Вестник МГТУ, 2022, Т. 25, № 4.

Вестник МГТУ. 2022. Т. 25, № 4. С. 334-344. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2022-25-4-334-344 Введение Первые российские троллейбусы типа ЛК, построенные коллективами завода "Динамо", Ярославского автомобильного завода, Московского автомобильного завода и Научного автотракторного института (НАТИ), появились в Москве в 1933 г. (Шнейберг и др., 1999). В процессе совершенствования процесса управления тяговым электродвигателем реостатно-контакторная система постоянного тока заменена тиристорно­ импульсной системой. В настоящее время производители выпускают троллейбусы с системой управления на основе силовых транзисторов IGBT (БТИЗ)1. Проведенные испытания показали, что асинхронные тяговые двигатели на транзисторной системе управления более экономичны по потреблению электроэнергии. Двигатель постоянного тока ДК-211БМ потребляет 87 кВт/ч, а асинхронный двигатель ТАД-280L4 - 83 кВт/ч (Родионов, 2010). Сокращение потребления электроэнергии также обусловлено возможностью забора энергии обратно в контактную сеть при торможении троллейбуса. Помимо рекуперации энергии, при совместном торможении электродвигателем и рабочей тормозной системой уменьшается тормозной путь на 1,1 м, время торможения - на 0,2 с (при скорости 54 км/ч) (Мазаник, 2014). Современные троллейбусы значительно отличаются от своих предшественников: увеличена мощность тяговых двигателей, обеспечено электродинамическое (рекуперативно-реостатное) торможение, имеются противобуксовочная и антиблокировочные системы (ABS, TCS)2, установлен бортовой компьютер для контроля и управления работой тягового привода. Троллейбусы оборудуются спутниковыми системами ГЛОНАСС, для пассажиров обеспечивается доступ в сеть Интернет. Подобная оснащенность современных троллейбусов повышает требования к качеству электрической энергии и требует учета электромагнитной совместимости установленного на борту оборудования. Совершенствование мероприятий по техническому обслуживанию (ТО) связано с применением новых инструментальных методов диагностики для повышения показателей надежности оборудования. Метод инфракрасной термографии, предусмотренный РД 34.45-51.300-97 "Объем и нормы испытаний электрооборудования", применяется в ходе испытаний для оценки технического состояния электрооборудования. На многих предприятиях имеются тепловизоры, но они активно не применяются в целях диагностирования при проведении мероприятий технического обслуживания. Это объясняется необходимостью увеличения затрат на обучение и повышение квалификации сотрудников, а также отсутствием методов и алгоритмов диагностирования конкретного оборудования. Для повышения мобильности троллейбуса (в частности, для объезда заторов и препятствий на дороге, проезда железнодорожных переездов) производят гибридные силовые приводы с применением тяговых аккумуляторных батарей, дизель-генераторов и емкостных накопителей (Сафонов, 2012; Орлов 2013). Воздушная контактная сеть состоит из секций, которые соединяются между собой перемычками (Афанасьев, 1988). Троллейбус при прохождении мест соединения секций или стрелочных узлов на некоторое время остается без питания, что увеличивает перегрузки и создает нестабильности в работе электрического оборудования в связи с возникающими в системе переходными процессами (Тарнижевский и др., 1986). Для повышения стабильности работы электрооборудования при аварийной потере напряжения используют суперконденсаторы (Holyszko и др., 2021). В настоящее время в мире замечается повышение интереса к электротранспорту, что связано со стремлением понизить выбросы углекислого газа в атмосферу. Успехи инженеров компании Tesla в совершенствовании характеристик выпускаемых автомобилей подтверждают перспективность масштабного перехода на электрические средства транспорта в недалеком будущем. Так, на аккумуляторные батареи модели Model Y производитель дает гарантию 8 лет (или 200 000 км)3, что существенно повышает привлекательность электромобилей, так как гарантирует покупателю длительный срок службы аккумуляторов. При техническом обслуживании троллейбусов предусмотрен большой перечень диагностических работ, однако определяющим фактором качества обслуживания является отказ или выход из строя оборудования, что обусловливает необходимость разработки новых методов диагностики для непрерывной длительной эксплуатации троллейбусного парка в условиях Крайнего Севера в Арктическом регионе Российской Федерации. В настоящем исследовании рассмотрены методы количественной термографии, анализа качества электрической энергии и контроля твердости кабельной изоляции, используемые для увеличения срока службы электрооборудования. 1БТИЗ - биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT, an insulated-gate bipolar transistor). 2ABS - an anti-lock braking system; TCS - a traction control system. 3Автоконцерн "Тесла" (США). URL : https://www.tesla.com/modely. 335