Метод виявлення дефектів рухомої арматури сигнального реле
DOI:
https://doi.org/10.15802/ecsrt2017/136817Ключові слова:
реле, струмові характеристики, метод визначення дефектів, вейвлет аналізАнотація
Незважаючи на значний прогрес в розробці мікроелектронних систем залізничної автоматики, який спостерігається в останні десятиліття, релейно-контактні пристрої, як і раніше широко, використовуються в залізничних системах сигналізації, які є основоположними для безпечної експлуатації залізниць і повинні функціонувати передбачуване і надійно.
Таким чином, реле сигналізації, що використовується для критично важливих для пеки або пов'язаних з безпекою функцій в залізничних системах сигналізації, має належним чином експлуатуватися і перевірятися, щоб гарантувати їх безпечну і надійну роботу протягом всього очікуваного терміну служби.
З метою розробки методу виявлення дефектів рухомої арматури реле сигналізації, були досліджені часові залежності перехідних струмів при перемиканні реле, що знаходилися у різних технічних станах, - в робочому стані, а також з штучно створеними дефектами (вигинами) контактних пружин. Виміряні дані були проаналізовано в часовій і частотній області з використанням модифікацій вейвлет перетворення (CWT, DWT, DWPT).
Аналіз перехідних струмів проводили з використанням сегментації струмових характеристик реле. Перехідний струм реле при включенні на першому і третьому сегментах, котрі відповідають нерухомому якорю, збільшувався в часі по експоненціальному закону.
Постійні часу наростання струму реле, розраховані шляхом апроксимації виміряних часових залежностей перехідного струму в першому сегменті кривої струму в обмотці реле при включенні експоненціальною функцією. Наявність дефектів рухомої арматури реле практично не впливало на значення постійних часу. Однак ці значення сильно залежали від стану магнітного кола реле і обмотки реле, а також від напруги на обмотці реле. Така поведінка постійної часу реле на першому сегменті струмової характеристики дозволяє використовувати її для контролю технічного стану електромагнітної системи реле.
Несправності, викликані дефектами якоря і контактних пружин, приводили до появи додаткових особливостей на другому сегменті перехідного струму реле, який відповідав переміщенню якоря. Величина цих особливостей на струмовій кривій залежала від ступеня вигину контактної пружини реле, а різниця у моментах їх появи на струмовій кривій включення реле відповідає неодночасності розмикання і замикання контактів реле. Для виділення амплітуди (енергії) цих піків, їх тривалості і часу появи використано вейвлет-перетворення. Дослідження підтвердили можливість визначення дефектів рухомої арматури реле (якоря, контактів, контактних пружин) за формою струмової характеристики включення реле на другому сегменті с детальним визначенням особливостей струмової кривої за допомогою вейвлет аналізу.
Посилання
Dub, V. Development of neural network program for automated testing of railway contact blocks / V. Dub, V. Gavrilyuk // Archives of Transport System Telematics. – 2009. – Vol. 2. – Iss. 2. – P. 16–18.
Laboreo, E. R. A new model of electrome-chanical relays for predicting the motion and electromagnetic dynamics / E. R. Laboreo, C. Sagues, S. Llorente // IEEE Transactions on Industry Applica-tions. – 2016, Jan. – P. 1–9.
Wattiaux, D. Modellingof the dynamic behavior of electromechanical relays for the analysis of sensitivity to shocks and vibrations / D. Wattiaux, O. Verlinden // Experimental Mechanics. – 2011/ – Vol. 51. – Iss. 9. – P. 1459–1472.
Gavrilyuk, V. Diagnostics of relay-contact devices of railway automatics / V. Gavrilyuk, V. Dub // Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academi-cian V. Lazaryan. – 2006. – Vol. 12.
P. 7–11.
Mikulski, J. Evaluation of railway stations reliability // Activities of Transport Telematics. 13th International Conference on Transport Systems Telematics. Kato-wice-Ustron, Poland. Proceedings. Springer. – 2013. – Vol. 395. – P. 105-114.
Korsunskij, G. M Using of oscillographic analysis of the dynamic characteristics of electromagnetic relay for its technical diagnostics / G. M. Korsunskij, A. F. Mironenko, P. S. Fedorets // Engineering Communications. Series Wired Communication Equipment. – 1979. Vol. 38. – Iss. 5. – P. 41-50.
Vitenberg M. V. Calculation of Electromag-netic Relays. Moscow: Energija, 1975 (In russian).
Slivinskaja, A. G. Electromagnets and Permanent Magnets. Moscow: Energija, 1972. (In russian).
Grossmann A. Decomposition of hardy functions into square integrable wavelets of constant shape / A. Grossmann, J. Morlet // SIAM Journal on Mathematical Analysis. – 1984. – Vol. 15. – No. 4. – P. 723-736.
Rioul, O. Wavelets and signal processing / O. Rioul, M. Vetterli // IEEE Signal Process-ing Magazine. – 1991. – Vol. 8. – No 4. – P. 14-38.
Chui J. T. An introduction to wavelets. Pennsylvania: Academic Press, 1992.
Daubechies I. Ten lectures on wavelets. CBMS-NSF Regional Conference Series, SIAM. Philadelphia, PA, 1992.
Mallat, S. G.. A wavelet tour of signal processing representation. San Diego. Academic Press, Elsevier, 1999.– 629 p.
Mallat, S. G. A theory for multiresolution signal decomposition: the wavelet representation // IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1989. – Vol. 11. – Iss. 7. – P. 674–693.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
