Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Копцев Алексей Леонидович

Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона
<
Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Копцев Алексей Леонидович. Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона : диссертация ... кандидата технических наук : 05.09.03.- Магнитогорск, 2006.- 151 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/3717

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Системы управления тяговым электроприводом трамвайного вагона 11

1.1. Системы тягового электропривода трамвая 11

1.2. Электрооборудование трамвайных вагонов с реостатным управлением 15

1.3. Электрооборудование трамвайного вагона типа ктм - 5М 18

1.3.1. Силовая схема 18

1.3.2. Схема цепей управления ТЭД 22

1.4. Работа системы управления тяговым электроприводом трамвайного вагона КТМ-5М 25

1.4.1. Подготовка трамвайного вагона к пуску 25

1.4.2. Пуск вагона 25

1.4.3. Переход с режима тяги на выбег 30

1.4.4. Реостатное торможение 31

1.4.5. Экстренное торможение 35

1.4.6. Устройство безопасности 36

1.4.7. Управление вагонами КТМ-5М-3 по системе многих единиц 36

1.5. Характерные неисправности электрооборудования трамвайного вагона 37

1.6. Обзор известных разработок диагностических комплексов 40

1.7. Выводы и постановка задачи исследования 42

ГЛАВА 2. Разработка принципов построения системы диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона

2.1. Анализ работы схемы управления тяговым электроприводом трамвайного вагона КТМ-5М 44

2.2. Типовые неисправности рксу вагона ктм-5 и их характерные признаки 54

2.3. Задачи, требования и принципы построения системы диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона 59

2.3.1. Задачи функционального диагностирования 59

2.3.2. Тестовое диагностирование 61

2.3.3. Задачи системы диагностирования 61

2.3.4. Требования к диагностическому комплексу 62

2.3.4. Принципы построения диагностического комплекса 63

ВЫВОДЫ 65

ГЛАВА 3. Разработка моделей и алгоритмов диагностирования 66

3.1. Математическое описание системы управления тяговым электроприводом трамвая ктм-5м 66

3.2. Диагностическая модель системы управления тяговым электроприводом трамвая ктм-5м 72

3.3. Разработка алгоритмов тестового диагностирования системы управления тяговым электроприводом трамвая ктм-5м 78

3.4. Алгоритм функционального диагностирования схемы управления тяговым электроприводом 91

Выводы 95

ГЛАВА 4. Разработка комплекса диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона 96

4.1. Функциональная схема диагностического комплекса 96

4.2. Требования к диагностическому комплексу 98

4.2.1. Требования к аппаратной части 98

4.2.2. Требования к программной части диагностического комплекса 101

4.3. Аппаратная часть диагностического комплекса 102

4.3.1. Промышленный компьютер 102

4.3.2. Силовая часть 103

4.3.3. Блок потенциального разделения и нормализации 105

4.4. Программное обеспечение диагностического комплекса 107

4.4.1. Обзор существующего ПО 107

4.4.2. Структурная схема разработанного программного обеспечения 108

4.4.3. Модуль осциллографирования 111

4.4.4. Модуль диагностики технического состояния цепей РКСУ.. 112

4.4.5. Модуль визуализации 113

4.4.6. Модуль паспортизации 114

4.4.7. Настройка параметров работы ПО диагностического комплекса 116

4.5. Режимы работы диагностического комплекса 117

4.6. Распределенная система диагностирования 120

Выводы 124

ГЛАВА 5. Экспериментальные исследования и эффективность внедрения разработанной системы диагностирования 125

5.1. Результаты экспериментальных исследований на опытно-промышленном образце диагностического комплекса 125

5.2. Техническое обслуживание электрооборудования трамвайного вагона 129

5.2.1. Организация ТО электрооборудования трамвайного вагона 129

5.2.2. Влияние ТО на техническое состояние электрооборудования трамвайного вагона 132

5.3. Экономическая эффективность внедрения комплекса диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона 136

Выводы 140

Заключение 141

Литература 143

Приложение

Введение к работе

На сегодняшний день ключевую роль в процессе обеспечения городского пассажиропотока в нашей стране играет городской муниципальный транспорт. В современной экономической ситуации он является порой единственным доступным для большинства горожан средством передвижения. Основным и наиболее распространённым видом городского электротранспорта (ГЭТ) в большинстве городов РФ является трамвай, осуществляющий значительную часть пассажирских перевозок (см. табл. 1) [1].

Таблица 1 Перевозки в РФ пассажиров городским электротранспортом

по видам сообщения (млн. чел.) за 1995 - 2001 гг.

Однако, в большинстве городов России в настоящее время городской электротранспорт переживает кризисный период. Подвижной состав в основной своей массе весьма устарел, новые вагоны закупаются в незначительном количестве, в связи с чем за последнее десятилетие повсеместно наблюдается количественное снижение числа перевозок и ухудшение их качественных показателей [2].

Всё сказанное в полной мере относится к трамвайному парку. Подвижной состав в большинстве трамвайных депо городов России имеет существенный износ, на линию выходят вагоны с фактическим сроком эксплуатации в 1,5-2 раза превышающим паспортный срок эксплуатации. Известны примеры, когда в отдельных городах России из-за невозможности осуществлять перевоз-

ки в полном объёме ликвидируется часть маршрутов и демонтируются трамвайные пути.

Основу трамвайного парка треста «Электротранспорт» (ТЭТ) г. Магнитогорска составляют вагоны КТМ-5М. При установленном производителем трамвайных вагонов сроке эксплуатации 17 лет, средний срок службы по трамвайному депо №2 ТЭТ г. Магнитогорска на январь 2006 составляет более 20 лет (см. табл. 2). Более 80% подвижного состава имеют срок службы, превышающий паспортный срок эксплуатации.

Таблица 2

Срок службы подвижного состава депо №2 ТЭТ г. Магнитогорска

Подобное состояние подвижного состава трамвайного парка характерно для большинства городов России. Основную долю пассажироперевозок осуществляют вагоны, которые по сроку службы уже должны быть сняты с эксплуатации. Однако при этом техническое состояние подвижного состава должно удовлетворять требованиям безопасности пассажироперевозок и дорожного движения.

В связи с вышесказанным на передний план выходит задача восстановления подвижного состава, увеличения его межремонтного периода и срока эксплуатации. Главную роль в решении этой задачи играет качественное и своевременное техническое обслуживание (ТО). При этом техническое обслуживание транспортных средств, к которым относятся трамвайные вагоны, должно осуществляться достаточно оперативно, чтобы максимально уменьшить время простоя транспортного средства и повысить его коэффициент готовности [3].

Специфика трамвайного движения накладывает жёсткие требования на проведение ТО и подготовку вагонов к выходу на линию. Так, любая, даже незначительная неполадка, вызвавшая остановку трамвайного вагона на линии, ведёт к образованию «пробки» и, в результате, в простое оказываются исправные вагоны. Это весьма негативно отражается на качестве обслуживания пассажиров и показателях работы всего трамвайного депо. Поэтому особое внимание должно быть уделено своевременному предотвращению возможных отказов вагонов на линии путём диагностики технического состояния всех основных систем транспортного средства.

Техническое состояние трамвайного вагона (поезда) в значительной мере определяется состоянием его электрооборудования. Одним из условий нормального функционирования трамвайного вагона является отсутствие неисправностей в электрических цепях системы управления тяговым электроприводом. Существенную часть времени при проведении ТО составляют работы, связанные с осмотром и ремонтом электрического оборудования подвижного состава. Так, при проведении ежедневного контрольно-ревизионного осмотра в трамвайных депо до 50% времени, выделенного на ТО, составляет оценка состояния электрических цепей вагона, выявление и замена неисправных элементов. Однако имеющаяся в распоряжении обслуживающего персонала система определения технического состояния позволяет лишь обнаруживать неисправности, которые явились причинами уже случившихся отказов оборудования, но

не предупреждать их возникновение. Отсутствие современного диагностического оборудования и методик автоматизированного определения технического состояния электрических цепей трамвайного вагона приводит к увеличению трудозатрат, обусловленных поиском неисправностей, предопределяет направленность ТО на устранение последствий отказов оборудования, а не на ликвидацию возможных причин их возникновения.

Диагностические мероприятия, позволяющие прогнозировать возможные отказы оборудования и выявляющие неисправности на начальном этапе развития, переводят процесс ТО на качественно новый уровень и позволяют перейти от планово-предупредительного характера ремонтов к ремонтам по состоянию оборудования. Исследования в направлении создания диагностических средств городского электрического транспорта в настоящее время проводятся Академией коммунального хозяйства им. М.П. Панфилова. Однако известные разработки касаются только подвижного состава метрополитена и не могут быть в полной мере распространены на средства наземного городского электротранспорта.

В связи с изложенным, в настоящей работе решается задача улучшения технического состояния электрооборудования трамвайного вагона путем разработки и внедрения программно-аппаратного комплекса, обеспечивающего реализацию диагностических мероприятий, направленных на локализацию, прогнозирование и предотвращение неисправностей в системе управления тяговыми электроприводами.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих основных задач:

  1. Разработки принципа диагностирования состояния цепей управления тягового электропривода.

  2. Разработки математического описания системы управления тягового электродвигателя и алгоритмов диагностирования.

3. Создания аппаратно-программного комплекса технической диагностики. Проведения испытаний, оценки технико-экономической эффективности внедрения.

Для решения поставленных задач в диссертационной работе применён комплексный подход, включающий теоретические исследования и создание экспериментальной установки для проведения экспериментальных исследований.

В первой главе диссертационной работы дано описание систем тягового электропривода трамвая, выполнен анализ работы системы управления тягового электродвигателя трамвайного вагона КТМ-5М, определены типовые неисправности в цепях управления тягового электродвигателя и их характерные признаки.

Вторая глава посвящена анализу работы системы управления тягового электропривода и разработке принципов построения диагностического комплекса.

В третьей главе разработаны математическая модель системы управления тягового электропривода и алгоритмы её диагностирования.

Четвёртая глава работы посвящена разработке аппаратной части и программного обеспечения диагностического комплекса.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований на опытно-промышленном образце диагностического комплекса и дано технико-экономическое обоснование его внедрения.

Системы тягового электропривода трамвая

Подвижной состав трамвайного парка весьма разнообразен, однако в оснащении электрооборудованием трамвайных вагонов четко просматриваются два основных направления: это использование тяговых электроприводов постоянного и переменного тока [4, 5, 6]. Многолетняя история развития тягового электропривода подвижного состава всегда происходила на фоне конкуренции между этими двумя системами.

Массовым тяговым приводом на подвижном составе ГЭТ на сегодняшний день является привод постоянного тока с релейно-контакторной системой управления. Достоинства данного типа тягового электропривода заключаются в простоте схемы управления, плавном регулировании скорости вращения тягового двигателя в широком диапазоне, простоте обслуживания, отработанных принципах управления и регулирования [7, 8]. Однако данный электропривод неэкономичен по расходу электроэнергии и текущим расходам на содержание. Релейно-контакторная система управления требует частого обслуживания и ремонта, связанного с малыми ресурсными возможностями контактных систем, и требует значительных, в общем объеме, материальных затрат. Экономичность привода постоянного тока невысока из-за больших потерь энергии на пуско-тормозных реостатах в режимах разгона и торможения.

Заменой классическому приводу на постоянном токе на сегодняшний день является асинхронный тяговый привод, который более экономичен по расходу энергии, значительно снижает эксплуатационные расходы на обслуживание за счет применения современных высокоресурсных и надежных в работе полупроводниковых приборов, не требующих обслуживания [9]. Снижается вероятность возникновения отказов из-за некачественного ре монта, так как привод, как правило, имеет собственную систему самодиагностики. Бесколлекторный асинхронный тяговый двигатель лишен недостатков, присущих коллекторным двигателям постоянного тока, прост по конструкции и неприхотлив в эксплуатации [10,11].

К недостаткам тягового привода переменного тока можно отнести его высокую начальную стоимость, сложность системы управления, высокую долю составляющих высших гармоник в напряжении, сложности при реализации режима рекуперации энергии в контактную сеть, необходимость наличия специализированного стендового оборудования для настройки и проверки привода. Однако, учитывая экономию на обслуживание привода, его энергетическую экономичность, надежность и высокий ресурс работы современной полупроводниковой техники, предполагается его быстрая окупаемость. К косвенным затратам при применении асинхронного тягового привода нужно сразу отнести затраты на реорганизацию всей системы обслуживания и ремонта, с решением вопросов приобретения необходимого диагностического оборудования, повышения уровня образования обслуживающего персонала, решения вопросов приема - передачи рекуперируемой энергии. Вторым фактором, сдерживающим внедрение асинхронного тягового привода, является диапазон рабочих частот. Частота пульсаций тягового тока находится в том же частотном диапазоне, на котором работает существующая система регулирования скорости движения. Однако проблема может быть решена технически с использованием высокоэффективных фильтров.

До недавнего времени широкое использование тягового электропривода переменного тока сдерживалось отсутствием надёжных и недорогих мощных полупроводниковых приборов, слабо отработанными системами управления. В настоящее время внедрение асинхронного тягового привода получило новый импульс, связанный с серийным производством новых силовых, полностью управляемых полупроводниковых элементов и разработкой эффективных алгоритмов управления. Это позволило совершить качест венный скачок в развитии схемотехники полупроводниковых преобразователей. Схемы упростились, что привело к снижению массогабаритных показателей тягового привода, росту удельной мощности. Для частотного управления двигателями разработаны специализированные преобразователи с питанием от контактной сети постоянного тока. В структуре системы управления реализованы алгоритмы, обеспечивающие оптимизацию электромеханического преобразования энергии и формирование эффективных тяговых характеристик электропривода [12, 13,14].

В России и за рубежом широко ведутся работы по разработке и массовому внедрению тяговых электроприводов переменного тока на подвижном составе ГЭТ (НТЦ "Приводная Техника" совместно с московским заводом "Динамо", НПП «ЭПРО», ОАО «Вагонмаш», ВНИИ «Трансмаш», Siemens, General Electric и др.). Наиболее заинтересованными транспортными предприятиями во внедрении этого привода стали трамвайные парки, учитывая условия эксплуатации наземного подвижного состава и те преимущества, которые дают асинхронные тяговые двигатели и управление привода в целом. Трамвайные вагоны и троллейбус, оснащённые частотно-регулируемыми электроприводами разработки и 1040 АСК, серийно выпускаются с апреля 2001 года и находятся в эксплуатации в 8 городах России: Москва, Екатеринбург, Самара, Казань, Уфа, Нижний Тагил, Ижевск, Краснотурьинск.

Несмотря на существенные преимущества тягового электропривода переменного тока, внедрение нового поколения подвижного состава с асинхронным тяговым приводом в России в настоящее время идёт весьма слабо по причине недостаточного финансирования, и на сегодняшний день его доля составляет менее 1%. В ближайшие десятилетия в РФ в эксплуатации будут находиться преимущественно вагоны с приводом постоянного тока.

Анализ работы схемы управления тяговым электроприводом трамвайного вагона КТМ-5М

Начальным этапом разработки системы диагностирования технического состояния какого-либо объекта является анализ его структуры, взаимодействия отдельных узлов, режимов работы, по результатам которого выделяют наиболее важные функциональные узлы, отвечающие за работоспособность всего объекта. В результате функциональной декомпозиции объекта на отдельные устройства и узлы определяются типичные и наиболее значимые неисправности. Важным этапом при разработке системы диагностирования является выявление характерных признаков неисправностей. Анализ работы системы управления тягового электропривода трамвайного вагона позволяет обосновать принципы построения системы диагностирования технического состояния цепей управления, основные функции диагностического комплекса, требования к комплексу и его функциональный состав.

Для анализа работы РКСУ электропривода трамвайного вагона типа КТМ-5М была проведена серия экспериментальных исследований на нескольких вагонах в трамвайном депо №2 треста «Электротранспорт» г. Магнитогорска. В ходе экспериментов регистрировались токи и напряжения на отдельных ветвях и на входе схемы управления ТЭД. Осциллографирование проводилось с помощью многоканального переносного компьютерного регистратора в создании которого автор принимал непосредственное участие [21, 22]. Внешний вид регистратора представлен на рис. 2.1.

Осциллограммы снимались при отработке всех ходовых и тормозных режимов работы без подключения силовой части электропривода. На рис. 2.2 приведены осциллограммы напряжений на наиболее ответственных ветвях РКСУ - 1, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 19, 25 (обозначения приведены в соответствии с рис. 1.3), а на рис. 2.3 тока в плюсовой линии аккумуляторной батареи, снятые при отработке ходового режима XI с последующим переключением на тормозной режим Т4.

Осциллограммы работы РКСУ на ходовых режимах Х2, ХЗ, М и тормозных режимах Т1-ТЗ, ТР не имеют принципиальных отличий от представленной. Различия заключаются лишь в значении тока якоря ТЭД при котором происходит переключение ступеней реостатного контроллера (см. п. 1.4).

В результате анализа полученных осциллограмм временная диаграмма входного тока системы управления ТЭД была разбита на отдельные этапы, соответствующие моментам переключения в РКСУ. Начало очередного этапа соответствует моменту коммутации в какой-либо ветви РКСУ. Всего на временной диаграмме входного тока при отработке ходовых режимов выделено 30 характерных точек, отмечающих начало нового этапа. Метка №30 соответствует окончанию цикла работы схемы. Разбивка временной диаграммы входного тока на отдельные этапы приведена на рис. 2.3.

По результатам обработки временных диаграмм напряжений и тока составлена табл. 2.1, в которой представлено состояние исследуемых цепей за цикл работы в ходовом режиме XI с последующим переключением в тормозной режим Т4. В таблице 2.1 символом «X» отмечено состояние ветви, при котором через ветвь протекает ток, т.е. для реле, присутствующих в данной ветви, выполнено логическое условие срабатывания и на данном этапе не происходит коммутационных процессов. Символом «1» отмечены этапы, в начале которых происходит коммутационный процесс с переходом от разомкнутого состояния ветви к замкнутому, а символом «0» соответственно переход от замкнутого состояния ветви к разомкнутому.

В результате проведённых экспериментов и анализа полученных результатов можно выделить следующее:

1. Логика работы системы управления жёстко задана, т.е. в исправной системе последовательность операций для каждого из подрежимов остаётся неизменной и не зависит от характеристик оборудования [23].

2. В начале каждого этапа происходит коммутация, как правило, только в одной ветви РКСУ, за исключением этапов 9, 12, 30, когда происходит включение сразу двух ветвей. Следовательно, ток каждой отдельно взятой ветви можно определить из диаграммы входного тока системы управления [24]. Для ветвей, в которых коммутация происходит одновременно, имеются этапы, когда коммутация происходит только одной из этих ветвей

Математическое описание системы управления тяговым электроприводом трамвая ктм-5м

Для достижения основной цели технической диагностики - получения информации о фактическом текущем состоянии объекта диагностирования необходимо проанализировать поведение диагностируемого объекта в условиях нарушений, выбрать метод проверки и проверочные воздействия, составить алгоритмы и программы проверки, разработать программные и аппаратные средства диагностирования и обеспечить их взаимодействие [34, 35]. Решение перечисленных задач невозможно без определения основных математических соотношений, описывающих функционирование данного объекта, и составления модели объекта диагностирования. Таким образом, необходимо разработать модель, которая бы адекватно определяла бы свойства системы управления тяговым электроприводом трамвайного вагона во всех режимах работы. Наиболее целесообразной в этом случае является математическая модель системы [36].

Система управления тяговым электроприводом трамвайного вагона КТМ-5М в общем виде представляет собой дискретное логическое устройство у которого входные, выходные и промежуточные сигналы имеют два устойчивых состояния. Таким образом, работа схемы управления может быть описана с использованием двухзначной логики, соответственно для анализа РКСУ наиболее эффективным будет применение математического аппарата алгебры логики.

Задача обнаружения неисправностей в логических схемах состоит в том, чтобы определить, обладает ли данная логическая схема требуемым поведением во всех возможных рабочих режимах. Для решения этой задачи не

обходимо, прежде всего, разработать модель логической схемы как объекта контроля, затем выбрать метод обнаружения неисправностей и, наконец, составить алгоритм проверки (поиска неисправности).

По принципу построения и работы данный объект относится к классу последовательностных автоматов [37]. Последовательностные схемы в отношении поведения характеризуются наличием внутренних состояний, а в структурном отношении - наличием внутренних контуров обратной связи, поэтому обнаружение неисправностей в них в общем случае чрезвычайно затруднено.

Для построения логической модели объекта диагноза составлены математические описания, представленные в виде логических выражений в терминах элементов схемы управления (см. рис. 1.3). Каждый значимый элемент ветви обозначен логической переменной, отдельные участки ветви описаны с применением базовых логических операций в зависимости от вида соединения, реализованного на данном участке. В качестве значимых элементов выбраны: катушки реле, контакторов, соленоидов; блок - контакты реле; контактные группы контроллера водителя и реостатного контроллера; серводвигатель реостатного контроллера. Логические выражения составлены аналогично примеру, рассмотренному в п. 2.2. Полученные логические выражения представлены ниже.

Цепь включения/отключения реле рельсового тормоза РРТ2: РРТ2 = ВУЗПБ, (3.1) где РРТ2 - катушка реле рельсового тормоза; ВУЗ - выключатель управления;

ПБ - педаль бдительности водителя. Таким образом отпускание рельсового тормоза (фактически протекание тока через катушку реле РРТ2) произойдет при условии одновременного замыкания ВУЗ и нажатия водителем педали ПБ.

Цепь управления реле выдержки времени РВ1: РВ1 = ПБ ВУЗ К1 PCI, (3.2) где К1 - нормально замкнутые контакты реле К1 в цепи управления реле выдержки времени РВ1; РС1 - нормально замкнутые контакты реле РС1 в цепи управления реле выдержки времени РВ 1. В соответствии с представленным логическим выражением запитывание катушки реле выдержки времени РВ 1 произойдет при замыкании ВУЗ и ПБ и при обесточенных реле К1 и РС1.

Блок потенциального разделения и нормализации

При функциональном диагностировании схемы управления тяговым электроприводом, как отмечалось выше (см. п. 2.3), предлагается использовать процедуру сравнения текущей осциллограммы входного тока РКСУ с эталонной осциллограммой. При этом все осциллограммы снимаются при отработке схемой управления ТЭД ходовых и тормозных режимов без подключения силовой части тягового электропривода.

В соответствии с принципами, разработанными и изложенными в п. 2.3 разработан алгоритм функционального диагностирования схемы управления тяговым электроприводом, представленный на рис. 3.17.

Наиболее значимой частью представленного алгоритма является процедура разбиения текущей осциллограммы на отдельные этапы, соответствующие процессам коммутации в отдельных ветвях РКСУ.

Разбиение на этапы выполняется автоматически по характерным точкам осциллограмм с учётом временных интервалов. Для наиболее корректного проведения процедуры разбиения осциллограммы на отдельные этапы предварительно проводится программная цифровая фильтрация текущей осциллограммы. Предусмотрена также и ручная коррекция временных моментов, соответствующих началу каждого этапа. Для устранения влияния параметров источника питания или аккумуляторной батареи при сравнения текущей осциллограммы с эталонной, выполняется программная нормализация сигналов.

Для каждого из этапов выполняется ряд расчётных процедур, таких как: - определение длительности этапа; - определение характеристик процессов коммутации; - расчёт отклонений токов и напряжений текущей осциллограммы от эталонной.

Все рассчитанные значения заносятся во внутреннюю таблицу параметров этапов, по результатам анализа которой заполняется внутренняя таблица возможных неисправностей. На заключительном этапе функционального диагностирования производится формирование рапорта о проведенном диагностировании, отчёта о состоянии электрических цепей с прогнозом возможных неисправностей и визуализация полученных результатов в текстовом и графическом видах.

Представленный алгоритм функционального диагностирования технического состояния цепей управления тяговым электроприводом трамвайного вагона реализован в специализированном программном обеспечении разработанного диагностического комплекса.

1. Составлено математическое описание работы релейно-контакторной схемы управления тяговым электроприводом трамвайного вагона КТМ-5М.

2. Разработана математическая модель релейно-контакторной схемы управления тяговым электроприводом трамвайного вагона КТМ-5М в виде логической сети. Проведена декомпозиция РКСУ для последующего упрощения процедуры диагностирования.

3. Разработан алгоритм функционального диагностирования технического состояния цепей управления тяговым электроприводом трамвайного вагона, позволяющий выявлять неисправности в РКСУ на ранних стадиях развития.

4. Разработаны алгоритмы тестового диагностирования релейно-контакторной схемы управления тяговым электроприводом трамвайного вагона КТМ-5М, позволяющие локализовать и идентифицировать неисправности в РКСУ и обеспечивающие глубину диагностирования до отдельного элемента принципиальной электрической схемы.

Похожие диссертации на Система диагностирования технического состояния цепей управления тягового электропривода трамвайного вагона