Конструкция и принцип действия

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Одной из важнейших проблем локомотивного хозяйства железнодорожного транспорта является необходимость обеспечения надежной работы локомотивного парка. И эта проблема обостряется по мере усложнения конструкций локомотивов, автоматизации процессов преобразования энергии, управления, регулирования с помощью современных электрических и электронных систем. По-прежнему актуальна и проблема повышения безопасности движения тягового подвижного состава при его создании, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте.

Решением этих проблем может служить совершенствованием системы ремонта, использованием новейших систем контроля и диагностики, а также автоматизированных комплексов неразрушающего контроля.

В настоящих методических указаниях рассматриваются различные диагностические комплексы, применяемые на сети железных дорог России, а также методы определения технического состояния, как отдельных узлов, так и всего подвижного состава в целом.

Ознакомление с конструкцией, принципом действия существующих диагностических комплексов даст студентам специальности 190303 «Электрический транспорт железных дорог» необходимый теоретический и практический опыт при решении задач по определению технического состояния узлов подвижного состава.

Практическая работа №8

Автоматизированный комплекс технической диагностики электровоза ВЛ80С

Цель работы: познакомиться с конструкцией и принципом действия автоматизированного комплекса технической диагностики электровоза ВЛ80С

Общие положения

Автоматизированная система технической диагностики электрооборудования (АСТДЛ) электровозов переменного тока используется для выходного контроля после ремонта ТР-3 или большего объема и входного контроля перед ремонтами меньшего объема в локомотивном депо и предназначена для выполнения следующих диагностических операций:

– оценки состояния изоляции высоковольтных электрических цепей;

– измерения активного сопротивления элементов и участков силовых и вспомогательных цепей;

– проверки уставок защитных аппаратов;

– проверку работоспособности групповых коммутационных аппаратов;

– проверки временных параметров коммутационных аппаратов;

– проверки работоспособности цепей управления.

Результаты диагностики сохраняются в базе данных ЭВМ и представляются в виде протокола испытаний и файла данных.

Конструкция и принцип действия

Комплекс технической диагностики является системой тестового диагностирования электрических цепей электровоза переменного тока и включает в себя следующие блоки и модули:

─ блоки проверки цепей управления (БП), состоящие из блоков нормализации сигналов (БН1, БН2), блоков измерений (БИ1, БИ2), силовых коммутаторов (КС5 – КС10);

─ блоки измерительных реле (БИР1, БИР2, БИР3);

─ измеритель временных параметров реле (ИВПР);

─ блоки проверки ЭКГ (БПЭКГ 1, БПЭКГ 2);

─ анало-цифровые преобразователи типа I-7017 (АЦП1, АЦП2, АЦП3);

─ блок шунтов (БШ);

─ высоковольтный коммутатор (ВК);

─ силовые коммутаторы (КС1 - КС4);

─ источник стабилизированного тока и напряжения (ИСТ);

─ источник высокого напряжения (ИВН);

─ модуль управления высоковольтным коммутатором (МУ);

─ преобразователь интерфейса (ПИ);

─ персональный компьютер (ПЭВМ).

Структурная схема диагностического комплекса приведена на рисунке 8.1.

Преобразователь интерфейса предназначен для преобразования последовательного интерфейса RS232 в интерфейс RS485, позволяющий объединять в систему до 256 устройств.

Измеритель временных параметров реле (ИВПР) предназначен для проверки времени срабатывания коммутационных и защитных аппаратов

Высоковольтный коммутатор предназначен для подачи высокого напряжения в диагностируемые цепи от ИВН.

Управление высоковольтным коммутатором осуществляется модулем управления высоковольтным коммутатором (МУ).

Блок проверки ЭКГ (БПЭКГ 1, БПЭКГ 2) позволяет проверять контроллеры ЭКГ-8Ж без их демонтажа с электровоза.

Блоки измерительных реле (БИР) предназначены для подключения измерительных каналов диагностического комплекса к контрольным точкам электровоза, а так же для их защиты от коммутационных перенапряжений, возникающих в цепях электровоза при переключении силовых коммутаторов.

Силовые коммутаторы (КС) предназначены для подачи тестового воздействия (в виде стабилизированного тока или напряжения) в контрольные точки электровоза от ИСТ или от деповской сети напряжением 50В.

Блок шунтов (БШ) предназначен для измерения величины тока, подаваемого в контрольные точки электровоза через силовые коммутаторы от ИСТ.

Блок нормализации сигнала (БН) служит для защиты входов измерительного блока путем снижения уровня напряжения с 50В до 5В.

Блоки измерений (28-и канальный дискретный ввод БИ – 9001) предназначены для проверки цепей управления электровоза. Блоки измерений входят в состав блока проверки цепей управления БП1, который подключается к электровозу через разъемы межэлектровозного соединения (МЭС).

Блок питания предназначен для питания всех модулей и блоков, входящих в состав диагностического комплекса, постоянным напряжением 24В.

АСТДЛ в своем составе содержит аппаратные и программные средства, позволяющие имитировать работу кнопочных переключателей пульта управления и контроллера машиниста. Это дает возможность проверить работу цепей управления (за исключением кнопок и контроллера машиниста). Работоспособность цепи оценивается по выполнению соответствующей команды – подъем токоприемника, включение главного выключателя и т. д. Принципиальные схемы имитации работы контроллера машиниста и кнопок управления приведены на рисунках 8.2 и 8.3. При диагностике напряжение 50 В постоянного тока через контакты реле имитатора поступает на контакты розеток РУ-51 межэлектровозного соединения цепей управления и далее на соответствующие провода цепей управления.

Управление работой реле имитатора выполняется программно в автоматическом режиме. Предусмотрен также и неавтоматический режим, используемый для поиска и локализации неисправностей в цепях управления.

Проверка остальных цепей управления, а также цепей сигнализации заключается в измерении и регистрации уровня напряжения соответствующих цепей при фиксированных состояниях электрической схемы электровоза.

Рисунок 8.1 – Структурная схема диагностического комплекса

Рисунок 8.2 – Схема имитатора контроллера машиниста

Рисунок 8.3 – Схема имитатора пульта машиниста

Для диагностики электрооборудования электровоза ВЛ80С используются 32 контрольные точки (см. рисунок 8.4), которые практически полностью охватывают все силовые и вспомогательные цепи. Количество контрольных точек минимизировано с тем, чтобы сократить количество линий связи АСТДЛ с электровозом и в то же время обеспечить полное выполнение всех диагностических операций, поэтому ряд контрольных точек используется в различных диагностических операциях.

Технологический процесс диагностики обусловлен программой диагностики и включает подготовку электровоза к диагностике, подключение к контрольным точкам электрических схем диагностических проводов, выполнение непосредственно диагностических операций, анализ полученных результатов, выявление неисправностей. Процесс заканчивается приведением системы диагностики в исходное состояние и подготовкой протокола диагностики.

Необходимо отметить, что АСТДЛ относится к сложным информационно-измерительным системам, включающим в себя измерительные приборы, коммутационные устройства, линии связи и управляющую ЭВМ. В системе в качестве основного измерительного средства используются измерительные модули фирмы ICP DAS Co серии i-7000 промышленного производства. Данные модули имеют сертификат об утверждении типа средства измерения в Госстандарте России за № 9772 TW.C.34.004.

Рисунок 8.4 – Схема электрическая принципиальная электровоза ВЛ80С с контрольными точками

Контрольные вопросы

1) Что такое секвенция?

2) Какое омическое сопротивление должна иметь изоляция токоведущих частей силовой цепи и цепи управления?

3) Как оценить степень увлажнения изоляции токоведущих частей (перечислите существующие методы)?

4) Каким образом производиться проверка целостности силовой цепи электровоза?

5) Как и с помощью чего имитируется работа контроллера машиниста и пульта управления?

6) Чем определяется количество контрольных точек?

7) Что проверяют при диагностировании главного контроллера ЭКГ-8Ж?

Практическая работа № 9

Автоматизированный комплекс технической диагностики ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКОВ

Цель работы: познакомиться с конструкцией и принципом действия автоматизированного комплекса технической диагностики электропоездов постоянного и переменного тока.

Общие положения

Автоматизированная система технической диагностики электропоездов постоянного и переменного тока используется для выходного контроля после ремонта ТР-3 или большего объема и входного контроля перед ремонтами меньшего объема в локомотивном депо и на ремонтных заводах. Система позволяет производить следующие диагностические операции:

– оценки состояния изоляции высоковольтных электрических цепей;

– измерения активного сопротивления элементов и участков силовых и вспомогательных цепей;

– проверки уставок защитных аппаратов;

– проверку работоспособности групповых коммутационных аппаратов;

– проверки временных параметров коммутационных аппаратов;

– проверки работоспособности цепей управления.

Результаты диагностики сохраняются в базе данных ЭВМ и представляются в виде протокола испытаний и файла данных.