The use of technical means for diagnosing traction engines rolling stock

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. Demonstrate the practical significance of assessing the technical condition of traction electric locomotives during unsteady operating modes by analyzing the nature and causes of an emergency increase in the armature current of the NB–520V traction motor in traction mode. This study uses comparative analysis of trip file fragments from EP1 series electric locomotives at a locomotive depot.

Methods. A review was conducted on innovative methods for studying the unsteady operating modes of traction electric motors in locomotives. These methods help determine the causes of emergency armature current increases under various operating conditions. The emergency increase in the armature current was considered in the traction mode, for which the results of the fragments of the trip files were analyzed using a microprocessor-based traction motor diagnostic system installed on an EP1 electric locomotive.

Results. The proposed diagnostic methods allow for the detection of developing malfunctions early, preventing irreversible damage in traction motor operations. These methods also help plan the timing and volume of equipment repairs. The study identified the nature and causes of emergency armature current surges in the NB-520V motor during traction mode, which were linked to violations in standard operating modes of electric locomotives. A recommended procedure was developed for use in repair depots to identify and address unsteady operating modes of the traction electric motor.

Conclusion. Timely and correct diagnosis of traction motors can significantly reduce downtime during unplanned repairs, avoiding unnecessary costs for motor replacements. The developed algorithm enables efficient identification of the causes of armature current surges in traction mode, using diagnostic microprocessor systems on electric locomotives. These systems help develop preventative measures, reducing motor failures on the line and train delays. In addition to the recommended procedure for detecting traction engine malfunctions, the study highlights new opportunities for creating an integrated information and measurement system for monitoring and diagnostics, based on the current technical condition of locomotive equipment.

About the authors

Elena L. Ryzhova

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Author for correspondence.
Email: elena-astanovskaja@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-7984-2558
SPIN-code: 1880-3372

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, St. Petersburg

Vladislav Yu. Osipov

Saratov – Passenger Operational Locomotive Depot

Email: osipov.power@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-4566-3274
SPIN-code: 9408-0251

leading technologist

Russian Federation, Saratov

References

  1. Durandin MG. Operation of traction electric motors in unsteady modes: lecture notes. Yekaterinburg: UrGUPS; 2016. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https://h.twirpx.one/file/2435648/.pdf
  2. Kuzmich VD, Rudnev VS, Frenkel SYa. Theory of locomotive traction: textbook for universities of railway transport. Moscow: Marshrut; 2005. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https://dntb-centr.ru/b/383?ysclid=lziaaio7od305187170.pdf
  3. Osipov SI, Osipov SS. The basics of train traction: тextbook for students of technical schools and colleges of railway transport. Moscow: UMK MPS of Russia, 2000. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https://pomogala.ru/books_9_tyaga/osnovy_tyagi_poezdov_osipov.html.pdf
  4. Classification of diagnostic methods for traction electric motors. Lecture. 2024. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https://lektsia.com/8x4871.html?ysclid=m1e1u4ssiq106233570
  5. Modern innovative methods of diagnosing traction electric motors. Lecture. 2024. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https://lektsia.com/8x4872.html?ysclid=m1e1jfsjt0539678066
  6. Buinosov AP, Statsenko KA, Buinov AP, Statsenko KA. Technical diagnostics of electric rolling stock: an educational and methodological manual on the discipline «Technical diagnostics of electric rolling stock» for students of the specialty 190303 – Electric transport of railways. Federal Agency of Railway Transport, Ural State University ways of communication, Office: «Electric traction». Yekaterinburg: UrGUPS; 2008. (In Russ.) EDN: UCWJQA
  7. Bobrovnikov YaYu, Stetsyuk AE. Diagnostic complexes of electric rolling stock: textbook the manual. Khabarovsk: DVGUPS; 2012. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https://studylib.ru/doc/6257526/diagnosticheskie-kompleksy-e-lektropodvizhnogo-sostava?ysclid=m1e2gmt4du528934562
  8. Melnikov VA. Improvement of methods for diagnosing 2TE116U diesel locomotives using data from on–board control systems. [dissertation] Moscow; 2023. (In Russ.) EDN: CFRVMO
  9. Yakushev AYa. Automated control systems for electric rolling stock: textbook the manual. Moscow: Educational and methodological center for education in railway transport; 2016. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https:// djvu.online/file/R7Q3Zr8mpDuAy
  10. Semchenko VV. Operation and maintenance of electronic control systems of electric locomotives of alternating current. Krasnoyarsk: DCV of the Krasnoyarsk Railway; 2010:69–72. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https://search.rsl.ru/ru/record/01004963946?ysclid=lziu4zxikq36401649
  11. Plaks AV, Shiryaev AV, Bragin AG. Limitation of current surges in a traction drive of an electric rolling stock with microprocessor control of a pulse voltage regulator: materials of temporary collectives. In: Electrification and development of railway transport in Russia. Traditions, modernity, prospects: Abstracts of the International Conference. Symposium Eltrans’2001. St. Petersburg: PGUPS; 2001. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https://biblioserver.usurt.ru/cgi-bin/irbis64r_13/cgiirbis_64.exe?LNG=&Z21ID=&I21DBN=TFZHT&P21DBN=TFZHT&S21STN=1&S21REF=&S21FMT=fullwebr&C21COM=S&S21CNR=20&S21P01=0&S21P02=1&S21P03=A=&S21STR=Плакс,%20Алексей%20Владимирович
  12. Konkov AY. Fundamentals of technical diagnostics of locomotives: textbook the manual. Khabarovsk: DVGUPS; 2007. (In Russ.) [cited: 23.09.2024]. Available from: https://scb/uploaded/1_1361365445.pdf?ysclid=m1e2652qf9261594189
  13. Dorokhina ES. Monitoring of the thermal state of asynchronous traction electric motors [dissertation] Tomsk; 2015. (In Russ.) EDN: ZPSIOJ
  14. Volvich AG, Orlov YuA, Shcherbakov VG. Mathematical modeling of a multi-motor traction electric drive with independent excitation motors. Izvestiya vuzov. The North Caucasus region. Technical sciences. 2010;(2):38–42. (In Russ.) EDN: LHMHED
  15. Lapitskaya, GA. Innovative technologies of non-destructive testing and technical diagnostics of locomotives. In: Operational reliability of the locomotive fleet and increasing the efficiency of train traction: materials of the Third All-Russian Scientific and Technical Conference with international participation. Omsk, November 10–11, 2016. Omsk: Omsk State University of Railway Engineering, 2016. pp. 92–98. (In Russ.) EDN: XWXKYR

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Fragment of trip file № 1

Download (60KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Fragment of trip file № 2

Download (138KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Fragment of the file of trip № 2 when following an electric locomotive at full thrust

Download (131KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Block of power apparatuses BSA1 [5]

Download (238KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Fragment of trip file № 3

Download (64KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Ryzhova E.L., Osipov V.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

link to the archive of the previous title

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».