Анотація до роботи:

Курілов В.І. Діагностування авіаційних електричних машин постійного струму в умовах експлуатації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.20 – експлуатація і ремонт засобів транспорту. – Національний авіаційний університет, Київ, 2005 р.

Подано аналіз відмов генераторів і електромашинних перетворювачів електроенергетичних систем повітряних суден. Встановлені кількісні співвідношення між відмовами різних вузлів машин постійного струму, серед яких найбільший відсоток відмов мають щітково-колекторні вузли (ЩКВ). Визначені закономірності розподілу інтенсивності відмов ЩКВ машин типів ГС, СТГ і ПТ. Показані недоліки існуючих методів оцінки технічного стану ЩКВ у попередженні їхніх відмов.

Визначені діагностичні параметри, які залежать від струмів і ЕРС у комутуючих секціях і можуть бути використані для оцінки технічного стану як ЩКВ так і інших вузлів. Розроблені й досліджені оригінальні діагностичні моделі та встановлені залежності між діагностичними параметрами й критеріями працездатності ЩКВ та інших вузлів машин.

Створені й досліджені оригінальні способи і засоби контролю й діагностування ЩКВ і обмоток якоря авіаційних машин постійного струму. Особливостями цих способів і пристроїв є діагностування машин у зібраному стані, проста реалізація й можливість прогнозування їх технічного стану.

Виконані дослідження направлені на відновлення надійності, подовження терміну експлуатації й зниження експлуатаційних витрат авіаційних електричних машин постійного струму.

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення актуального наукового завдання вдосконалення методів діагностування і контролю авіаційних МПС шляхом розробки діагностичних моделей цих МПС і створення на їх основі придатних для застосування в умовах експлуатації авіатехніки ефективних способів і засобів контролю й діагностування вузлів МПС у зібраному стані без доробок їх конструкції, що дозволить певною мірою запобігти передчасним відмовам та подовжити термін експлуатації авіаційних МПС. При виконанні роботи одержані такі головні наукові і практичні результати:

1. Серед причин виходу з ладу авіаційних МПС систем енергозабезпечення, як показано, головними є відмови ЩКВ, які для ЕМП становлять 75,4 % , а для ГПС у залежності від кліматичних умов експлуатації можуть досягати навіть 85,4 % від загальної кількості відмов МПС.

2. Встановлені розподіли інтенсивності відмов ЩКВ перетворювачів ПТ200Ц і генераторів ГС-24, СТГ-12 протягом періоду експлуатації, а також генераторів ГС-24, СТГ-12 у міжрегламентний період свідчать про їх недостатню надійність і вказують на необхідність посилення контролю ЩКВ під час проведення регламентних робіт. Отримані функції розподілу можуть бути використані при вдосконаленні системи обслуговування цих МПС.

3. Показано, що різницевий струм в однойменних щітках МПС із хвильовими ОЯ, який є струмом у спільному колі комутації, може бути досить чутливим комплексним параметром, який можна використати як визначальний діагностичний параметр для оцінки технічного стану ЩКВ і частково ОЯ в умовах експлуатації авіатехніки.

4. За допомогою складеної схеми заміщення спільного кола комутації МПС із хвильовими ОЯ розроблена математична модель у вигляді неоднорідної системи рівнянь, яка визначає залежності різницевого струму в однойменних щітках від перехідного щіткового опору та співвідношення між середнім по колектору щітковим опором і опором секції ОЯ, що дає можливість встановити залежності цього струму від критеріїв працездатності ЩКВ.

5. Встановлені кількісні співвідношення між характеристиками різницевого струму в однойменних щітках і критеріями працездатності ЩКВ, а саме між значенням постійної складової цього струму й площею контактної поверхні щітки та тиском на неї, між амплітудою першої гармоніки цього струму і биттям поверхні колектора, а також між амплітудою похідної цього струму і виступанням КП.

6. Розроблена діагностична модель кола комутації МПС із хвильовими ОЯ, у якій напруга між розімкненими однойменними щітками використана як діагностичний параметр для оцінки ексцентриситету якоря без розбирання машини.

7. Показано, що для багатополюсних авіаційних машин із петльовими ОЯ напругу на розімкненій ОЗ, яка залежить від струму комутуючої секції, доцільно застосувати як діагностичний параметр для визначення биття поверхні колектора, створивши для цього нерівномірно розподілене під основними полюсами магнітне поле, сконцентроване у повітряному зазорі під основним полюсом, вісь якого співпадає з віссю комутуючої секції.

8. Складена система рівнянь, яка встановлює залежність напруги на розімкненій ОЗ МПС із простою петльовою ОЯ від перехідного щіткового опору, достовірність якої підтверджена проведеними експериментальними дослідженнями і її практичним застосуванням.

9. На основі розроблених моделей запропоновані й досліджені оригінальні способи контролю ЩКВ і ОЯ МПС із досить простою реалізацією й можливістю прогнозування технічного стану авіаційних МПС. Ці способи реалізовані у створених і впроваджених у промисловість засобах безрозбірного контролю й діагностування ЩКВ і ОЯ авіаційних двигунів МП-80, ІД-100 (пристрій ПК-ДПТ-3//УДМД-80/100), генераторів серій ГС і СТГ (прилад ПККИО-1/ УД-ГПТ-1), а також ЕМП серій ПО, ПТ і МА (пристрої ІС-1, ІС-2).

Публікації автора:

1. Курилов В.И. Диагностирование авиационных коллекторных электрических машин в эксплуатационных условиях // Вісник київського міжнар. ун-ту цивільної авіації. – К: КМУЦА, 2000. – № 1-2(6).–С. 148-153.

2. Курілов В.І. Статистичні характеристики параметру контролю щітково-колекторних вузлів // Вісник Національного авіаційного ун-ту.– К: НАУ, 2002. – № 3.–С. 158-166.

3. Курилов В.И. Контроль ЩКУ по параметрам процесса коммутации в МПТ// Сборник научных трудов КИИГА “Авиационное оборудование. Вопросы повышения эффективности эксплуатации авиационного оборудования”. – К: КИИГА, 1987.– С. 54-57.

4. Курилов В.И. Влияние параметров якоря на процесс контроля ЩКУ// Сборник научных трудов КИИГА “Автоматизация процессов технического обслуживания и ремонта авиационного оборудования воздушных судов”. –К: КИИГА, 1988.– С. 76-82.

5. Попов М.П., Курилов В.И., Власова Л.М. Диагностирование щеточно-коллекторных узлов многополюсных электрических машин с волновыми обмотками якоря//Труды государственного НИИ гражданской авиации, вып. 230, Москва: ГосНИИГА, 1984.–С. 142-149.

6. Способ контроля многополюсных машин постоянного тока с волновой обмоткой якоря. А.с. 918900 СССР, МКИ G01R 31/06, H02K 13/14 М.П.Попов, В.И.Курилов (СССР). –№2949908/24-21; Заявлено 03.08.80; Опубл. 07/04/82, Бюл. №13, – 3с. ил.

7. Курілов В.І. Проблеми надійності авіаційних машин постійного струму //Матеріали VI міжнар. наук.-техн. конф. ”АВІА-2004”.– Том. ІІ. Аерокосмічні системи моніторингу та керування. – К: НАУ, 2004. – С. 27-20–27-23.

8. Устройство контроля щеточно-коллекторных узлов авиационных электромашинных преобразователей //Информационный листок ВДНХ СССР, М.: ЦНТИГА, 1987. – 2 с.

9. Устройство УД-ГПТ-1 диагностирования авиационных генераторов постоянного тока//Информационный листок ВДНХ СССР, М.: ЦНТИГА, 1987. – 2 с.