2
Українській державний університет науки і технологій Факультет «Комп
’ютерні технології і системи» Кафедра Автоматика та телекомунікації»
Спеціальність
151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології»
Освітня програма Автоматика та автоматизація на транспорті»
«ЗАТВЕРДЖУЮ»
Завідувач кафедри АТ
Гаврилюк В.І.
«_____»____________
__
20___ р.
ЗАВДАННЯ до дипломної роботи на здобуття освітнього ступеню «магістр»
Карлюкова Аліна Юріївна
(прiзвище, мята по батьковi)
1. Тема роботи
Діагностування двигунів постійного струму стрілочних електроприводів
Затверджена наказом по університету № 96 ст від «
17
» _____02____2021_ р.
2. Термін подання студентом закінченої роботи
01.12.2021 3. Вихідні дані до роботи
Стрілочні привода типу СП-6, двигуни постійного струму МСП-
0,25, напруга живлення 160 В, номінальний робочий струм 1,8 А
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
Назва розділу
Обсяг
%
Кількість креслень
1. Аналіз відмов в двигунах постійного струму стрілочних приводів
30 2. Удосконалення методу технічного обслуговування двигунів стрілочних приводів постійного струму
3. Визначення характеристик двигуна з рухомим якорем за первинними параметрами
60 4. Алгоритми для визначення несправності виду коротке замикання
100 Студент
Науковий керівник

5 4. Алгоритми для визначення несправності виду коротке замикання
51 4.1. Гармонійний аналіз робочого струму двигуна постійного струму 51 4.2. Розробка алгоритму спектрального аналізу струму
55 4.3. Алгоритми визначення несправностей двигуна постійного струму типу МСП (кз пластин колектора)
57 4.4. Висновок за розділом
61
Висновки
62 Список літератури
63

6 ВСТУП Наперший погляд мотори постійного струму здаються досить простими.
Подаємо напругу на обидва контакти і його вал починає обертатися! А якщо ми хочемо змінити напрямок руху? Правильно, міняємо проводи місцями. А що якщо потрібно змусити двигун обертатися на менших оборотах Потрібно використати меншу напругу живлення. Але як робот може зробити все це автоматично Як визначити, яку напруга подавати? Чому не 50 а 12 вольт
Що трапиться, якщо мотор перегріється? Керування двигуном набагато цікавіше чим здається! Для зміни напрямку обертання необхідно змінити полярність живлення.
Двигун має власну індукцію й момент, які протидіють цій зміні напруги. Тому при зміні напрямку обертання двигуна відбувається потужний короткочасний викид. Напруга імпульсу може вдвічі перевищувати напруга живлення. А струм при цьому приблизно дорівнює максимальному. Звідси висновок, силова система керування повинна бути розрахована на потужні електричні імпульси. За способом збудження двигуни постійного струму діляться на чотири групи: з незалежним збудженням - обмотка збудження живиться від незалежного джерела; з паралельним порушенням - обмотка збудження включається паралельно джерелу живлення обмотки якоря з послідовним порушенням - обмотка збудження включена послідовно з обмоткою якоря зі змішаним порушенням - у двигуна є дві обмотки паралельна й послідовна. В стрілочних електроприводах, як і в локомотивах, використаються двигуни постійного струму з послідовним збудженням, оскільки на відміну від усіх інших типів двигунів в них розвивається обертовий момент пропорційний струму в квадраті. Головним їх недоліком є неможливість вмикання цього двигуна до мережі живлення без навантаження навалу. В цьому разі двигун йде в рознос». Але в стрілочних приводах

7 навантаженням є гостряки стрілок, а в тягових – колісні пари. Отже, двигун ніколи не буде без навантаження навалу. В загалом електродвигуни постійного струму мають такі переваги й недоліки. До переваг відносяться практично лінійні характеристики двигуна, механічна (залежність частоти від моменту, регулювальна (залежність частоти від напруги якоря, простота регулювання частоти обертання в широких межах, великий пусковий момент, компактні розміри. До недоліків – витрати на профілактичне обслуговування колекторно-щіткових вузлів; обмежений термін служби через зношування колектора; висока вартість у порівнянні з асинхронними електродвигунами. На залізницях України використаються стрілочні переводи обладнані електроприводами серії СП (СП-6М; СП-3; СП-12В; СПГ-3 і СПГБ-4М), які обладнані електричними двигунами типу МСП с послідовним збудженням. У цілому системи електричної централізації стрілок з електроприводами серії СП повинні забезпечити роботу станцій і перевізний процес зі швидкостями руху поїздів до 160 км/год. Але застосовувані в цей час стрілочні електроприводи (СП), гарнітура й спосіб їхньої установки на стрілку не можуть забезпечити збільшення необхідних швидкостей руху поїздів на безпечному рівні. Удосконалити серійні технічні засоби переводу стрілок практично не вдається, тому що запас удосконалювання їхніх конструктивних можливостей вичерпаний.
Отже удосконалення технології діагностування двигунів постійного струму типу МСП стрілочних приводів за рахунок впровадження автоматизованого контролю їх стану під час переводу стрілки є актуальною задачею, яка веде до покращення передбаченню виникненню несправностей, умов роботи стрілочних приводів, зменшення кількість відмов, і дозволить у подальшому перейти від планово-попереджувального виду обслуговування до обслуговування за станом об’єкту».

8
1. АНАЛІЗ ВІДМОВ В ДВИГУНАХ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ
СТРІЛОЧНИХ ПРИВОДІВ
1.1. Статистика відмов в пристроях систем залізничної автоматики Система електричної централізації складається з декількох підсистем, тобто має ієрарха річну структуру (стрілки, рейкові кола, джерела електроживлення та ін.).
Надійність роботи пристроїв сигналізації, централізації та блокування
(СЦБ) характеризується не лише кількістю відмов, ай часом, витраченим на відновлення працездатного стану пристроїв. При загальному зниженні кількості відмов СЦБ, середній час відновлення відмови за останні кілька років залишається практично незмінним. На процес технічного обслуговування (ТО) впливають не тільки надійність її параметрів, але й співвідношення витрат на діагностику й ремонт, наявність диспетчерського контролю за станом об’єктів та пристроїв.
Більшість відмов пристроїв СЦБ допущено за системами ЕЦ –55%, пристрої автоблокування (АБ) припадає 42% відмов СЦБ, інші – 8% [1].
Протягом декількох років частка відмов основних елементів, які впливають на працездатність систем ЕЦ та АБ залишається незмінною та наведена на рис (для ЕЦ) та рис (для АБ).
Аналіз випадків відмов пристроїв залізничної автоматики показує, що з експлуатаційних причин виникає до 85 % від загальної їх кількості, на виробничі (заводські) дона схемно-конструктивні – до 5 %, інші – 4 %. При цьому експлуатаційні причини, усвою чергу, поділяються на порушення правил та технології виконання робіт – 65%, порушення технології перевірки та ремонту в ремонтно-технологічній дільниці –15%,
інші – 20%.