Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе. Часть 2

чайно трудно. Сложность и разнообразие конструктивных форм деталей, равно как и характера теплообмена между рабочим телом и стенками, требуют применения современных программ 3D

моделирования (SolidWorks, CosmosWorks, Nastran, Ansys) про-

цессов нестационарной теплопроводности в технических объектах сложной конфигурации [1].

В настоящее время на кафедре«Локомотивы» разрабатывается 3D модель цилиндропоршневой группы на примере дизеля 10Д100. Данная модель позволит оперативно и с высокой достоверностью представить тепловую картину диагностируемой ди-

зель-генераторной установки с учетом внутренних и внешних факторов, определяющих ее работоспособность.

Библиографический список

1.Алексенко В.М. Тепловая диагностика элементов подвижного состава: Монография. М.: Маршрут, 2006. 398 с.

2.Орлин А.С., Круглова Н.А. Двигатели внутреннего сгорания: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1971. 399 с.

Х.Э. Батиров

Ташкентский институт железнодорожного транспорта (Узбекистан)

Определение состояния электрооборудования локомотивов без разрыва электрических цепей

Эффективность работы локомотивов во многом определяется состоянием силового электрооборудования. В этой связи контроль параметров режима работы силовых электрических частей является актуальной задачей.

Одним из основных параметров, подлежащих контролю, является напряжение. При этом не желателен разрыв силовых электрических частей, так как, это приводит к снижению оперативности контроля. Обычно для контроля и измерения напряжения широко применяется потенциометр переменного тока.

Существующие многооборотные бесконтактные потенциометры переменного тока, состоят из неподвижного магнитопровода в форме спирали, измерительной обмотки, нанесенной по требуемому функциональному закону на неподвижный спиралевидный сер-

35

Международная научно-практическая конференция

дечник, подвижного ферромагнитного магнитопровода с обмоткой возбуждения, охватывающего часть упомянутого неподвижного магнитопровода.

В таких потенциометрах при создании выходного сигнала участвует лишь охватываемая подвижным магнитопроводом часть неподвижного спиралевидного сердечника, последний полностью изготовлен из магнитопроводящего материала. В связи с этим существующие потенциометры имеют относительно большую массу и расход материала магнитопровода.

Другой вариант многооборотного бесконтактного потенциометра переменного тока, состоит из неподвижного спиралевидного сердечника, выполненного в виде полой диамагнитной и неэлектропроводной трубки, на котором по требуемому функциональному закону нанесена распределенная измерительная обмотка и -не подвижный магнитопровод с обмоткой возбуждения, охватывающая часть неподвижного сердечника, заполненного ферромагнитной жидкостью [1].

В этом потенциометре изготовление спиралевидного сердечника в виде полой трубки существенно уменьшает массу и расход материала магнитопровода. Вместе с этим, при кратковременном внезапном отключении напряжения источника питания ферромагнитная жидкость вытекает из места расположения подвижного магнитопровода с измерительной обмоткой, а при восстановлении напряжения источника питания потенциометр работает без ферромагнитной жидкости. Это приводит к существенному снижению уровня выходного сигнала, в результате чего снижается стабильность работы потенциометра, следовательно, к снижению точности контролируемого параметра.

Указанные недостатки исключены в новой конструкции, предложенной авторами, многооборотном бесконтактном потенциометре переменного тока [2], содержащем спиралевидный сердечник, выполненный в виде полой диамагнитной и неэлектропроводной трубки, на котором по требуемому функциональному закону нанесена измерительная обмотка и подвижный магнитопровод с обмоткой возбуждения, охватывающий часть спиралевидного сердечника с ферромагнитной жидкостью. Сердечник выполнен в виде архимедовой спирали и расположен вертикально с возможностью поворота. Подвижный магнитопровод с обмоткой воз-

36

Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе. Часть 2

буждения установлен свободно на вертикальнорасположенном направляющем, с возможностью перемещения.

Повышение точности контролируемого параметра и стабильности работы потенциометра достигается за счет того, что спиралевидный сердечник выполнен в виде вертикально установленной архимедовой спирали с возможностью поворота. При этом подвижный магнитопровод охватывает часть спиралевидного сердечника, заполненного ферромагнитной жидкостью и имеет возможность перемещения только по вертикали.

В предлагаемом потенциометре при повороте спиралевидного сердечника подвижный магнитопровод с обмоткой возбуждения и ферромагнитной жидкостью перемещается только по вертикальному направляющему и поэтому ферромагнитная жидкость всегда удерживается в охватываемой подвижным магнитопроводом нижней части архимедового спиралевидного сердечника.

Выполнение спиралевидного сердечника в виде архимедова спирали и его вертикальное размещение, а также свободное установление подвижного магнитопровода на вертикально расположенном направляющее с возможностью перемещения исключает вытекание ферромагнитной жидкости из под подвижного магнитопровода с обмоткой возбуждения. При кратковременном внезапном отключении источника питания и при восстановлении источника питания потенциометр продолжает работать в установленном режиме, сохраняя этим самым стабильность работы.

Рис. 1. Многооборотный бесконтактный потенциометр переменного тока

37

Международная научно-практическая конференция

На рис 1, а – показан многооборотный бесконтактный потенциометр переменного тока (вид спереди), на рис 1, б – вид с боку в разрезе, на рис 1, в – вид потенциометра при повороте спиралевидного сердечника на 90о, 4. – подвижный магнитопровод с обмоткой возбуждения (в разрезе).

Предлагаемый многооборотный бесконтактный потенциометр переменного тока (рис. 1) состоит из сердечника 1, выполненный в виде вертикально расположенной архимедовой спирали, из полой диамагнитной и неэлектропроводной трубки. На котором по требуемому функциональному закону нанесена измерительная обмотка 2, подвижный магнитопровод 3 с обмоткой возбуждения4. Охватывающий часть спиралевидного сердечника 1, заполненного ферромагнитной жидкостью 5, подвижный магнитопровод 3 с обмоткой возбуждения 4 установлен на вертикально расположенной направляющей 6 с возможностью перемещения в вертикальном направлении при повороте спиралевидного сердечник1. Поворот сердечника осуществляется с помощью вспомогательных шестеренок 7 и 8 [2].

Подвижный магнитопровод 3 служит для создания магнитного потока. Он представляет собой полый цилиндр с изогнутой осью, совпадающей с осью провода, намотанного на полый сердечник 1 и охватывающий только часть сердечника1 с измерительной обмоткой 2. При питании обмотки возбуждения 4 источником переменного тока создается рабочий магнитный поток, величина которого определяется из выражения:

где dS = 2(d+dтр) – суммарный немагнитный зазор на пути рабочего магнитного потока; d – зазор между подвижным магнитопроводом 3 и полой трубкой1; dтр – толщина полой трубки 1; wв – число витков обмотки возбуждения; mо = 4p ×107 Гн/м – магнитная постоянная; mс – относительная магнитная проницаемость стали; mж – магнитная проницаемость ферромагнитной жидкости; I в – ток возбуждения в обмотке 4; lmc , lm ж – длина участков магнитной цепи со-

38