STUDY OF TIME DEPENDENCE AND SPECTRAL COMPOSITION OF THE SIGNAL IN CIRCUIT OF AC ELECTRIC POINT MOTORS

ISSN 2307–3489 (Print), ІSSN 2307–6666 (Online) Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2014, № 6 (54) АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ НА ТРАНСПОРТІ АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ НА ТРАНСПОРТІ УДК 621.313.13:[656.257-83:625.151.3] С. Ю. БУРЯК1*, В. И. ГАВРИЛЮК2*, О. А. ГОЛОЛОБОВА3* 1* Каф. «Автоматика, телемеханика и связь», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел.+38 (056) 373 15 04, эл. почта , ORCID 0000-0002-8251-785х 2* Каф. «Автоматика, телемеханика и связь», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел.+38 (056) 373 15 04, эл. почта , ORCID 0000-0001-9954-4478 3* Каф. «Автоматика, телемеханика и связь», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел.+38 (056) 373 15 04, эл. почта , ORCID 0000-0003-1857-8196 ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЕННОЙ ЗАВИСИМОСТИ И СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА СИГНАЛА В ЦЕПИ СТРЕЛОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Цель. Работа предполагает установление зависимости изменений во временной области и спектральной составляющих тока в цепи стрелочного электродвигателя переменного тока от его технического состояния. Требуется выделить общие признаки для одинаковых типов повреждений. При помощи анализа полученных сигналов необходимо провести дистанционное диагностирование и определение неисправностей и дефектов стрелочных электродвигателей, а также ускорить процесс поиска неисправностей, отказов и повреждений. Необходимо автоматизировать подход к обслуживанию удаленного напольного оборудованию автоматики, расположенного в габарите движения поездов. В исследовании предполагается разработать комплекс мероприятий по снижению угрозы жизни и здоровью обслуживающего персонала за счет уменьшения времени его пребывания в зоне движения поездов и уменьшению влияния человеческого фактора на результат обслуживания. Методика. В работе изучены строение, параметры и характеристики, особенности эксплуатации и обслуживания стрелочных электродвигателей переменного тока. Определены основные виды возможных повреждений в зависимости от условий процесса эксплуатации. Представлен электродвигатель как объект диагностирования. Результаты. Получены временные зависимости тока в цепи стрелочного электродвигателя для различных его состояний. Установлена связь между техническим состоянием стрелочного электродвигателя и показателями токовой кривой во временной и спектральной областях. Приведено обоснование выявленных отклонений от эталонного сигнала и сделан вывод из полученных результатов. Научная новизна. Предложен способ диагностирования состояния стрелочного электродвигателя переменного тока по временной зависимости и спектральному составу тока в его цепи. Применена схема подключения к обмоткам электродвигателя с учетом не нарушения электрических параметров схемы включения в реальных условиях эксплуатации. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют говорить о возможности и целесообразности дальнейшего развития принципов дистанционного диагностирования на основании анализа временной и спектральной областей токовой кривой в цепи стрелочного электродвигателя. Реальным и рациональным является также внедрение и практическое применение полученных результатов в условиях эксплуатации в качестве самостоятельной системы сбора, анализа, обработки и передачи данных. Данная система делает возможным отслеживание изменений ключевых параметров и форdoi 10.15802/stp2014/33035 © С. Ю. Буряк, В. И. Гаврилюк, О. А. Гололобова, 2014 7 ISSN 2307–3489 (Print), ІSSN 2307–6666 (Online) Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2014, № 6 (54) АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ НА ТРАНСПОРТІ мирование предложений по мерам воздействия на ситуацию в реальном времени, а также возможность прогнозирования состояния объектов на основании определения зависимостей предыдущих изменений. Ключевые слова: электродвигатель; электропривод; стрелка; анализ; диагностирование; временная зависимость; спектральный состав Введение Железнодорожный транспорт представляет собой сложную систему, состоящую из различных служб, от точности взаимодействия которых обеспечивается непрерывность и безопасность перевозочного процесса. Железная дорога является опасным местом не только для пассажиров, но также и для самих работников железнодорожного транспорта. Оптимизация эксплуатационного процесса и реконструкция транспортных предприятий во многом приводит к уменьшению количества людей, занятых текущим обслуживанием и плановым ремонтом. Руководством железнодорожного транспорта взят курс на достижение качественного уровня перевозок, не уступающего европейским странам, уже в ближайшем году [4]. Важная задача на пути усовершенствования перевозочного процесса, включающего увеличение плечей обращения, скоростей движения и весов перевозимого поездами груза, остается за обеспечением безопасности движения. В настоящее время большую часть работы по обслуживанию оборудования, аппаратуры, механизмов и транспортных средств возлагают в основном на работников соответствующих служб железнодорожного транспорта. Это приводит к тому, что в связи с устранением одних подразделений, слиянием других и образованием новых в конечном итоге увеличивается общий объем работы, припадающий на одного работника. Вместе с возрастанием нагрузки возрастает и темп работы, поскольку в значительной степени повысились скорости движения. Так например, с введением в обращение моторвагонного состава Hyundai Rotem производства Южной Кореи, скорость движения которого на некоторых участках достигает 160 км/ч, работники железной дороги ощутили заметное сокращение времени на подготовку, поиск и устранение повреждений, если они возникают по маршруту следования данного поезда. В совокупности ситуация по обслуживанию и эксплуатации в целом усложняется еще и использованием устаревших методов и технологии ведения хозяйственной деятельности. doi 10.15802/stp2014/33035 8 Качество движения поездов, как показывает практика, во многом еще зависит от своевременности и точности передаваемой информации, мгновенной реакции на поступившее сообщение и наличие аварийного запаса. Как говорилось ранее, в связи с появлением новых образцов подвижного состава скорости движения поездов значительно увеличились по сравнению с предыдущими годами. Это приводит к тому, что выполняя технологический процесс согласно графику обслуживания устройств и оборудования, работник железной дороги не имеет полномасштабной картины ситуации на вверенном ему в обслуживание участке. Зачастую сбои, неисправности, повреждения и отказы в работе устройств происходят по причине постепенного износа и естественного старения, а также некачественного или неполног (...truncated)