Методика расчета тока в колесно-моторном блоке при аварийных режимах работы тягового двигателя
В статье проведен анализ данных журнала формы ТУ-92 сервисного локомотивного депо «Свердловск» за три месяца 2016 года, который показал, что основные дефекты подшипников приходятся на электроожоги поверхностей роликов. Для выявления причин появления электроожогов проанализированы аварийные режимы работы тягового электродвигателя. На основании анализа составлена схема распределения тока в колесно-моторном блоке. Отмечено, что приведенная схема показывает только пути протекания тока в общем виде и не позволяет получить количественные характеристики токовой загруженности подшипниковых узлов. Разработана методика расчета распределения тока в колесно-моторном блоке при аварийных режимах работы тягового двигателя, позволяющая учитывать объемное растекание тока в элементах тягового электропривода электровоза. С помощью предложенной методики составлены схемы замещения тягового двигателя при пробое изоляции и при круговом огне с перебросом дуги на подшипниковый щит. Результаты верификации моделирования, выполненного в программах Multisim и Comsol Multifisics, показали, что при исследовании распределения тока в остове погрешность составляет не более 6 %, а в случае переброса дуги на подшипниковый щит - не более 0,2 %. Исследование предложенных схем замещения в программе Multisim показало, что при пробое изоляции наибольший ток протекает через моторно-якорные и моторно-осевые подшипники, а в случае переброса дуги на подшипниковый щит больший ток протекает через моторно-осевые подшипники. Выявлено, что сложная геометрия якоря и остова тягового двигателя не оказывают существенного влияния на распределение тока. На величину токов значительное влияние оказывают переходные сопротивления подшипников и зубчатой передачи.