Материал: Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники. Инженерные идеи XXI века. Шелякин В.П., Пархомен Г.А

В датчике тока выполнена дополнительная измерительная обмотка c числом витков è и обмотки с 1, 2 и 3-мя витками, позволяющие имитировать короткозамкнутые витки.

Схема устройства для определения наличия межвитковых замыканий в рабочих обмотках датчика тока приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема устройства для определения наличия межвитковых замыканий в рабочих обмотках датчика тока

С учетом частотных свойств материала магнитопровода датчика тока [2.3] , устанавливается оптимальная частота генератора, обуславливающая максимальную чувствительность устройства.

Для обнаружения короткозамкнутого витка к рабочим обмоткам датчика подводится напряжение генератора звуковой частоты в диапазоне 3 – 10 В. На измерительной обмотке определяется наведенная ЭДС Ехх при отсутствии замыкания в рабочей обмотке. Затем поочередно замыкаются обмотки, имитирующие короткозамкнутые витки.

По результатам измерений на рисунке 2 построены графики, отражающие реакцию датчика тока на наличие короткозамкнутых витков в его рабочих обмотках. На этом рисунке по оси абсцисс указана частота в герцах и показаны частотные зависимости относительной величины индуктируемой ЭДС в измерительной обмотке:

–отсутствие короткозамкнутых витков;

–наличие одного короткозамкнутого витка;

–наличие двух короткозамкнутых витков;

–наличие трех короткозамкнутых витков.

26

Рис.2. Частотные зависимости относительного изменения величины индуктируемой ЭДС в измерительной обмотке датчика тока

Предложенное устройство позволяет диагностировать трудновыявляемые дефекты датчиков тока тяговых двигателей электропоездов.

Литература

1.Комплект электрооборудования электропоезда ЭД9М. Руководство по эксплуатации 0БС.467.338 РЭ. Утвержден ОБД.467.338 РЭ-ЛУ.

2.Испытание магнитных материалов и систем/ Е.В. Комаров, А.Д. Покровский, В.Г. Сергеев, А.Я. Шихин; – Под ред. А.Я. Шихина. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 376 с.

3.Кифер И.И. Характеристики ферромагнитных сердечников,

М.: Энергия, 1967. – 168 с.

Московский государственный университет путей сообщения (Воронежский филиал МИИТ)

27

УДК 629.423.3:621.316.53

А.Ю. Гусев, Н.И. Климентов, Г.М. Мамедов

РАЗРАБОТКА СТЕНДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДАТЧИКАТОКА ТИПА 1УМ.007.8

Представлено описание разработанного стенда для проведения проверки датчиков тока тяговых электродвигателей как в нормальных условиях их работы, так и в условиях, отличающихся от требуемых при их эксплуатации

В настоящее время на сети железных дорог России эксплуатируются электропоезда, в системах управления которых используются датчики тока, обеспечивающие оптимальные режимы пуска и торможения тяговых электродвигателей.

Воздействия напряжения сетей электропитания на современную электронную аппаратуру имеют различный характер: высоковольтные импульсы нано-микросекундной длительности, превышение и снижение величины напряжения приводят к сбоям в функционировании электронной аппаратуры электропоезда и выходу её из строя.

По запросу моторвагонного депо «Отрожка», об оказании содействия в разработке схемы для проверки датчиков тока электропоездов серий ЭД-9М, в Воронежском филиале МИИТ разработан стенд диагностики.

Одной из задач, реализуемой на стенде является выявление причин изменения выходных параметров датчика, приводящих к его неудовлетворительной работе [1].

Разработанный стенд содержит имитатор тока тягового электродвигателя, что позволяет исследовать процессы близкие к реальным, протекающим в электрических цепях датчика тока, а также систему сбора и анализа информации. Эта установка имеет сопряжение с компьютером и позволяет наблюдать результаты исследований на экране монитора, с дальнейшей распечаткой их на принтере.

Для изучения принципа действия и режимов работы датчиков тока использовалась программа LabVIEW [2].

Назначение элементов схемы стенда. Источник питания ИП1 предназначен для питания первичной обмотки датчика тока

28

необходимой величиной напряжения с повышенной и нормальной пульсацией, которые имеют место при различных положениях контроллера в процессе разгона и торможения тяговых электродвигателей [1].

Источник стабилизированного переменного напряжения ИП2 предназначен для питания первичной обмотки трансформатора TV стабильным напряжением синусоидальной и несинусоидальной формы (после тиристорного стабилизатора напряжения).

Принципиальная электрическая схема стенда

Трансформатор TV (1ТРЭ.096 У2) обеспечивает напряжение питания рабочих обмоток А1, В1 датчика тока [1].

Датчик тока якоря типа 1УМ.007.8 представляет собой магнитный усилитель, работающий в режиме трансформатора постоянного тока, обмотка управления которого содержит один виток с током якоря тягового электродвигателя.

Для имитации величины управляющего тока в первичной обмотке датчика, через окно датчика пропущены витки дополнительной (первичной) обмотки управления, число витков

29

которой создают необходимую (рабочую) намагничивающую силу, эквивалентную силе тока якоря реального тягового двигателя [3], т. е.

Fð Fó ,

где

Fð Ið ð – магнитодвижущая сила рабочей обмотки;

Fó Ió ó – магнитодвижущая сила обмотки управления.

Датчик тока предназначен для преобразования величины тока электродвигателя в низковольтное напряжение для работы в электронных блоках БРУ, БУТР и БРТ системы автоматического управления тяговыми электродвигателями [1].

Блок А1 предназначен для преобразования выходного напряжения датчика тока на диодах VD1 – VD6, нагрузкой которых служит резистор Rí . Напряжение на резисторе Rí является выходным напряжением датчика тока.

Разработанный стенд позволяет произвести измерения всех параметров датчика тока, снять вольтамперные характеристики, снять характеристику управления Ið f Ió при номинальном

сопротивлении нагрузки и номинальном напряжении рабочих обмоток, позволяет проверить маркировку выводов рабочих обмоток и определить наличие в них короткозамкнутых витков.

Литература

1.Комплект электрооборудования электропоезда ЭД9М. Руководство по эксплуатации 0БС.467.338 РЭ. Утвержден ОБД.467.338 РЭ-ЛУ.

2.Загидуллин Р.Ш. LabView в исследованиях и разработках. – М.: Горячая линия–Телеком, 2005. – 352 с.

3.Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров / Л.А. Бессонов. – 11-

еизд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2012. – 701 с. – Серия: Бакалавр. Углубленный курс.

Московский государственный университет путей сообщения (Воронежский филиал МИИТ)

30