автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Непрерывный контроль температуры предельно нагруженного оборудования электровоза

На правах рукописи

/&S

СМИРНОВ Валентин Петрович

НЕПРЕРЫВНЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЕДЕЛЬНО НАГРУЖЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА

Специальность 05.22.07 -«Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»

ABlОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ОМСК 2005

Работа выполнена в Иркутском государственном университете путей сообщения.

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор

ЛИСУНОВ Владимир Николаевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

АВИЛОВ Валерий Дмитриевич;

доктор технических наук, профессор

ГОРЮНОВ Владимир Николаевич;

доктор технических наук, профессор

ВЛАСЬЕВСКИЙ Станислав Васильевич.

Ведущая организация -

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологичсский институт подвижного состава» (ФГУП «ВНИКТИ»).

Защита диссертации состоится 17 июня 2005 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 218.007 01 при Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПСе) по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35.

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

Автореферат разослан 2005 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 218.007.01.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Омский гос. университет путей сообщения, 2005

mw

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. С 1 октября 2003 г. начала свою хозяйственную деятельность крупнейшая в мире и России транспортная компания ОАО «Российские железные дороги». К 2007 г. планируется увеличить объем грузовых перевозок на 22,5 %, пассажирских - на 8,4 %. При этом объем грузооборота превысит 2 трлн ткм. Для обеспечения этих показателей необходимо освоение производства нового, более надежного электроподвижного состава. При производстве электровозов нового поколения с асинхронным тяговым электроприводом существенно повышается актуальность проблемы по обеспечению их системами непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования с целью повышения надежности. Этим объясняется установка на первом опытном отечественном электровозе ЭП10 в обмотки асинхронного тягового электродвигателя несколько датчиков температуры.

Исследованию надежности тягового подвижного состава железных дорог, системам технического диагностирования и ремонта уделялось значительное внимание различными научными коллективами. Большой вклад в изучение этих проблем внесли Ю. А. Бахвалов, И. В. Бирюков, И. Н. Богаенко, В. И. Бочаров, А. И. Володин, И. И. Галиев, 3. Г. Гиоев, М. Д. Глущенко, А. А. Зарифь-ян, Д. Д. Захарченко, И. П. Исаев, В. А. Камаев, В. И. Киселев, A. Л. Курочка, В. А. Кучумов, А. А. Лисицин, В. Н. Лисунов, В. Б. Медель, М. Д. Находкин, М. П. Пахомов, А. В. Плакс, В. В Привалов, Н. А. Ротанов, А. Н. Савоськин, И. В. Скогорев, В. В. Стрекопытов, Т. А. Тибилов, В. П. Феоктистов, А. П. Хо-менко, В. А. Четвергов, В. Г. Щербаков, В"; Й. Янов и другие исследователи.

Значительный вклад в решение вопросов надежности наиболее «слабых» узлов тяговых электрических машин - коллекторно-щеточного узла и изоляционных конструкций тяговых двигателей - внесли В Д. Авилов, В. Г. Галкин, Г. Б. Дурандин, Ш. К. Исмаилов, М. Ф. Карасев, Е. Ю. Логинова, Р. Я. Медлин, А. Т Осяев, В. М. Попов, А. С. Серебряков и многие другие.

На сети железных дорог, электрифицированных по системе переменного тока, составляющей около половины электрифицированных дорог страны, эксплуатируются несколько типов грузовых электровозов. Срок эксплуатации их составляет от 12 до 35 лет и более. Выпуск новых грузовых электровозов прекращен, и в ближайшие 10-15 лет предполагается эксплуатация имеющегося в

настоящее время парка электровозов без п

•имяткА I

Это в наибольшей мере касается железных дорог Восточного региона, электровозы которых работают на крутых и протяженных уклонах при нагрузках, более чем на четверть превышающих нагрузки электровозов других дорог.

На долю тяговых электродвигателей (ТЭД) железных дорог Восточного региона приходится более одной пятой отказов Средняя стоимость устранения отказа ТЭД в несколько раз превышает стоимость устранения повреждений других видов оборудования. Значителен ущерб от задержек поездов при повреждениях двигателей. От трети до двух третьих неисправностей ТЭД вызваны пробоями изоляции обмоток.

Значительная доля отказов двигателей приходится на коллекторно-щеточный узел. Эти неисправности нередко связаны с затягиванием меди в межламельные промежутки коллектора, при котором существенно возрастает интенсивность возникновения круговых огней и износ коллекторов.

Более одной пятой отказов ТЭД вызвано повреждением моторно-якорных подшипников (МЯП). Нередко повреждения этого узла вызывают заклинивание колесных пар электровозов, разрушение (разбандажировку) якорей и возгорание ТЭД.

Существенное число отказов электровозов связано с повреждениями асинхронных вспомогательных машин (АВМ). На электровозах ВЛ85, которые выполняют большую часть работы в грузовом движении, более четырех пятых отказов приходится на мотор-компрессоры.

Ежегодный ущерб от возгорания оборудования электровозов Восточного региона составляет 6-7 млн р. и более. Имеют место случаи выгорания секций электровозов на 80 - 85%. Значительное количество пожаров оборудования электровозов вызвано возгораниями ТЭД, сглаживающих реакторов (СР) и вы-прямительно-инверторных преобразователей (ВИПов).

Тяговые двигатели отечественных электровозов переменного тока не имеют защиты от перегрева. Условную защиту от превышения температуры осуществляют токовые реле и быстродействующие выключатели. Однако они имеют токи уставки, составляющие 1,7 2,2 номинального тока, и допускают чрезмерный перегрев изоляции двигателей. Отсутствует контроль состояния МЯП. Электротепловые реле не срабатывают в большинстве случаев, вызывающих повышенный нагрев элементов АВМ. Нет контроля температуры СР и ВИПов. Противопожарная защита, установленная на электровозах ВЛ85, как показывает опыт^жеплу^т^ции, неэффективна.

Таким образом, анализ состояния надежности электровозов железных дорог Восточного региона свидетельствует о необходимости введения современных систем контроля температуры ТЭД, CP, ВИПов, АВМ и другого предельно нагруженного оборудования.

Цель и задачи исследований. Целью работы является повышение надежности электровоза путем непрерывного контроля температуры предельно [ нагруженного оборудования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

[ 1. Провести системный анализ надежности предельно нагруженного обо-

рудования электровоза в различных географических и макроклиматических зонах Транссибирской магистрали (на примере Красноярской, ВосточноСибирской, Забайкальской железных дорог).

2 Создать модель функционирования перегона железной дороги, определить ее характеристики, разработать методику оценки уровня надежности перегона железной дороги и его повышения введением непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза.

3 Определить влияние эксплуатационных воздействий на развитие процессов повреждения предельно нагруженного оборудования электровозов.

4. Обосновать механизм затягивания меди коллекторов тяговых двигателей на основании теоретических и экспериментально-статистических исследований. Установить влияние на этот процесс конструкционных, технологических, эксплуатационных и температурных факторов.

5. Разработать методы и средства непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза.

6. Внедрить и испытать элементы системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза и определить их

* экономическую эффективность.

Основные методы научных исследований. В теоретической части работы использованы методы теорий и расчетов нагревания и охлаждения твер-t дого тела, тепловых схем замещения, коммутации машин постоянного тока,

марковских цепей Экспериментальные исследования проводились на оборудовании электровозов постоянного и переменного тока и заключались в измерении параметров, характеризующих режим работы и состояние предельно нагруженного оборудования при тягово-эксплуатационных испытаниях, капи-

тальном, текущем ремонте и техническом обслуживании. Часть исследований проведена на специально разработанных модельных установках. Исследования осуществлялись в соответствии с методами планирования эксперимента и факторного анализа. Обработка и анализ опытных данных велись с использованием теорий и методов математической статистики: теории проверки гипотез, оценивания, корреляционного и регрессионного анализа.

Научная новизна работы. Решение поставленных задач определило научную новизну диссертационной работы, которая заключается в следующем.

1. Разработана концепция повышения надежности электровоза путем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования, синтезирующая принципы многокоординатности и многоуровневости, обеспечивающая эффективность и безопасность перевозочного процесса.

2. Разработана математическая модель функционирования перегона железной дороги с расчетным подъемом, которая позволяет установить взаимосвязи между элементами системы «перегон железной дороги», влияние каждого элемента на надежность системы, определить наиболее «слабые» элементы.

3. Выявлено, что в условиях эксплуатации электровозов переменного тока основными диагностическими параметрами, характеризующими тепловой процесс оборудования, являются температура и скорость ее нарастания.

4. Установлены степень и температурный характер влияния затягивания меди коллекторов ТЭД на интенсивность возникновения круговых огней и их износ. Уточнен механизм затягивания меди коллекторов, представляющий собой пластическую деформацию меди коллекторов, резко ускоряемую действием тока и электрического поля. Установлено, что затягивание меди коллекторов является составляющей общего износа, служит индикатором интенсивности износа коллекторов и указывает на перекоммутацию ТЭД в тяговом режиме. Разработана классификация факторов, влияющих на затя-ивание меди коллекторов, определены степень и характер этого влияния. Определены силы, действующие в контакте «щетка-коллектор» ТЭД электровозов, фактическая площадь контакта, плотность тока в контакте у'г и напряженность электрического поля Е, частота изменения у, и Е, температура в скользящем электрическом контакте. Установлена температура коллекторов ТЭД, при которой наблюдаются наименьший износ коллекторов, щеток, затягивание меди и количество круговых огней на коллекторах.

5. Разработаны методы и средства непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза с применением современной техники.

Достоверность научных положений и выводов подтверждена результатами теоретических, лабораторных и производственных исследований, испытаний, а гакже повышением в среднем на 25 - 35 % надежности электровозов после внедрения элементов системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования.

Практическая ценность работы заключается в формулировании и реализации концепции повышения надежности электровоза путем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования, отражающей совокупность принципов многокоординатности и многоуровневости.

Получены зависимости интенсивности износа узлов и элементов ТЭД элекфовозов постоянного и переменного тока от величины нагрузки, что позволяет прогнозировать и планировать срок их службы, разрабатывать эффективные мероприятия по предупреждению отказов, определять оптимальные массу составов и скорость движения на конкретных участках и направлениях железных дорог, устанавливать объективные нормы расхода запасных частей и материалов.

Предложенная модель надежности перегона железной дороги дает возможность выявить взаимосвязи между компонентами системы «перегон железной дороги», значение каждого компонента, наиболее «слабые» элементы и разработать мероприятия по повышению надежности системы. Разработаны методики расчета теплового старения изоляции ТЭД и CP при разных нагрузке, интенсивности вентиляции, ухудшении теплопроводности из-за потери пропиточным лаком диэлектрических свойств вследствие перегрева, некачественной пропитки и (или) пониженной теплоотдачи из-за загрязнения поверхности обмоток;

изоляции АВМ при разной нагрузке, изменении напряжения питания, увеличении времени пуска мотор-компрессоров (МК) при снижении напряжения питания, увеличении сопротивления пуску МК в зимний период эксплуатации, повреждении симметрирующих конденсаторов;

электронных приборов при разных нагрузке, интенсивности вентиляции, ухудшении теплоотдачи из-за ослабления контакта «тиристор-охладитель» или загрязнения поверхности охладителя. Предложенные методики дают возмож-

ность определять фактический срок службы оборудования и планировать мероприятия по сокращению его отказов.

Выявленный в работе электро- и молекулярно-механический механизм затягивания меди коллектора ТЭД наиболее полно описывает этот процесс Согласно установленному механизму затягивание меди представляет собой процесс ускоряемой воздействием электрического поля и тока пластической деформации поверхностного слоя коллектора, растягиваемого и сжимаемого выступами щеток. Выявление механизма затягивания меди коллекторов дает возможность существенно уменьшить интенсивность этого нежелательного процесса или полностью исключить его проведением комплекса конструкционных, технологических и эксплуатационных мероприятий.

Полученные зависимости интенсивности износа коллекторов, щеток, затягивания меди и количества круговых огней ТЭД от температуры коллекторов использованы при введении элементов системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза BJI85

Разработан непрерывный контроль температуры предельно нагруженного оборудования электровоза - ВИПов, CP, ТЭД и АВМ

Реализация результатов работы. Предложенные автором элементы системы непрерывного контроля температуры ТЭД, CP, ВИПов буксовых подшипников колесных пар внедрены на электровозах BJI80T №1369, ВЛ80Р №1814 и 1835 локомотивного депо Иркутск-Сортировочный, BJ185 № 85 и 130 депо Нижнеудинск ВСЖД, ВЛ85 № 40 и 222 депо Иланская КярЖД

По результатам исследований опубликовано 51 работа, получен патент на полезную модель «Устройство для автоматического регулирования температуры обмоток тяговой электрической машины постоянного тока», изданы в соавторстве учебные пособия с грифом УМО по курсам «Тяговые электрические машины», «Бесколлекторный привод ЭПС» и монография «Непрерывный контроль температуры предельно нагруженного оборудования электровоза».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на X, XII, XX научно-технических конференциях ИрИИТа (Иркутск, 1985, 1987, 1995); межвузовской науч-техн конференции «Железнодорожный транспорт Сибири: проблемы и перспективы» (Омск, 1998); науч.-техн. конференции, посвященной 70-летию ОмГУПСа (Омск, 2000); всероссийской науч -практ. конференции «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока» (Хаба-

ровск, 2001); науч-техн конференции СибГУПГа (Новосибирск, 2001); международной науч -практ конференции «Актуальные проблемы развития транспортных систем и строительного комплекса» (Гомель, 2001); III международной научной конференции «Научно-техническое и экономическое сотрудниче-С1ВО стран АТР в XXI в.» (Хабаровск, 2003); VIII всероссийской науч.-техн конференции «Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии» (Омск, 2004); международной научной конференции «Экология и энергосбережение» (Иркутск, 2004); II международной науч.-техн. конференции «Энергетика, эко-ло! ия. энергосбережение, транспорт» (Тобольск, 2004); заседаниях кафедр «Электронодвижной сослав» ИрГУПСа (Иркутск, 2002, 2003, 2004), «Электрические машины и аппараты» РГУПСа (Ростов, 2003), заседании секции «Электрическая тяга» НТС ОАО ВЭлНИИ (Новочеркасск, 2003); заседании кафедры «Элекфическая тяга» с участием специалистов кафедры «Локомотивы и локомотивное хозяйство» МИИТ (Москва, 2004), заседании научно-технического совета ФГУП «ВНИКТИ» Россия (Коломна, 2005)

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, выполнена на 298 страницах машинописного текста, содержит 188 иллюстраций, 54 таблицы, список используемой литературы из 225 наименований и приложение на 17 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, отражена структура диссертации, характеризуется научная новизна и практическая ценность результатов исследований.

В первой главе представлен проведенный системный анализ надежности предельно нагруженного оборудования электровоза - ВИПов, CP, ТЭД и АВМ.

Исследования, проведенные совместно с доцентом В. Г. Галкиным (ОмГУПС) показали, что наибольшее влияние на пробои изоляции ТЭД оказывают токовая нагрузка (температура нагрева изоляции) и ее характер (скорость нагрева изоляции). Зимой на железных дорогах Западной и Восточной Сибири наблюдаются интенсивное увлажнение состарившейся изоляции и ее пробой.

Исследованиями Уральского отделения ВНИИЖТа установлено существенное снижение мощности ТЭД НБ-418К6, ТЛ-2К1 по сравнению с НБ-412М при уменьшенном расходе воздуха. Это явление, как установлено автором, еще в большей степени проявляется и у ТЭД НБ-514.

Установлено, что зависимости параметров потоков отказов ТЭД электровозов ВЛЮУ, ВЛ80Т, ВЛ80С, ВЛ80Р и их изоляции от величины токовой нагрузки носят параболический характер. При значениях тока ТЭД, меньших тока продолжительного режима наблюдается практически линейная зависимость Штэд и о)т от нагрузки (рис. 1). В случае работы ТЭД с током, большим значения тока продолжительного режима, наблюдается резкое увеличение ы-цд, «„,

К, -»-

Рис. 1. Зависимость параметра потока отказов ТЭД от коэффициента К| (К) = 1ср /1*, 1ср, I,. - средний ток текущего и ток продолжительного режима)

Анализ показал, что надежность ТЭД НБ-514 после заводского ремонта почти в полтора раза ниже, чем НБ-418К6. Случаи отказа ТЭД НБ-514 электровозов ВЛ85 северного направления ВСЖД Тайшет-Таксимо (депо Вихоревка -ТЧ9, Северобайкальск - ТЧ12) более чем в два с половиной раза превышают количество отказов ТЭД того же типа электровозов депо Нижнеудинск (ТЧ2) и Улан-Удэ (ТЧ7) южного направления Тайшет - Петровский Завод (рис 2) Это вызвано значительными нагрузками и продолжительностью эксплуатации в условиях низких температур воздуха ТЭД электровозов северного направления. Аналогичная закономерность наблюдается и у ТЭД НБ-418К6 электровозов ВЛ80. Случаи отказа ТЭД НБ-418К6, использующихся на северном направлении движения более чем в три раза превышают количество отказов ТЭД этого же типа южного направления дороги.

10° KM

20 •

15 10

(!)

5

0

_ 23,85

9.93

6,2

25 -, отказ

10 км

Г 11°

5 •

21,68

11.01

7,35

3,96

JZL

ТЧ2

ТЧ5 ТЧ7

а

тч9 тч12

ТЧ2 ТЧ5 ТЧ7 ТЧ9 ТЧ12 б

Рис. 2. Надежность двигателей НБ-514 (а) и НБ-418К6(б)

Таким образом, прослеживается та же закономерность, что и у ТЭД дорог Западной Сибири, - старение изоляции ТЭД в первую очередь обусловлено скоростью нагрева изоляции и значением температуры нагрева.

Отказы ТЭД электровозов КярЖД имеют аналогичный характер. Наибольшее количество отказов вызвано пробоем изоляции обмоток и круговыми огнями на коллекторах. Одной из причин, вызывающих круговой огонь на коллекторе, является затягивание меди.

Выполнен анализ надежности АВМ пяти групп электровозов ВСЖД и КярЖД. У наиболее повреждаемых АВМ электровозов BJ185 депо Нижне-удинск отказы роторов находятся на уровне отказов статорных обмоток (рис. 3). Столь высокая доля выплавлений роторов двигателей АНЭ225 указывает на их работу в режиме, близком к режиму индукционного нагревателя. Установлено, что это явление вызвано отсутствием вентиляторов, вентиляционных каналов в листах ротора, скоса пазов ротора, открытием пазов ротора, а также неудовлетворительной защитой электротепловыми реле из-за значительного различия постоянных времени нагревания реле и АВМ.

Выявлено, что отказы ВИПов электровозов ВЛ85 нередко обусловлены существенным повышением их температуры из-за значительной неравномерности вентиляции. Повышенный нагрев и колебания температуры ведут к ускоренному термомеханическому старению электронных приборов (ЭП), что проявляется в ухудшении их характеристик и последующем выходе из строя. При нарушении характеристик ЭП увеличивается неравномерность распределения нагрузки оборудования электровоза, а также нарушается нормальная работа ВИПов (броски тока) из-за помех, особенно в зимний период. При появлении бросков тока ВИПа электровоз выводится из эксплуатации. Наиболее часто отказы ВИПов наблюдаются у электровозов BJI85 северного направления ВСЖД

Тайшет-Таксимо (рис. 4), что свидетельствует о существенном влиянии внешних условий эксплуатации, и прежде всего температуры окружающей среды, на надежность преобразователей.

Депо Нижнеудинск

со(1-0,169Т + 0,7969

а б

Рис. 3. Надежность статорных обмоток (а) и роторов (б) двигателей АНЭ225

1998 г 1999 г 2000 г 2001 г

Т -►

Рис. 4. Надежность ВИПов электровозов ВЛ85

Установлено четырехкратное снижение расхода воздуха СР электровозов ВЛ85 по сравнению с аналогичными реакторами электровозов ВЛ80 при практически равных потерях. Испытания электровозов ВЛ85 свидетельствуют о снижении расхода воздуха у трети реакторов до значений, составляющих четверть и менее номинального значения. Выявлено, что при этом возможен перегрев реактора с его воспламенением. Наблюдается снижение надежности СР и в первую очередь электровозов ВЛ85 (рис. 5). Часть перегревов реакторов вызвана перегрузкой по току, ослаблением крепления пйдводящих перемычек и

уменьшением теплоотдачи из-за значительного загрязнения обмоток. Несмотря на то что отказы СР составляют лишь несколько процентов от отказов электровозов, они наиболее опасны, так как большая часть возгораний оборудования э шктровозов ВЛ85 вызывается именно ими. Более половины пожаров на электровозах железных дорог Восточного региона вызвано возгораниями предельно нагруженною оборудования - ТЭД, СР, ВИПов и АВМ

РЭ4" "

N \ | 2 I г

2 | - | _

1 !_ И (

0 - —г

1я98 1999 7000 2001 т -

Рис. 5. Надежность СР электровозов переменного тока: а - количество порч; б - неплановых ремонтов

Во второй главе приведено математическое описание и обоснование модели перегона железной дороги, рассмотрены определяющие компоненты системы «электровоз», «машинист» и «окружающая среда».

Функционирование перегона железной дороги (ПЖД) с расчетным подъемом можно схематично представить как систему, состоящую из восьми последовательно соединенных элементов, отказы которых принято считать независимыми (рис. 6, а).

Представив технологический процесс функционирования ПЖД глобальной кибернетической системой, можно рассматривать его как ноток событий (отправление поезда с промежуточной станции, проследование сигналов, и 1 д.), наступающих поочередно в случайные моменты времени, квалифицируя его как простейший марковский процесс, обладающий свойствами случайного простейшего процесса: стационарностью, отсутствием последействия, ординарностью. Марковские процессы, протекающие в системе с дискретными состояниями и непрерывным временем, характеризуются вероятностями состояний Р(1), <7,(/) в любой момент времени Г, который определяется системой

дифференциальных уравнений Колмогорова, она составляется по мнемоническому правилу с использованием графа состояний (рис. 6, б)

^ = -/>(0¿4*,('); ^Р-^Х.рм-мМ). (О

ш - /=| 1=1 ш

б

Рис. 6. Схема (а) и граф состояний функционирования восьмиэлементной системы перегона железной дороги (б)

Систему уравнений (1) решают при условиях, задающих вероятность состояний в начальный момент времени t = 0, и при выполнении нормировочного условия:

P + £q,(0 = l- (2)

/-1

Если потоки событий, переводящие систему из состояния в состояние, стационарны (А = const), общее число состояний конечно и состояний без выхода нет, то существует предельный режим функционирования системы, характеризуемый предельной (финальной) вероятностью:

<7, = lim q{t), (/' = i^n). (3)

Для установившегося режима функционирования технологической системы будем иметь следующее решение системы уравнений (1): (

Р = -

1

] + А, + А-, + Я<гг + А, + Кс + К* + К '

^эл Аст /"л А,с /"СЦБ Аод Мс

/"м Мы Ип

<"3с ^СЦБ /"од ас

(4)

где Я - вероятность безотказной работы; <7, - вероятность отказов системы по соответствующим причинам: <7М - машиниста (локомотивной бригады); -электровоза; <7СТ - состава; дм - пути; дх - электроснабжения; с;си6 - СЦБ и связи; qQ¡¡ - организации движения; - среды.

Интенсивности отказов X, и восстановлений ¡1, ПЖД по соответствующим причинам можно вычислить по выражениям:

(5)

г = м, эл, ст, п, эс, сцб, од, с,

где ~ средняя продолжительность работы

системы ПЖД до отказа по соответствующим причинам (наработка на отказ); 7^, 7^, 7^, 7^, 7^ - средняя продолжительность нахождения

системы в состоянии соответствующих отказов.

На основании данных об отказах перегонов с расчетными подъемами железных дорог Восточного региона можно заключить, что наиболее уязвимыми элементами в глобальной системе ПЖД являются сложнейшая энергетическая кибернетическая система «электровоз», состоящая из тысяч деталей, нередко работающая с нагрузками, существенно превышающими номинальные, и не менее сложная биологическая «кибернетическая» система «машинист» (локо-

I- To

t = t'-t 0

мотивная бригада), существенно, до 40 - 50 % и более изменяющая, согласно рсзулыагам исследований ученых РГУПСа во главе с профессором В. Г Козу-бенко, свою работоспособность (надежность) в течение суток.

При расчете надежности на основании результатов исследований профессора МИИТа И. П. Исаева и возглавляемого им коллектива электровоз рассматривают как систему с несколькими возможными состояниями. Поток отказов электровоза считают простейшим марковским процессом, и он обладает свойствами стационарности, ординарности и отсутствием последействия.

Надежность электровоза опредс-ляют по схеме нахождения его в одном Н и *Н+

из двух возможных состояний: работо- ■ ■ способном или неработоспособном. Считают, что при этой схеме электро-

Рис. 7. Схема возможных ситуаций воз выполняет плановое задание по пе- при нахождении элекТрОВОза на линии

ревозкам за время I - ('- 1„ при любой

из следующих ситуаций (рис. 7): электровоз находится в рабочем состоянии к моменту времени /0 выдачи его на контрольный пункт и не откажет за время электровоз неисправен к моменту времени 1а, но восстанавливается за время г0 « / и не откажет за оставшееся время / - г0, еще достаточное для выполнения задания по перевозкам; после первого и последующих отказов на перегоне электровоз не требует межпоездного ремонта и восстанавливается за время, меньшее допустимого времени простоя на перегоне гд.

Применительно к этим ситуациям вероятность того, что задание по перевозкам не будет сорвано из-за ненадежности электровоза, оценивают вероятностью нормального функционирования электровоза

р.„.о=РоРЩ 1+III - PiоГ / (*„), (6)

где Рв - вероятность готовности электровоза к моменту выдачи его на контрольный пункт; P(t) - вероятность безотказной работы электровоза за время I; Т( гя) - вероятность восстановления работоспособного состояния электровоза за допустимое время простоя на перегоне тя; п - количество отказов электровоза за время I; к- порядковый номер отказа(1 <k<ri).

п

Формула (6) применена при условиях, что 1]тк«1 и 7(г„) =7(тд).

I

При среднем времени работы между отказами 7"0 = 1/А и среднем времени восстановления работоспособности электровоза на линии Тл = \//л вероятность его безотказной работы

ГГ. f

/40 =

т0 + тв

1-

Тп

7о+"/;

ЛЛ

(7)

При установившемся режиме эксплуатации, т. е при I -» стационарное значение Р((), равное Р0, представляет собой коэффициент готовности локомотива

Рп= к =

1о_

т0+тш

(8)

Вероятность исправного состояния электровоза в любой момент времени при установившемся режиме эксплуатации определяется его коэффициентом готовности. Поскольку допустимое время восстановления работоспособного

= „ г„

состояния электровоза на линии ограничено 0,75 - 1,0 ч, то полагая Р^) = е пренебрегая вторым слагаемым формулы (6), получим:

I

г0 + г.

(9)

Определена вероятность нормального функционирования электровоза при движении по расчетному подъему с поездом расчетной массы в штатном режиме работы -Кц,ь>1 = Ль (рис. 8), а также при снижении нагрузки и (или) повышении интенсивности вентиляции предаварийного силового блока (ВИП, СР, два ТЭД) без остановки поезда по сигналу системы контроля температуры -К/2, 012 = Установлено, что при движении в течении часа до промежуточной станции вероятность нормального функционирования электровоза осталась практически на одном и том же уровне.

Таким образом, введение системы непрерывного контроля температуры обеспечивает высокий уровень надежности как электровоза, так и всей системы «перегон железной дороги».

Ял К/2 А), о. е Рис. 8. Зависимость показателя безотказности ТЭД от коэффициента использования по току

Cj, Т2, Р2

Для обеспечения необходимого уровня работоспособности (надежности) машиниста (локомотивной бригады) предлагается средство в виде оздоровительного чая, технология производства которого разработана сотрудниками ИрГУПСа.

В третьей главе рассмотрены результаты экспериментально-теоретического исследования предельно нагруженного оборудования электровозов.

Системный анализ надежности ТЭД, CP, ABM электровозов, итоги которого приведены в первой главе, свидетельствует о существенной доле теплового старения в износе изоляции этого оборудования Это указывает на необходимость определения скорости теплового старения изоляции для установления срока ее службы. Используя методику определения теплового старения асинхронных двигателей, основанную на зависимости скорости химических реакций изоляции от температуры Вант-Гоффа и Арре-ниуса, можно якорь ТЭД с точки зрения его нагрева рассматривать как систему двух тел - обмотки и стали (рис. 9). Тела 1 и 2 (обмотка и сталь) обладают теплоемкостью С\ и С2 и связаны между собой тепловой проводимостью JI\2, а с окружающей средой - Л\ и Лг ■ В теле 1 выделяются потери Ри в теле 2 - Р2. Предполагается, что теплоемкость и тепловая проводимость не зависят от температуры, теплоемкость окружающей среды Сср равна бесконечности, температура окружающей среды 9ср постоянна.

Составим уравнения теплового баланса для каждого тела обмотки (тело 1) и стали (тело 2)

Ло( 1 + axx)dt = Cidri+Л) г,Л+Л,2( г, - r2)dr, (10)

P2dt + Л, 2( г, - r2)dt = C2dr2 + Л2 T2dt, (11)

где г, и т2 - превышения температуры соответственно обмотки и стали над температурой окружающей среды, °С; а - температурный коэффициент сопротивления материала проводника обмотки, 1/°С.

После решения системы уравнений и преобразований установившееся значение превышения обмотки якоря

Сср= оо, Эср= const

Рис. 9. Тепловая схема замещения якоря ТЭД

1-атк(к?-1)

где гн и гк - превышение температуры обмотки в номинальном режиме и в опыте короткого замыкания; к, = /, / /и. В номинальном режиме

гн=Д/>си + Д/>мнМ, (13)

где Д/^ и и Л/^, н - номинальные потери соответственно в стали и меди якоря ТЭД, Вт; А - эквивалентная теплоотдача обмотки, Дж/с°С. В опыте короткого замыкания

(14)

Решая совместно уравнения (13) и (14), находим

гк=ти/1 + а, (15)

где а = АРС н / АРм н.

Подставив выражение (15) в уравнение (12), получим:

а + К*

т> = г»-^-ГТ-7Т- <16>

а + \-атн{к, -1)

Тепловой износ изоляции якоря ТЭД на ;-м участке

I 1

Щ

Е, = ¡е [в" (17)

о

где 5 ср - средняя температура окружающей среды, °С; вн - номинальная температура нагрева изоляции, °К; В - коэффициент, характеризующий интенсивность теплового старения изоляции; / - текущее время, с; Г - постоянная времени нагревания якоря, с.

Суммарный тепловой износ изоляции якоря тягового двигателя

п

Ег = X Е<- (18)

Дополнительный износ изоляции якоря ТЭД при перегрузках и (или) снижении расхода охлаждающего воздуха

ж

в.

в,

I„ \-е г +Гя1 7 ^ +273

Л + [<?

57

г„ 1-е ' + г„,е ' + ^ н 271

I )

Л -

о

о

-('„+57>

П9)

где 7„ или Гсрв время работы ТЭД при перегрузке и (или) снижении расхода воздуха; ту - установившееся превышение температуры якорной обмотки при перегрузке и (или) снижении расхода охлаждающего воздуха, 7 или Гс р „ постоянная времени нагревания якоря при номинальной вентиляции или снижении расхода воздуха.

Максимальное превышение температуры

Предложенная методика позволяет определять скорость и величину теплового старения изоляции якоря ТЭД из-за перегрузок, вызванных необоснованным завышением массы поезда на одну движущую ось, при следовании по приказам с выключением части ТЭД и неравномерным распределением нагрузки между двигателями, а также эта методика дает возможность количественно оценить тепловое старение при снижении интенсивности вентиляции вследствие обрыва вала вентилятора, повреждения крепления вентиляторного колеса на валу, при обратном направлении вращения вентиляторов и повреждении воздуховодов. Расчет по предлагаемой методике показал, что при движении по расчетному подъему с поездом расчетной массы и с наблюдаемым в эксплуатации десятикратным снижением расхода охлаждающего воздуха изоляция якоря стареет на тридцать один час.

Аналогичная методика позволяет определять скорость и величину теплового старения изоляции АВМ электровозов. Наибольшие превышение температуры и тепловой износ изоляции имеют место при затяжных пусках МК из-за снижения напряжения контактной сети ниже допустимого значения, повышенного момента сопротивления в зимний период эксплуатации, повреждения симметрирующих конденсаторов.

Определение перегрева и теплового износа изоляции МК при изменении условий работы, приводящем к увеличению времени пуска МК, выполняется по следующей методике. Находим превышение температуры обмотки в конце раз-

т„=ту(\-е~г) + т ке

Т

(20)

гона при первом затяжном пуске, вызванном снижением напряжения контактной сети ниже допустимых значений:

гп =(1/а + гр)-<?*"-1/а, (21)

где тр - среднее превышение температуры обмотки при нормальном времени пуска; Кн - критерий нагревания обмотки при пуске. Критерий нагревания

= (22)

где 7- конструктивная постоянная двигателя; Як - импульс квадрата кратности пускового тока.

Конструктивная постоянная

7= 3 г0а1и2/С, (23)

где га сопротивление фазы обмотки при температуре окружающей среды; С - теплоемкость обмотки статора.

Импульс квадрата кратности пускового тока

//<=/„ЯпЛ (24)

где Кп ,2 = (/п//н)2 среднеквадратичное значение кратности пускового тока 1„ за время пуска /„.

11ревышение температуры обмотки в конце периода откачки /|

т12 = гр{1-е"''т>)+тие-^, (25)

где Г, и Т2 - постоянные времени нагревания и остывания двигателя. Превышение температуры в конце периода выключения Iг

*п = *м?"г1Тг- (26)

Для второго и последующих циклов работы МК расчет выполняется аналогично. В качестве исходного превышения температуры второго цикла принимается 7,з, третьего-т23 (рис. 10).

Дополнительный износ изоляции приводного двигателя компрессора при затяжных пусках

л-*■ 1

Рис. 10. Нагрев приводного двигателя компрессора при затяжных пусках: '

1 - пуск, 2 - откачка, 3 - выключение МК |

В выражении (27): п - количество затяжных пусков МК;

Т, = ((тр+ 1пУЛ + (т„ + т12)/,/2 + (т„+ т1Э)г2/2)/гц; т2 = ((г,3 + т21)гп/2 + (т2, + г22) /,/2 + (т22 + т23)/2/2)//ц;

ти=((7(Л.|,з + тп1)1„/2 + ( т„, + Ти2) /,/2 + (тл2 + тпЪ)12И)Пи,

где /„, /2 - время пуска, откачки и выключения МК; /„= гп+ г2 - время цикла работы МК; т, - среднее превышение температуры обмотки в течение цикла; т„ - наибольшее превышение температуры обмотки при затяжных пусках; /0 -время остывания обмотки приводного двигателя компрессора при восстановлении номинального напряжения контактной сети. В диссертации приведены аналогичные методики определения теплового старения приводных двигателей вентиляторов, СР и электронных приборов ВИПов.

В четвертой главе приведены результаты экспериментально-теоретического исследования надежности коллекторно-щеточного узла (КЩУ) ТЭД в зависимости от теплового фактора.

Из трех внешних факторов - относительной влажности, температуры воздуха и уровня внешних вибраций - наибольшее влияние на затягивание ме- ^

ди оказывает средняя температура воздуха 5ср. Причем влияние 5ср проявляет- ^ ся различно на ТЭД разных типов. Наиболее интенсивный сдвиг меди ламелей ТЭД НБ-418К6 и ТЛ-2К1 наблюдается соответственно при 9ср равном - 20 и - ^

5°С. Параметр потока затяжек двигателей НБ-406, НБ-412К при Эср =0 — 5°С имеет наименьшее значение.

Рассмотрена возможность выполнения множественного анализа на разных уровнях и установлено, что достаточно полный анализ может быть выпол-

нен на уровне депо, эксплуатирующего одну серию электровозов и один тип ТЭД на одном участке обращения. Для отбора значимых факторов в модель из числа эксплуатационных и технологических характеристик работы электрического скользящего контакта ТЭД, предположительно оказывающих влияние на затягивание меди, после опытной эксплуатации проводились парный регрессионный анализ полученных данных и ранжирование факторов. Последующие контрольные испытания в эксплуатации показали, что многомерная связь между скоростью затягивания меди коллекторов ТЭД ТЛ-2К1 и характеристиками работы скользящего контакта описывается уравнением:

у = 5,1952 - 0,1005лс, +1,416х2 - 0,0864д:3 - 0,0233*4 + 1,634х5, (28) где у(У3) - скорость затягивания меди, мм/106 км; х](Зср) - среднее значение температуры окружающего воздуха, °С; .*2 (Кн) - коэффициент, характеризующий отношение плотностей тока набегающей части щетки и всей щетки;

(Ро) - остаточное нажатие на щетки, Н; х4(хд) - пробег после механической

обработки коллектора, тыс. км; х5(е/) - смещение щеток при реверсировании ТЭД, мм.

Статистические характеристики скорости затягивания меди и воздействующих факторов приведены в таблице.

Статистические характеристики скорости затягивания меди и воздействующих факторов

Показатели Среднее значение Среднее квадрати- ческое отклонение Коэфс шциенты

регрессии вариации эластичности ß

У 4,327 2,051 - 0,474 - -

х\ 15,46 6,84 -0,1005 0,442 0,359 0,335

Х2 1,875 0,446 1,416 0,238 0,614 0,308

21,29 7,00 - 0,0864 0,329 0,425 0,295

х4 52,3 18,9 - 0,0233 0,361 0,282 0,215

Х5 0,665 0,236 1,634 0,355 0,252 0,188

Данные, приведенные в таблице свидетельствуют о том, что наибольшее влияние на интенсивность образования затяжек ТЭД ТЛ-2К1 оказывают температура окружающего воздуха х, и характер токораспределения в щетках х2.

Достаточно сильно воздействуют на затягивание меди факторы, определяемые технологией ремонта КЩУ х}, х5, и длительность пробега после механической обработки коллектора х4.

Средняя температура поверхности коллекторов двигателей .9 к зависит от режимов работы, интенсивности вентиляции, конструктивных особенностей и меняется соответственно изменениям средней температуры воздуха, которая в условиях дорог Урала и Сибири имеет сезонный размах около 80"С.

Измерения в эксплуатации показали, что наименьшее превышение средней поверхностной температуры коллекторов наблюдается на ТЭД ТЛ-2К1 (35,2 - 37,8°С), оно увеличивается на НБ-418К6 (47,5 - 50,7°С) и имеет наибольшее значение на НБ-406 (71,1°С).

На коллекторной установке, находящейся на открытом воздухе, проведены эксперименты, в которых определялись характеристики электрического скользящего контакта при разной ,9к. Результаты опытов свидетельствуют о существенном изменении коэффициента трения/и падении напряжения АС/ в контакте при наблюдаемом в эксплуатации изменении средней температуры поверхности коллекторов ТЭД, определяющей количество влаги в контактной зоне. Наибольшие значения / и АС/ отмечаются при 9, =35 - 40 и 90 - 100°С, наименьшие - при 70 - 80"С (рис. 11).

0,20 ел

/ 0,10 0,05

1 /7 2

4

0

20

40 9« -

60

д и

2,0 В

1,0

0,5

1

2/ *

<

"С 100

20

40 9« -

60

°С 100

Рис. 11. Зависимость коэффициента трения (а) и падения напряжения (б) в электрическом скользящем контакте от изменения температуры коллектора

Средняя температура поверхности коллекторов ТЭД ТЛ-2К1 и НБ-418К6 35 40°С и наибольшие значения/ и АС/ наблюдаются при 9 к, равной 0 - -5 и - 15 - -20°С. При указанных значениях температуры воздуха интенсивность затягивания меди коллекторов максимальна. Повышение температуры воздуха до + 25°С и, соответственно, ТЭД ТЛ-2К1 и НБ-418К6 до 60 и 75°С, когда

имеют место невысокие значения/и в электрическом скользящем контакте, приводят к замедлению скорости затягивания меди. Аналогичные изменения средней поверхностной температуры коллекторов,/, АС/ и интенсивности затягивания меди наблюдаются и у двигателей НБ-406 и НБ-412К.

Пятая глава посвящена разработке и исследованию технических средств для непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза. Результаты выполненных исследований надежности предельно нагруженного оборудования электровозов (главы 1, 3, 4) свидетельствуют о необходимости ввода бортовых систем контроля температуры, дающих информацию о тепловом состоянии оборудования непосредственно в эксплуатации, и обеспечивающих благодаря этому более полный и точный диагноз и прогноз состояния оборудования.

Анализ методов и средств контроля температуры показал, что в условиях эксплуатации предельно нагруженного оборудования электровозов переменного тока наиболее предпочтительными датчиками температуры являются металлические термосопротивления с линейной характеристикой изменения сопротивления в зависимости от температуры, полупроводниковые термосопротивления с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) и термосопрогивлеиия с положительным ТКС (позисторы). Возможно также использование в качестве датчиков температуры диодов, транзисторов в режиме диода и биметаллических реле-регуляторов. При контроле температуры якорных обмоток ТЭД эффективным является метод косвенного измерения по температуре компенсационной обмотки (КО). При измерении температуры МЯП ТЭД, СР, ВИПов, статорной обмотки, железа статора, подшипников АВМ наиболее приемлемым является метод непосредственного измерения.

Элементы системы непрерывного контроля температуры введены на электровозах ВЛ 80Т (ТЭД и СР) и ВЛ85 (МЯП ТЭД, СР, ВИП, буксовые подшипники колесных пар) (рис. 12, а).

Комплексом датчиков (позисторов) 1 вырабатываются сигналы, соответствующие температуре объекта. Информация поступает на вход измерительного устройства (ИУ) 2 встроенной температурной защиты (УВТЗ), являющегося пороговым устройством превышения уровня температуры.

Пока температура контролируемых объектов находится на допустимом уровне, суммарное сопротивление последовательно включенных позисторов одного УВТЗ не превышает образцового значения. При этом горит лампа зеле-

ного цвета (3) в схеме сигнализации (СС) 3. Превышение температуры одного из объектов контроля номинального значения вызывает рост сопротивления по-зистора. Суммарное сопротивление позисторов УВТЗ достигает установленного значения, оно срабатывает и в схеме сигнализации 3 загорается лампа красного цвета (Кр). При этом локомотивная бригада либо устраняет причину перегрева, уменьшая нагрузку и увеличивая интенсивность вентиляции, либо отключает ТЭД или силовой блок СБ. В трехуровневой системе (рис. 12, б) КД1, ИУ1, СС (3, Ж) обеспечивают контроль предварительного перегрева (>9пр = 19Д01, -15°С). Комплекс датчиков 4, измерительное устройство 5 и схема

сигнализации 3 (Кр) информируют локомотивную бригаду об увеличении температуры одного из объектов до предельно допустимого значения.

I 2 з

Рис. 12. Функциональные схемы температурного контроля: а - двухуровневая; б - трехуровневая

Элементы микроконтроллерной системы, работающей по неизменной программе, реализованы в блоке температурного контроля (ВТК) ТЭД электровоза ВЛ85 (рис. 13), опробованном и испытанном в лабораторных условиях и эксплуатации.

Комплексом датчиков (транзисторов, включенных по схеме диода) 1 вырабатываются сигналы, соответствующие температуре объекта. По сигнальным проводам информация от датчиков поступает в аналогово-цифровой коммутатор 2, выполняющий их упорядоченный временной опрос. Выходной сигнал АЦК - совокупность квантованных по времени входных сигналов - поступает на вход измерительного устройства 3. В ИУ сигналы усиливаются и поступают на устройство индикации температуры (микроамперметр) 4 и пороговое устройство (ПУ) превышения уровня температуры (элемент И-НЕ) 5. В ПУ проис-

ходит уровневая (амплитудная) оценка значений составляющих выходного сигнала АЦК Процесс повторяется циклически до тех пор, пока какая-либо составляющая не превысит заданного в ПУ образцового значения. Это происходит при увеличении температуры ТЭД до предельно допустимого значения. В этот момент времени ПУ вырабатывает сигнал остановки временного опроса Е0 для устройства управления (УУ) АЦК 6. Устройство управления останавливает процесс квантования, соединяя датчик ТЭД с повышенной температурой через АЦК с ПУ Одновременно ПУ активизирует схему сигнализации 7 и схему аварийного отключения (CAO) (устройство задержки времени отключения) 8, которая начинает отсчет времени до отключения линейного контактора или быстродействующего выключателя предаварийного ТЭД. При остановке АЦК схема индикации (СИ) 9 информирует локомотивную бригаду о номере перегретого ТЭД. Локомотивная бригада, получив информацию о перегреве, принимает решение об устранении причин его возникновения. При отсутствии адекватной реакции локомотивной бригады и температуре ТЭД выше предельно допустимой по истечении установленного времени задержки CAO произведет отключение перегретог о ТЭД. При снижении температуры отключенного ТЭД ниже допустимой система разрешает его включение.

Рис. 13. Функциональная схема температурного контроля ТЭД

Элементы микроконтроллерной системы с использованием в качестве датчиков температуры термосопротивлений с отрицательным ТКС типа ММТ-1 реализованы в опытном образце температурного контроля ТЭД и СР секции электровоза ВЛ85 (рис. 14).

2 3 4

Рис 14. Функциональная схема системы температурно! о контроля ТЭД и СР секции электровоза ВЛ85

Выходной сигнал АЦК £/кв поступает на вход измерительного устройства (компаратора) предварительного нагрева (ИУП) 3 (Зпр = 9поп -20°С). Производится сравнение ии с образцовыми значениями напряжения ^прТЭд и (/|1рГР.

Процесс повторяется до тех пор, пока температура одного из ТЭД или СР (например, ТЭД1) не возрастет до &пр. При этом напряжение первой составляющей £/кв станет меньше (7прТЭД, что вызовет зажигание светодиода ТЭД1 на индикационной линейке схемы информации о предварительном нагреве (СИП) 4. При увеличении температуры ТЭД или СР до измерительное устройство аварийного нагрева (ИУА) 5 подает сигнал на устройство управления АЦК 6.

При этом, как и в схеме БТК (см. рис. 13), прекращается опрос датчиков 1, схемы 7, 8 подают световой сигнал и показывают вид и номер перегретого оборудования, а схема 9 начинает отсчет времени на его аварийное отключение.

Элементы системы, которая обеспечивает непрерывный контроль температуры коллекторов ТЭД на заданном уровне, внедрены на электровозе ВЛ85 (рис. 15).

аЧ

ПН кмш мв

КМ 121 КМ114 КМ14

6)

12

да по

13

ИУ сс Кр

Рис. 15 Функциональная схема системы непрерывного контроля температуры оборудования электровоза ВЛ85: а - схема поддержания температуры коллекторов ТЭД на заданном уровне; б - схема температурного контроля

С датчика температуры - позистора 4 (контроль температуры коллектора #к осуществляется по температуре КО) - непрерывно поступают сигналы о температуре коллектора на измерительное устройство 5.

При снижении |9к до 70°С измерительное устройство 5 подает сигнал на включение контактора 2 преобразователя частоты 3 типа ПЧ25/50 и отключение контакторов 8 мотор-вентиляторов (МВ) 7, прекращая их питание напряжением частотой 50 Гц от трансформатора 1. После выдержки времени 4 - 6 с включаются контакторы 6, подавая напряжение частотой 25 Гц на МВ. При повышении температуры коллектора до 80°С по сигналу датчика 10 измерительное устройство 9 отключает контактор 2 питания преобразователя частоты, контакторы 6 и включает контакторы 8, подавая напряжение частотой 50 Гц МВ 7. Контроль температуры ВИПов, СР и ТЭД электровоза осуществляет система, включающая комплекс датчиков 11, измерительные устройства 12 и схему световой сигнализации 13.

В шестой главе приведены результаты производственных исследований и дана оценка экономической эффективности внедрения элементов системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза. С 1974 г. автор представляемой работы являлся непосредственным исполнителем исследований по указанной выше научно-технической проблеме, принимал участие в испытании почти всех отечественных электровозов постоянного и переменного тока на участках семи железных дорог - ЮжноУральской, Западно-Сибирской, Кемеровской, Красноярской, ВосточноСибирской, Байкало-Амурской и Забайкальской. Большая часть внедряемой работы проведена на Восточно-Сибирской дороге. В процессе длительных исследований и наблюдений за работой электровозов автор пришел к выводу о том, что одним из основных недостатков конструкции электровозов постоянного и особенно двенадцатиосных и трехсекционных электровозов переменного тока со сложными вентиляционными системами является отсутствие непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования. В наибольшей степени отсутствие температурного контроля сказывается на работе электровозов железных дорог Восточного региона, для которых характерны многочисленные подъемы значительных крутизны (до 17 %о и более) и протяженности. При имеющем место увеличении нагрузки и снижении интенсивности вентиляции отдельных ТЭД, СР и ВИПов это приводит к интенсивному тепловому старению изоляции ТЭД, СР и термомеханическому старению электронных приборов ВИПов.

Впервые элементы системы непрерывного контроля температуры ТЭД НБ-418К6 и СР типа РС-53 были введены на электровозе ВЛ80Т № 1369 депо Иркутск-Сортировочный Восточно-Сибирской железной дороги. В качестве датчиков температуры в системе применены позисторы СТ14-2А, которые установлены на КО ТЭД с противоколлекторной стороны (рис. 16) и на обеих подводящих шинах СР (рис. 17), т. е. в местах, обеспечивающих объективный контроль температуры оборудования.

Рис. 16. Крепление датчиков на КО ТЭД на позиции а: 1 - обмотка; 2 - датчики; 3 - элементы крепления, на позиции б- 1 - изоляция; 2 - шина; 3 - эпоксидная смола; 4 - теплопроводящая паста; 5 - позистор; 6 - сигнальные провода; 7 -поверхностный слой изоляции.

Рис. 17. Монтаж датчика температуры СР на позиции а: I - пластина с датчиком; 1 - кожух; 2 - стягивающая шпилька; 3 - магнитопровод; 4 - обмотка, на позиции б: II - монтаж датчика в пластине, на позиции в: 5 - датчик; 6 - фторопластовая лента; 7 - теплопроводящая паста

Элементы системы непрерывного контроля температуры СР (рис. 18, а), МЯП ТЭД (рис 18, б) и буксовых подшипников колесных пар (рис. 18, в) введены на электровозе ВЛ85 № 130 депо Нижнеудинск ВСЖД. В системе в качестве датчиков температуры СР использованы позисторы типа СТ14-2А, а МЯП ТЭД и буксовых подшипников - позисторы типа РТС-3. Датчики установлены в крышках МЯП и в верхних частях букс колесных пар - над внутренними подшипниками, где, согласно проведенным исследованиям, наблюдается наибольший нагрев.

в

Рис. 18. Фрагменты иллюстраций крепления датчиков температуры на оборудовании электровоза: а - на СР; б - в крышке МЯП ТЭД; в - в буксе колесной пары,

Элементы системы контроля температуры коллекторов и обмоток ТЭД, СР, ВИПов введены на электровозе ВЛ85 № 85 депо Нижнеудинск. В системе в качестве датчиков температуры СР использованы позисторы типа СТ14-2А, а ТЭД и ВИП - типа РТС-3. Позисторы, контролирующие температуру СР, установлены на подводящих шинах реактора, а ТЭД - на КО. Позисторы, которые контролируют температуру ВИПов, установлены в охладители тиристоров третьего и четвертого плеч. Эти тиристоры наиболее нагружены в условиях

эксплуатации электровозов железных дорог Восточного рег иона и находя гея в наименее охлаждаемых нижних рядах тиристоров ВИПов Датчиками температуры коллекторов ТЭД в системе контроля служат позисторы РТС-3, установленные на КО второго, наименее боксуюшего двигателя электровоза.

Определен эффект введения системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза, который достигается путем экономии эксплуатационных расходов, полученной за счет существенного уменьшения отказов. Годовой экономический эффект от внедренной системы составляет 17621 р. на один электровоз BJ185.

В результате многолетних теоретических и экспериментальных исследований разработаны концепция и принципы повышения надежности электровоза путем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Системный анализ надежности электровозов железных дорог Восточного региона показал, что отсутствие непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования приводит к снижению надежности электровозов на 25 - 35 % и к увеличению количества пожаров на 55 - 60 %.

2. Разработана концепция повышения надежности электровозов путем введения системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования, синтезирующей совокупность принципов многокоординатно-сти и многоуровневости. Такой подход обеспечит надежную работу электровозов на лимитирующих подъемах железных дорог Восточного региона.

3. Предложена математическая модель функционирования перегона железной дороги с расчетным подъемом, которая позволила установить взаимосвязи между компонентами системы и выявить определяющее влияние компонентов «электровоз», «машинист» и «окружающая среда» на надежность железной дороги.

4. Показано, что внедрение системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровозов уменьшает отказы ТЭД на 30 35 %, CP - на 55 - 60 %, ВИПов - на 30 - 35 %; АВМ - на 35 - 40 %, случаи возгорания оборудования электровозов - на 55 — 60 %, затягивание меди коллекторов ТЭД - в 2,6 - 3,3 раза, количество круговых огней на коллекторах ТЭД - в 3,1 - 3,7 раза, износ коллекторов ТЭД - в 2,8 - 3,4 раза, износ электрощеток ТЭД - в 1,2 - 1,3 раза.- •

5 Разработаны методики расчета теплового старения изоляции ТЭД и CP при разных нагрузке, интенсивности вентиляции, теплопроводности и теплоотдаче изоляции обмоток; изоляции АВМ при разных нагрузке, напряжении питания, увеличении времени пуска из-за снижения питающего напряжения, повышенном сопротивлении пуску, повреждении симметрирующих конденсаторов; электронных приборов при разных нагрузке, интенсивности вентиляции и

^ теплоотдаче

6 Выявлены степень и температурный характер влияния затягивания меди коллекторов ТЭД на интенсивность возникновения круговых огней и износ

g коллекторов Уточнен механизм затягивания меди коллекторов, представляю-

щий собой пластическую деформацию меди, резко ускоряемую действием тока и электрического поля. Показано, что затягивание меди коллекторов является составляющей общего износа, индикатором интенсивности износа коллекторов и указывает на перекоммутацию двигателей в тяговом режиме. Разработана классификация факторов, влияющих на затягивание меди коллекторов, установлены степень и характер этого влияния. Определены силы, действующие в контакте «щетка-коллектор» ГЭД электровозов, фактическая площадь контакта, плотность тока в контакте /Л и напряженность электрического поля Е, частота изменений jr и £, температура в скользящем электрическом контакте.

7 В результате статистической обработки данных о надежности оборудования электровозов получены зависимости интенсивности износа элементов ТЭД электровозов постоянного и переменного тока от величины нагрузки, сви-детечьствующие об увеличении скорости теплового старения изоляции ТЭД в три - пять раз при токах нагрузки, превышающих номинальное значение. Полученные зависимости позволяют прогнозировать срок службы ТЭД, определять оптимальную массу составов и значения скорости движения на определенных участках и направлениях железных дорог, разрабатывать эффективные

' мероприятия по предупреждению отказов, устанавливать объективные нормы расхода запасных частей и материалов.

8 Элементы системы непрерывного контроля температуры предельно * нагруженного оборудования внедрены на семи электровозах BJT80 и BJ185

Восточно-Сибирской и Красноярской железных дорог. В течение трех лет опы гной эксплуатации этих электровозов узлы предельно нагруженного оборудования, оснащенные средствами непрерывного контроля температуры, рабо-

тали безотказно.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Смирнов В. П. Заволакивание коллекторов тяговых электродвигателей на электровозах постоянного и переменного тока /В.П.Смирнов// Тезисы докл. науч.-техн. конф. / Иркутский ин-т инженеров ж.-д. трансп. Иркутск, 1985. С. 78-79.

2. Об эксплуатации электровозов ВЛ15 на направлении Зима - Слюдянка / Н. С. Назаров, В. П. Смирнов, А. П. Хоменко и др. // Тезисы докл. науч.-техн. конф. / Иркутский ин-т инженеров ж.-д. трансп. Иркутск, 1987. С. 185- 189.

3. Особенности эксплуатации электровозов ВЛ10 при вождении длинно-составных и тяжеловесных поездов / Н. С. Назаров, В. 11. Смирнов, А. П. X о м е н к о и др. // Тезисы докл. науч.-техн. конф. / Иркутский ин-т инженеров ж.-д. трансп. Иркутск, 1987. С 189 - 192.

4 Некоторые замечания по надежности электрических машин электровозов ВЛ15 / В. П. Беляев, Ш. К. Исмаилов, В. П. Смирнов и др. // Вопросы совершенствования конструкции, диагностирования и надежности локомотивов в условиях Средней Азии; Ташкенский ин-т инж. ж.-д. трансп. - Ташкент, 1991.-36 с.-Рус -Деп.в. ЦНИИТЭИ МПС 15.05.91, № 5518.

5. Макаров В. В. Тяговое обеспечение длинносоставных и тяжеловесных поездов на участках тяжелого профиля / В. В. Макаров, В П Смирнов,

A. В. Соколов//Тезисы докл. науч.-техн. конф./Иркутск, 1995. С 94-95.

6. Макаров В. В. Особенности работы выпрямительно-инверторных преобразователей электровозов ВЛ85 / В. В. Макаров, В. П Смирнов, С. Л. Скурски й // Тезисы докл. науч.-техн. конф. / Иркутск, 1995. С 95-96

7. Макаров В. В Анализ надежности работы электрооборудования электровозов ВЛ10У на Иркутском отделении ВСЖД / В. В Макаров,

B. П. С м и р н о в // Тезисы докл. науч.-техн. конф. / Иркутск, 1995 С 97 - 100

8. Макаров В. В. О надежности электрического оборудования магистральных электровозов ВСЖД / В. В. Макаров, В. П. Смирнов, А. С. Шитиков // Сб. науч. тр. / Иркутский ин-т инж. ж.-д. трансп. Иркутск, 1998.

C. 42 - 46.

9. Коротаев Е. Н. Оперативное регулирование мощности ЭПС переменного тока/ Е. Н. Коротаев, Е. Г. Кармаданов, В. П. Смирнов //Тезисы докл. науч.-техн. конф. / Иркутск, 2000. Ч. 1. С. 106 - 107.

, f

!ii»H.*f |

.) I, v» m "

W-*--------------

10 МакаровВ В Оздоровительный чай для локомотивных бригад / В В Макаров, A M Худоногов, В П. Смирнов // Локомотив. 2001 № 12. С 44.

11 Худоно1ов А. М. Асинхронный электропривод технологических установок железнодорожного транспорта: Учебное пособие / А. М. Худоногов, В П Смирнов, И А. Худоногов / Иркутский гос. ун-т путей сообщения. Иркутск, 2001. 94 с.

12. Худоногов А. М. Напряженность электрического поля, частота изменения тока и напряженности в скользящем электрическом контакте тяговых двигателей / А. М. Худоногов, В. П. Смирнов // Вестник Алтайского гос. техн. ун-та. 2001. № 1. С. 45-48.

13 Худоногов A M Система температурного контроля и защиты оборудования электроподвижного состава/А. М. Худоногов, В. П. Смирнов// Вестник Ал шйско! о гос техн. ун-та. 2001. № 1. С. 62 - 68.

14 Смирнов В П. Система стабилизации температуры тяговых двигателей / В. П. Смирнов // Вестник Алтайского гос. техн. ун-та 2001. № 1. С. 74 - 76.

15 ХудоноговА. M Механизм затягивания меди коллекторов тяговых двигателей / А. М. Худоногов, В. П. Смирнов // Вестник Алтайского гос. техн. ун-та. 2001. № 2. С. 42 - 45.

16. Смирнов В. П. Фактическая плотность тока в скользящем электрическом контакте тяговых двигателей / В. П. Смирнов // Вестник Алтайского гос. техн. ун-та. 2001. № 2. С. 56 - 69.

17. Смирнов В П. Усилия в скользящем электрическом контакте тяговых двигателей / В П См ирнов//Вестник Алтайского гос. техн. ун-та. 2001 № 2. С 75 - 77

18. Смирнов В П Энергосберегающие режимы регулирования мощности электровозов переменного тока с непрерывным контролем температуры электрооборудования / В. П Смирнов// Вопросы совершенствования работы железнодорожного транспорта в условиях реструктуризации отрасли: Сб. науч. тр. / Дальневосточный гос. ун-т путей сообщения Хабаровск, 2001. Т. 1 С. 24-31.

19. Макаров В. В. Ресурсосберегающие принципы в технологии сушки увлажненной изоляции электрооборудования ЭПС / В. В. Макаров, В. П. Смирнов, А. М. Худоногов и др. // Вопросы совершенствования ра-

6oibi железнодорожного транспорта в условиях реструктуризации отрасли- Сб науч тр / Дальневосточный гос. ун-т путей сообщения. Хабаровск, 2001 Т 1 С 32-37.

20. СмирновВ П Методы и средства диагностики вентиляции электровозов /В П Смирнов// Вопросы совершенствования работы железнодорожного транспорта в условиях реструктуризации отрасли' Сб. науч тр / Дальневосточный гос ун-т путей сообщения. Хабаровск, 2001. Т 1.С 70-75

21. Смирнов В П Режимы работы и непрерывная диагностика асинхронных вспомогательных двигателей электровозов переменного юка / В П.Смирнов// Вопросы совершенствования работы железнодорожного транспорта в условиях реструктуризации отрасли: Сб. науч. гр / Дальневосточный гос. ун-т путей сообщения Хабаровск, 2001. Т. 1. С. 75 - 80.

22. Смирнов В. П Режимы работы оборудования электровозов переменного тока ВСЖД / В П Смирнов// Транспортные проблемы Сибирского региона- Сб науч. тр. / Иркутский ин-т инженеров ж -д. транспорта. Иркутск, 2001. Ч. 1. С. 92-96.

23 Смирнов В. П Устройства непрерывной диагностики вентиляции и температуры силового оборудования электровозов / В П. Смирнов// Транспортные проблемы Сибирского региона: Сб. науч. тр / Иркутский ин-т инженеров ж.-д. транспорта. Иркутск 2001 Ч. 1 С 102- 106.

24. Смирнов В. П. Диагностика вентиляции электровозов переменного тока по величине активной мощности приводных асинхронных двигателей вентиляторов /В П. Смирнов// Транспортные проблемы Сибирского региона-Сб. науч. тр / Иркутский ин-т инженеров ж.-д. транспорта. Иркутск, 2001. Ч 1 С. 107- 112.

25. Смирнов В. П Температура в скользящем электрическом контакте тяговых двигателей электровозов / В. П. С м ир но в // Транспортные проблемы Сибирского региона: Сб науч тр / Иркутский ин-т инженеров ж.-д. транспорта. Иркутск, 2001. Ч. 1. С. 117 - 123.

26. Смирнов В П Фактическая площадь скользящего электрическою контакта тяговых двигателей электровозов / В. П. Смирнов // Транспортные проблемы Сибирского региона: Сб. науч. тр. / Иркутский ин-т инженеров ж.-д. транспорта. Иркутск, 2001. Ч. 1. С. 124 - 136.

27 СмирновВ П. Стабилизация температуры тяговых двигателей электровозов / В. П. Смирнов // Тезисы, докл. науч.-техн. конф. / Дальневосточный гос ун-т путей сообщения. Хабаровск, 2001 Т. 1. С 31 - 33.

28 СмирновВ. П Непрерывный контроль температуры тягового двигателя электровоза переменного тока / В П. Смирнов, И. С. Пехметов // Транспортные проблемы сибирского региона- Сб науч тр / Иркутский гос. ун-т путей сообщения. Иркутск, 2002 Ч. 1 С. 136- 139.

29 Худоногов Л. М. Повысить надежность асинхронных двигателей / A M Худоногов, В. П Смирнов, В. В Макаров // Локомотив. 2003 .4» 3 С. 39 - 40.

30 Худоногов А. М. Учебно-практическое пособие по автоматизированному электроприводу ЭПС и технологического оборудования локомотивных предприятий. Часть 1. Электропривод постоянного тока- Учебное пособие / A M Худоногов, В. В. Макаров, В П. Смирнов и др. / Иркутский гос ун-т путей сообщения. Иркутск, 2003. 149 с.

31 Пат. 33674 Россия Устройство для автоматического регулирования температуры обмоток тяговой электрической машины постоянного тока / В. П Смирнов, В. В Макаров и др.

32 Смирнов В. П Температурный режим контакта щетка-коллектор двигателей электроподвижного состава / В П Смирнов// Вестник Алтайского гос. техн ун-та. 2003. № 1 С. 121 - 125

33. Смирнов В. П. Площадь скользящего контакта щетка - коллектор двигателей электроподвижного состава / В. П Смирнов// Вестник Алтайского гос техн ун-та 2003. № 1. С. 177- 186.

34 СмирновВ П. Анализ причин отказов асинхронных вспомогательных двигателей электровозов ВСЖД и пути повышения их надежности / В П Смирнов, Е. В. Конева, Е. В Ефремов//Тр третьей междунар науч конф творческой молодежи / Дальневосточный гос. ун-т путей сообщения. Хабаровск, 2003. Т. 1. С. 54 - 57.

35 Смирнов В. П. Анализ причин отказов тяговых двигателей НБ-514 ВСЖД / В. П. Смирнов, Е. В. Ефремов, И. С Пехметов // Тр третьей междунар науч. конф творческой молодежи / Дальневосточный гос ун-т путей сообщения Хабаровск, 2003. Т. 1. С. 61 -65.

36 Смирнов В. П Повышение функциональной надежности тяговых электрических машин введением многомерной системы непрерывного контро-

ля температуры /В.П.Смирнов// Современные тенденции в развитии и конструировании коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии: Тезисы, докл. восьмой всероссийск. науч -техн. конф / Омский государственный университет путей сообщения. Омск, 2003. С. 112 - 115.

37. Смирнов В. П. Непрерывный контроль температуры предельно нагруженного оборудования электровоза: Монография / В. П. Смирнов. Иркутский гос. ун-т. Иркутск, 2003. 328 с.

38. Смирнов В. П. Широтно-прерывный метод сушки увлажненной изоляции тяговых электродвигателей / В. П. Смирнов, А. М. Худоногов // Науч. пробл. тр-та Сибири и Дальнего Востока. 2003. № 3. С. 185 - 192.

39. Смирнов В. П. Основы повышения функциональной надежности электровоза / В. П. Смирнов // Науч. пробл. тр-та Сибири и Дальнего Востока. 2003. № 3. С. 179- 184.

40. Смирнов В. П. Многомерная система управления тепловыми режимами электровоза / В. П. Смирнов // Науч. пробл. тр-та Сибири и Дальнего Востока. 2003. № 3. С. 192 - 198.

41. Смирнов В. П. Анализ режимов сушки увлажненной изоляции обмоток тяговых электродвигателей / В. П. Смирнов, А. М. Худоногов // Ползуновский вестник. 2004. № 1. С. 249 - 253.

42. Смирнов В П Теоретические основы повышения функциональной надежности электровоза введением многомерной системы температурного контроля / В. П. Смирнов// Ползуновский вестник. 2004. № 1. С. 254 - 256.

43. Смирнов В. П. Повышение функциональной надежности электровоза введением многомерной системы контроля и регулирования температуры / В. П. Смирнов//Ползуновский вестник. 2004. № 1. С. 257 -260.

44. Лисунов В. Н Непрерывный контроль температуры оборудования электровоза/ В. Н. Лисунов, В. П. Смирнов, А. М. Худоногов // Тр. ме-ждунар. конф. / Афинский технологический ин-т Афины, 2004. С. 85 - 92.

45. Смирнов В. П. Основы повышения функциональной надежности электровоза / В. П. Смирнов // Тр. 2-й междунар. науч.-техн. конф. / Новосибирская гос. акад. водного тр-та, Тобольск, 2004. Ч. 1. С. 31 - 33.

46. Многомерная система контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза / В. Н. Лисунов, А. Н. Ходакевич, А М. Ху-доногови др.// Тр. 2-й междунар. науч.-техн. конф. / Новосибирская гос. акад. водного тр-та, Тобольск, 2004. Ч. 1. С. 61 - 65.

47 Энергосберегающая импульсно - прерывистая технология оздоровительного чая для локомотивных бригад / Л H Ходакевич, В П Смирнов, A M Ху д о н о го в и др//Тр. 2-й междунар. науч-техн конф. / Новосибирская гос акад. водного тр-та, Тобольск, 2004. Ч. 2 С 294-296.

48 Смирнов В. П. Влияние температурного фактора на надежность коллекторно-щеточного узла тягового электродвигателя / В. П. Смирнов // Вестник Красноярского гос. аграрного ун-та 2004 №5. С 174- 178.

49. Смирнов В П Анализ надежности предельно нагруженного оборудования электровоза / В П Смирнов// Вестник Красноярского гос. аграрного ун-та. 2004. № 5. С. 183 - 187

50 СмирновВ П. Тепловое старение изоляции тяговых электрических машин / В П Смирнов// Вестник Красноярского гос. аграрного ун-та. 2004. №5. С. 187-190.

51 ИсмаиловШ К. Теоретические основы повышения функциональной надежности электровоза введением многомерной системы температурного контроля предельно нагруженного оборудования / Ш К. Исмаилов, В. П Смирнов; Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2004. - 20 с. -Рус. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 02.11.04, № 6450-жд 04.

Типография ОмГУПСа. 2005. Тираж 100 экз. Заказ 327 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35.

i

<

\

í

I

(

>

V *

! J

(

I í

I i

) к

I

!

¡i' *

¡

I

)<

i

4

B-884 9

РНБ Русский фонд

2006-4 16677

Оглавление.

Введение.

1. Системный анализ надежности предельно нагруженного оборудования электровозов железных дорог Восточного региона.

1.1. Анализ надежности тяговых двигателей.

1.2. Влияние нагрузки на надежность тяговых двигателей электровозов постоянного и переменного тока.

1.3. Влияние метеорологических условий эксплуатации на надежность тяговых двигателей.

1.4. Характер и причины отказов тяговых двигателей в эксплуатации

1.5. Анализ надежности тяговых двигателей после капитального ремонта на Улан-Удэнском локомотивовагоноремонтном заводе. 1.6. Анализ надежности асинхронных вспомогательных машин электровозов переменного тока.

1.7. Анализ надежности выпрямительно-инверторных преобразователей электровозов ВЛ85.

1.8. Анализ надежности сглаживающих реакторов электровозов переменного тока.

2. Научные основы повышения надежности электровоза путем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования.

2.1. Применимость марковских цепей для формирования модели функционирования железной дороги.

2.2. Модель функционирования технологического процесса перегона железной дороги с расчетным подъемом.

3. Экспериментально-теоретическое исследование надежности предельно нагруженного оборудования электровозов.

3.1. Тепловое старение изоляции тягового электрического двигателя.

3.1.1. Закономерности теплового старения изоляции электрических машин.

3.1.2. Тепловой переходный процесс тягового двигателя.

3.2. Тепловое старение изоляции асинхронной вспомогательной машины.

3.2.1. Тепловой переходный процесс асинхронного электродвигателя

3.2.2. Анализ воздействия отклонения напряжения питания на процесс теплового износа изоляции асинхронного двигателя АНЭ225 привода компрессора.

3.2.2.1. Анализ работы и исследование тепловых реле АВМ электровозов.

3.2.2.2. Электромеханические переходные процессы при пуске асинхронного двигателя.

3.2.2.3. Тепловые переходные процессы при пуске асинхронного двигателя.

3.2.2.4. Анализ влияния пусковых токов на процесс теплового износа изоляции асинхронного электродвигателя.

3.2.2.5. Методика расчета нагревания обмоток приводного двигателя компрессора.

3.2.3. Методика определения теплового износа изоляции двигателя вентилятора при отклонении напряжения в контактной сети.

3.2.3.1. Расчет напряжения питания асинхронной вспомогательной машины в зависимости от напряжения на токоприемнике.

3.2.3.2. Расчет превышения температуры обмотки статора двигателя

АНЭ225 при номинальной мощности на валу.

3.3. Тепловой переходный процесс выпрямительно-инверторного преобразователя.

4. Экспериментально-теоретическое исследование надежности коллек-торно-щеточного узла тягового двигателя.

4.1. Круговые огни и износ коллекторов при затягивании меди.

4.2. Затягивание меди на двигателях электровозов постоянного и переменного тока.

4.3. Многофакторный анализ затягивания меди коллекторов ТД.

4.4. Исследование факторов, влияющих на затягивание меди коллекторов.

4.5. Площадь скользящего контакта.

4.6. Фактическая плотность тока в переходе щетка - коллектор.

4.7. Напряженность электрического поля в контакте. Частота изменения тока и напряженности.

4.8. Температура в скользящем контакте.

4.9. Усилия при трении щеток о коллектор.

4.10. Механизм затягивания меди коллекторов тяговых электродвигателей

5. Разработка методов и средств непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза.

5.1. Обоснование и выбор методов и средств температурного контроля.

5.1.1. Принципы, методы и средства непрерывного контроля температуры.

5.1.2. Метод измерения температуры с использованием в качестве датчика транзистора в режиме диода.

5.1.3. Расчет элементов мостовой схемы измерения температуры.

5.1.4. Определение рабочего диапазона измеряемых температур.

5.1.5. Варианты конструктивного исполнения элементов системы температурного контроля.

5.1.6. Выбор оптимального варианта исполнения системы непрерывного температурного контроля.

5.1.7. Помехоустойчивость системы.

5.1.8. Генератор тактовых импульсов.

5.1.9. Схемы управления аналоговым коммутатором.

5.1.10. Схема индикации состояния счетчика или номера открытого канала аналогового коммутатора.

5.1.11. Блок сигнализации системы температурного контроля.

5.1.12. Подсистема автоматического отключения по превышению критической температуры.

5.2. Система непрерывного контроля температуры тяговых двигателей и сглаживающих реакторов электровоза BJI

5.2.1. Схема системы непрерывного контроля температуры. Работа системы в режиме автоматического опроса.

5.2.2. Работа системы при предварительном прогреве оборудования.

5.2.3. Работа системы при превышении допустимой температуры.

5.3. Разработка системы температурной стабилизации оборудования электровоза переменного тока.

6. Внедрение результатов исследований в систему железнодорожного транспорта и их экономическая эффективность.

6.1. Реализация исследований в системе железнодорожного транспорта

6.2. Расчет экономического эффекта от внедрения системы непрерывного контроля температуры тяговых двигателей, сглаживающих реакторов и выпрямительно-инверторных преобразователей.

Рост экономического развития России во многом обеспечивается надежной и высокоэффективной работой железнодорожного транспорта. Это в наибольшей степени относится к настоящему периоду ее развития - периоду экономической перестройки и реформации [1].

С 1 октября 2003 года начала свою хозяйственную деятельность крупнейшая в мире и России транспортная компания ОАО «Российские железные дороги». К 2007 году планируется объем грузовых перевозок увеличить на 22,5 %, пассажирских на 8,4 %. При этом объем грузооборота превысит 2 триллиона тонно-километров, превзойдя уровень 1992 года. Без освоения производства нового более надежного электроподвижного состава невозможно обеспечить эти показатели.

К концу 70-х годов прошлого столетия был практически исчерпан резерв повышения мощности коллекторных тяговых двигателей магистральных электровозов. В то же время необходимость повышения массы грузовых поездов с целью увеличения провозной способности железных дорог и скорости пассажирских поездов в конкурентной борьбе с авиационным транспортом, требовала дальнейшего увеличения мощности электровозов. При создании электровозов нового поколения с асинхронным электроприводом, увеличенной мощности, резко повышается актуальность разработок систем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования. В этой связи уже на первых опытных электровозах ЭП10 в обмотки тяговых двигателей установлены несколько датчиков температуры [2].

Не менее важно обеспечивать температурный контроль на используемых в настоящее время электровозах переменного тока. На сети железных дорог, электрифицированных по системе переменного тока, составляющей около половины электрифицированных дорог страны, эксплуатируются несколько типов грузовых электровозов - BJT60K, ВЛ80К, ВЛ80Т, ВЛ80С, ВЛ80Р, ВЛ85 [3]. Срок эксплуатации их составляет от 12 до 35 и более лет. Выпуск новых грузовых электровозов прекращен и в ближайшие 10-15 лет предполагается эксплуатация имеющегося в настоящее время парка электровозов без пополнения новыми локомотивами. Это в наибольшей мере касается Восточно-Сибирской железной дороги (ВСЖД), почти полностью электрифицированной по системе переменного тока, электровозы которой, работая на крутых (17%о и более) и протяженных расчетных подъемах, нередко имеют нагрузку в полтора раза превышающую номинальную.

В настоящие время на Улан-Удэнском локомотивовагоноремонтном заводе ВСЖД производится переоборудование электровозов ВЛ80Т, ВЛ80С при выполнение капитальных ремонтов с продлением срока эксплуатации (КРП). Модернизированные электровозы BJI80TK и BJI80CK оборудованы современными микропроцессорными системами управления с выводом данных об основных параметрах работы на мониторы, расположенные на пультах управления. Как показал опыт эксплуатации электровозов BJI80TK и ВЛ80СК депо Вихоревка ВСЖД их слабым «звеном» является отсутствие информации о температуре предельно нагруженного оборудования. В то же время, ввод системы непрерывного контроля температуры этого оборудования при проведении КРП на электровозах ВЛ80ТК и ВЛ80СК вполне осуществим.

Анализ надежности оборудования электровозов Восточного региона показывает, что на долю тяговых электрических двигателей (ТЭД) приходится более одной пятой отказов. Наблюдается рост повреждений ТЭД по мере увеличения срока эксплуатации. Использование электровозов с вышедшим из строя хотя бы одним двигателем запрещается. Средняя стоимость устранения отказа ТЭД в несколько раз превышает стоимость устранения повреждений других видов оборудования. Велик ущерб от задержек поездов при повреждениях двигателей. Две трети неисправностей ТЭД вызваны пробоями изоляции обмоток. Испытания показали, что нередко это обусловлено чрезмерным превышением их температуры из-за значительной неравномерности нагрузки оборудования, а также снижением расхода охлаждающего воздуха существенно меньше допустимых значений. Тепловое и термомеханическое старение изоляции двигателей электровозов Восточного региона ускоряется из-за значительных колебаний нагрузки при следовании по горно-холмистому профилю дороги, с частыми подъемами и спусками.

Тепловое старение изоляции способствует накоплению и росту микропустот, микротрещин в изоляции. Благодаря этому, в зимний период эксплуатации при минусовой температуре воздуха, из-за частых переходов температуры обмоток, при используемой в настоящее время технологии эксплуатации ТЭД, через нулевое значение наблюдается интенсивное увлажнение состарившейся изоляции. Это приводит к значительному росту пробоев изоляции обмоток зимой.

Значительная доля отказов двигателей приходится на коллектор-но-щеточный узел (КЩУ). Эти неисправности нередко связаны с затягиванием меди в межламельные промежутки коллектора, при котором существенно возрастает интенсивность возникновения круговых огней и износ коллекторов. В среднем на половине поступающих в текущий ремонт ТЭД производится устранение сдвинутых в межламельное пространство чешуек меди. Нами установлено, что из имеющих место в условиях работы электровозов Восточного региона эксплуатационных и технологических факторов наибольшее влияние на затягивание меди коллекторов оказывает температура коллекторов и характер токорас-пределения в щетках. Наименьшее затягивание меди, износ коллекторов и количество круговых огней наблюдаются при температуре коллекторов 65-80° С. При уменьшении или увеличении температуры коллекторов относительно оптимального значения надежность работы КЩУ резко снижается.

Более одной пятой отказов ТЭД вызваны моторно-якорными подшипниками (МЯП). Нередко повреждения этого узла вызывают заклинивания колесных пар электровозов и разрушения (разбандажиров-ки) якорей и возгорание ТЭД.

На асинхронные вспомогательные машины (АВМ) электровозов ВСЖД приходится более 12% отказов. На электровозах BJ185, которые выполняют большую часть работы в грузовом движении, повреждения распределились следующим образом. Наибольшая часть неисправностей двигателей АНЭ225 (более 80%) приходится на мотор-компрессоры (МК). Остальные отказы АВМ этих электровозов распределились между мотор-вентиляторами МВ1-.МВЗ (более 14%), МВ4-МВ5 (менее 3%) и фазорасщепителями ФР (около 1% отказов). Наблюдается рост повреждений во времени эксплуатации. Установлено, что снижение надежности АВМ обусловлено причинами, приводящими к чрезмерным перегревам статорных обмоток, роторов и подшипников. Этими причинами в большинстве случаев являются уменьшение напряжения питания значительно меньше допустимых значений, завышенная нагрузка приводных двигателей вентиляторов и затрудненный пуск МК в зимний период эксплуатации.

Повышенному нагреву элементов двигателей АНЭ225 способствует отсутствие вентиляторов и вентиляционных отверстий в роторах, а также форма их пазов. Эти двигатели могут работать при чрезмерном снижении питающего напряжения при повышенном скольжении. Надежность двигателей АНЭ225 ниже, чем АЭ92-4, ранее выпущенных электровозов BJI80 и даже АС82, АП82 общепромышленного исполнения, которые установлены на электровозах BJI60K.

Ежегодный ущерб от пожаров оборудования электровозов Восточного региона составляет 6,0-7,0 миллионов рублей и более. Имеют место случаи выгорания секций электровозов на 85-90%. Значительное количество пожаров оборудования электровозов вызвано возгораниями ТЭД, сглаживающих реакторов (CP) и выпрямительно-инверторных преобразователей (ВИП). Исследования показали, что отказы и пожары ТЭД, CP и ВИП нередко обусловлены чрезмерным превышением их температуры из-за значительной неравномерности нагрузки и существенного снижения интенсивности вентиляции. Количество отказов ВИП, на долю которых приходится более 10% повреждсний электровозов, можно существенно снизить, обеспечив температуру элементов ВИП в диапазоне оптимальных значений. При этом исключается как перегрев тиристоров, так и переохлаждение их с увлажнением в зимний период эксплуатации. Перегрев и частые колебания температуры, которые вызывают ухудшение теплоотдачи в контакте тиристор-охладитель, ведут к ускоренному тепловому старению электронных приборов, что проявляется в нарушении их характеристик. Это увеличивает неравномерность распределения нагрузки оборудования электровоза, а также приводит к нарушениям работы преобразователей (броскам тока) из-за помех особенно в зимний период.

При появлении бросков тока ВИП, электровоз выводится из эксплуатации до устранения причин этого отказа. В среднем в летний период броски тока ежедневно наблюдаются на 1-2 электровозах ВСЖД. Зимой количество электровозов с бросками тока ВИП увеличивается до 5-6. Тяговые двигатели отечественных электровозов переменного тока не имеют защиты от перегрева. Попытки использования радиотелеметрической системы контроля температуры ТЭД закончились неудачей. Условную защиту от превышения температуры осуществляют токовые реле и быстродействующие выключатели. Однако они имеют токи уставки, составляющие 1,7-2,2 номинального тока, и допускают чрезмерный перегрев изоляции двигателей. Отсутствует непрерывный контроль температуры МЯП. Электротепловые реле не срабатывают в большинстве случаев, вызывающих повышенный нагрев элементов АВМ. Нет контроля температуры CP и ВИП. В то же время противопожарная защита, установленная на электровозах BJI85, как показывает опыт эксплуатации, не эффективна.

Таким образом, анализ состояния электровозов Восточного региона свидетельствует об необходимости ввода на первом этапе непрерывного контроля температуры основного оборудования ВИП, CP, ТЭД и АВМ, с последующим решением вопросов по стабилизации температуры предельно нагруженного оборудования. Система непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования обеспечит минимально возможный тепловой и термомеханический износ изоляции обмоток CP, ТЭД, АВМ и тиристоров ВИП, оптимальные условия работы коллекторно-щеточного узла ТЭД и ВИП, а также исключит переохлаждение элементов оборудования в зимний период эксплуатации. Эта же система обеспечит контроль МЯП, температура которых является определяющей характеристикой их состояния. При увеличении температуры контролируемого элемента до предельно допустимой величины рассматриваемая система включит световую и (или) звуковую сигнализацию и снимет нагрузку с чрезмерно нагретых ВИП, CP, ТЭД или ЛВМ после предупреждения локомотивных бригад головного и подталкивающего электровозов. Это позволит избежать выдавливания вагонов и обрывы автосцепок в момент снятия нагрузки, сохранить своевременно отключенное перегретое оборудование и избежать схода электровоза с пути. Вводимая система обеспечит надежную работу не только наиболее распространенных двухсекционных электровозов, но и многосекционных (три или четыре секции). Эта же система будет эффективна также в случае использования радио или телеуправления электровозами, находящимися в средней и хвостовой частях состава из кабины головного электровоза при вождении длинно-составных поездов. Введение системы контроля температуры оборудования позволит откорректировать режимные карты и предусмотреть режимы нагрузки, которые исключат чрезмерные перегревы и пожары оборудования электровозов. Система своевременно переключит питание мотор-вентиляторов электровозов с низкой частоты вращения на высокую и наоборот при использовании двухступенчатого регулирования частоты вращения вентиляторов, обеспечив практически постоянную, оптимальную температуру ВИП, CP и ТЭД.

Цель и задачи исследовании. Целью работы является повышение надежности электровоза путем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести системный анализ надежности предельно нагруженного оборудования электровоза в различных географических и макроклимати-ческих зонах Транссибирской магистрали (на примере Красноярской, Восточно-Сибирской, Забайкальской железных дорог).

2. Создать модель функционирования перегона железной дороги, определить ее характеристики, разработать методику оценки уровня надежности перегона железной дороги и его повышения введением непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза.

3. Определить влияние эксплутационных воздействий на развитие процессов повреждения предельно нагруженного оборудования электровозов.

4. Обосновать механизм затягивания меди коллекторов тяговых двигателей на основании теоретических и экспериментально-статистических исследований. Установить влияние на этот процесс конструкционных, технологических, эксплутационных и температурных факторов.

5. Разработать методы и средства непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза.

6. Внедрить и испытать элементы системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза и определить их экономическую эффективность.

Научная новизна работы. Решение поставленных задач определило научную новизну диссертационной работы, которая заключается в следующем.

1. Разработана концепция повышения надежности электровоза путем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования, синтезирующая принципы многокоординатности и многоуровневости, обеспечивающая эффективность и безопасность перевозочного процесса.

2. Разработана математическая модель функционирования перегона железной дороги с расчетным подъемом, которая позволяет установить взаимосвязи между элементами системы «перегон железной дороги», влияние каждого элемента на надежность системы, определить наиболее «слабые» элементы.

3. Выявлено, что в условиях эксплуатации электровозов переменного тока основными диагностическими параметрами, характеризующими тепловой процесс оборудования, являются температура и скорость ее нарастания.

4. Установлены степень и температурный характер влияния затягивания меди коллекторов тяговых двигателей на интенсивность возникновения круговых огней и их износ. Уточнен механизм затягивания меди коллекторов, представляющий собой пластическую деформацию меди коллекторов, резко ускоряемую действием тока и электрического поля. Установлено, что затягивание меди коллекторов является составляющей общего износа, служит индикатором интенсивности износа коллекторов и указывает на перекоммутацию двигателей в тяговом режиме. Разработана классификация факторов, влияющих на затягивание меди коллекторов, определены степень и характер этого влияния. Определены силы, действующие в контакте «щетка-коллектор» ТЭД электровозов, фактическая площадь контакта, плотность тока в контакте jr и напряженность электрического поля Е, частота изменения jr и Е, температура в скользящем электрическом контакте. Установлена температура коллекторов ТЭД, при которой наблюдаются наименьший износ коллекторов, щеток, затягивание меди и количество круговых огней на коллекторах.

5. Разработаны методы и средства непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза с применением современной техники.

Практическая ценность работы заключается в формулировании и реализации концепции повышения надежности электровоза путем непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования, отражающей совокупность принципов многокоординатности и многоуров-невости.

Получены зависимости интенсивности износа узлов и элементов ТЭД электровозов постоянного и переменного тока от величины нагрузки, что позволяет прогнозировать и планировать срок их службы, разрабатывать эффективные мероприятия по предупреждению отказов, определять оптимальные массу составов и скорость движения на конкретных участках и направлениях железных дорог, устанавливать объективные нормы расхода запасных частей и материалов.

Предложенная модель надежности перегона железной дороги дает возможность выявить взаимосвязи между компонентами системы «перегон железной дороги», значение каждого компонента, наиболее «слабые» элементы и разработать мероприятия по повышению надежности системы. Разработаны методики расчета теплового старения изоляции ТЭД и CP при разных нагрузке, интенсивности вентиляции, ухудшении теплопроводности из-за потери пропиточным лаком диэлектрических свойств вследствие перегрева, некачественной пропитки и (или) пониженной теплоотдачи из-за загрязнения поверхности обмоток; изоляции АВМ при разной нагрузке, изменении напряжения питания, увеличении времени пуска мотор-компрессоров (МК) при снижении напряжения питания, увеличении сопротивления пуску МК в зимний период эксплуатации, повреждении симметрирующих конденсаторов; электронных приборов при разных нагрузке, интенсивности вентиляции, ухудшении теплоотдачи из-за ослабления контакта «тиристор-охладитель» или загрязнения поверхности охладителя. Предложенные методики дают возможность определять фактический срок службы оборудования и планировать мероприятия по сокращению его отказов.

Выявленный в работе электро- и молекулярно-механический механизм затягивания меди коллектора ТЭД наиболее полно описывает этот процесс. Согласно установленному механизму затягивание меди представляет собой процесс ускоряемой воздействием электрического поля и тока пластической деформации поверхностного слоя коллектора, растягиваемого и сжимаемого выступами щеток. Выявление механизма затягивания меди коллекторов дает возможность существенно уменьшить интенсивность этого нежелательного процесса или полностью исключить его проведением комплекса конструкционных, технологических и эксплуатационных мероприятий.

Полученные зависимости интенсивности износа коллекторов, щеток, затягивания меди и количества круговых огней ТЭД от температуры коллекторов использованы при введении элементов системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровоза ВЛ85.

Разработан непрерывный контроль температуры предельно нагруженного оборудования электровоза - ВИПов, CP, ТЭД и АВМ.

Решению этих проблем и задач посвящена диссертационная работа, которая выполнялась автором в Иркутском государственном университете путей сообщения. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и приложения.

основные результаты и выводы т

1. Системный анализ надежности электровозов железных дорог Восточного региона показал, что отсутствие непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования приводит к снижению надежности электровозов на 25 — 35 % и к увеличению количества пожаров на 55 — 60 %.

2. Разработана концепция повышения надежности электровозов ф. путем введения системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования, синтезирующей совокупность принципов многокоординатности и многоуровневости. Такой подход обеспечит надежную работу электровозов на лимитирующих подъемах железных дорог Восточного региона.

3. Предложена математическая модель функционирования перегона железной дороги с расчетным подъемом, которая позволила установить взаимосвязи между компонентами системы и выявить определяющее влияние компонентов «электровоз», «машинист» и «окружающая среда» на надежность железной дороги.

4. Показано, что внедрение системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования электровозов уменьшает отказы ТЭД на 30 - 35 %, CP - на 55 - 60 %, ВИПов - на 30 -35 %; АВМ - на 35 - 40 %, случаи возгорания оборудования электровозов - на 55 - 60 %, затягивание меди коллекторов ТЭД — в 2,6 - 3,3 раза, количество круговых огней на коллекторах ТЭД - в 3,1 — 3,7 раза, износ коллекторов ТЭД - в 2,8 - 3,4 раза, износ электрощеток ТЭД - в 1,2-1,3 раза.

Ш 5. Разработаны методики расчета теплового старения изоляции ТЭД и CP при разных нагрузке, интенсивности вентиляции, теплопроводности и теплоотдаче изоляции обмоток; изоляции АВМ при разных нагрузке, напряжении питания, увеличении времени пуска из-за снижения питающего напряжения, повышенном сопротивлении пуску, повреждении симметрирующих конденсаторов; электронных приборов при разных нагрузке, интенсивности вентиляции и теплоотдаче.

6. Выявлены степень и температурный характер влияния затягивания меди коллекторов ТЭД на интенсивность возникновения круговых огней и износ коллекторов. Уточнен механизм затягивания меди коллекторов, представляющий собой пластическую деформацию меди, резко ускоряемую действием тока и электрического поля. Показано, что затягивание меди коллекторов является составляющей общего износа, индикатором интенсивности износа коллекторов и указывает на перекоммутацию двигателей в тяговом режиме. Разработана классификация факторов, влияющих на затягивание меди коллекторов, установлены степень и характер этого влияния. Определены силы, действующие в контакте «щетка-коллектор» ТЭД электровозов, фактическая площадь контакта, плотность тока в контакте jr и напряженность электрического поля Е, частота изменений jr и Е, температура в скользящем электрическом контакте.

7. В результате статистической обработки данных о надежности оборудования электровозов получены зависимости интенсивности износа элементов ТЭД электровозов постоянного и переменного тока от величины нагрузки, свидетельствующие об увеличении скорости теплового старения изоляции ТЭД в три — пять раз при токах нагрузки, превышающих номинальное значение. Полученные зависимости позволяют прогнозировать срок службы ТЭД, определять оптимальную массу составов и значения скорости движения на определенных участках и направлениях железных дорог, разрабатывать эффективные мероприятия по предупреждению отказов, устанавливать объективные нормы расхода запасных частей и материалов.

8. Элементы системы непрерывного контроля температуры предельно нагруженного оборудования внедрены на семи электровозах BJI80 и BJI85 Восточно-Сибирской и Красноярской железных дорог.

В течение трех лет опытной эксплуатации этих электровозов узлы предельно нагруженного оборудования, оснащенные средствами непрерывного контроля температуры, работали безотказно.

1. Калинина Е. «Коридоры» в российско-североазиатских квартирах// «Бизнес-класс»: Региональный аналитический журнал. - 2002. - Август -сентябрь. - С. 14-15.

2. Моделирование электромеханической системы электровоза с асинхронным тяговым приводом / Ю.А. Бахвалов, А.А. Зарифьян, В.Н. Кашников и др; Под общ. ред. Е.М. Плохова. М.: Транспорт, 2001. — 386 с.

3. Электрификация железных дорог России (1929-1999 гг.)/ Под ред. П.М. Шпакина. М.: Интекст, 1999. - 280 с.

4. Юренков М.Г. Анализ надежности изоляции тяговых электродвигателей НБ-406// Исследование работы электрооборудования и вопросы прочности электроподвижного состава: Науч. тр./ ОмИИТ. Омск,1974. Т. 163. С. 58-62.

5. Юренков М.Г. Анализ влияния условий эксплуатации на надежность тяговых электродвигателей, // Исследование работы электрооборудования и вопросы прочности электроподвижного состава: Науч. тр./ ОмИИТ. Омск,1975. Т. 171. С. 57-60.

6. Ахцигер В.В. Построение обобщенной математической модели надежности изоляции обмоток тяговых двигателей электровозов //Исследование работы электрооборудования и вопросы прочности электроподвижного состава: Науч. тр./ ОмИИТ. Омск, 1975. Т. 171. С. 50-56.

7. Исмаилов Ш.К. Тепловое состояние тяговых и вспомогательных электрических машин электровозов постоянного и переменного тока. Омск: ОмГУПС, 2001.-76 с.

8. Исмаилов Ш.К. Электрическая прочность изоляции электрических машин локомотивов: Монография. Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения, 2003. - 272 с.

9. Сонин B.C. Оценка эксплуатационной надежности электровозов // Повышение эффективности использования электровозов на дорогах Урала и Сибири / Под ред. Ю.Н. Виноградова. М.: Транжелдориздат, 1963. - С. 3764. (Труды ВНИИЖТа, вып. 226.).

10. И. Левитский В.М. Результаты тяговых испытаний электровозов ВЛ10 Ш II Повышение надежности и совершенствование ремонта электровозов. М.:

11. Транспорт, 1974.- С. 4-6. (Труды ЦНИИ, вып. 516.).

12. Левитский В.М. Эксплуатационные испытания измененных узлов электровозов ВЛ10 // Повышение надежности и совершенствование ремонта электровозов. М.: Транспорт, 1974.- С. 9-18. (Труды ЦНИИ, вып. 516.)

13. Соболев В.М. Работа электровозов со снегоочистителями // Повышение надежности и совершенствование ремонта электровозов. М.: Транспорт, 1974.- С. 37-40. (Труды ЦНИИ, вып. 516.).

14. Сонин B.C. Результаты опытной эксплуатации тяговых двигателей электровозов без пропитки их изоляции между заводскими ремонтамищ И Повышение надежности и совершенствование ремонта электровозов. М.:

15. Транспорт, 1974.- С. 45-52. (Труды ЦНИИ, вып. 516.).

16. Глущенко М.Д. Проблемы эксплуатационной диагностики тяговых электродвигателей подвижного состава и пути их решения: Автореф. дис. докт. техн. наук. М.: МИИТ, 1999. - 39 с.

17. Серебряков А.С. Методы и средства для диагностики изоляции электрических машин и аппаратов ее защиты: Автореф. дис. докт. техн. наук. -М.: МИИТ, 2000.-48 с.

18. Макаров В.В., Смирнов В.П., Худоногов A.M., Ефремов Е.В. Ресурсосберегающие принципы технологии сушки увлажненной изоляции электрооборудования ЭПС // Сб. науч. тр.- Хабаровск: ДВГУПС, 2001. Т.1. -С. 32-37.

19. Смирнов В.П., Худоногов A.M. Широтно-прерывный метод сушки увлажненной изоляции тяговых электродвигателей // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2003. -№3. С. 185-192.

20. Галкин В.Г., Парамзин В.П., Четвергов В.А. Надежность тягового подвижного состава. М.: Транспорт, 1981. - 184 с.

21. Гук Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике. — Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1990.-208 с.

22. Котеленец Н.Ф., Кузнецов Н.Л. Испытания и надежность электрических машин. М.: Высш. шк., 1988. - 232 с.

23. Протокол № ЭМ-18-85. Тепловые испытания тягового двигателя • НБ-514. Новочеркасск, 1985. 21 с.

24. Магистральные электровозы: Общие характеристики. Механическая часть / В.И. Бочаров, И.Ф. Кодинцев, А.И. Кравченко и др. М.: Машиностроение, 1991. — 224 с.

25. Протокол № ЭМ-11-67. Тепловые испытания тягового двигателя НБ-418К на постоянном токе. Новочеркасск, 1967. 23 с.

26. Магистральные электровозы. Электрические машины и трансформаторное оборудование / В.И. Бочаров, П.А. Золотарев, М.А. Козорезов и др. — М.: Машиностроение, 1968. — 368 с.

27. Магистральные электровозы. Тяговые электрические машины / В.П. Бочаров, Г.В. Василенко, А.П. Курочка и др.; Под ред. В.И. Бачарова, В.П. Янова. — М.: Энергоатомиздат, 1992. — 464 с.

28. Режимы работы магистральных электровозов / О.А. Некрасов, A.JI. Лисицин, Л.А. Мугиниггейн, В.И. Рахманинов; Под ред. О.А. Некрасова. — М.: Транспорт, 1983.-231 с.

29. Блудов Л.С. Методика оценки срока службы электрической изоляции в случае нестационарного температурного режима // Тр. ВЭЛНИИ. М., 1968. Т. 10. С. 224-228.

30. Макаров В.В., Смирнов В.П., Шитиков А.С. О надежности электрического оборудования магистральных электровозов ВСЖД // Сб. науч. тр. / Иркутский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Иркутск, 1998. С. 42-46.

31. Назаров Н.С., Смирнов В.П., Хоменко А.П. Результаты натурных испытаний электровоза ВЛ15 в условиях Восточной Сибири // Межвуз. сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1988. С. 36-41.

32. Беляев В.П., Исмаилов Ш. К., Смирнов В.П., Новожилов А.И. О работе электрических машин электровозов ВЛ15// Железнодорожный транспорт. Сер. Локомотивы и локомотивное хозяйство / ЦНИИТЭИ МПС. М., 1990. Вып. 3. С. 1-18.

33. Беляев В.П., Исмаилов Ш.К., Смирнов В.П., Новожилов А.И. ф) Некоторые замечания по надежности электрических машин электровозов

34. BJI15 // Вопросы совершенствования конструкции, диагностирования и надежности локомотивов в условиях Средней Азии / Ташкенский инс-т инж. ж.-д. трансп. Ташкент, 1991. 36 с. Рус. Деп. в. ЦНИИТЭИ МПС 15.05.91 № 5518.

35. Смирнов В.П. Режимы работы оборудования электровозов переменного тока ВСЖД // Транспортные проблемы Сибирского региона: Сб. науч. тр. Иркутск: ИрИИТ, 2001. - Ч. 1. - С. 92-96.

36. Волков А.К., Суворов А.Г. Повышение эксплуатационной надежности тяговых двигателей. — М.: Транспорт, 1988. 128 с.

37. Галкин В.Г., Климов О.А., Смирнов В.П. Исследование надежности электровозов BJI80K при работе с отключением части тяговых двигателей // Сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта, Омск, 1975. Т. 171. С. 4549.

38. Макаров В.В., Смирнов В.П. Анализ надежности работы электрооборудования электровозов ВЛ10У на Иркутском отделении ВСЖДф // Тезисы докладов XX научно-технической конференции сотрудников

39. ИрИИТа и специалистов эксплуатации и строительства железных дорог Сибири. Иркутск, 1995. С. 97-100.

40. Смирнов В.П. Заволакивание коллекторов тяговых двигателей электровозов: Дис. канд. техн. наук. Омск, 1984. 187с.

41. Щербаков В.Г. Исследование процессов износа коллекторов и щеток тяговых электродвигателей магистральных электровозов: Автореф.

42. W дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1978. 20 с.

43. Тихменев Б.Н., Трахтман JI.M. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты. — М.: Транспорт, 1980. -471 с.

44. Комолов В.Г., Файб С.И., Алексеев А.А. Ремонт электрических машин. М.: Транспорт, 1975. - 356 с.

45. ЦТ-ЦГВР/4782. Правила ремонта электрических машин электроподвижного состава. — М.: Транспорт, 1992. — 296 с.

46. Пропитка, компаундировка, окраска обмоток. М.: ПКТБ по локомотивам МПС, 1983.- 160 с.

47. Руководство по капитальному ремонту 5 ТН.634.119, 5 ТН 635.096 РК. Моноблоки (катушки) полюсные с изоляцией «Монолит». — М.: ПКТБ по локомотивам МПС, 1988. — 46 с.

48. Некрасов О.А. Вспомогательные машины электроподвижного состава переменного тока. М.: Транспорт, 1967. - 168 с.

49. Некрасов О.А., Рутштейн A.M. Вспомогательные машины электровозов переменного тока. — М.: Транспорт, 1988. — 223 с.• 53. Некрасов О. А., Мирошниченко Р.И. Условия работы вспомогательных машин по напряжению // Тр. ВНИИЖТ.- 1966.- Вып. 312.-С. 76-97.

50. Горин Н.Н. Режимы работы вспомогательных асинхронных машин * // Тр. ВНИИЖТа.- 1965.- Вып. 286.- С. 93-107.

51. Шевченко В.В. Исследование асинхронной машины, как тепловой системы//Тр. МЭИ.- 1958.- Вып. 300.- С. 294-312.

52. Некрасов О.А., Шевченко В.В. Нагревание асинхронных машин при стационарном тепловом режиме // Тр. МЭИ,- 1956.- 222.- С. 136-148.

53. Некрасов О.А., Шевченко В.В., Текус Г.Г. Методика определения тепловых параметров и расчет греющих потерь в асинхронных машинах // Известия вузов. 1947. - № 11.- С. 27-30.

54. Некрасов О.А., Горин Н.Н. Использование мощности асинхронных короткозамкнутых машин при работе в условиях отличных от номинальных // Известия вузов. 1963. - № 8. - С. 946-951.

55. Курбасов А.С., Седов В.И., Сорин JI.H. Проектирование тяговых Ш электродвигателей / Под ред. А.С. Курбасова. М.: Транспорт, 1987. - 536 с.

56. А.С. № 771803 (СССР). Электрическая машина / В.Г. Щербаков, Ф; Н.К. Иванченко, А.П. Фомин и др. Опубл. в БИ, 1980. № 38.

57. Козорезов М.А. Применение метода эквивалентных тепловых схем для определения нагрева несимметричной асинхронной машины //Электровозостроение. 1971, —Т. 13. —С. 330-341.

58. Маханьков JI.B. Тепловые исследования асинхронного двигателя осевого вентилятора электровозов переменного тока // Электровозостроение. 1971.-Т. 13.-С. 354-365.

59. Грундулис А.О. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве. — М.: Колос, 1982.- 104 с.

60. Тубис Я.Б., Белов Г.К. Температурная защита асинхронных gi, двигателей в сельскохозяйственном производстве. — М.: Энергия, 1977. — 66 с.

61. Худоногов A.M., Смирнов В.П., Худоногов И.А. Асинхронный электропривод технологических установок железнодорожного транспорта: Учебное пособие. Иркутск: ИрИИТ, 2001. — 94 с.

62. Смирнов В.П. Режимы работы и непрерывная диагностика асинхронных вспомогательных двигателей электровозов переменного тока // Сб. науч. тр. Хабаровск: ДВГУПС, 2001. - Т. 1. - С. 75-80.

63. Хазен М.М., Иванов В.И. Режимы охлаждения полупроводниковых преобразователей при переменных нагрузках // Теплообмен в устройствах электрической тяги и аэродинамика высокоскоростных поездов. — М.: Транспорт, 1975. С. 30-40. (Труды ВНИИЖТ, вып. 539.)

64. Иванов В.И., Рубанов Ю.В., Савельева В.М. Повышение экономичности и эксплуатационной надежности систем охлаждения тягового

65. Ш оборудования электровозов ВЛ60К // Теплообмен в устройствахэлектрической тяги и аэродинамика высокоскоростных поездов. М.: Транспорт, 1975.- С. 3-20. (Труды ВНИИЖТа, вып. 539.)

66. Добровольские Т.А., Соколов С.Д., Айзенштейн JI.C., Руденский В.В. Тепловая защита преобразовательных агрегатов // Повышение эффективности полупроводниковых преобразовательных агрегатов. М.: Транспорт, 1976. - С. 39-48 (Труды ВНИИЖТа, вып. 551.)

67. Перова Н.А. Исследование выхода из строя неуправляемых вентилей // Повышение эффективности полупроводниковых преобразовательных агрегатов. — М.: Транспорт, 1976. — С. 53-58 (Труды ВНИИЖТа, вып. 551.)

68. Беляев В.А., Голубев П.Н., Хомяков Б.И. О предельном значении теплового сопротивления эксплуатируемых вентилей // Вестник ВНИИЖТа. — 1975.-№8.-С. 12-15.

69. Колузаев А.М., Едигорян А.С., Ермолаев Д.Г. Электроснабжение метрополитенов. — М.: Транспорт, 1977. — 431 с.

70. Марченко Я.Е., Черкас А.Я. Исследование степени нагрева элементов блока тиристора на базе охладителя ОАОЗб // Межвуз. темат. сб. науч. тр- / Омский институт инженеров ж.д. трансп. Омск, 1981. С. 41-47.

71. Галкин В.Г., Назаров Н.С. Надежность выпрямительно-инверторных преобразователей электровозов BJI80P // Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский институт инженеров ж.д. трансп. Омск, 1981 С. 53-57.

72. Капустин Л.Д., Копанев А.С., Лозановский А.Л. Надежность и эффективность электровозов ВЛ80Р в эксплуатации / Под ред. Л.Д. Капустина М.: Транспорт, 1986. — 240 с.

73. Узарс В.Я. Показатели надежности силовых диодов и тиристоров // Совершенствование технических средств и методов эксплуатации электрической тяги на железнодорожном транспорте: Межвузовский сб. науч. тр./ МИИТ. М., 1987. Вып. 786. С. 83-87.

74. Математическая статистика / Под ред. A.M. Длина. — М.: Высшая школа, 1975.-400 с.

75. Вентцель Е.С. Исследование операций. — М.: Советское радио, 1972. -552 с.

76. Казаков В.А. Введение в теорию марковских процессов и некоторые радиотехнические задачи. М.: Советское радио, 1973. - 232 с.

77. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. - 832 с.

78. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. -М.: ЮНИТИ ДАНА, 2003. 543 с.

79. Терских И.П., Овчинникова Н.И., Вильчинский В.М / Под общей редакцией академика ААО Терских И.П. Надежность функционирования зерноуборочного технологического процесса. Иркутск: ИСХА, 1998. - 344 с.

80. Смирнов В.П. Основы повышения функциональной надежности электровоза // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2003. -№3.- С. 179-184.

81. Ридель Э.Э. Надежность электроподвижного состава и пути ее повышения. М.: ВЗИИТ, 1979. - 408 с.

82. Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизель-поездам / Под общ. ред. А.И Тищенко. М.: Транспорт, 1976. - Т. 2. - 376 с.

83. Инструкция по подготовке к работе и техническому обслуживанию электровозов в зимних и летних условиях. — М.: Транспорт, 2001. — 72 с.

84. Смирнов В. П. Методы и средства диагностики вентиляции электровозов // Сб. науч. тр.- Хабаровск: ДВГУПС, 2001. — С. 70-75.

85. Смирнов В.П. Устройства непрерывной диагностики вентиляции и температуры силового оборудования электровозов // Сб. науч. тр. — Иркутск: ИрИИТ, 2001.-Ч.1.-С. 102-106.

86. Смирнов В.П. Диагностика вентиляции электровозов переменного тока по величине активной мощности приводных асинхронных двигателей вентиляторов // Сб. науч. тр. Иркутск: ИрИИТ, 2001. — Ч. 1. — С. 107-112.

87. Овчаров В.В. Эксплуатационные режимы работы и непрерывная диагностика электрических машин в сельскохозяйственном производстве. — Киев: УСХА, 1990.- 168 с.

88. Бордаченков A.M., Гнездилов Б.В. Коллекторно-щеточный узел тяговых электрических машин локомотивов. М.: Транспорт, 1974. - 160 с.

89. Иоффе А.Б. Тяговые электрические машины. — М.: Госэнергоиздат, 1957.-247 с.

90. Алексеев А.Е. Тяговые электрические машины и преобразователи. -Л.: Энергия. 1967.-432 с.

91. Каменецкий Б.Г., Егоров А.Я. Условия возникновения кругового огня на коллекторе тягового электродвигателя // Электротехника. — 1967. -№ 5.- С. 21-24.

92. Великанов С. А. Исследование влияния электромагнитных процессов на коммутационную устойчивость тягового двигателя в переходных режимах: Автореф. дис. канд. техн. наук. Омск, 1972. 20 с.

93. Проектирование тяговых электрических машин. / М.Д. Находкин, Г.В. Василенко, В.И. Бочаров и др. — М.: Транспорт, 1976. — 624 с.

94. Курбасов А.С. Повышение работоспособности тяговых электродвигателей. М.: Транспорт, 1977. - 224 с.

95. Некрасов О.А., Рахманинов В.И., Степанова М.И. Ограничение режимов работы электровозов по условиям токосъема на коллекторе при тягеи электрическом торможении // Сб. науч. тр. / ЦНИИ МПС. М., 1978. Вып. 597. С. 52-60.

96. Захарченко Д.Д., Ротанов Н.А., Горчаков Е.В. Тяговые электрические машины и трансформаторы. — М.: Транспорт, 1979. 304 с.

97. Саенко H.JI. Возникновение кругового огня по коллектору тягового электродвигателя // Электротехн. промышленность. Сер. Тяговое и подъемно-транспортное оборудование, М., 1976. Вып. 1(43). С. 16-17.

98. Трушков A.M., Смирнов В.П. Исследование связи перебросов и круговых огней с заволакиванием меди по коллектору // Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1979. С. 59-62.

99. ГОСТ 13377-67. Надежность в технике. Термины.

100. Вольф JI.M., Лучинин Н.Г., Озембловский В.Ч. и др. Система показателей надежности локомотивов // Сб. науч. тр. / ЦНИИ МПС. М., 1974. Вып. 516. С. 136-145.

101. ИЗ. Чернов Р.В. Надежность тяговой аппаратуры электроподвижного состава. Свердловск, УрЭМИИТ, 1975. - 44 с.

102. Венецкий Н.Г., Кильдишев Г.С. Основы теории вероятностей и математической статистики. — М.: Статистика, 1968. — 360 с.

103. Кацев П. Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 1968. 155 с.

104. Курочка А.Л., Суровиков А.А., Янов В.П. Исследование высоковольтных электрических машин постоянного и пульсирующего тока. — М.: Энергия, 1975. 192 с.

105. Щербаков В.Г., Бочаров В.И. Износостойкость коллекторов тяговых двигателей//Материалы V Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин / Омск, 1976. Ч. 1. С. 137-139.

106. Глебов В.А., Протасов В.З. Некоторые причины ускоренного износа коллекторов тяговых двигателей/Материалы V Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск, 1976. Ч. 1. С. 137139.

107. Исследование надежности коллекторно-щеточного узла тяговых двигателей и разработка рекомендации по повышению работоспособности электроподвижного состава: Отчет по НИР № 933. Омск: ОмИИТ, 1980. -108 с.

108. Смирнов В.П., Трушков A.M. Результаты экспериментально-статистического исследования процесса заволакивания коллекторов// Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1981. С. 66-72.

109. Тележечные экипажи локомотивов для повышенных скоростей движения// С.М. Андриевский, С.С. Зольников, А.И. Киселев и др.; Под ред. К.П. Королева — М.: Всесоюзное издательско полиграфическое объединение МПС, 1962.-304 с.

110. Галиев И.И. Влияние переменной жесткости пути на ускорения необрессоренных частей тепловоза ТЭЗ / И.И. Галиев, Г.А. Чистяков, В.Ф. Кузнецов// Сб. науч. тр. / ОмИИТ. Омск, 1974. Т. 165. С. 26-28.

111. Трушков A.M., Смирнов В.П. Влияние внешних условий эксплуатации на интенсивность заволакивания медью коллекторов // Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1979. С. 6263.

112. Смирнов В.П. Заволакивание коллектора на электровозах постоянного и переменного тока// Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1979. С. 62-63.

113. Нейкирхен И. Угольные щетки и причины непостоянства условий коммутации машин постоянного тока. М: Объединенное научн.-техн. изд-во, 1937.- 183 с.

114. Хольм Р. Электрические контакты. — М.: Иностранная литература, 1961.-464 с.

115. Губин В.Н., Бабков Н.А. Некоторые выводы из анализа работы тяговых двигателей НБ-406// Электр, и тепл. тяга.- 1961.- № 6. С. 10-13.

116. Огуленко Г.Г., Ким В.В. Наши наблюдения, выводы и предложения // Электр, и тепл. тяга.- 1962. № 12. - С. 22-23.

117. Бордаченков A.M., Чикунов О.В. Новые электрощетки для тяговых двигателей. — М.: Информстандартэлектро, 1964. 56 с.

118. Гвоздецкий Н.В., Бочевер И.З., Юренков М.Г., Смирнов В.П. О заволакивании межламельных промежутков коллектора// Сб.науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1976 .Т. 179. С. 45-49.

119. Бочаров В.И., Щербаков В.Г. Работоспособность скользящего контакта тяговых двигателей электровозов в условиях Восточной Сибири // Повышение надежности локомотивов и система их ремонта. Материалы сетевого научно-техн. совещания. Омск, 1976. С. 51-52.

120. Вине А.Д. О практических мерах, принимаемых в депо по обеспечению устойчивой работы электрических машин электровоза BJI10 // Материалы V Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск, 1976. Ч. 1. С. 133-135.

121. Шалабаев М.К., Самсонов В.И., Сенкевич И.В. Оценка коммутационной устойчивости работы тяговых электродвигателей тепловозов ТЭ10Л // Материалы V Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск, 1976. 4.1. С. 129-131.

122. Дубов В.В., Фомин А.П. Анализ работы вспомогательных машин электровоза ВЛ10 // Электровозостроение. — Новочеркасск: ВЭлНИИ, 1976. -С. 60-65.

123. Сизов Б.В., Лукин B.C. Совместная установка электрощеток ЭГ-61 и ЭГ-75// Электр, и тепл. тяга.- 1978.-№ 6. С. 28-29.

124. Аликин Р.И., Синьков Н.А., Трушков A.M. Экспериментальные исследования процесса затяжки медью межламельных промежутков на коллекторах тяговых двигателей// Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский ин-т ж.-д. транспорта. Омск, 1979. С.60-65.

125. Френкель А.А. Математический анализ производительности труда. -М.: Энергия, 1975.-184 с.

126. Мойсюк Б.Н. Лекции по курсу элементы теории оптимального эксперимента. — М.: Изд во МЭИ, 1975. — 120 с.

127. Ивоботенко Б.А., Ильинский И.П., Копылов И.П. Планирование эксперимента в электромеханике. — М.: Энергия, 1975. — 184 с.

128. Шенк Н. Теория инженерного эксперимента. — М.: Мир, 1972. —312 с.

129. Оптимальная коммутация машин постоянного тока / М.Ф. Карасев,

130. B.П. Козлов и др. -М.: Транспорт, 1967. 142 с.

131. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. 2-е изд. - М.: Наука, 1971. - 648 с.

132. Виноградов Ю.Н. Методика определения сроков службы ремонта деталей электровоза и анализ их износов//Сб.науч.тр. / ЦНИИ МПС.М., 1963.1. C. 14-21.

133. Лившиц П.С. Скользящий контакт электрических машин. М.: Энергия// 1974. - 272 с.

134. Янко Я. Математико-статистические таблицы.- М.: Гостатиздат, 1961.-244 с.

135. Нэллин И.В. О полярных свойствах электрических щеток. Томск: Изд-во Томского университета, 1957.- С. 88-108. (Науч. тр. ТЭМИИТа, т.24.)

136. Stanleg J.W. The effect of surface temperature on the friction of electrographite on copper. British. J.Applied Physics, 1966, 17, № 6. P. 795-801.

137. Дальнейшее развитие теории оптимальной коммутации машин постоянного тока / М.Ф. Карасев, В.П. Беляев, В.Н. Козлов и др. — Омск:-ОмИИТ, 1967. 176 с. (Науч. тр. ОмИИТа, т. 78.)

138. Карасев М.Ф., Серегин В.Л., Туркин В.В. Влияние температуры на величину падения напряжения в щеточном контакте и на условия коммутации. Омск: ОмИИТ, 1968.- С. 54-63. (Науч. тр. ОмИИТа, т. 88, вып.2)

139. Волошин Н.В. и др. Влияние температуры коллектора на коммутацию машин постоянного тока // Электромеханика.- 1968.- № 7. С. 811-813.

140. Карасев М.Ф., Серегин В.А. К влиянию температуры коллектора на процесс коммутации машин постоянного тока //Электромеханика.- 1969.-№ 7.-С. 46-48.

141. Туркин В.В. Исследование свойств щеточного контакта. Омск: ОмИИТ, 1969. С. 18-21. (Науч. тр. ОмИИТа, т. 102, вып.З.)

142. Козлов В.Н. Вольт-амперные характеристики и коммутирующая способность электрощеток машин постоянного тока. — Омск: ОмИИТ, 1969. 82 с. (Науч. тр. ОмИИТа, т. 102. вып. 1.)

143. Карасев М.Ф., Авилов В.Д., Беляев В.П. и др. Коммутация в тяговых электродвигателях и других коллекторных машинах Омск: ОмИИТ, 1974. - 98 с. (Науч. тр. ОмИИТа, т. 155.)

144. Энтин М.А., Бороха И.К., Позднякова В.А. и др. Влияние факторов внешней среды на величину переходного падения напряжения // Материалы V Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск, 1976. 4.2. С. 72-75.

145. Энтин М.А., Бороха И.К., Савета A.JI. и др. Влияние материала коллектора на характеристики узла токосъема5 // Материалы V Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск, 1976. 4.2. С. 7577.

146. Гросман М.И., Гутерман А.Б. Влияние температуры на износ щеток электрических машин // Электрические машины: Реф. науч. техн. сб.-1977.-№3 (73).-С. 4-6.

147. Нечаев Г.К., Удалов Н.П. Реле и датчики с полупроводниковыми термосопротивлениями. — М.;Л.: Государственное энергетическое издательство, 1961.-С.84.

148. М.В. Кулаков и др. Измерение температуры поверхности твердых тел. М.: Энергия, 1969. - 144 с.

149. Кожух В.Я. Автоматическое измерение разности температур. М.: Энергия, 1969.-86 с.

150. Богаенко И.Н. Контроль температуры электрических машин. -Киев: Техника, 1975. С. 234.

151. Мануйлов П.Н. Теплотехнические измерения и автоматизация тепловых процессов. М.: Энергия, 1976. — 244 с.

152. Фандеев Е.И., Ушаков В.Г., Лушаев Г. А. Непогружаемые термоприемники. М.: Энергия, 1979. — 64 с.

153. Кулаков М.В., Макаров Б.И. Измерение температуры поверхности твердых тел. — 2-е изд. — М.: Энергия, 1979. — 96 с.

154. Егоров АЛ. Причины повышенного нагрева коллекторов тяговых двигателей тепловозов// Науч.тр. / ЦНИИ МПС. М., 1971. Вып. 429. С. 36-39.

155. Рихарл Р. Исследование температурных режимов коллекторов тяговых двигателей на австрийских федеральных дорогах: Экспресс-информация // Техн. экспл. подв. состав и тяга поездов. — 1972. — № 43. С. 12-16.

156. Егоров А.Я. Исследование процессов трения щеток по коллектору// Науч.тр./ЦНИИ МПС. М., 1972. Вып.473. С. 47-51.

157. Боляев И.П. и др.Распределение температур в коллекторе тяговой электрической машины // Электротехн. промышленность. Сер. Тяговое и подъемно-транспортное оборудование. М., 1972. Вып.1(9). С. 10-11.

158. Золоторев П.А. и др. Влияние класса изоляции якоря на нагрев коллектора электрической машины // Электротехн. промышленность. Сер. Тяговое и подъемно-транспортное оборудование. М., 1973. Вып.1(16). С. 910.

159. Смирнов В.П. Заволакивание коллекторов тяговых двигателей при изменении их температуры // Межвуз. сб. науч. тр. / Хабаровский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Хабаровск, 1987. С. 53-58.

160. Нэллин В.И. влияние выдержки времени каждой ступени тока на вольт-амперные характеристики щеток. — Томск: Изд-во Томского университета, 1957. С. 109-132. (Науч. тр. ТЭМИИТа, т. 24.)

161. Герцбах И.Б., Кордонский Х.Б. Модели отказов. — М.: Советское радио, 1966. — 168 с.

162. Крагельский И.В. Трение и износ. 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1968.-480 с.

163. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970.-228 с.

164. Троицкий О.А., Розно А.Г. Электропластический эффект в металлах// ФТТ.- 1970.- Т. 2. Вып. 1.- С. 203-210.

165. Кпыпин А. А. О ползучести металлов при воздействии электрического тока// Проблемы прочности. — 1973. — № 9. — С. 35-39.

166. Кишкин С.Т., Клыпин А.А. Эффекты электрического и магнитного воздействия на ползучесть металлов и сплавов // ДАН СССР. -1973. — Т. 211. -Вып. 2.-С. 325-327.

167. Кишкин С.Т., Клыпин А.А. К вопросу о развитии физической теории пластичности и прочности металлов // ДАН СССР.- 1974.- Т. 216. — Вып. 4.-С. 771-773.

168. Клыпин А.А. О пластической деформации металлов при наличии электрического воздействия // Проблемы прочности.- 1975. — № 7. — С. 20-25.

169. Троицкий О.А. Особенности пластической деформации металла при пропускании через образец электрического тока // Проблемы прочности. -1975.-№7.-С. 14-19.

170. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. — 526 с.

171. Комбалов B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ. М.: Наука, 1974. — 112 с.

172. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х кн. Кн. 1 / Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина.-М.: Машиностроение, 1978. -400 с.

173. Рыжов Э.В. Опорная площадь поверхностей, подвергнутых механической обработке // Вестник машиностроения.- 1964.- № 4.- С. 56-61.

174. Рыжов Э.В. Контактная жесткость деталей машин. М.: Машиностроение, 1966.— 193 с.

175. Богатырев Н.Я., Вайвод А.С. Об одном способе оценки фактической площади контактирования электрощетки с коллектором // Материалы V Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск, 1976. Ч. 1. С. 119-120.

176. Смирнов В.П. Фактическая площадь скользящего электрического контакта тяговых двигателей электровозов// Сб. науч. тр. — Иркутск: ИрИИТ, 2001.-Ч. 1.С. 124-136.

177. Смирнов В.П. Площадь скользящего контакта щетка — коллектор двигателей электроподвижного состава// Вестник Алтайского гос. тех. унив. им. И.И. Ползунова. -2003. -№1.-С. 177-186.

178. Смирнов В.П. Фактическая плотность тока в скользящем электрическом контакте тяговых двигателей // Вестник Алтайского гос. тех. унив. им. И. И. Ползунова. 2001.-№2. - С. 56-69.

179. Нестеренко А.Д. Введение в теоретическую электротехнику. -Киев: Наукова думка, 1969. 352 с.

180. Худоногов A.M., Смирнов В.П. Напряженность электрического поля, частота изменения тока и напряженности в скользящем электрическом контакте тяговых двигателей// Вестник Алтайского гос. тех. унив. им. И.И. Ползунова. 2001.-№1.- С. 45-48.

181. Чичинадзе А.В. Расчет и исследование внешнего трения при торможении. — М.: Наука, 1967. — 232 с.

182. Чичинадзе А.В. Определение средней температуры поверхности трения при кратковременном торможении // Трение твердых тел: Сб. науч. тр. М.: Наука, 1964. - С. 85-97.

183. Чичинадзе А.В. Определение температуры на фактической точке касания в процессе торможения. // Вопросы трения и проблемы смазки: Сб. науч.тр.-М.: Наука, 1967.-С. 118-131.

184. Тепло и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник / Е.В. Аметисов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев и др.; Под ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. — М.: Энергоиздат, 1982. - 512 с.

185. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. — М.: Машгиз, 1951.-296 с.

186. Смирнов В.П. Температура в скользящем электрическом контакте тяговых двигателей электровозов // Сб. науч. тр. — Иркутск: ИрИИТ, 2001. — Ч. 1.- С. 117-123.

187. Смирнов В.П. Температурный режим контакта щетка—коллектор двигателей электроподвижного состава// Вестник Алтайского гос. тех. унив. им. И.И. Ползунова.-№1. — 2003. С. 121-125.

188. Chmelik К. Pretahovani medi pres mizlamelovou isolau kommutatoru — Elektrotechnieky obzor. 1973, 62, №4, p. 207 209.

189. Намитоков K.K. Электроэрозионные явления. — M.: Энергия, 1975. -456 с.

190. Электровоз BJI10. Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1975.-520 с.

191. Каптелин Ю.П. Уравнение состояния для ползучести наклепанной меди // Экспериментальное исследование материалов и моделей конструкции: Сб. тр./ЛИИЖТ. Л., 1962. Вып. 192. С. 5-47.

192. Смирнов В.П. Усилия в скользящем электрическом контакте тяговых двигателей // Вестник Алтайского гос. тех. унив. им. И. И. Ползунова. -№2. 2001.- С. 75-77.

193. Смирнов В.П. Обоснование механизма процесса заволакивания коллекторов тяговых двигателей // Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1981. С. 82-91.

194. Худоногов A.M., Смирнов В.П. Механизм затягивания меди коллекторов тяговых двигателей // Вестник Алтайского гос. тех. унив. им. И. И. Ползунова.- № 2.- 2001.- С. 42-45.

195. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, - 1980. - 493 с.

196. Фигурнов Е.П., Самсонов Ю.Я. Измерение температуры якоря тягового электродвигателя с помощью полупроводниковых термосопротивлений // Полупроводники в сильноточной технике: Сб. научн. тр./ РИИЖТ. Ростов-иа-Дону, 1963. Вып. 38. С. 42-47.

197. Фигурнов Е.П., Самсонов Ю.Я. Измерение температуры вращающегося якоря электрической машины // Вопросы испытания и использования электрических машин и аппаратов: Сб. статей.- Ростов-на-Дону: РИИЖТ, 1964. Вып. 45. С. 99-101.

198. Васильев Ю.К., Богаенко И.Н. Экспериментальное исследование нагревания и вентиляции тягового двигателя магистральных электровозов// Электричество. -1964.- № 2. -С. 32-37.

199. Богаенко И.Н. Устройство для постоянного контроля вращающихся частей электрических машин // Электротехника.- 1969.- № 3.-С. 53-56.

200. Богаенко И.Н., Щербина( В.А. Исследование нагревания вспомогательных машин электропоездов ЭР9П // Вестник ВНИИЖТ.- 1969.-№ 3. -С. 4-8.

201. Некрасов О.А., Рахманинов В.И. Контроль нагревания тяговых двигателей в эксплуатации // Вестник ВНИИЖТ.- № 1.- 1975.- С. 11-16.

202. Кудрявцев И.Ф., Шкпяр О.С., Матюнина JI.H. Автоматизация производственных процессов на фермах. — М.: Колос, 1976. — 288 с.

203. Смирнов В.П. Система стабилизации температуры тяговых двигателей И Вестник Алтайского гос. тех. унив. им. И.И. Ползунова. 2001.-№1.- С. 74-76.

204. Смирнов В.П. Многомерная система управления тепловыми режимами электровоза // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2003.- № 3.- С. 192-198.

205. Патент на полезную модель №33674. Устройство для автоматического регулирования температуры тяговой электрической машины постоянного тока / В.П. Смирнов, В.В. Макаров, A.M. Худоногов, И.А. Худоногов, Е.В. Ефремов, И.С. Пехметов. Иркутск, 2003.

206. Худоногов A.M., Смирнов В.П. Система температурного контроля и защиты оборудования электроподвижного состава // Вестник Алтайского гос. тех. унив. им. И. И. Ползунова. -2001. -№ 1.- С. 62-68.

207. Смирнов В.П., Пехметов И.С. Непрерывный контроль температуры тягового двигателя электровоза переменного тока // Транспортные проблемы Сибирского региона: Сб. науч. тр. Иркутск: ИрГУПС, 2002. - Ч. 1.- С. 136139.