Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 51360 10.20295/2223-9987-2022-2-43-49 Общетехнические задачи и пути их решения GENERAL TECHNICAL PROBLEMS AND SOLUTION APPROACH Общетехнические задачи и пути их решения Development of a Power Source for Vibroacoustic Diagnosis Position of Locomotive Depot Bearings Разработка источника питания для позиции виброакустической диагностики подшипников локомотивного депо Шадмонходжаев Муродилла Шухратиллаевич Shadmonhodzhaev Murodilla Shuhratillaevich Зеленченко Алексей Петрович Zelenchenko Aleksey Petrovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation 23 06 2022 23 06 2022 2022 2 43 49 23 06 2022 https://atjournal.ru/en/nauka/article/51360/view

Цель: Рассмотрены два возможных варианта источников питания: управляемая трехфазная мостовая схема выпрямления с понижающим трансформатором и импульсный преобразователь, получающий питание от сети через неуправляемый трехфазный мостовой выпрямитель (схема Ларионова) для приведения во вращение с требуемой частотой колесно-моторных блоков электровозов и электропоездов на позиции безразборной диагностики подшипников. В обоих случаях предполагается, что источники питания получают электроэнергию от деповской сети 380/220 В, 50 Гц. Выполнено сравнение предлагаемых вариантов источников питания на основании оценки эффективности энергопотребления. В качестве критериев эффективности энергопотребления используются коэффициент мощности и потери мощности в источниках питания. Методы: Используются аналитические методы определения потерь мощности в трансформаторе, управляемом трехфазном тиристорном выпрямителе, неуправляемом трехфазном диодном выпрямителе, входном фильтре импульсного преобразователя, IGBT-транзисторе и обратном диоде импульсного преобразователя. Результаты: Были определены энергетические показатели: потери мощности в трансформаторе, управляемом трехфазном тиристорном выпрямителе, неуправляемом трехфазном диодном выпрямителе, входном фильтре импульсного преобразователя, IGBT-транзисторе и обратном диоде импульсного преобразователя. На основании проведенной оценки энергетических показателей двух вариантов источника питания сделан вывод о целесообразности применения бестрансформаторной схемы на позиции виброакустической диагностики подшипников. Практическая значимость: Предложен вариант энергоэффективного источника питания для позиции безразборной виброакустической диагностики, включающий в себя неуправляемый полупроводниковый выпрямитель и импульсный преобразователь, выполненный с использованием IGBT-транзистора.

Purpose: Two possible variants of power sources are considered: controlled three-phase bridge rectifier circuit with a step-down transformer and a pulse converter, getting power from the mains via uncontrolled three-phase bridge rectifier (Larionov circuit) for bringing into rotation with the required frequency of wheel-motor units of electric locomotives and electric trains at the position of indiscriminate diagnosis of bearings. In both cases, it is assumed that power sources receive electro-energy from a depot circuit — 380/220 V, 50 Hz. The comparison of proposed power supply options based on the assessment of energy consumption efficiency is carried out. A capacity coefficient and capacity loss in power supplies are used as measures for energy-consumption efficiency. Methods: Analytical methods are used to determine capacity losses in a transformer, controlled three–phase thyristor rectifier, uncontrolled three-phase diode rectifier, input filter of a pulse converter, IGBT transistor and reverse diode of a pulse converter. Results: Energetical indicators were determined: power losses in a transformer, a controlled three–phase thyristor rectifier, an uncontrolled three-phase diode rectifier, an input filter of a pulse converter, an IGBT transistor and a reverse diode of a pulse converter. Based on the pursued assessment of the energetical indicators of power supply two options, it is concluded on feasibility of transformer-free circuit application in bearings’ position of vibration-acoustic diagnosis. Practical importance: A variant of an energy–efficient power supply for the position of indiscriminate vibroacoustic diagnosis is proposed, which includes an uncontrolled semiconductor rectifier and a pulse converter, accomplished using an IGBT transistor.

 электроподвижной состав виброакустическая диагностика позиции виброакустической диагностики подшипников источники питания выпрямитель импульсный преобразователь понижающий трансформатор electric rolling stock vibroacoustic diagnosis positions of bearing vibroacoustic diagnosis power sources rectifier pulse converter step-down transformer

Зеленченко А. П., Богдан А.А., Шадмонходжаев М. Ш. Источник питания для позиции безразборной диагностики подшипников // Известия Петербургского государственного университета путей сообщения. СПб.: ПГУПС, 2021. - Т. 18, вып. 4. - С. 554-560. Zelenchenko A. P., Bogdan A.A., Shadmonhodzhaev M. Sh. Istochnik pitaniya dlya pozicii bezrazbornoy diagnostiki podshipnikov // Izvestiya Peterburgskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobscheniya. SPb.: PGUPS, 2021. - T. 18, vyp. 4. - S. 554-560. Шадмонходжаев М. Ш. Позиция диагностики межкатушечных соединений тягового двигателя / М. Ш. Шадмонходжаев, А. П. Зеленченко// Транспорт: проблемы, идеи, перспективы. - 2019. - № LXXIX - С. 78-81. Shadmonhodzhaev M. Sh. Poziciya diagnostiki mezhkatushechnyh soedineniy tyagovogo dvigatelya / M. Sh. Shadmonhodzhaev, A. P. Zelenchenko// Transport: problemy, idei, perspektivy. - 2019. - № LXXIX - S. 78-81. Шадмонходжаев М. Ш. Позиция виброакустической диагностики подшипников качения электрического подвижного состава / М. Ш. Шадмонходжаев, А. П. Зеленченко // Тяговый подвижной состав. - 2019. - № 210 - С. 80-81. Shadmonhodzhaev M. Sh. Poziciya vibroakusticheskoy diagnostiki podshipnikov kacheniya elektricheskogo podvizhnogo sostava / M. Sh. Shadmonhodzhaev, A. P. Zelenchenko // Tyagovyy podvizhnoy sostav. - 2019. - № 210 - S. 80-81. Основы диагностики подшипников качения электрического подвижного состава: Учеб. пособие / А. П. Зеленченко, Н. В. Орехова, Д. В. Федоров. - СПб.: ПГУПС, 2001. - 28 с. Osnovy diagnostiki podshipnikov kacheniya elektricheskogo podvizhnogo sostava: Ucheb. posobie / A. P. Zelenchenko, N. V. Orehova, D. V. Fedorov. - SPb.: PGUPS, 2001. - 28 s. Техническая диагностика электрического подвижного состава: учеб. пособие / А. П. Зеленченко, А. Е. Цаплин, И. А. Ролле: - СПб.: ПГУПС, 2016. - 67 с. Tehnicheskaya diagnostika elektricheskogo podvizhnogo sostava: ucheb. posobie / A. P. Zelenchenko, A. E. Caplin, I. A. Rolle: - SPb.: PGUPS, 2016. - 67 s. Определение состояния подшипникового узла методом акустической эмиссии: метод. указания к лабораторной работе / сост. А. П. Зеленченко. - СПб.: ПГУПС, 2004. - 8 с. Opredelenie sostoyaniya podshipnikovogo uzla metodom akusticheskoy emissii: metod. ukazaniya k laboratornoy rabote / sost. A. P. Zelenchenko. - SPb.: PGUPS, 2004. - 8 s. Зеленченко А. П. Надежность электрического подвижного состава. Учебное пособие. / А. П. Зеленченко - СПб.: ПГУПС, 2001 - 36 с. Zelenchenko A. P. Nadezhnost' elektricheskogo podvizhnogo sostava. Uchebnoe posobie. / A. P. Zelenchenko - SPb.: PGUPS, 2001 - 36 s. Зеленченко А. П. Устройства диагностики тяговых двигателей электрического подвижного состава. / А. П. Зеленченко - М.: МПС РФ Департамент кадров и учебных заведений Учеб. Метод. кабинет, 2002 - 37 с. Zelenchenko A. P. Ustroystva diagnostiki tyagovyh dvigateley elektricheskogo podvizhnogo sostava. / A. P. Zelenchenko - M.: MPS RF Departament kadrov i uchebnyh zavedeniy Ucheb. Metod. kabinet, 2002 - 37 s. Зеленченко А. П. Диагностические комплексы электрического подвижного состава: учеб. пособие. / А. П. Зеленченко, Д. В. Федоров - М.: Учеб. Метод. центр по образованию на ж.-д. транспорте, 2014 - 112 с. Zelenchenko A. P. Diagnosticheskie kompleksy elektricheskogo podvizhnogo sostava: ucheb. posobie. / A. P. Zelenchenko, D. V. Fedorov - M.: Ucheb. Metod. centr po obrazovaniyu na zh.-d. transporte, 2014 - 112 s. Зеленченко А.П. Информационные технологии и системы диагностики при эксплуатации и обслуживании электрического подвижного состава. Учебное пособие. / А. П. Зеленченко, В. О. Иващенко - СПб.: ПГУПС. 2017 - 50 с. Zelenchenko A.P. Informacionnye tehnologii i sistemy diagnostiki pri ekspluatacii i obsluzhivanii elektricheskogo podvizhnogo sostava. Uchebnoe posobie. / A. P. Zelenchenko, V. O. Ivaschenko - SPb.: PGUPS. 2017 - 50 s. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи: Учеб, дня вузов ж.-д. - М.: Транспорт. 1999. - 464 с. Burkov A. T. Elektronnaya tehnika i preobrazovateli: Ucheb, dnya vuzov zh.-d. - M.: Transport. 1999. - 464 s. Бурков А.Т. Электроника и преобразовательная техника: учебник: в 2 т. М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию железнодорожном транспорте», 2015. Burkov A.T. Elektronika i preobrazovatel'naya tehnika: uchebnik: v 2 t. M.: FGBOU «Uchebno-metodicheskiy centr po obrazovaniyu zheleznodorozhnom transporte», 2015. Ранькис. И. Я. Оптимизация параметров тиристорных систем импульсного регулирования тягового электропривода. - Рига: Зинатне, 1985 - 183 с. Ran'kis. I. Ya. Optimizaciya parametrov tiristornyh sistem impul'snogo regulirovaniya tyagovogo elektroprivoda. - Riga: Zinatne, 1985 - 183 s.