электрической принципиальной схеме силовых цепей электровоза. Схема выполнена разнесенным способом для варианта сушки изоляции двух групп тяговых электродвигателей одной секции электровоза.The essence of the claimed invention is illustrated by the diagram in FIG. 1, which shows the electric power circuits formed in the section of the electric locomotive for the production of insulation drying, while the positional designations of the elements and devices forming the electric circuits for drying are presented as on the working electrical circuit diagram of the electric circuits of the electric locomotive. The circuit is made in an exploded way for the option of drying the insulation of two groups of traction motors of one section of an electric locomotive.
Предлагаемый способ сушки тяговых электродвигателей с использованием собственных технических средств электровоза осуществляется на основе преобразованных для производства сушки изоляции тяговых электродвигателей силовых цепей электровоза (см. Электровоз 2ЭС6 «Синара» / Под ред. В.В. Брексона. - г. Верхняя Пышма: ООО «Уральские локомотивы», 2015. - 328 с.). В тяговом режиме питание обмоток якорей производится от контактной сети, а обмоток возбуждения - от статического преобразователя А2-1 и А2-2 преобразователя собственных нужд А2. При этом обеспечивается независимое возбуждение, так как преобразователь собственных нужд А2 создает условия гальванической развязки вторичных цепей питания контактной сети. При предложенной токовой сушке питание как обмоток возбуждения, так и обмоток якорей тяговых электродвигателей производится от статического преобразователя А2-1 и А2-2 преобразователя собственных нужд А2, при этом обмотки возбуждения подключаются последовательно к соответствующим электрическим цепям якорей. Напряжение контактной сети подается на вход шкафа защит А1 включением коммутационного оборудования электровоза: разъединителя QS1, быстродействующего выключателя QF1, линейных контакторов КМ1 и КМ2, переключателя QR2. Далее напряжение подается на преобразователь собственных нужд А2.The proposed method of drying traction motors using their own technical means of an electric locomotive is carried out on the basis of transformed for the production of drying insulation traction electric motors power circuits of an electric locomotive (see Electric Locomotive 2ES6 “Sinara” / Edited by V.V. Brekson. - Upper Pyshma: LLC “ Ural locomotives ”, 2015. - 328 p.). In traction mode, the armature windings are powered from the contact network, and the field windings are supplied from the static transducer A2-1 and A2-2 of the auxiliary transformer A2. At the same time, independent excitation is ensured, since the auxiliary converter A2 creates the conditions for galvanic isolation of the secondary power supply circuits of the contact network. With the proposed current drying, the supply of both the field windings and the windings of the anchors of the traction electric motors is carried out from the static converter A2-1 and A2-2 of the auxiliary needs converter A2, while the field windings are connected in series to the corresponding electric chains of the anchors. The voltage of the contact network is supplied to the input of the protection cabinet A1 by switching on the switching equipment of the electric locomotive: disconnector QS1, high-speed switch QF1, line contactors KM1 and KM2, switch QR2. Next, the voltage is supplied to the auxiliary converter A2.
Подача напряжения идет через дифференциальное реле КА2. Включение быстродействующего выключателя QF1 производится в последнюю очередь после поднятия токоприемника ХА1. Для электрического соединения силовой цепи через разъединитель QS6 с рельсами (с «землей») предназначены токосъемники ХА2 - Х5, соединенные с каждой колесной парой. Дополнительного преобразования напряжения в шкафу защит А1 не происходит, и на выходе шкафа защит А1 при нормальной работе формируется напряжение контактной сети.The voltage is supplied through the differential relay KA2. The inclusion of the high-speed switch QF1 is carried out last after raising the current collector XA1. For electrical connection of the power circuit through the disconnector QS6 with rails (with "ground"), current collectors XA2 - X5 are used, connected to each wheel pair. There is no additional voltage conversion in the A1 protection cabinet, and the voltage of the contact network is formed at the output of the A1 protection cabinet during normal operation.
Для сглаживания импульсной составляющей входного напряжения и ограничения входных токов в шкафу защит А1 применен L-C - фильтр. Статическими преобразователями А2-1 и А2-2 производится преобразование напряжения контактной сети в напряжение, при котором производится регулирование тока для обмоток возбуждения. Статические преобразователи А2-1 и А2-2 задействованы в цепях обмоток возбуждения тяговых электродвигателей M1 и М2, М3 и М4. При сушке изоляции тяговых электродвигателей пусковые резисторы R3 и R4 модуля пускотормозных резисторов целиком выводятся из цепи тяговых электродвигателей. В этой позиции пусковые резисторы R3 и R4 полностью шунтированы контакторами К23, К24 и К25, а вентиляторы охлаждения модулей пускотормозных резисторов с электродвигателями М11 и M12 отключены. С помощью режимных переключателей QP3 и QP4 формируются два электрических контура 1 и 2 для сушки изоляции тяговых электродвигателей M1 и М2, М3 и М4, соответственно.To smooth the pulse component of the input voltage and limit the input currents in the protection cabinet A1, an L-C filter is used. Static converters A2-1 and A2-2 convert the voltage of the contact network into a voltage at which current is regulated for the field windings. Static converters A2-1 and A2-2 are involved in the excitation winding circuits of traction electric motors M1 and M2, M3 and M4. When drying the insulation of traction motors, the starting resistors R3 and R4 of the module of starting braking resistors are completely removed from the chain of traction motors. In this position, the starting resistors R3 and R4 are completely shunted by the contactors K23, K24 and K25, and the cooling fans of the brake resistor modules with electric motors M11 and M12 are turned off. Using the mode switches QP3 and QP4, two
При производстве сушки только одной группы тяговых электродвигателей, например M1 и М2, тяговые двигатели М3 и М4 отключают и формируют только электрический контур 1. Прохождение токов для питания преобразователя собственных нужд А2 и токов для сушки изоляции тяговых электродвигателей M1, М2, М3 и М4 показано на фиг. 1 штрихпунктирными с двумя точками линиями.When drying only one group of traction motors, for example, M1 and M2, traction motors M3 and M4 disconnect and form only
В контур 1 входят: статический преобразователь А2-1, режимный переключатель QP3, контакторы К33, К37, К25, К23, К24 и К27, реверсивный переключатель QP1, якорные обмотки и обмотки возбуждения тяговых двигателей M1 и М2, контактор К31. В контур 2 входят: статический преобразователь А2-2, режимный переключатель QP4, контакторы К34, К38, К25, К23, К24 и К28, реверсивный переключатель QP2, якорные обмотки и обмотки возбуждения тяговых двигателей М3 и М4, контактор К32. Под главные контакты 1 и 2 режимных переключателей QP3 и QP4 подкладывают изолирующие диэлектрические прокладки для отключения цепей защиты тяговых электродвигателей от бросков токов, параллельных к соответствующим электрическим цепям просушиваемых обмоток тяговых двигателей и включающих в свой состав реакторы L2 и L3.
Для измерения сопротивления изоляции в силовые цепи электровоза введены измерители UZ3 и UZ4, которые обеспечивают активный контроль на мониторе пульта управления машиниста. Для сушки изоляции тяговых двигателей в электрические контуры 1 и 2 статическим преобразователем А2-1 подается ток Jдвиг. = (300 ± 15) А. Суммарное сопротивление обмоток тягового двигателя Rдвиг. = 0,0839 Ом. При таких параметрах электрической цепи напряжение на обмотках тяговых двигателей при последовательном соединении Uдвиг.Rдвиг. = 300*0,0839 = 25,2 В. Упомянутые параметры недостаточны для создания просушиваемыми тяговыми двигателями страгивающего с места электровоз вращающего момента. Разъемы Х3 и Х4 предназначены для подключения следующей секции электровоза.To measure the insulation resistance, the UZ3 and UZ4 meters were introduced into the power circuits of the electric locomotive, which provide active monitoring on the monitor of the driver’s control panel. To dry the insulation of the traction motors, a current J motor is supplied to the
Предложенный способ сушки изоляции тяговых электродвигателей электровоза осуществляется силами только машиниста следующим образом. Электровоз должен стоять неподвижно на рельсовом пути под контактным проводом. Для подстраховки на основании Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации должны быть включены тормоза электровоза, при этом износ рельсов и тормозов отсутствует. Сушке могут подвергаться выборочно от одной группы тяговых электродвигателей, включающей двигатели одной тележки, до нескольких групп двигателей или даже все группы двигателей как секций, так и электровоза в целом. Потребление электрической энергии идет целенаправленно только на сушку и вентиляцию изоляции обмоток тяговых электродвигателей. Процесс сушки происходит под управлением микропроцессорной системы управления и диагностики с использованием схемы активного контроля с помощью встроенных в схему измерителей UZ3 и UZ4, функцию которых выполняют мегаомметры.The proposed method for drying the insulation of traction electric motors of an electric locomotive is carried out only by the driver as follows. The electric locomotive should stand motionless on the track under the contact wire. For safety reasons, based on the Rules for Technical Operation of Railways of the Russian Federation, the brakes of an electric locomotive must be engaged, while there is no wear of rails and brakes. From one group of traction electric motors, including the engines of one truck, to several groups of engines or even all groups of engines of both sections and the electric locomotive as a whole, can be dried. The consumption of electrical energy is purposefully only for drying and ventilation insulation of the windings of traction electric motors. The drying process is controlled by a microprocessor control and diagnostic system using an active control circuit using the UZ3 and UZ4 meters built into the circuit, the function of which is performed by megaohmmeters.
При сушке изоляции для исключения нецелевых расходов электроэнергии пусковые резисторы R3 и R4 модуля пускотормозных резисторов целиком выводят из электрической цепи. Сушке подвергаются тяговые электродвигатели с недопустимым для эксплуатации низким сопротивлением изоляции. Не подвергаемые сушке тяговые двигатели отключают. Поднятием токоприемника ХА1, включением быстродействующего выключателя QF1 преобразованная для осуществления процесса сушки силовая схема электровоза запускается с пульта управления машиниста. Для запуска процесса сушки требуется только выбрать на мониторе «Сушка ТЭД» и группу просушиваемых тяговых электродвигателей.When drying the insulation to eliminate inappropriate power consumption, the starting resistors R3 and R4 of the starting brake resistor module are completely removed from the electrical circuit. Traction motors with unacceptable low insulation resistance for operation are exposed to drying. Non-drying traction motors are shut off. By raising the current collector XA1, turning on the high-speed switch QF1, the power circuit of the electric locomotive converted for the drying process is started from the operator's control panel. To start the drying process, you only need to select on the monitor “Drying TED” and the group of dried traction motors.
Далее микропроцессорная система управления и диагностики осуществит автоматически процесс сушки до конца. В случае возникновения аварийных процессов также все автоматически прекращается с выдачей сообщения о причинах приостановки или срабатывания зашиты. К просушиваемым двигателям от статического преобразователя А2-1 преобразователя собственных нужд А2 подается ток в (300 ± 15) А, а напряжение на каждом осушаемом двигателе около 25 В. При этом общий ток потребления от контактной сети около 20 А, что обеспечивает длительное стояние электровоза под контактным проводом, а низкое напряжение на двигателях исключает пробой изоляции.Next, the microprocessor control and diagnostic system will automatically carry out the drying process to the end. In the event of emergency processes, everything also automatically stops with the issuance of a message about the reasons for the suspension or operation of the protection. The dried motors from the static converter A2-1 of the auxiliary converter A2 are supplied with a current of (300 ± 15) A, and the voltage on each drained motor is about 25 V. Moreover, the total current consumption from the contact network is about 20 A, which ensures long-term standing of the electric locomotive under the contact wire, and low voltage on the motors eliminates the breakdown of insulation.
Обмотки якорей и обмотки возбуждения каждой просушиваемой группы тяговых электродвигателей включают режимными переключателями в последовательные цепи. Электрические цепи защиты просушиваемых тяговых электродвигателей от бросков токов, параллельные к соответствующим электрическим цепям просушиваемых обмоток, отключают от электрической схемы сушки. Для этого между силовыми контактами режимных переключателей, отвечающих за подключение цепей защиты, вводятся изолирующие диэлектрические прокладки. Процесс сушки состоит из четырех циклов, в каждом из которых производиться в течение 30 минут пропускание тока, а затем в течение 30 секунд - вентиляция. Кратковременная вентиляция для просушиваемых тяговых электродвигателей необходима для удаления из тягового двигателя возникающих при нагреве изоляции обмоток паров воды с целью исключения вторичного осаждения влаги. С целью исключения попадания пыли и снега в не подвергаемые сушке или уже подвергнутые сушке тяговые электродвигатели для них в течении всего процесса сушки проводят вентиляцию.The windings of the anchors and the field windings of each dried group of traction motors include mode switches in series circuits. The electrical protection circuits of the dried traction motors against inrush currents parallel to the corresponding electrical circuits of the dried windings are disconnected from the drying circuit. To do this, between the power contacts of the mode switches responsible for connecting the protection circuits, insulating dielectric gaskets are introduced. The drying process consists of four cycles, in each of which a current flow is carried out for 30 minutes, and then ventilation for 30 seconds. Short-term ventilation for drying traction electric motors is necessary to remove windings of water vapor resulting from heating of the winding insulation from the traction motor in order to prevent secondary moisture deposition. In order to prevent dust and snow from getting into traction motors that are not subjected to drying or have already been dried, ventilation is carried out for them throughout the entire drying process.
Предложенный способ сушки изоляции тяговых электродвигателей прошел опытную проверку на электровозе 2ЭС6, показал высокую эффективность при минимальных энергетических затратах (снижении затрат более 100 раз по сравнению с вышеперечисленными аналогами) и повышение показателей безаварийной работы электровоза. Способ рекомендован к серийному внедрению на электровозах грузовых постоянного тока 2ЭС6 с коллекторными тяговыми электродвигателями.The proposed method for drying the insulation of traction electric motors passed an experimental test on a 2ES6 electric locomotive, showed high efficiency with minimal energy costs (reducing costs by more than 100 times compared to the above analogues) and increasing the trouble-free operation of the electric locomotive. The method is recommended for serial implementation on electric locomotives of freight DC 2ES6 with collector traction electric motors.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109358A RU2661333C1 (en) | 2017-03-20 | 2017-03-20 | Method of drying the insulation of traction electric motors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109358A RU2661333C1 (en) | 2017-03-20 | 2017-03-20 | Method of drying the insulation of traction electric motors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2661333C1 true RU2661333C1 (en) | 2018-07-16 |
Family
ID=62916973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017109358A RU2661333C1 (en) | 2017-03-20 | 2017-03-20 | Method of drying the insulation of traction electric motors |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2661333C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690669C1 (en) * | 2018-09-17 | 2019-06-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Method of electric locomotive traction electric motors insulation drying |
| RU2742653C1 (en) * | 2020-08-13 | 2021-02-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Method of drying insulation of traction electric motors of an electric locomotive |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2014710C1 (en) * | 1990-08-29 | 1994-06-15 | Виктор Константинович Волков | Process of preventive maintenance of electric motors of electric locomotives |
| US6457259B1 (en) * | 2001-10-22 | 2002-10-01 | General Electric Company | Portable apparatus for drying stator windings and related process |
| RU49654U1 (en) * | 2005-07-25 | 2005-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | DEVICE FOR DRYING ELECTRICAL INSULATION OF TRACTION LOCOMOTIVE ELECTRIC MOTORS |
| RU2266603C1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" | Apparatus for drying electric motor winding insulation |
| RU2558377C2 (en) * | 2013-07-23 | 2015-08-10 | Макаров Алексей Александрович | Electrical machine winding drying method |
-
2017
- 2017-03-20 RU RU2017109358A patent/RU2661333C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2014710C1 (en) * | 1990-08-29 | 1994-06-15 | Виктор Константинович Волков | Process of preventive maintenance of electric motors of electric locomotives |
| US6457259B1 (en) * | 2001-10-22 | 2002-10-01 | General Electric Company | Portable apparatus for drying stator windings and related process |
| RU2266603C1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" | Apparatus for drying electric motor winding insulation |
| RU49654U1 (en) * | 2005-07-25 | 2005-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | DEVICE FOR DRYING ELECTRICAL INSULATION OF TRACTION LOCOMOTIVE ELECTRIC MOTORS |
| RU2558377C2 (en) * | 2013-07-23 | 2015-08-10 | Макаров Алексей Александрович | Electrical machine winding drying method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690669C1 (en) * | 2018-09-17 | 2019-06-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Method of electric locomotive traction electric motors insulation drying |
| RU2742653C1 (en) * | 2020-08-13 | 2021-02-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Method of drying insulation of traction electric motors of an electric locomotive |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2587133C2 (en) | System of rail vehicles | |
| RU2661333C1 (en) | Method of drying the insulation of traction electric motors | |
| US20200262314A1 (en) | Control method and system of neutral section passing of multi-locomotive short broke trains | |
| WO1997045288A3 (en) | An electric drive system for vehicles | |
| RU2281216C1 (en) | Device to increase wheel-rail adhesion of locomotive driving wheels | |
| RU2457122C2 (en) | Providing auxiliary drives of rail vehicles with electric energy | |
| KR20100092675A (en) | Motor drive apparatus for a point machine in railroad | |
| CN103085671A (en) | Method and device for braking track-bound vehicles driven by induction motors | |
| CN113092144A (en) | Locomotive, motor car bogie test device | |
| RU2616073C1 (en) | Device for short circuit definition and overhead power lines safety shutdown | |
| CN105490591A (en) | Outage self-lock apparatus for actuator | |
| RU2690669C1 (en) | Method of electric locomotive traction electric motors insulation drying | |
| US20140071578A1 (en) | Braking system contactor control and/or monitoring system and method | |
| CN208561540U (en) | Elevator brake Power Supply breaking system | |
| CA2916778C (en) | Backup power system for railroad power units | |
| CN203217000U (en) | Portable track switch simulation test equipment | |
| CN113014078B (en) | Energy absorption method for a rail vehicle | |
| CN105575616B (en) | Transformer automatic cooling system | |
| RU2742653C1 (en) | Method of drying insulation of traction electric motors of an electric locomotive | |
| RU2392144C1 (en) | Air conditioning system for locomotive operator cab | |
| CN111645718B (en) | Dual-power supply rail flaw detection vehicle for alternating current contact network and direct current contact network | |
| CN108973693B (en) | Contact net power supply high voltage system with insulation detection function | |
| CN104670045B (en) | Vehicle hauling system | |
| RU2646683C1 (en) | High speed electric train, energy-saving, ecologically pure and safe for people | |
| RU2386550C2 (en) | Electrodynamic method of heating and drying locomotive traction motors |