DOI: https://doi.org/10.15802/ecsrt2017/136817

Метод виявлення дефектів рухомої арматури сигнального реле

V. I. Havryliuk

Анотація


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.


Ключові слова


реле, струмові характеристики, метод визначення дефектів, вейвлет аналіз

Повний текст:

PDF (Русский)

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.




ISSN: 2223–5620 (Print)

ISSN: 2411–1554 (Online)