автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Методики и средства диагностирования полупроводниковых преобразователей тяговых подстанций и электроподвижного состава

о

ЗАЗЫБИНА Елена Борисовна

Нацрав» рукописи

МЕТОДИКИ И СРЕДСТВА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ И ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Специальность 05.22.07 — Подвижной состав железных дорог, тяга поездов н электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ДЕН 2009

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003487037

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ПГУПС) на кафедре «Теоретические основы электротехники».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент КУРМАШЕВ СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор КОТЕЛЬНИКОВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

кандидат технических наук, доцент ИВАЩЕНКО ВАЛЕРИЙ ОЛЕГОВИЧ

Ведущее предприятие — Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет»

Защита состоится «17» декабря 2009г. в 1330 часов на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « 16» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

В.А. Кручек

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Одной из основных задач железнодорожного транспорта в современных условиях является снижение эксплуатационных затрат по всем направлениям, в том числе на техническое обслуживание (ТО) и ремонт полупроводниковых преобразователей (ПП) электрического подвижного состава и тяговых подстанций. Сокращение затрат в последнем случае возможно по двум направлениям: уменьшение количества ТО и ремонтов и сокращение трудозатрат и времени. Помимо экономии прямых расходов, связанных непосредственно с проведением ремонтных работ, можно получить гораздо более существенную экономию при сокращении простоев дорогостоящего оборудования и уменьшении количества отказов непосредственно в эксплуатации, что позволяет снизить потребность в резервном оборудовании и избежать сбоев в движении поездов.

По результатам многочисленных исследований, в том числе проведенных и автором данной работы, можно констатировать, что при выходе из строя преобразователей отказы силовых полупроводниковых приборов (СПИ) составляют до 80% на электроподвижном составе (ЭПС) и до 30-40% на тяговых подстанциях. Решение этой проблемы в совокупности с проблемой экономии возможно путем внедрения новых методик и устройств технического диагностирования и выявления предотказных состояний устройств электроснабжения и электроподвижного состава, а также с помощью перехода к системе технического обслуживания по фактическому состоянию.

Следует отметить, что в настоящее время и в обозримой перспективе на железнодорожном транспорте будут применяться ПП с групповым соединением СПП. Групповое соединение позволяет повысить предельное значение общей мощности преобразователя. Однако даже у СПП одного типа имеется разброс электрических и тепловых характеристик приборов,

который изменяется с течением времени и существенно снижает эффективность группового соединения. При этом появляется неравномерность распределения токов и напряжений между приборами в соединении даже при использовании специальных мер для решения этой проблемы. Перегрузка по току или напряжению отдельных СПП существенно повышает вероятность отказа отдельных приборов. Поэтому крайне важно определять предотказные состояния СПП и своевременно заменять потенциально ненадежные приборы.

Цель работы: исследование тепловых и электромагнитных процессов в групповом соединении СПП тяговых преобразователей и разработка новых методик и устройств экспресс-диагностирования 1111, позволяющих выявлять потенциально ненадежные приборы для недопущения отказов в преобразователе в процессе эксплуатации.

Задачи исследования. Для достижения цели работы поставлены следующие задачи:

1. Исследование тепловых и электромагнитных процессов в групповом соединении СПП тяговых преобразователей.

2. Разработка методики по контролю технического состояния ПП в процессе эксплуатации.

3. Разработка новых методик и устройств экспресс-диагностирования ПП при ТО и устройств экспресс-нагрева СПП для входного (выходного) контроля приборов.

Методы исследований. Для решения указанных задач использованы теория и методы теории электрических цепей, теплообмена, аналитико-численные методы с использованием пакета MATLAB, методы математической статистики, схемотехническое моделирование в пакете MULTISIM.

Научная новизна результатов работы.

1. Методика расчета температурного состояния СПП, находящихся в групповом соединении, основанная на численном решении задачи для уравнения теплопроводности со стохастическим источником.

2. Анализ отклонений распределения температур корпусов СПП в плече тягового преобразователя, полученных экспериментальным путем, от распределения, полученного при решении задачи для уравнения теплопроводности со стохастическим источником теплоты.

3. Анализ распределения обратных токов в плече преобразователя, ветви которого соединены резисторами связи, не имеющими общей точки.

4. Методики и устройства для нахождения потенциально ненадежных СПП в плече преобразователя без демонтажа последнего во время ТО и ремонта, методики и устройства экспресс-нагрева СПП.

Практическая ценность работы.

1. Полученные в работе соотношения позволяют оценить отклонения температур корпусов СПП в плече ПП, находящегося под воздействием резко переменной нагрузки, от некоторого «эталонного» распределения и по результатам определить потенциально ненадежные приборы.

2. Анализ распределения обратных токов по распределению напряжений на резисторах связи при тестовом сигнале позволяет определить потенциально ненадежные СПП при ТО и ремонте без демонтажа преобразователя.

3. Методики и устройства экспресс-нагрева СПП позволяют организовать массовый входной (выходной) контроль параметров приборов для комплектования плеч преобразователя при изготовлении или капитальном ремонте.

Результаты работы были использованы при выборочных проверках состояния ПП тяговых подстанций Октябрьской ж.д. и Петербургского метрополитена, в учебном процессе по дисциплине «Техническое обслуживание статических преобразователей подвижного состава», в

отчете о НИР по гранту ПГУПС (тема №131, 2002г.) Они могут быть использованы при ТО ПП тяговых подстанций метрополитена, железных дорог и ЭПС.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на семинаре кафедры «Теоретические основы электротехники» ПГУПС 8 октября 2009г.; на ежегодных научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Неделя науки» ПГУПС (1998-2003г.г.); на V Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт-Петербург, 8-9 июня 2001г.); на Всероссийской научной конференции «Научно-технический прогресс на транспорте России в XXI веке». (Москва, 2-5октября 2001г.); на Международной научной практической конференции «Теоретические и практические проблемы развития электроэнергетики Россию) (Санкт-Петербург. 27-28 июня 2002г.); на Международном симпозиуме «ЕИгаш' 2003» «Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте». (Санкт-Петербург 21-26 октября 2003г.); на Международном симпозиуме «ЕЬгапз' 2005» «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте (Санкт-Петербург, 15-17 ноября 2005г); на заседании секции НТС ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» (г. Санкт-Петербург, 30 сентября 2009г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 29 (двадцать девять) печатных работ, в том числе получены 9 (девять) патентов на полезную модель Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, и изложена на 132 страницах машинописного текста, в том числе 14 таблиц, 49 рисунков, 7 приложений на 22 страницах. Библиографический список насчитывает 135 наименований. Общий объем работы составляет 154 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, решаемых задач, сформулирована основная цель работы, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе проведен обзор основных работ за последние годы в области диагностирования ПП железнодорожного транспорта. Значительный вклад в теорию и практику исследования проблем, связанных с разработкой методов и устройств диагностирования внесли: Бардин В.М., Бурков А.Т., Гамаюнов A.B., Иньков Ю.М., Иришков В.И., Киселев И.Г., Ротанов В.Н., Феоктистов В.П. Приведен обзор ПП, применяемых на тяговых подстанциях и ЭПС железных дорог, представлена статистика отказов ПП Петербургского метрополитена. Статистика отказов выпрямительно-инверторных преобразователей (ВИЛ) на ЭПС железных дорог подробно исследована другими авторами. Эти исследования показывают, что более тяжелые условия работы ВИП ЭПС (вибрации, удары, скачки напряжения, температурные колебания, влажность и т.д.) приводят к еще большему количеству отказов ПП.

Проанализированы известные методы диагностирования 1111, в том числе пирометрические и тепловизионные методы; сделаны выводы о целесообразности методов диагностирования в различных условиях эксплуатации ПП; приведен обзор существующих средств диагностирования СПП и ПП, анализ их достоинств и недостатков; сформулированы цели и задачи исследования.

Вторая глава посвящена анализу отклонений распределения температур корпусов СПП в плече тягового преобразователя, полученных экспериментальным путем, от распределения, полученного при решении специальным образом поставленной задачи для уравнения теплопроводности со стохастическим источником теплоты и разработке методики диагностирования ПП с помощью пирометра. Источником

теплоты в СПП, является мощность, выделяемая в полупроводниковой структуре. При этом температура полупроводниковой структуры СПП не может быть измерена непосредственно. О ней можно судить косвенным образом по температуре корпуса СПП. При работе СПП в групповом соединении прежде всего интерес представляет вид температурной сетки, узлами которой являются отдельные СПП.

В 2003-2009годах были поведены неоднократные эксперименты по контролю температур корпусов СПП под рабочей нагрузкой на тяговых подстанциях Петербургского метрополитена и Октябрьской ж.д. с помощью пирометра. При экспериментах проводились многочисленные измерения температуры корпуса приборов в параллельных рядах. Максимальные температуры корпусов диодов в отдельных случаях достигали 50°С при температуре окружающего воздуха от 22°С до 24°С.

Следует отметить особенности измерений температуры СПП -резконеравномерный характер нагрузки преобразователя, различные условия работы СПП с точки зрения нагрева - зависимость от местонахождения СПП (отклонение по току и напряжению, различие по условиям охлаждения), разброс тепловых сопротивлений.

Температура корпуса СПП Тс зависит от целого ряда факторов: температуры полупроводниковой структуры 7}; тепловых сопротивлений: переход - корпус К^-а! корпус -охладитель Яшс-ь; охладитель - среда К-М-сб скорости и температуры охлаждающего воздуха; температуры окружающей среды Та\ месторасположения СПП в преобразователе.

При этом температура полупроводниковой структуры:

где Рр-мощность тепловых потерь СПП.

С учетом того, что измеряется температура корпуса СПП Тс: ТГТС+ Ящ-а'Рр-6

Таким образом, зная температуру корпуса СПП возможно оценить температуру полупроводниковой структуры.

С целью более точного выявления потенциально ненадежных СПП в преобразователе при пирометрическом контроле предложена методика математической обработки результатов экспериментов. Методика использует прием «эталонной задачи», который состоит в анализе отклонений распределения температур, полученного экспериментальным путем, от решения специальным образом поставленной задачи для уравнения теплопроводности со стохастическим источником теплоты. Область изменения пространственных переменных - двухмерная область В с границей (?, соответствующая геометрии конструкции ПП в разрезе. Предполагается, что до начального момента времени С-0 температура одинакова во всей области. В начальный момент времени в фиксированной области В' а О возникает и при t >0 поддерживается источник теплоты, мощность которого определяется параметрами СПП. В тот же момент времени возникает, и в дальнейшем поддерживается, постоянное охлаждение с части границы (?. Математическая модель описанного процесса может быть сформулирована в виде смешанной краевой задачи для уравнения типа уравнения Бюргерса:

где Т = Г(3с,?)- значения температуры в точке с декартовыми координатами х в момент времени I; с - удельная теплоемкость; р— плотность; Я - теплопроводность; Ъ = Ь(х, /) - коэффициент, учитывающий теплоотдачу за счет охлаждающих потоков воздуха;

(1)

(2)

(3)

0)(х, /) - коэффициент, учитывающий тепловыделение за счет внутренних источников теплоты.

Тепловыделение за счет внутренних источников теплоты полагается случайной величиной. Соотношения (3) описывают начальное распределение температуры и характер изменения теплового потока (охлаждение) на границе О области Г> изменения переменных. Для численного решения задачи (1)-(3) использован метод сеток. Расчетная область аппроксимирована прямоугольной сеточной областью I)* , т.е. совокупностью узлов {х, ,у] 4} прямоугольной сетки с шагами Ь и т. Производные в задаче заменены их разностными аналогами, получаемыми на основе разложения решения в ряд Тейлора. В результате получена явная разностная схема вида:

Шаги прямоугольной сетки выбраны оптимальными с точки зрения критерия «время вычисления - точность» и условия, гарантирующего устойчивость явной разностной схемы.

Решение «эталонной» задачи предполагает использование метода сеток в сочетании с методом статистического моделирования. Анализ данных о технических характеристиках элементов СПП показывает, что их вероятностные распределения могут быть описаны усеченным на конечный промежуток нормальным распределением. Для вычисления квантилей хр заданного порядка р для усеченного нормального распределения использована моделирующая формула:

Рш Т'-'МХ = ~Г + Т^, + + Т,^ - АТШ )+ т п

Т.

-т,

+

хр = т + сг •

где т - параметр положения; а - параметр масштаба; ■ ир - р- квантиль стандартного нормального распределения, а, ¡3 - левая и правая точки усечения.

Погрешность решения «эталонной задачи определяется погрешностью исходных данных, величиной шагов сетки и количеством прогонов модели. Для принятия решения о состоянии СПП результаты статистической обработки полученной выборки сопоставляют с результатами эксперимента, Для решения «эталонной» задачи и сопоставления полученного температурного поля с результатами экспериментов разработан программный блок на базе системы МАТЬАВ.

В качестве примера данная методика применена для контроля технического состояния плеча выпрямительной установки метрополитена УВКМ-5. Из рис. 1 б можно сделать вывод, что имеются два потенциально ненадежных СПП (№4 во втором ряду, №3 в пятом ряду), а) б)

номер номф

тмс1> номер

диода диода

Рис.1. Результаты вычислительных экспериментов: а) результат экспресс-диагностирования с помощью пирометра с первичной обработкой данных; б) сравнение результата с решением «эталонной задачи» в виде полученной разности температур

При периодическом пирометрическом контроле ПП в сочетании с применением данной методики можно выявлять потенциально

ненадежные СПП и контролировать техническое состояние ПП в режиме эксплуатации.

В третьей главе произведен анализ распределения обратных токов в плече преобразователя, ветви которого соединены резисторами связи, не имеющими общей точки. Пример схемы замещения плеча преобразователя, примененной при моделировании представлен на рис 2.

1

Рис.2. Схема замещения фрагмента плеча выпрямительной установки метрополитена типа УВКМ-5 при моделировании работы устройства экспресс-диагностирования ПП

Пример системы уравнений для узла 2:

<р,=0; (р2=Е;

<р3-(G2+Gc1+Gc2+ G¡q) - <p4-Gc2- <p¡¡-G¡o=E-Gci; -Í»a-Gtf + <p4-(G3+GC2+Gc3+G,,) - <ps-Gc3-cpiyGu^O; -<P4'Gc3+ <p5'(G4+Gc3+Gc4+G¡2) - <p6-Gc4- <Pi3-G¡2=0; -(p5-Gc4+ <p6-(G¡+ Gc4+ Gc5+ Gii) - 4>r Gc4-9i4'G¡3=0; -<P6'Gc5+ <pf(G6+Gc5+Gc6+G14) - <Ps'Gc6- (p,s-G,4=0; -<PfGC2+ <P8'(G7+Gc6+Gc7+Gi5) - <p9-Gc7-<pi6-G¡í=0; - (Ps'Gc7+ (P9-(Gg+Gc7+G¡(i) - (pirG¡6=0, где cp - электрический потенциал; G - электрическая проводимость. Принцип работы данного устройства заключается в непосредственном измерении фактических значений сопротивлений резисторов связи Re преобразователя, косвенном измерении токов в самих резисторах связи R<¡ и расчете по заданному алгоритму распределения обратных токов в ветвях ПП

методом узловых напряжений. Алгоритм расчета реализован в виде программного блока в пакете МАТЪАВ и позволяет определить потенциально ненадежные СПП в плече преобразователя с резисторами связи. Для уменьшения методической погрешности данного устройства экспресс-диагностирования ПП применен метод совокупных измерений с избыточным количеством измерений. Совокупные измерения в данном случае состоят из ряда прямых измерений напряжений на резисторах связи, в результате чего методическая погрешность уменьшена на 25% по сравнению с обычной обработкой результатов измерений.

Проведено моделирование работы устройства экспресс-диагностирования ПП, которое позволяет оценить распределение обратных токов в параллельных ветвях преобразователя с групповым соединением и использует принцип «охранного кольца». Произведены выбор его оптимальных параметров и оценка методической погрешности устройства. При моделировании работы данного устройства оценена методическая погрешность при различных вариантах подключения. Способ подключения зависит от месторасположения СПП в плече преобразователя. Установлено оптимальное соотношение параметров 0,5Й 1Л ,

данного устройства --> 10, (где Кс- резистор связи), а методическая

погрешность не превысит 9%; результаты расчетов, проведенных в пакете МАТЪАВ, отличаются от результатов моделирования в пакете МЦЬТШМ в пределах 1 %.

В четвертой главе приведено описание разработанной автором серии устройств экспресс-диагностирования преобразователей без демонтажа. Блок-схема устройства, обеспечивающего экспресс-диагностирование ПП с резисторами связи, пример моделирования диагностирования которым рассмотрен на рис. 2, представлена на рис.3.

Рис.3. Блок-схема устройства экспресс-диагностирования ПП с резисторами связи: ИИС - источник испытательных сигналов; БК - блок коммутации; Ф - фильтр; БП — блок питания; БИН - блок измерения напряжения; БИС - блок измерения сопротивления; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; БОД - блок обработки данных; 1, 2, 3, 4, 5- выводы устройства; Не -резисторы связи.

Блок-схема устройства экспресс-диагностирования СПП в преобразователях, использующего принцип «охранного кольца» приведена на рис.4.

Рис.4. Блок-схема устройства экспресс- диагностирования СПП в преобразователях: ИИС- источник испытательных сигналов; БК-блок коммутации; Ф

- фильтр; БП - блок питания; БПИВ - блок преобразования; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; ПК- преобразователь кодов; Т- табло; 1, 2, 3, 4- выводы устройства; 11с

- резисторы связи, ИП- испытуемый полупроводниковый прибор; измерительный резистор.

Пятая глава. Согласно нормативным документам контроль технического состояния СПП производится как при температуре окружающей среды, так и при максимально допустимой температуре полупроводниковой структуры. В данной главе рассмотрена методика экспресс-нагрева СПП для последующих измерений параметров приборов при максимально допустимой температуре полупроводниковой структуры. Установлено, что эффективным способом является контактный нагрев от внешнего источника теплоты через дополнительный тепловод -металлические шары. Предложена разработанная серия устройств экспресс-нагрева СПП.

В приложениях содержатся: алгоритмы обработки результатов пирометрического контроля ПП и отбраковки потенциально ненадежных СПП в преобразователе; результаты и алгоритмы определения токораспределения в ветвях ПП, статистической обработки результатов измерений; акты использования и внедрения результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана методика расчета температурного состояния СПП ПП с групповым соединением, основанная на численном решении задачи для уравнения теплопроводности со стохастическим источником.

2. Предложена методика выявления потенциально ненадежных СПП в преобразователе в процессе эксплуатации под нагрузкой на основе анализа распределения температур корпусов СПП в плече преобразователя, которая позволяет дать заключение о возможности его функционирования или необходимости ремонтных работ, не прекращая работу ПП.

3. Разработан программный блок для реализации методики по п.2, диагностирования и прогнозирования технического состояния СПП в преобразователе.

4. Разработаны методики выявления потенциально ненадежных СПП по результатам распределения обратных токов в параллельных ветвях без

демонтажа преобразователя с групповым соединением и устройства экспресс-диагностирования на основе данных методик, которые позволяют существенно экономить трудозатраты и сократить время ТО и ремонта ПЛ.

5. Исследована и определена методическая погрешность устройства экспресс-диагностирования преобразователей и определены параметры компонентов устройства, при которых методическая погрешность не превышает допустимого нормативными документами значения 10%.

6. Разработана методика, которая может быть использована при входном (выходном) контроле параметров СПП при максимально допустимой температуре полупроводниковой структуры, позволяющая сократить время испытаний и автоматизировать процесс контроля приборов, и серия устройств экспресс-нагрева СПП для реализации данной методики.

7. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения

разработанной методики выявления потенциально ненадежных СПП и

устройства экспресс-диагностирования СПП в преобразователях

метрополитена с групповым соединением при ориентировочной стоимости

оборудования 317 тыс.руб. составляет 630 тыс.руб на 12 единиц ПП.

Основные положения диссертационной работы, опубликованные в изданиях, входящих в перечень ВАК Минобразования России:

1. Шабалин Н.Г., Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Новые возможности диагностики полупроводниковых преобразователей / Локомотив, №7,2002. -С.29-30.

2. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Как найти ветвь со сквозным пробоем в статическом преобразователе / Локомотив, №1,2005. -С.35.

3. Выоненко Л.Ф., Зазыбина Е.Б., Курмашев С.М. Метод диагностирования силовых полупроводниковых преобразователей. /Обозрение прикладной и промышленной математики. Том 16. Вып. 2. М.:Редакция журнала «ОпиПМ», 2009. С. 304-305.

Основные положения диссертационной работы, опубликованные в других изданиях:

1. Курмашев С.М, В.И. Паленик В.И., Васильев П.Ю., Зазыбина Е. Б. Устройство для измерения обратного тока и тока утечки силовых полупроводниковых приборов, находящихся в преобразователе, параллельные ветви которого соединены резисторами связи. Свидетельство на полезную модель РФ № 19328, Бкж№23-20.08.2001.

2. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство для измерения обратного тока и тока утечки силовых полупроводниковых приборов, находящихся в преобразователе, параллельные ветви которого соединены резисторами связи / V Всероссийская конф. по проблемам науки и высшей школы: Фундаментальные исследования в технических университетах, (Санкт-Петербург, 8-9 июня 2001г.). -СПб.: СПбГТУ, 2001 - С.210-211.

3. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Новые средства диагностики силовых полупроводниковых преобразователей. /Всероссийская научн. конф.: Научно-технический прогресс на транспорте России в XXI веке. (Москва, 2-5октября 2001). -М.: ВНИИЖТ, 2001- С.46-48.

4. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство диагностики силового полупроводникового преобразователя. / Международный симпозиум «Элтранс-2001»:Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы. (Санкт-Петербург, 23-26 октября 2001г.). -СПб.: ПГУПС, 2001, С. 126.

5. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство измерения обратных токов и токов утечки силовых полупроводниковых приборов в полупроводниковых преобразователях с резисторами связи. Свидетельство на полезную модель РФ № 23507, Бюл.№17-20.06.2002.

6. Курмашев С.М., Зазыбина ЕЛ5. Повышение точности измерений при диагностике силовых полупроводниковых преобразователей. / Международная научн. практ. конф.: Теоретические и практические проблемы развития электроэнергетики России. (Санкт-Петербург. 27-28 июня 2002г.). СПб.:СПбГТУ, 2002. - С.282-283.

7. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство защиты электрических машин постоянного тока от перегрузки. Свидетельство на полезную модель РФ №28293.Бюл.№ 7-10.03.2003.

8. Зазыбина Е.Б., Кузенкова Н.В. Разработка математических и схемотехнических моделей для диагностики полупроводниковых преобразователей электроэнергии железнодорожного транспорта / Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» (Неделя науки-2003). Межвуз. сб. научн. трудов. СПб.:ПГУПС, 2003. С.161-165.

9. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б., Кузенкова Н.В. Исследование силовых полупроводниковых приборов и диагностика преобразователей электрической энергии железнодорожного транспорта. Методические указания к лабораторным работам по курсу: «Техническое обслуживание статических преобразователей подвижного состава». СПб.: ПГУПС. 2003,- 19с.

10. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б., Паленик В.И. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов. Патент на полезную модель №31454. Бюл.№22 -10.08.2003.

11. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б., Кузенкова Н.В. Экспресс-диагностика статических преобразователей электроэнергии железнодорожного транспорта / Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте.. Материалы второго международного симпозиума е^апэ 2003, 21-26 октября 2003г., ПГУПС, 2003. С. 422-427.

12. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Перспективы функциональной и тестовой диагностики при эксплуатации и техническом обслуживании полупроводниковых преобразователей, применяемых на железнодорожном транспорте / Развитие устройств электрической тяги. Сб. научн. трудов под ред. К.К. Кима. Санкт-Петербург. :ПГУПС, 2004. С.37-44.

13. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов. Патент на полезную модель №37232. Бюл. №10. -

10.04.2004.

14. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство для проверки силовых диодов и тиристоров в преобразователе. Патент на полезную модель № 37834. Бюл. №13,10.05.2004.

15. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов. Патент на полезную модель №49279. Бюл. №31. -

10.11.2005.

16. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Экспресс-диагностирование силовой части статических преобразователей железнодорожного транспорта /Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте. Материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием 19-21 мая 2005г. Красноярск, 2005. С. 494-499.

17. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Автоматизированный термостат для нагрева силовых полупроводниковых приборов / Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте. Материалы Третьего международного симпозиума «ЕИгапз' 2005», (15-17 ноября 2005г. Санкт-Петербург). - СПб.: ПГУПС, 2007. С; 328332.

18. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов.Патент на полезную модель №55993. Бюл. №24. -

27.08.2006.

19. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов. /Заявка на полезную модель №2009124181/22(033494) от 24.06.2009. Положительное решение от 06.08.2009г.

20. Курмашев С.М., Выонепко Л.Ф., Зазыбина Е.Б. Пирометрический метод контроля полупроводниковых преобразователей / Электрификация, инновационные технологии, скоростное и высокоскоростное движение на железнодорожном транспорте. «Элтранс-2009». Тезисы докладов Пятого международного симпозиума. (20-23 октября 2009г. Санкт-Петербург). - СПб.: ПГУПС, 2009. С. 52-53.

Подписано к печати -/-/.11.09 г. Печ.л.'-1,0

Печать офсетная. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16

Тираж 100 экз. Заказ № ДЗЭ.____

Тип. ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СРЕДСТВ И МЕТОДОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СПП ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА.

1.1 Краткий обзор силовых полупроводниковых преобразователей электрического транспорта.

1.2 Отказы и основные неисправности полупроводниковых преобразователей.

1.2.1 Характеристика отказов полупроводниковых преобразователей.

1.2.2 Причины отказов СПП в режиме эксплуатации.

1.3 Техническое диагностирование силовых полупроводниковых преобразователей железнодорожного транспорта.

1.3.1 Общие понятия.

1.3.2 Рабочее диагностирование и его аппаратная реализация.

1.3:3 Тестовое диагностирование полупроводниковых преобразователей и варианты его аппаратной реализации.

1.3.4 Тепловизионный и пирометрический контроль полупроводниковых преобразователей.

1.3.5 Экспресс-диагностирование полупроводниковых преобразователей и его аппаратная реализация.

1.4 Цели и задачи исследования.

2. АНАЛИЗ. ОТКЛОНЕНИЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР КОРПУСОВ СПП В ПЛЕЧЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.:.

2.1. Бесконтактный контроль состояния СПП в выпрямительных установках.

2.2. Метод обработки результатов измерений.

2.3 Метод сеток решения краевой задачи для уравнения теплопроводности.

2.4 Метод статистического моделирования.

2.4.1 Используемые вероятностные распределения.

2.4.2 Усеченное нормальное распределение.

2.4.3 Усечённое распределение Вейбулла.

2.5 Численное решение эталонной задачи.

2.5.1 Построение разностной схемы.

2.5.2 Обработка расчетных значений температуры нагрева корпуса СПП.

2.5.3 Описание вычислительного эксперимента.

2.6 Выводы по 2 главе.

3. АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОБРАТНЫХ ТОКОВ СПП В ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ С РЕЗИСТОРАМИ СВЯЗИ.

3.1 Выбор схемы замещения СПП.

3.2. Анализ токораспределения преобразователя на примере выпрямительной установки УВКМ-5.

3.3 Повышение точности измерений универсального устройства экспресс-диагностирования полупроводниковых преобразователей с резисторами связи.

3.4 Оценка методической погрешности устройства экспресс-диагностирования полупроводниковых преобразователей с резисторамисвязи:.

3.5 Выводы по главе 3.:.

4. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СПП И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА ИХ ОСНОВЕ.

4.1. Серия устройств экспресс-диагностирования силовых полупроводниковых преобразователей.

4.1.1 Устройство экспресс-диагностирования полупроводниковых преобразователей с резисторами связи.:.

4.1.2 Универсальное устройство экспресс-диагностирования полупроводниковых преобразователей.

4.1.3 Устройство диагностирования СПП в преобразователе.

4.2 Расчет ожидаемого экономического эффекта.

4.3 Выводы по главе 4.

5. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ЭКСПРЕСС-НАГРЕВА СПП.

5.1 Конструктивные параметры устройств экспресс-нагрева СПП.

5.2 Серия устройств экспресс - нагрева СИП.

5.2.1 Устройство экспресс - нагрева СПП с электродвигателем.

5.2.2 Устройство экспресс - нагрева СПП с электромагнитом.

5.2.3 Устройство экспресс - нагрева СПП с автоматическим регулированием

5.2.4 Устройство экспресс - нагрева СПП с регулированием скорости нагрева.

5.2.5 Устройство экспресс - нагрева СПП с блоком прогрева.

5.3 Выводы по главе 5.

Современные условия работы железнодорожного и муниципального транспорта выдвигают высокие требования к надежности электротехнического оборудования, в частности к силовым полупроводниковым преобразователям.

Одной из основных задач железнодорожного транспорта в современных условиях является снижение эксплуатационных затрат по всем направлениям, в том числе на техническое обслуживание (ТО) и ремонт силовых полупроводниковых преобразователей (СП) электрического подвижного состава (ЭПС) и тяговых подстанций. Сокращение затрат в последнем случае возможно по двум направлениям: уменьшение количества ТО и ремонтов и сокращение трудозатрат и времени. Помимо экономии прямых расходов, связанных непосредственно с проведением ремонтных работ, можно получить гораздо более существенную экономию при сокращении простоев дорогостоящего оборудования и уменьшении* количества отказов непосредственно в эксплуатации, что позволяет снизить, потребность в резервном оборудовании и избежать сбоев в движении поездов.

По результатам многочисленных исследований, в том числе проведенных и автором данной работы, можно констатировать, что при выходе из строя преобразователей отказы силовых полупроводниковых приборов (СПП) составляют до 80% на ЭПС и до 30-40% на тяговых подстанциях. Решение этой проблемы в совокупности с проблемой экономии возможно путем внедрения новых методик, и-устройств технического диагностирования и выявления предотказных состояний устройств электроснабжения и электроподвижного состава, а также с помощью перехода к системе технического обслуживания по фактическому состоянию.

Следует "отметить, что в-настоящее время и в обозримой перспективе на железнодорожном транспорте будут применяться ПП с групповым соединением СПП. Групповое соединение позволяет повысить предельное значение общей мощности преобразователя. Однако даже внутри одного типа СПП имеется разброс электрических и тепловых характеристик приборов, который существенно снижает эффективность группового соединения. При этом появляется неравномерность распределения токов и напряжений между приборами в соединении, и требуются специальные меры для решения этой проблемы. Для этого применяют подбор по вольт-амперной характеристике (ВАХ) СПП, а дополнительные выравнивающие цепи для групповых соединений СПП. Разброс параметров приводит к перегрузке по току и напряжению одного прибора и недоиспользованию другого в группе, что приводит к повышению вероятности отказа отдельных приборов. Процессы деградации, наличие скрытых дефектов СПП, резко неравномерные режимы работы ПП на железнодорожном транспорте определяют высокие требования к уровню надежности как самого СП, так и входящих в его состав СПП Поэтому крайне важно определять предотказные состояния СПП и своевременно заменять потенциально ненадежные приборы.

В этом направлении выполнены многочисленнные исследования российскими и зарубежными учеными^ разработаны разнообразные устройства диагностирования преобразователей. Однако ряд вопросов' в области диагностирования преобразователей не; получил окончательного решения и требует дополнительных исследований;

Целью работы является исследование тепловых и электромагнитных процессов в групповом соединении СПП тяговых преобразователей и разработка новых методик, и устройств экспресс-диагностирования ПП, позволяющих выявлять потенциально ненадежные приборы для недопущения отказов в преобразователе в процессе эксплуатации:

Научная новизна результатов работы состоит в.следующем:

1. Методика расчета температурного состояния СПП, находящихся в групповом соединении; основанная на численном решении задачи доя уравнения теплопроводности со стохастическим источником.

2. Анализ: отклонений распределения температур корпусов СПП в плече тягового преобразователя, полученных экспериментальным путем, от распределения, полученного при решении задачи для уравнения теплопроводности со стохастическим источником теплоты.

3. Анализ распределения обратных токов в плече преобразователя, ветви которого соединены резисторами связи, не имеющими общей точки.

4. Методики и устройства для нахождения потенциально ненадежных СПП в плече преобразователя без демонтажа последнего во время ТО и ремонта, методики и устройства экспресс-нагрева СПП.

Результаты работы были использованы при выборочных проверках состояния ПП тяговых подстанций Октябрьской ж.д. и Петербургского метрополитена, в учебном процессе по дисциплине' «Техническое обслуживание статических преобразователей подвижного состава», в отчете о НИР по гранту ПГУПС (тема №131, 2002г.) Они могут быть использованы при ТО ПП тяговых подстанций метрополитена, железных дорог и ЭПС.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на^ семинаре кафедры «Теоретические основы электротехники»^ ПГУПС 8- октября 2009г.; на ежегодных научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Неделя науки» ПГУПС (1998-2003г.г.); на V Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт-Петербург, 8-9 июня 2001г.); на Всероссийской научной' конференции «Научно-технический прогресс на транспорте России в XXI веке». (Москва, 2-5 октября 2001г.); на Международной научной практической конференции «Теоретические и практические проблемы развития электроэнергетики России» (Санкт-Петербург. 27-28 июня 2002г.); на Международном симпозиуме «Eltrans' 2003» «Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте». (Санкт-Петербург 21-26 октября 2003г.); на- Международном симпозиуме «Eltrans' 2005» «Электрификация и развитие энергосберегающей инфраструктуры и электроподвижного состава на железнодорожном транспорте (Санкт-Петербург, 15-17 ноября 2005г); на заседании секции НТС ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» (г. Санкт-Петербург, 30 сентября 2009г.).

По теме диссертации опубликовано 29 (двадцать девять) печатных работ, в том числе получены 9 (девять) патентов на полезную модель Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, и изложена на 132 страницах машинописного текста, в том числе 14 таблиц, 49 рисунков, 7 приложений на 22 страницах. Библиографический список насчитывает 135 наименований. Общий объем работы составляет 154 страницы.

Результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработана методика расчета температурного состояния СПП ПП с групповым соединением, основанная на численном решении задачи для уравнения теплопроводности со стохастическим источником.

2. Предложена методика выявления потенциально ненадежных СПП в преобразователе в процессе эксплуатации под нагрузкой на основе анализа распределения температур корпусов СПП в плече преобразователя, которая позволяет дать заключение о возможности его функционирования или необходимости ремонтных работ, не прекращая работу ПП.

3. Разработан программный блок для реализации методики по п.2, диагностирования и прогнозирования технического состояния СПП в преобразователе.

4. Разработаны методики выявления потенциально ненадежных СПЦ по результатам распределения обратных токов в параллельных ветвях без демонтажа преобразователя с групповым соединением и устройства экспресс-диагностирования на основе данных методик, которые позволяют существенно экономить трудозатраты и сократить время ТО и ремонта ПП.

5. Исследована и определена методическая погрешность устройства экспресс-диагностирования преобразователей и определены параметры компонентов устройства, при которых методическая погрешность не превышает допустимого нормативными документами значения 10%.

6. Разработан программный, модуль оценки токораспределения в параллельных ветвях преобразователя с резисторами связи с применением метрологического способа (совокупных измерений) уменыпеншь погрешности результатов измерений.

7. Разработана методика, которая может быть использована при входном (выходном) контроле параметров СПП при максимально допустимой температуре полупроводниковой структуры, позволяющая сократить время испытаний и автоматизировать процесс контроля приборов, и серия устройств экспресс-нагрева СПП для реализации данной методики. 8. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения разработанной методики выявления потенциально ненадежных СПП и устройства экспресс-диагностирования СПП в преобразователях метрополитена с групповым соединением при ориентировочной стоимости оборудования 317 тыс.руб. составляет 630 тыс.руб. на 12 единиц СП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. М.: Транспорт, 1999.-463с.

2. Находкин В.М., Черепашенец Р.Г. Технология ремонта тягового подвижного состава. Учеб. для техникумов ж.д. трансп. -М.: Транспорт, 1998.-461с.

3. Электроснабжение метрополитенов. Устройство; эксплуатация, и эксплуатация. /Под. ред. Е.И. Быкова. -М.: Транспорт, 1977. -528с.

4. Волков Н.Н., Кузнецов С.М. и др. Эксплуатация и ремонт тяговых подстанций электрифицированных железных дорог. -М.: Транспорт, 1975. -312с.

5. Тихменев Б.Н., Трахтман JI.M. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты. Учеб. для вузов ж.д. трансп. -М.: Транспорт, 1980.-471с.

6. Киселев И.Г., Буянов А.Г. Расчеты нагрева и охлаждения полупроводниковых преобразовательных установок железнодорожного транспорта. Учеб.пособ. СПб.: ПГУПС, 2001. -80с.

7. Хазен М.М., Лорман Л.М. Новые выпрямительные установки./ Локомотив. 1992. №3. -С.14-18.

8. Иньков Ю.М., Ротанов. Н.А. Преобразовательные полупроводниковые устройства подвижного состава. -М.: Транспорт, 1989;-263с.

9. Браташ В.А., Бигуч М.А., Володарский В.А. и др. Электровозы и тяговые агрегаты промышленного транспорта./ Под ред. В.А. Браташа. -М:: Транспорт, 1977.-528с.

10. Ю.Красников Ю.Б. Техническое обслуживание и ремонт выпрямительной установкиУВП-5. //Локомотив. -1999. -№1. -С.25-27.

11. Тяговые подстанции. /Учебник для вузов ж.-д. трансп./ Ю.М.Бей, Р.Р. Мамошин, Пупынин В.Н., М.Г. Шалимов. -М.: Транспорт, 1986. -319с.

12. Прохорский А. А. Тяговые и трансформаторные подстанции: Учебник для техникумов ж.д. трансп. -4-е изд., перераб. И доп. -М.: Транспорт, 1983. -496с.

13. Набойченко О.И., Вербицкий В.Д. и др. Новый преобразователь для тяговых подстанций. // Локомотив. -1995.-№3 -С.38-40.

14. Соколов С.Д., Бей Ю.М., Гуральник Я.Д. Полупроводниковые преобразовательные агрегаты тяговых подстанций. -М.: Транспорт, 1979. -264с.

15. Анцен Ю.Л., Долдин В.М. Диодные блоки модернизированы. // Локомотив. 1995.№3. с.41-42.

16. Блок тягового вьшрямителя ТПЖЕ-Ж. Руководство по эксплуатации. //НИИЭФА. 2001.-Юс.

17. Агрегат выпрямительный УВКМ-6 УХЛ4. Гарантийный'паспорт, 1989: -34с.

18. Технологическая инструкция по, эксплуатации и ремонту кремниевых выпрямителей на СТП.-СПб., 1996.

19. Выпрямители В-ТПЕД. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 2000. -25с.

20. Чибиркин В.В. .Создание силовых полупроводниковых приборов4 для преобразователей электроподвижного, состава./ Электротехника.- 1998. №3-С.1-9.

21. Чибиркин В.В., Ковтун В.И., Мартыненко В.А. Создание силовых полупроводниковых приборов для преобразователей электроподвижного состава.//Электротехника.- 1998. №7- С.38-46

22. Литовченко В.В, Баранцев О.Б., Чекмарев А.Е. Современные силовые управляемые полупроводниковые приборы // Локомотив. -1998. №10. -С. 24-28.

23. Флоренцев С.Н. Силовая электроника начала тысячелетия // Электротехника. 2003. №6. С.3-9.

24. Лоренц Л. Состояние и направления дальнейшего развития в сфере разработки, производства и применения силовых полупроводниковых приборов // Электротехника. 2002. №3. С.2-16.

25. Хрисанов В.И., Бржезинский Р. Анализ состояния и перспектив развития силовой электроники и электропривода (по материалам международной конференции ЕРЕ-РЕМС' 2002) // Электротехника. 2003. №6. С. 10-15.

26. Шерстюк В. Транзисторные ключи для устройств силовой электроники. IGBT, MOSFET, а может быть, биполярный транзистор? // Электронные компоненты.-2001 .№2.-с.59-65.

27. Иванов B.C., Панфилов Д.И. Компоненты силовой электроники фирмы Motorola.-M. Додека, 1998-144с.

28. Кай A. IGBT или MOSFET? Практика выбора.// Электронные компоненты.-2000№2.-С.75-81.

29. Дуплянкин Е. IGBT или MOSFET? Оптимальный выбор.// Электронные компоненты.-2000.№1 .-С.57-60.

30. Тяговый преобразователь большой мощности на транзисторах ЮВТ.//Железные дороги мира.-2001 .№3 .-с.32-33.

31. Тимофеев М. Интеллектуальные IGBT-модули компании Ffirchild Semiconductor// Электронные компоненты.-2002. №6.-С.62-65.

32. Новые силовые полупроводниковые приборы для тягового электроснабжения. // Железные дороги мира.-2000.№1 .-с.46-51.

33. Запираемые тиристоры (GTO). Получено с сайта http// rectivier. moris/ ru.

34. Драйман К., Бецольд К.-Х. Запираемый тиристор новый конструктивный элемент тяговых преобразователей // Железные дороги мира.-1988. №3.-С.19-24.

35. Флоренцев С.Н. Состояние и тенденции развития силовых ЮВТ-модулей // Электротехника. 2000. №4. С.2-6.

36. Ешио Накано. Новые IGBT- модули фирмы Hitachi. Получено с сайта http//chipnews.com.ua.

37. Флоренцев С. Силовые IGBT-модули основа современного преобразовательного оборудования // Электронные компоненты. 2002. №6. -С. 11-17.

38. Симкин Я., Колпаков А. Особенности применения силовых ЮВТ-модулей фирмы SEMIKRON// Электронные компоненты. 2002. №6. -С. 37-43.

39. Преобразователи в системах тягового электропривода. // Железные дороги мира.-1999. .№9.-С.41-42.

40. Электронный преобразователь энергии.// Железные дороги мира.-1998. .№9.-С.55-56.

41. SIEBEST новое поколение вспомогательных преобразователей. // Железные дороги мира.-2001. .№7.-С.32-37.

42. Тяговый. преобразователь серии TS 750 // Железные дороги мира.-1999. ,№8.-С.32-33.43 .Высокоскоростной электропоезд серии 500. // Железные дороги мира.-2000.№5.-С.30-34.

43. Статические и машинные сетевые преобразователи // Железные дороги мира.-1999. .№7.-С.40-46.

44. Стандартный преобразователь BAUM // Железные дороги мира.-2002. .№1.-С.40-45.

45. Мюллер К.-Д., Покровский С.В., Штер М. ЭП10 электровоз нового поколения для Российских железных дорог // Железные дороги мира.-2003. .№3.-С.22-29.

46. Липп А. и др. Высокоскоростной поезд VELARO для России. /Липп А., Йон Д., Манглер Р., Гапанович В.А., Назаров А.С., Назаров О.Н., Шилкин В.П. // Железные дороги мира.-2009. .№1.-С.36-50.

47. Григорьев A.M., Синегуб Г.А., Шпер В.Л. Основные направления исследования и повышения надежности силовых полупроводниковых приборов. Выпуск 1. Серия 05. Полупроводниковые силовые приборы и преобразователи на их основе. -М.: Информэлектро, 1985. -56с.

48. Беспалов Н. Причины отказов силовых тиристоров в режимах включения с высокими значениями скорости нарастания тока в открытом состоянии. // Силовая электроника. 2005. №2 .С.15-17.

49. Колпаков А. Взгляд в будущее силовой электроники. // Электронные компоненты. 2007.№8. С.16-23.

50. Линдер Ш. Силовые полупроводниковые приборы. Обзор и сравнительная оценка. // Электротехника. 2007. №10. С. 4-11.

51. Ефимов А.В., Галкин А.Г. Надежность и диагностика систем электроснабжения железных дорог. -М.: УМК МПС России, 2000. -512с.

52. ГОСТ 24461-80. Приборы полупроводниковые силовые. Методы измерений и испытаний. М.: Издательство стандартов, 2001.

53. ГОСТ 30617-98. Модули полупроводниковые силовые. Общие технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 1981. -54с.

54. Бервинов В.И. , Доронин Е.Ю. О влиянии индуктивности на надежность преобразователей // Локомотив. 2003. №12. С.40.

55. Гамаюнов А.В., Курмашев С.М., Васильев П.Ю. Методы и средства контроля качества силовых полупроводниковых приборов в преобразователях тяговых подстанций. -Научн. практ. конф. Окт ж.д.-СПб.: ПГУПС, 1999.-С.21.

56. Бервинов В.И. Техническое диагностирование локомотивов. Учеб. пособие. -М.: УМК МПС России, 1999. -190с.

57. ГОСТ 2911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов. 1990:

58. Технические средства диагностирования: Справочник/ В;В. Клюев, П.П. Пархоменко, В.Е. Абрамчук и др.; Под общей ред. В.В. Клюева. -М.: Машиностроение, 1989. -672с.

59. Маркин В.В., Миронов В.Н., Обухов С.Г. Техническая диагностика вентильных преобразователей. -М.: Энергоатомиздат. 1985. -152с.

60. ГОСТ 25314-82. Контроль неразрушающий тепловой. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов. 1982.

61. Белкин А., Гусев.Ю., Рогинская Л., Шуляк А. Прогнозирование состояния тиристоров в тиристорных преобразователях частоты // Электронные компоненты. 2002. №6. С.82-83.

62. Смирнов B.C., Жук В.Н. Диагностика электронной системы управления тиристорно-импульсными преобразователями электропоездов постоянного тока

63. Контроль элементов электрооборудования электрического подвижного состава. МИИГ. Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 792. -М.-1988. С. 60-64.

64. Ергучев JI.A. Встроенные .устройства диагностирования автономного инвертора напряжения // Контроль элементов электрооборудования электрического подвижного состава. МИИТ. Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 792. -М.-1988. С. 65-68.

65. Узарс В.Я., Храмцов В.Н. Входной контроль и диагностирование тиристоров преобразователя подвижного состава // Контроль элементов электрооборудования электрического подвижного состава. МИИТ. Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 792. -М.-1988. С. 69-77.

66. Беспалов Н., Мускатиньев- А., Трофимов И. Диагностика силовых полупроводниковых приборов. Аппаратура и методы /Новости электротехники. Информационно-справочное издание. -2001. -№(6)12-С.39.

67. Беспалов Н., Мускатиньев А., Трофимов И. «АДИП» решает задачу технической диагностики преобразователей /Новости электротехники. Информационно-справочное издание. -2002. -№(1)13 -С.39.

68. Добровольские ' Т.П., Руденский В.В. Средства диагностики преобразовательных секций тяговых подстанций //Полупроводниковая техника в устройствах электрических железных дорог. Межвуз. Сб. трудов. Под ред. А.Т. Буркова. Л.:ЛИИЖТ, 1981. С. 3-7.

69. Глухов И.Г. Автоматизация измерений основных параметров силовых полупроводниковых приборов. //Полупроводниковая техника в устройствах электрических железных дорог. Межвуз. Сб. трудов. Под ред. А.Т. Буркова. Л.:ЛИИЖТ, 1981. С. 15-18.

70. Кононов B.C., Бервинов В.И. Диагностирование выпрямительных блоков. //Локомотив. 1989.№12. С.25.

71. Власов А.Б. Тепловизионный контроль или диагностика? // Электротехника. 2002. №11. -С.62-64.

72. Власов А.Б. Тепловизионная диагностика объектов электро- и теплоэнергетики (диагностические модели): Учеб. пособие / А.Б. Власов. -Мурманск: Изд-во МГТУ, 2005. -206с.

73. Бажанов С.А. Тепловизионный контроль электрооборудования в эксплуатации (ч. 1.) М.: НГФ «Энергопрогресс», 2005. -80с.

74. Бажанов С.А. Тепловизионный контроль, электрооборудования в эксплуатации (ч.2.)-М.: НТФ «Энергопрогресс», 2005. -64с.

75. РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. //Под общ. ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, Л.Г. Мамиконянца 6 изд. перераб. и доп. - М.: НЦЭНАС, 1998. -256с.

76. Бажанов С.А. Перспективы использования инфракрасной диагностики в энергетике // Энергетик. 1994. №8.-С. 8-9.

77. Синицьш Н.Ф., Меламед Ю.И., Скачков В.А. Тепловизор помогает контактникам //Локомотив 1997. №2. С.48-49.

78. Уколов И.А., Южанин Ю.А., Вавилов В.П., Ширяев В.В., Аношкин И.А. Тепловизионная диагностика тяговых подстанций // Локомотив .1996 №4. С.35-37.

79. Лукьянов А.А., Капустин А.Н., Бондарик В.В. Термодиагностика оборудования электровозов // Локомотив. 2004. №6. С. 24-25.

80. Прибор экспресс-диагностики силовых полупроводниковых диодов в выпрямителях ( для тяговых подстанций городского электротранспорта). Получено с сайта www. wei. га

81. Диод Тестер - СД. Техническое описание и руководство по эксплуатации. М.: Энергия, 2000. -34с.

82. Гарбцейн В.М., Иванов С.В., Романовская JI.B., Флоренцев С.Н. Экспресс-метод определения теплового сопротивления силовых модулей. // Электротехника. 2000. № 12- С. 14-20.

83. Справочник по1 точным решениям уравнений тепло- и массопереноса. /А.Д. Полянин, А.В. Вязьмин; А.И; Журов, Д.А. Казенин. М.: Факториал, 1998. -367с.

84. Полянин А.Д., Зайцев В.Ф. Справочник по нелинейным уравнениям математической физики: Точные решения. М.: Физматлит, 2002 . 186с.

85. Самарский А. А. Теория разностных схем: Учебное пособие: М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1983.— 616 с.

86. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. М.: Едиториал УРСС, 2003. -782с.

87. Киселев И.Г., Никольская О.К. Расчет температурных полей тел сложной формы на ЭВМ. Учеб, пособ.: ЛИИЖТ, 1973. -76с.

88. Исакеев А.И., Киселев ИТ. и др. Расчет температурных полей узлов энергетических установок. /Исакеев А.И., Киселев И.Г., Ляпунов В.М., Никольская О.Н., Соловьев Б.А. /Под. ред. И.Г. Киселева. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1978. -192с.

89. Бахвалов Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. — 6-е изд. -М.:Бином. Лаборатория знаний, 2008.-63бс.

90. Вадзинский Р.Н. Справочник по вероятностным распределениям СПб.: Наука, 2001.

91. Протасов К.В. Статистический анализ экспериментальных данных. -М.: Мир, 2005. 142с.99.0стрейковский В.А. Теория надежности: учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 2003.-463с. 1

92. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход: Пер с нем. М.: Радио и связь, 1988.- 392с.

93. Теплотехнический справочник. Под. ред. В.Ю. Юренева, П.Д. Лебедева. т.2. -М.: Энергия, 1976.-896с.

94. Потемкин В.Г Инструментальные средства MATLAB М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000.

95. Дьяконов В.П. MATLAB: учебный курс. — СПб: Питер, 2001. -560с.

96. Дьяконов В.П., Круглов В.К. Математические пакеты- расширения MATLAB. Специальный справочник. — СПб.: Питер, 2001. -480с. •

97. Ю7.Тугов Н.М. и др. Полупроводниковые1 приборы. Учебник для вузов./ Н.М.Тугов, Б.А. Глебов, Н.А. Чарыков; Под. ред. В:А. Лабунцова.-М.: Энергоатомиздат, 1990.-576с.

98. Ю8.Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника. Учеб. пособие. — Ростов н/Д: Феникс, 2000. -448с.

99. Ю9.Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в среде MATLAB 6.0: учеб. пособ. СПб.: Корона, 2001. -320с.

100. Ю.Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс -СПб. Питер, 2000. -432с.

101. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на ЮМ PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. — М.: Солон-Р, 2000. -506с.

102. Загиуллин Р.1П. Multisim, Labview и Signal; Express. Практика автоматизированного программирования электронных устройств; -М.: Горячая линия Телеком, 2009. -366с.

103. ПЗ.Разевиг В.Д. Система проектирования Oread 9.2 —М.: Солон-Р, 2001. -520с.

104. Гаврилов Л.П. Нелинейные цепи в программах схемотехнического моделирования. — М.: Солон-Р, 2002. -362с.

105. И5.Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8;0i— М: Солон-Pj 2000= ^700с:

106. Селиванов.М.Н. и др. Качество: измерений: метрологическая справочная книга./М.Н; Селиванов, А.Э. Фридман, Ж.Ф. Кудряшова.- Л.: Лениздат, 1987.-295с.

107. Лячнев В.В., Сирая Т.Н., Довбета Л.И. Основы теории измерений физических величин: Учеб. пособие / Под ред. В.В. Лячнева. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. -310с.

108. Капустин- Л.Д., Копанев А.С., Лозановский А.Л. Надежность и эффективность электровозов ВЛ80 в эксплуатации. М.: Транспорт, 1986. -175с.

109. Авторское свидетельство СССР № 1635744, G 01 R 31/26,1989;

110. Курмашев С.М:, Зазыбина Е.Б. Новые средства диагностики силовых полупроводниковых преобразователей. // Тез. докл. Всероссийской научной конференции: Научно-технический прогресс на транспорте России в XXI веке. -М.: МГУПС, 2001. с.46-48.

111. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство измерения обратных токов и токов утечки силовых полупроводниковых приборов в полупроводниковых преобразователях с резисторами связи./ Свидетельство на полезную модель РФ № 23507, Бюл.№17.-20.06.2002.

112. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство для проверки силовых диодов и тиристоров в преобразователе. / Патент на полезную модель РФ № 37834, Бюл. №13.- 10.05.2004.

113. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство защиты электрических машин от перегрузок. / Свидетельство на полезную модель РФ №28293. Бюл.№ 7 -10.03.2003.

114. ГамаюновА.В., Гармашов А.В. Устройство для термостабилизации силовых полупроводниковых приборов // Применение полупроводниковойтехники в устройствах электрических железных дорог: Сб.тр. ЛИИЖТа; Под ред. А.Т. Буркова. ЛИИЖТ-СПб., 1985.-С.68-70.

115. Патент Японии №2935344 В2 , G01R 31/26; (16.08.1999.).

116. Патент Японии №2868325 В2 , G01R 31/26; (10.03.1999.).

117. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б., Паленик В.И. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов. Патент на полезную модель №31454. Бюл.№22-10.08.2003.

118. Курмашев? С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов. / Патент на полезную* модель №37232. Бюл. №10.-10.04.2004.

119. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов. / Патент на полезную модель №49279. Бюл. №31.-10.11.2005.

120. Курмашев С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов. / Патент на полезную модель №55993. Бюл. №24.-27.08.2006.

121. Курмашев- С.М., Зазыбина Е.Б. Устройство нагрева силовых полупроводниковых приборов. /Заявка на полезную* модель №2009124181/22(033494) от 24.06.2009: Положительное решение от 06.08.2009г.