автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Техническая диагностика полупроводниковых преобразователей и релейно-контакторных устройств электроподвижного состава

На правах рукописи

Кун Александр Петрович

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

И РЕЛЕЙНО-КОНТАКТОРНЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2004

На правах рукописи

Кун Александр Петрович

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

И РЕЛЕЙНО-КОНТАКТОРНЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Работа выполнена в Российском государственном открытом техническом университете путей сообщения.

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

РОТАНОВ Николай Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Дмитренко Иван Ермолаевич доктор технических наук, профессор Иньков Юрий Моисеевич доктор технических наук, профессор Калиниченко Анатолий Яковлевич

Ведущая организация: Государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта

Защита диссертации состоится 23 ноября 2004 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д.218.009.02 в Российском государственном открытом техническом университете путей сообщения (РГОТУПС) по адресу 125808, г. Москва, ул.Часовая, 22/2, ауд. 337.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 22 октября 2004 года.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу совета университета.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Эффективность перевозочного процесса на железных дорогах с электрической тягой во многом зависит от характеристик и надежности электроподвижного состава (ЭПС). Эксплуатационная надежность электроподвижного состава в значительной степени определяется качеством его технического обслуживания и ремонта. Значение этого фактора увеличивается по мере усложнения конструкции электровозов и электропоездов, тенденция к которому имеет место в связи с решением задачи повышения технической и экономической эффективности ЭПС.

Практика эксплуатации ЭПС железных дорог как в нашей стране, так и за рубежом показывает, что действенным путем повышения качества технического обслуживания и ремонта и, соответственно, эксплуатационной надежности является внедрение средств технической диагностики. Эксплуатация современного ЭПС без использования специальных средств технической диагностики оборудования практически невозможна. Внедрение средств технической диагностики дает также экономический эффект за счет повышения производительности труда ремонтного персонала. Использование программных систем, дополняющих технические средства диагностирования - систем баз данных результатов диагностирования, создает предпосылки для осуществления прогнозирования технического состояния оборудования ЭПС и на этой основе перехода от системы планового технического обслуживания к техническому обслуживанию по реальному техническому состоянию.

Электрическое оборудование является наиболее сложным видом оборудования ЭПС, его усложнение происходит наиболее быстрыми темпами. На долю электрического оборудования приходится наибольшее количество отказов ЭПС в эксплуатации. Наиболее отказывающими видами электрооборудования являются релейно-контакторные устройства силовых цепей и цепей управления и полупроводниковые преобразователи. Активно внедряются новые полупроводниковые преобразователи и электронные системы регулирования и управления, контроль техническо-

го состояния которых возможен только с помощью приборных средств диагностирования.

В связи с этим, разработка методов и средств технического диагностирования электрического оборудования электроподвижного состава является актуальной задачей, причем в наибольшей степени это касается полупроводниковых преобразователей и ре-лейно-контакторных устройств.

Настоящая диссертационная работа является частью комплексных исследований, которые проводились кафедрой «Электрическая тяга» РГОТУПС в области технической диагностики оборудования электроподвижного состава в рамках хоздоговорных и госбюджетных работ.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью диссертационной работы является разработка методов, технических средств и программного сопровождения систем диагностирования полупроводниковых преобразователей и релейно-контакторных устройств электроподвижного состава. Для достижения этой цели в работе были решены следующие задачи:

— определены диагностические задачи, необходимость в решении которых возникает при эксплуатации электрического оборудования ЭПС;

— проведен выбор диагностических параметров для контроля исправности автономного инвертора на основе анализа диагностической математической модели с помощью моделирования на ЭВМ; предложенная методика выбора диагностических параметров может быть использована для других полупроводниковых преобразователей ЭПС;

— разработана методика контроля работоспособности и настройки высоковольтного полупроводникового преобразователя при питании низким напряжением;

— на основе физического моделирования проведен выбор диагностических параметров для контроля технического состояния контакторных электрических аппаратов ЭПС различного функционального назначения;

— разработана методика определения допусков на диагностические параметры по статистическим данным с получением необходимых расчетных формул; предложены статистические методы

повышения достоверности постановки диагноза;

— определена структура технических средств диагностирования для электрооборудования ЭПС и разработаны общая система диагностирования и комплекс приборов локальной диагностики электрооборудования ЭПС;

— разработана программная система ведения баз данных по результатам и статистике проведения диагностирования оборудования подвижного состава;

— разработана экспертная система технической диагностики электрического оборудования электроподвижного состава, ориентированная на определение неисправностей сбойного характера.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В диссертационной работе использовались теоретические и экспериментальные методы исследований:

— методы теории электрических цепей, дифференциального и интегрального исчисления при разработке диагностической модели автономного инвертора;

— численные методы с реализацией на ЭВМ при расчете электромагнитных процессов в автономном инверторе;

— методы теории вероятностей и математической статистики при разработке методики назначения допусков на диагностические параметры;

— методы построения логических моделей данных при разработке системы ведения баз данных;

— экспериментальные исследования электромагнитных процессов в автономном инверторе при проверке адекватности математической модели;

— экспериментальное исследование зависимостей параметров контакторных электрических аппаратов от появления неисправностей при выборе диагностических параметров.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Определены диагностические задачи, решаемые с помощью методов функционального и тестового диагностирования при кон-

троле технического состояния полупроводниковых преобразователей ЭПС, и требования к методам и средствам диагностирования.

2. Разработана диагностическая модель автономного инвертора ЭПС, основанная на аналитическом интегрировании дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитные процессы, с помощью которой возможно обнаружение неисправностей, влияющих на его эксплуатационную надежность.

3. Разработана диагностическая модель полупроводникового преобразователя, которая основана на численном интегрировании методом Рунге-Кутта дифференциальных уравнений электромагнитных процессов и может быть использована для различных конфигураций электрических схем преобразователя.

4. Путем исследования на разработанных диагностических моделях определены диагностические параметры функционального контроля исправности автономного инвертора ЭПС, с помощью которых обнаруживаются возможные в эксплуатации дефекты.

5. Разработана методика назначения допусков на диагностические параметры оборудования ЭПС по статистическим данным и предложены способы повышения достоверности постановки диагноза, заключающиеся в использовании дополнительных шагов допусковой оценки и дополнительных параметров.

6. Разработаны инфологическая и даталогическая модели системы ведения баз данных по результатам и статистике диагностирования оборудования ЭПС.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Практическое значение полученных в диссертационной работе результатов следующее:

— разработаны программы для ЭВМ, реализующие разработанные диагностические модели полупроводникового преобразователя, которые могут быть использованы при моделировании электромагнитных процессов с целью выбора диагностических параметров, а также для исследования режимов работы элементов преобразователя с целью выбора их параметров;

— произведен выбор диагностических параметров, с помощью которых путем функционального контроля в автономном

инверторе ЭПС выявляются дефекты, приводящие к потере его исправности в процессе эксплуатации;

— разработанная методика контроля работоспособности высоковольтного полупроводникового преобразователя ЭПС обеспечивает проверку его работоспособности и настройку уставок при питании низким напряжением;

— обоснован набор диагностических параметров контактор-ных электрических аппаратов ЭПС различного функционального назначения, контроль которых следует проводить в эксплуатации;

— получены расчетные формулы для определения допусков на диагностические параметры по статистическим данным, обеспечивающие заданные ошибки 1-го и 2-го рода, а также формулы для реализации предложенных способов повышения достоверности постановки диагноза;

— разработанная программная система ведения баз данных повышает эффективность использования результатов диагностирования в системе технического обслуживания и ремонта ЭПС и может быть использована как для электрического, так и для других видов оборудования;

— разработанная экспертная система диагностики позволяет обнаруживать дефекты электрооборудования, приводящие к нарушениям работы ЭПС сбойного характера, поиск которых в условиях депо затруднителен или невозможен;

— разработанные технические средства диагностирования электрического оборудования ЭПС (общая система диагностирования на базе ЭВМ и приборы локальной диагностики) обеспечивают решение возникающих в эксплуатации диагностических задач с реализацией разработанных в диссертации методов диагностирования.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Разработанные в диссертации методы и средства диагностирования электрического оборудования ЭПС внедрены в систему технического обслуживания и ремонта моторвагонного подвижного состава на Московском метрополитене. Общая система технического диагностирования СТДМ прошла опытную эксплуатацию в электродепо «Сокол». Приборы локальной диагностики электрооборудования внедрены в ряде электродепо. Диагности-

ческая установка ДИСПУТИМ была награждена бронзовой медалью ВДНХ.

Внедрение и испытания разработанных в диссертации технических и программных средств подтверждается актами, представленными в приложении к диссертации.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные этапы и результаты работы докладывались: на Всесоюзной научно-практической конференции с участием специалистов социалистических стран «Проблемы повышения надежности и безопасности технических средств железнодорожного транспорта», Москва, 1988 г.;

на Всесоюзной научно-технической конференции «Методы и средства диагностирования технических средств железнодорожного транспорта», Омск, 1989 г.;

на I и II международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта», Москва, 1994 и 1996 гг.;

на межвузовских научно-методических конференциях «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», Москва, 1996, 1997, 1998, 1999 и 2000 гг.;

на Международной конференции «Высшее профессиональное заочное образование на железнодорожном транспорте: настоящее и будущее», Москва, 2001 г.

на семинарах и заседаниях кафедр «Электрическая тяга» и «Локомотивы и локомотивное хозяйство» РГОТУПС в 1998-2003 гг.

ПУБЛИКАЦИИ

Основные положения диссертации опубликованы в 53 печатных работах, в том числе одной монографии.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и четырех приложений. Основная часть содержит 293 страницы, включая 96 рисунков и 2 таблицы. Список литературы включает 204 наименования. Приложения содержат 65 страниц. Общий объем диссертации - 358 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сделан обзор современного состояния проблемы, обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы ее цель и задачи.

В настоящее время как в нашей стране, так и за рубежом накоплен определенный опыт разработки и использования методов и средств технической диагностики электрооборудования ЭПС. В нашей стране ведущими организациями в этой области являются ВНИ-ИЖТ, МИИТ, РГОТУПС, ПГУПС. Большой вклад в решение теоретических задач и получение практических результатов в данном научно-техническом направлении внесли В.В. Привалов, В. П. Феоктистов, Н.А. Ротанов, Г.Г. Рябцев, А.Т. Осяев, А.С. Серебряков, А.В. Горский, А.А. Аватков, В.А. Голованов, И.К. Лакин, В.Я. Узарс и другие. Практика использования средств технической диагностики показала их эффективность с точки зрения повышения эксплуатационной надежности электрооборудования ЭПС, а также возможность получения экономического эффекта. По мере усложнения электрического оборудования ЭПС актуальность названной проблемы увеличивается.

Рассмотрены основные направления исследований и разработок в области диагностики электрооборудования ЭПС, их значение для практики.

В первой главе определены задачи технического диагностирования электрического оборудования ЭПС при техническом обслуживании и ремонте и требования к методам и средствам диагностирования.

В процессе эксплуатации электрического оборудования ЭПС в условиях депо возникает необходимость в решении различных диагностических задач. Такими задачами являются:

1) поиск отказавших элементов в устройстве, который проводится при потере функционирования (полном отказе) устройства;

2) проверка работоспособности устройства, то есть соответствия основных технических характеристик, характеризующих его способность выполнять заданные функции, требованиям нормативно-технической документации;

3) контроль исправности, то есть соответствия всем требованиям нормативно-технической документации, важным с точки

зрения обеспечения безотказности элементов устройства и определение дефектных элементов.

Контроль исправности выполняется с целью выявления дефектов, не приводящих к потере функционирования устройства, причем некоторые из таких дефектов могут приводить к потере его работоспособности, а другая их часть может не влиять на работоспособность устройства. Однако, эксплуатация объектов с дефектами данного типа приводит к снижению показателей безотказности, так как развитие и накопление таких дефектов может привести к внезапной потере функционирования или работоспособности устройства при работе ЭПС на линии. Контроль исправности должен обеспечивать обнаружение дефектов на ранней стадии их развития, а его периодичность должна гарантировать, что развитие дефектов за интервал до следующего контроля не приведет к отказу устройства. Этот вид контроля можно выполнять реже контроля работоспособности, то есть при техническом обслуживании или ремонте большего объема. При этом периодичность контроля исправности различных элементов может быть различной.

Исходя из перечисленных диагностических задач, составлен общий алгоритм контроля технического состояния устройств электрооборудования ЭПС (рис. 1). Для различных конкретных устройств подобные алгоритмы будут иметь различия, определяемые их принципами действия, функциональным назначением, конструкцией. В работе данный алгоритм конкретизирован для полупроводниковых преобразовательных устройств.

Важнейшей задачей при разработке методов диагностирования электрооборудования ЭПС является выбор диагностических параметров. Основным критерием при выборе диагностических параметров является информативность, то есть, диагностическая ценность параметра определяется вносимым им количеством информации о техническом состоянии объекта. Набор диагностических параметров в целом должен обеспечивать постановку диагноза с требуемой для эксплуатации точностью, оцениваемой вероятностями ошибок 1-го и 2-го рода.

Однако задача выбора диагностических параметров усложняется в связи с тем, что на практике часто при разработке диагностического обеспечения эксплуатируемых технических объектов, в том числе электрооборудования ЭПС, приходиться отказываться от использования наиболее информативных параметров по при-

Рис. 1. Алгоритм решения задач диагностирования электрооборудования ЭПС

чине трудности (а иногда и практической невозможности) их контроля в конкретных условиях эксплуатации. В частности, эти ограничения могут быть связаны с недоступностью некоторых мест для установки датчиков, трудностью подключения к определенным контрольным точкам электрической схемы, недопустимостью некоторых режимов объекта при диагностировании, отсутствием измерительных приборов с требуемыми характеристиками. Поэтому, важными требованиями к методам диагностирования электрооборудования ЭПС являются минимизация числа контрольных точек, доступность их для подключения, техническая возможность измерения параметров.

Основным требованием к техническим средствам диагностирования является обеспечение измерения и оценки с необходимой точностью всех параметров, контроль которых предусмотрен программой диагностирования, а также логическая обработка результатов контроля диагностических параметров. Кроме того, к техническим средствам диагностирования предъявляются определенные конструктивные и эксплуатационные требования. Принципы и примеры построения технических средств диагностирования электрооборудования ЭПС рассмотрены в главе 5.

Во второй главе разработаны методы диагностирования полупроводниковых преобразователей и релейно-контакторных устройств ЭПС, обеспечивающие решение диагностических задач и соответствующие требованиям, которые были определены в главе 1.

Все методы диагностирования технических объектов, в том числе электрического оборудования ЭПС, по характеру взаимодействия объекта и средств диагностирования разделяются на две группы: методы функционального и методы тестового диагностирования. Каждая группа методов ориентирована на определенную группу обнаруживаемых дефектов. С точки зрения эксплуатации все дефекты, возникающие в электрооборудовании ЭПС, по их влиянию на техническое состояние объекта можно разделить на две группы:

1) дефекты, приводящие к потере функционирования устройства, то есть к его полному отказу, когда дальнейшее использование объекта по назначению невозможно; поиск таких дефектов является основной диагностической задачей, решаемой при внеплановых ремонтах ЭПС;

2) дефекты, не приводящие к потере функционирования устройства; некоторые дефекты этой группы могут приводить к отклонениям от нормы определенных технических характеристик объекта, важных с точки зрения его использования по назначению (потере работоспособности), в этом случае снижается эффективность работы устройства; другие дефекты данной группы могут не приводить к потере работоспособности объекта, однако появление и накопление таких дефектов повышает вероятность отказа устройства при применении по назначению.

При контроле технического состояния электрического оборудования ЭПС необходимо применение как функционального, так и тестового диагностирования, причем при различных видах контроля возможно использование различных групп методов. При поиске отказавших элементов в случае потери функционирования (полного отказа) устройства возможно применение только методов тестового диагностирования, так как объект функционировать не может. Контроль работоспособности целесообразно проводить путем функционального диагностирования. При контроле исправности устройства возможно использование методов как тестового, так и функционального диагностирования, причем при контроле отсутствия различных видов дефектов различных элементов вид диагностирования выбирается конкретно для каждого случая.

Наиболее сложной диагностической задачей является проверка исправности. Кроме выбора элементов преобразователя, которые необходимо подвергать контролю, и контролируемых параметров данных элементов необходимо определить методы измерения и оценки этих параметров. Здесь одним из важных преимуществ функционального диагностирования по сравнению с тестовым является возможность использования значительно меньшего числа контрольных точек в объекте. Это упрощает стыковку диагностической аппаратуры с контролируемым полупроводниковым преобразователем, повышает ее оперативность и, как следствие, повышает экономические показатели системы диагностирования. Далее на примере автономного параллельного инвертора тиристорного блока питания собственных нужд моторных вагонов метрополитена рассмотрена методика функционального контроля исправности. Для поиска дефектов, которые не могут быть обнаружены методами функционального ди-

агностирования, необходимо использовать методы тестового диагностирования.

Разработка методов функционального диагностирования и выбор диагностических параметров основываются на анализе диагностической модели объекта.

Для автономного инвертора блока питания собственных нужд (БПСН) моторных вагонов метрополитена была разработана математическая диагностическая модель, основанная на расчете электромагнитных процессов. Данный инвертор собран по полумостовой схеме Мак-Мурри-Бедфорда. Качественно электромагнитные процессы в нем рассмотрены в известной литературе. Для выбора диагностических параметров контроля исправности был проведен количественный расчет электромагнитных процессов, при этом диагностическая модель сформировалась в виде программ для ЭВМ.

Анализ статистики неисправностей в эксплуатации и принципов действия инвертора определил необходимость обнаружения следующих видов дефектов при контроле исправности:

— появление короткозамкнутых витков в обмотках трансформатора;

— уменьшение емкости коммутирующего конденсатора;

— появление короткозамкнутых витков в коммутирующем дросселе.

В качестве диагностических сигналов были выбраны входной ток и выходное напряжение инвертора. В таком случае предельно упрощается стыковка с диагностической аппаратурой: используются только входные и выходные клеммы инвертора и не используются внутренние контрольные точки.

Электромагнитные процессы полумостового параллельного инвертора блока питания собственных нужд имеют два характерных интервала в каждом полупериоде работы: первый от начала полупериода интервал А проводимости тиристора одного плеча инвертора, в котором происходит перезаряд коммутирующего конденсатора, и интервал В, в котором наряду с тиристором в проводящем состоянии находится возвратный диод. Другие интервалы, характерные для классического инвертора Мак-Мурри-Бедфорда, у данного инвертора отсутствуют.

Для интервала А решение системы уравнений, описывающих электромагнитные процессы, было проведено с помощью преоб-

разования Лапласа, в результате чего получены следующие выражения для выходного напряжения ин и входного тока г^ инвертора как функции времени

в этих выражениях обозначено: С и Ь — параметры инвертора: емкость коммутирующего конденсатора и индуктивность коммутирующего дросселя соответственно; Е и Я — напряжение источника питания и сопротивление нагрузки инвертора соответственно;

— начальные условия: величина выходного напряжения и входного тока в начале интервала А.

В интервале В выражения для и и г. будут иметь вид:

и =

{ "\2 17

п Е

Ч1 -П;

здесь обозначено:

п — доля отпайки трансформатора, к которой подключаются возвратные диоды;

¡/0)в — начальное условие: величина входного тока в начале интервала В.

Методика выбора диагностических параметров состояла в следующем: проводился расчет электромагнитных процессов в инверторе при различных значениях технических параметров, зависящих от наличия указанных выше дефектов, и затем выявлялись параметры электромагнитных процессов, на которые влияют изменения данных технических параметров. В качестве диагностического выбирался параметр электромагнитных процессов, на величину которого оказывает влияние появление одного из видов дефектов, а другие дефекты влияния не оказывают или их влиянием можно пренебречь. Для реализации данной процедуры были разработаны специальные программы для ЭВМ.

По результатам моделирования на ЭВМ были выбраны следующие диагностические параметры:

♦ для контроля появления короткозамкнутых витков в обмотках трансформатора - величина входного тока в конце полупериода /г/2;

♦ для контроля емкости коммутирующего конденсатора — произведение амплитуды входного тока и длительности коммутационного интервала А 1т- ;

♦ для контроля появления короткозамкнутых витков в коммутирующем дросселе — отношение длительности коммутационного интервала и амплитуды входного тока

Алгоритм контроля исправности инвертора изображен на рис. 2. Здесь особенностью является то, что контроль параметра проводится после контроля параметров что связа-

но с их зависимостями от наличия неисправностей, установленными путем моделирования на ЭВМ.

Следует отметить, что моделирование электромагнитных процессов показало возможность функционального контроля исправности высоковольтного полумостового параллельного инверто-

нет

Измерение 1т-1к

г

К.з.в. ТР

Уменьшение С.

Кл.в. ДР

Рис. 2. Алгоритм контроля исправности полумостового параллельного инвертора

pa при пониженном напряжении питания (80 В вместо 750 В для преобразователя собственных нужд моторных вагонов метрополитена). Это дает очевидные преимущества для эксплуатации.

При проверке работоспособности полупроводниковых преобразователей ЭПС в условиях депо также, как и при контроле исправности, нежелательно использование высокого напряжения. В то же время силовые преобразователи ЭПС являются высоковольтными. Контроль параметров работоспособности высоковольтных преобразователей при питании низким напряжением будет косвенным, так как значения параметров работоспособности и правильности настройки преобразователя при номинальном напряжении питания будут оцениваться по измеренным значениям при питании низким напряжением.

Такой косвенный контроль работоспособности и настройки возможен при обеспечении рабочего режима контуров обратной связи между силовой частью преобразователя и его системой управления. Рассмотрим реализацию подобного подхода на примере высоковольтного первичного преобразователя БПСН моторных вагонов метрополитена. Данный преобразователь включает инвертор и управляемый выпрямитель; управляющие импульсы на тиристоры генерируются блоком управления БПСН.

Структура включения первичного преобразователя БПСН при контроле работоспособности изображена на рис. 3. На этом рисунке функциональные узлы преобразователя обозначены следующим образом: Ф1 — входной фильтр; И1— первичный инвертор; ВУ — управляемый выпрямитель; Ф2 — выходной фильтр.

Блок управления БУ воспринимает сигналы обратной связи по напряжению ОСН и току ОСТ и в зависимости от их величин формирует фазу импульсов управления ВУ относительно импульсов управления И1. Как видно из рис. 3, в контуры обратной связи ОСН и ОСТ включены специальные согласующие усилители УОСН и УОСТ, параметры которых обеспечивают рабочий режим блока управления и, тем самым, правильную настройку выходного напряжения и токовой отсечки преобразователя. Сигнал обратной связи по напряжению снимается с выхода преобразователя, а сигнал обратной связи по току — с датчика тока ДТ. Необходимые при контроле режимы нагрузки преобразователя формируются с помощью блока нагрузки БН.

Таким образом, контроль работоспособности и настройку уставок высоковольтного преобразователя можно осуществлять при низком напряжении питания, включая в контуры обратной связи согласующие усилители.

Рассмотренные методы контроля исправности и работоспособности полупроводниковых преобразователей были реализованы в опытных образцах диагностических установок, рассмотренных в главе 5, и практика подтвердила их эффективность. Акты испытаний и внедрения диагностических установок приведены в приложении к диссертации.

Путем физического моделирования был определен набор диагностических параметров контакторных электрических аппаратов ЭПС, измерение и оценку которых следует проводить при эксплуатации для обеспечения соответствия их технических параметров установленным требованиям.

Для реле и контакторов ЭПС нормативно-технической документацией устанавливаются допуски как на их электрические параметры (напряжения или токи включения и отключения, времена

включения и отключения, сопротивление обмотки), так и на некоторые механико-конструктивные параметры (начальный зазор между якорем и сердечником, начальное натяжение отключающей пружины, раствор и провал контактов, нажатие контактов и др.). Указанные электрические параметры могут быть измерены традиционными методами или с помощью стандартных измерительных приборов, или специализированной аппаратурой, включаемой в технические средства диагностирования. Механико-конструктивные параметры с помощью электрических и электронных приборов без установки специальных датчиков измерены быть не могут.

Для определения возможности выявления отклонений от нормы механико-конструктивных параметров индивидуальных аппаратов путем измерения и оценки их электрических параметров был экспериментально сняты зависимости электрических параметров от механико-конструктивных. Для исследования были взяты электромагнитные реле типа РМ-3000Ж и Р-3100, используемые на моторных вагонах электропоездов магистральных железных дорог и метрополитена в цепях управления в качестве промежуточных и реле времени соответственно. Экспериментальные исследования также показали, что для электропневматических индивидуальных аппаратов данные зависимости качественно идентичны полученным для электромагнитных аппаратов.

Полученные зависимости показали, что механико-конструктивные параметры оказывают существенное влияние на электрические параметры индивидуальных аппаратов. В то же время влияние различных параметров различное. Количественно степень влияния одного параметра аппарата на другой можно охарактеризовать коэффициентом чувствительности — частной производной второго параметра по первому. Однако для сравнения степеней влияния различных параметров на какой-либо один удобнее иметь дело с безразмерными величинами. Поэтому в качестве коэффициента чувствительности целесообразно взять отношение относительных элементарных изменений параметров, которое назовем относительным коэффициентом чувствительности. Следует отметить, что при нелинейной форме зависимости между параметрами величина коэффициента чувствительности будет не постоянной, а зависеть от величин параметров.

Полученные зависимости и расчет коэффициентов чувствительности показывают, что в целом электрические параметры электроаппаратов несут определенную информацию о состоянии их механической части. Однако анализ показал, что для точной постановки диагноза эта информация недостаточно полна и возможности по локализации неисправностей механической части электроаппаратов с помощью контроля их электрических параметров ограничены. На один электрический параметр существенно влияют несколько конструктивных. В то же время некоторые механико-конструктивные параметры слабо влияют на все электрические. Задача усложняется тем, что, как показывает практика эксплуатации, у электрических параметров ЭПС может присутствовать несколько видов неисправностей.

В связи с этим, при диагностировании электрических аппаратов измерение электрических параметров приборными методами должно дополняться органолептическим контролем. Практических трудностей в эксплуатации это не создает, так как при техническом обслуживании и ремонте технологическими процессами предусмотрены операции по контролю состояния электроаппаратов.

Важной задачей при диагностировании электрических аппаратов является контроль состояния их обмоток, а именно, контроль отсутствия у них короткозамкнутых витков. Для этого предлагается использовать импульсный метод, основанный на измерении амплитуды импульсов тока в обмотке при ее питании импульсным напряжением и предложенный для обмоток дросселей и трансформаторов полупроводниковых преобразователей.

Для оценки информативности амплитуды импульсов тока при обнаружении короткозамкнутых витков были экспериментально сняты зависимости относительного изменения этого параметра от относительного количества короткозамкнутых витков в обмотке электромагнитного аппарата. Для исследования было взято электромагнитное реле РМ-3000Ж, у которого при снятии зависимости искусственно закорачивалась определенная доля витков обмотки. Отдельно были получены зависимости для внутренних и внешних короткозамкнутых витков. Полученные зависимости и расчет коэффициента чувствительности показали, что данный параметр обладает высокой чувствительностью. С

его помощью можно выявлять даже очень небольшую долю ко-роткозамкнутых витков в обмотках аппаратов.

В целом по результатам проведенных исследований для контроля технического состояния индивидуальных электрических аппаратов ЭПС можно составить следующий набор диагностических параметров.

1. Сопротивление обмотки аппарата Яо6м-

2. Амплитуда импульсов тока в обмотке Ап.

3. Контактное сопротивление /?к.

4. Ток срабатывания (включения) или напряжение срабатывания и.

ф

5.Ток отпускания (отключений^или напряжение отпускания [/от.

На практике иногда удобнее измерять не токи, а напряжения срабатывания и отпускания аппаратов. По значению напряжений и известном сопротивлении обмотки легко определить соответствующие токи. Кроме того, допуски на параметры срабатывания и отпускания в нормативно-технической документации часто задаются по напряжению.

6. Время срабатывания (включения) ¿ср.

7. Время отпускания (отключения) /от.

При выборе диагностических параметров для электрооборудования ЭПС следует иметь в виду, что значение любого диагностического параметра любого типа аппарата как в исправном, так и в неисправном состоянии имеет разброс вследствие влияния на него многих случайных факторов. То есть, эффективность диагностического параметра зависит кроме его чувствительности при появлении неисправностей также от указанного разброса. В некоторых случаях приходится отказываться от использования наиболее чувствительного параметра и использовать в качестве диагностического менее чувствительный параметр, но который имеет меньший разброс значений.

Для определения возможности использования диагностического параметра при контроле технического состояния этот разброс нужно определить количественно, что производится на основе статистического исследования значений диагностических параметров на эксплуатируемом парке ЭПС и соответствующей обработки методами математической статистики. Разбросы значений диагностических параметров при различных техничес-

ких состояниях объекта также необходимо знать при определении допусков на них. Этому вопросу посвящен специальный раздел данной главы.

Диагностика состояния различных технических объектов, в том числе железнодорожного оборудования, большей частью заключается в измерении и допусковой оценке некоторых диагностических параметров. При этом часто используются диагностические параметры, значения которых являются случайными величинами вследствие влияния на них многих неконтролируемых факторов. Статистическое исследование значений диагностических параметров показывает, что в большинстве случаев законы их распределения близки к нормальному (распределению Гаусса). С учетом физических ограничений для описания распределений значений диагностических параметров адекватным представляется усеченный нормальный закон.

Допуски на диагностические параметры назначаются исходя из взаимного расположения распределений диагностических параметров при различных диагнозах. При непересекающихся распределениях задача назначения допусков тривиальна. В дальнейшем будем рассматривать постановку диагноза при решении задачи дифференциальной диагностики (например, контроле наличия или отсутствия какого-либо дефекта).

При постановке диагноза с помощью одного диагностического параметра X в случае пересечения распределений его значения при двух диагнозах имеется зона неопределенности

при попадании в которую достоверно поставить диагноз нельзя. В этом случае будут иметь место определенные вероятности ошибок 1-го и 2-го рода («ложной тревоги» и «пропуска дефекта»). Постановка диагноза может проводиться с помощью одного допуска хд, который назначается в зоне неопределенности, а его величина выбирается из учета обеспечения допустимых вероятностей ошибок 1-го и 2-го рода. Порядок постановки диагноза следующий: при принимается диагноз при - диаг-

ноз (здесь для определенности принято, что для технического состояния Бг характерно большее, чем для состояния Б1 значение параметра

При контроле состояния эксплуатируемых технических объектов задается допустимая вероятность ошибки 2-го рода, причем во многих случаях она должна быть равна нулю, то есть ошибка

этого типа вообще недопустима. По заданной вероятности ошибки 2-го рода можно рассчитать вероятность ошибки 1-го рода. Полученная величина вероятности ошибки первого рода оценивается с учетом вида обнаруживаемого дефекта для конкретных условий эксплуатации. Если эта величина приемлема для эксплуатации, диагностический параметр X можно использовать для обнаружения дефекта. При невозможности постановки диагноза с требуемой для заданных условий эксплуатации достоверностью с помощью одного диагностического параметра, даже самого информативного из имеющихся, предлагаются следующие способы повышения достоверности постановки диагноза:

— использование дополнительных диагностических параметров;

— проведение дополнительных шагов допусковой оценки.

Рассмотрим порядок постановки диагноза с помощью двух диагностических параметров при решении задачи дифференциальной диагностики.

Пусть диагностические параметры Хх и Х2 имеют усеченный нормальный вид закона распределения, и их плотность записывается в виде:

Совместная плотность параметров Хх и Х2 будет подчиняться двумерному усеченному нормальному закону распределения:

где исходное двумерное нормальное распределение имеет вид:

где г., — коэффициент корреляции параметров „г. и х,.

Коэффициент ку определяется из условия нормирования:

Как правило, используются независимые или слабо коррелированные диагностические параметры, в связи с чем можно принять га = 0. В этом случае плотность исходного неусеченного распределения будет иметь вид:

При симметричном усеченном нормальном распределении

и, приняв С! - А/о,,

4Ф(с])-Ф(С2)"

Для определения соотношений между дисперсиями усеченных и неусеченных распределений параметров используем

равенства:

При независимых диагностических параметрах названные соотношения будут следующими:

Пустьх2) и/2(х19 х2) — совместные плотности распределений диагностических параметров соответственно при диагнозах причем появление диагноза (наличие дефекта) характерно увеличением значений параметров Х1 и Хг Нижние и верхние границы возможных значений Х{ при диагнозах и £>2 обозначим соответственно А'., , х„ и х,, , х„ ; аналогичные обо-

11н» 11 в 12н' 12а'

значения введем для параметра Наличие

зоны неопределенности при постановке диагноза будет в случае пересечения поверхностей то есть при

ь

и Х21в>-Х22н- Данный случай иллюстрируется на рис. 4. Вероятности одновременного попадания значений параметров Х: и Х2 в зону неопределенности при диагнозах будут равны:

х2\ъ *11в

Рнп1 =р(х2 е х2пп Iе ) = \ {/, (хь Л'2 ¿х2; (2)

*22н *12н х21в *11в

Ргпа=Р^хг^Хгт,х\^Х\шМ = I и2{хх,х2)йх^х2, (3)

*22н *12н

где хш = [л12н' л'цп] и Х2,т = ['т22н' *21.1 ~ 30ны неопределенности параметров X, и Х2 соответственно.

Рис. 4. Постановка диагноза с помощью двух диагностических параметров, имеющих зоны неопределенности

Используя формулу Байеса можно определить вероятности диагнозов и Л, при попадании в зону неопределенности:

._П*Л)Г(Х2 €Л2К

е^2нп

1Щ1х1еХ[ш,х2&Х1т) =

Р(Р1)Р{х2еХ2кп1х1€Хш,Р,)_.

' " Р(02)Р(х2еХ2ш1х1еХ1ил,В2)'

(4)

Р(В21х1еХЫп,х2еХ2 „п) =

Р{02)Р{х2еХ2нп! ххеХЫп,В2)

Р(Д )Р(х2 е Г2нп / ^ € *1нп, Д) + Р(£>2)/>(х2 е Х2ш / ^ е Хш, Пг)

-.(5)

Знаменатели выражений (4), (5) представляют собой вероятность попадания двух диагностических параметров в зону неопределенности.

При двух независимых диагностических параметрах, имеющих усеченный нормальный закон распределения, вероятности попадания в зону неопределенности при диагнозах О! и Б2 можно определить по следующим выражениям, полученным из (2), (3):

где стм, си и ц21, ст21, с2] — параметры законов распределений диагностических параметров соответственно Х) и Х2 при диагнозе

|Л]2, а)2, с]2 и ц2„ а,2, с22 — то же при диагнозе 1>2.

Как видно из выражений (2)-т(5), добавление второго диагностического параметра уменьшает вероятность попадания в зону неопределенности, то есть увеличивает вероятность достоверной постановки диагноза.

Отношение вероятностей диагнозов при попадании в зону неопределенности при двух независимых диагностических параметрах равно:

Р(Р1/х1 еХ1т, х2 е12„„) _ Р(Д)Р(х] €Х]ип1Р])Р(х2 еХ2ш1Р{) Р(Р2/х{ е*1нп, х2 еХ2т) Р(Р2)Р(ху еХ]т1Р2) Р(х2 еХ2т1Р2)'

Это выражение показывает, что при попадании в зону неопределенности добавление второго диагностического параметра может повысить достоверность постановки диагноза.

Повысить достоверность диагноза можно также способом, который заключается в дополнительной допусковой оценке значения диагностического параметра, попавшего в зону неопределенности. В диссертации рассмотрен этот способ при решении задачи дифференциальной диагностики.

Идея способа заключается в разбиении зоны неопределенности на части при попадании в нее значения диагностического параметра проведении дополнительных шагов оценки параметра. Получены необходимые расчетные формулы и показано, что дополнительная допусковая оценка повышает достоверность постановки диагноза.

Разработан алгоритм постановки диагноза с использованием двух рассмотренных способов повышения достоверности.

В третьей главе рассмотрен порядок построения и использования на практике системы ведения баз данных диагностики оборудования электроподвижного состава.

Система ведения баз данных СБДД относится к классу информационных систем. Она повышает эффективность использования информации, получаемой средствами диагностирования. Информацией о результатах диагностирования являются значения диагностических параметров оборудования ЭПС. Кроме того, в базах системы СБДД целесообразно хранить сопутствующую статистическую информацию о проведении диагностики подвижного состава: дату, причину, вид ремонта и т.п., а также некоторые сведения об эксплуатируемом парке подвижного состава.

Назначением системы ведения баз данных является обеспечение ввода, хранение информации о диагностировании и подвижном составе, а также поиск и выдача тематической информации по запро-

сам пользователей. Кроме того, для удобства работы в условиях эксплуатации необходима реализация некоторых сервисных функций, а именно: архивирование устаревшей информации с возможностью восстановления в рабочие базы, обеспечение санкционированного доступа, изменение списка диагностируемых аппаратов и др. Функции системы СБДД показаны на рис. 5.

Процесс проектирования системы СБДД включает разработку баз данных хранения информации и программы работы с ними. Основные этапы проектирования в реализуемой последовательности представлены на рис. 6.

Перед началом разработки системы ведения баз данных производится ограничение предметной области, то есть конкретизация информации, для работы с которой предназначена система СБДД.

Рис. 5. Функции системы ведения баз данных

Рис. 6. Этапы проектирования системы СБДД

На данном этапе предметная область описывается на естественном языке без формализации.

Схема проектирования системы СБДД (рис. 6) включает две ветви: разработку баз данных и разработку программы обработки данных.

Ветвь разработки баз данных начинается с инфологического моделирования. Под инфологической моделью (ИЛМ) понимается описание предметной области, выполненное с использованием специальных формализованных языковых средств.

После инфологического моделирования строится даталогичес-кая модель (ДЛМ) баз данных, то есть логическая модель данных в терминах конкретной используемой при проектировании системы СУБД или других программных средств. Даталогическая модель отражает логические связи между элементами данных безотносительно к их содержанию и среде хранения. Перед даталогическим проектированием должен быть произведен выбор инструментальных средств разработки системы ведения баз данных (какой-либо СУБД или других программных средств). Как правило, СУБД накладывают определенные ограничения на структуру баз данных. Кроме того, на проектируемую логическую структуру баз данных оказывают влияние возможности физической организации данных, предоставляемые СУБД. Поэтому на этапе даталогического проектирования нужно изучить возможности выбранной СУБД по логической и физической организации данных. В результате даталогического проектирования определяются все информационные единицы системы баз данных, их типы и количественные характеристики, а также связи между ними.

В качестве конкретной СУБД для использования при разработке системы СБДД была выбрана реляционная СУБД FoxPro версии 2.6, которая обладает широкими возможностями структурирования данных и развитым языком. На данный выбор также оказало влияние то, что многие информационные системы деповского хозяйства разработаны в среде этой СУБД, что дает возможность при необходимости интегрировать СБДД в общую информационную систему депо.

Целью физического проектирования является привязка дата-логической модели к среде хранения информации. На этом этапе определяются используемые запоминающие устройства и способы физической организации данных в среде хранения.

Ветвь разработки программы обработки данных начинается со спецификации программы. В спецификации определяется задача программы, описываются все ее функции, организация интерфейса с пользователем. Спецификация должна содержать все требования к программе. Выполнение требований, указанных в спецификации, обеспечивает соответствие разработанной системы СБДД потребностям пользователей.

Разработанная система СБДД прошла испытания в электродепо «Сокол» Московского метрополитена, в процессе которых она показала свою работоспособность и эффективность, что подтверждено соответствующим актом, приведенным в приложении к диссертации.

В четвертой главе рассмотрена экспертная система технической диагностики электрического оборудования электроподвижного состава. Данная система предназначена главным образом для выявления причин отказов электрооборудования сбойного характера, которые проявляются случайным образом при работе ЭПС на линии. Такие отказы чрезвычайно затруднительно, а зачастую и невозможно определить традиционными методами в условиях депо. Экспертная система при постановке диагноза использует знания опытных специалистов-ремонтников, накопленные ими в течение длительного периода работы.

Определены признаки, которыми обладает электрическая часть ЭПС железных дорог и которые определяют целесообразность применения экспертной системы для решения некоторых задач диагностики ее технического состояния. Определена общая структура экспертной системы диагностики электрооборудования ЭПС, этапы, реализуемые при ее разработке.

В качестве модели представления знаний выбрана продукционная модель. В качестве инструментального средства разработки был выбран язык программирования Турбо-Пролог декларативного типа, ориентированный на обработку знаний. Определены порядок и особенности формирования базы знаний экспертной системы диагностики электрооборудования ЭПС.

Разработана программа экспертной системы, которая имеет универсальный характер. Для решения задач диагностики различного оборудования должна быть только сформирована соответствующая база знаний, а остальная часть программы сохраняется. Апробация и тестирование программы показали ее работоспособность и удобство работы с ней в услввнях-экс11П.уатяшщ..

1 РОС. ЛАЦИОМАЛЫЫЯ 33 I БИБЛИОТЕКА I С.Пст*р<у»г О» М9 мт

Пятая глава посвящена техническим средствам диагностирования электрического оборудования ЭПС. Определена общая структура технических средств диагностирования, рассмотрены функции отдельных составных частей.

Разработана общая система диагностирования электрического оборудования СТДМ для электроподвижного состава метрополитена на базе управляющей ЭВМ. Рассмотрены ее состав, структура, алгоритмы управления, программа диагностирования.

Разработан комплекс средств локальной диагностики электрооборудования ЭПС, включающий диагностическую установку ДИСПУТИМ контроля полупроводниковых преобразователей и приборы диагностики контакторных аппаратов и цепей. Рассмотрены функции, технические характеристики, принципы действия приборов.

Общая система и средства локальной диагностики прошли испытания и внедрены в ряде электродепо метрополитена, что подтверждается актами, приведенными в приложении к диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В целом по результатам диссертационной работы сделаны следующие основные выводы:

1. На электрическое оборудование ЭПС приходится наибольшее число отказов в эксплуатации. Наиболее часто отказывающие виды электрооборудования — релейно-контакторная аппаратура и полупроводниковые преобразователи. Определены возможные виды неисправностей контакторных аппаратов и полупроводниковых преобразователей в эксплуатации.

2. При различных видах технического обслуживания и ремонта решаются различные диагностические задачи, при решении которых необходимо применение как тестового, так и функционального диагностирования. Разработаны алгоритмы контроля технического состояния электрооборудования ЭПС в целом и полупроводниковых преобразователей, в которых эти задачи конкретизированы.

3. Определен состав диагностического обеспечения электрического оборудования ЭПС, включающий технические и программные средства: общую систему диагностирования, приборы локаль-

ной диагностики, систему ведения баз данных, экспертную систему. Установлены требования к методам и средствам диагностирования электрооборудования ЭПС.

4. Для полупроводниковых преобразователей решение значительной части диагностических задач обеспечивает функциональное диагностирование. Разработана диагностическая модель полупроводникового автономного инвертора, основанная на математическом моделировании электромагнитных процессов и аналитическом интегрировании дифференциальных уравнений. Модель реализована в виде программ для ЭВМ. Адекватность разработанной модели подтверждена экспериментально. Предложенный подход может быть использован при разработке диагностических моделей полупроводниковых преобразователей другого функционального назначения.

5. Разработана и реализована на ЭВМ диагностическая модель полупроводникового преобразователя, основанная на методе численного интегрирования дифференциальных уравнений Рунге-Кутта, которая может быть использована для полупроводниковых преобразователей различного функционального назначения, схемотехники, принципов действия.

6. Выбор диагностических параметров полупроводниковых преобразователей при функциональном диагностировании следует проводить на основе расчета параметров электромагнитных процессов при исправном состоянии и при наличии дефектов различного типа. По данной методике определены диагностические параметры автономного инвертора.

7. При эксплуатации ЭПС в условиях депо большое значение имеет соответствие параметров режимов диагностирования ремонтно-эксплуатационным требованиям. Разработан метод контроля работоспособности и настройки высоковольтного полупроводникового преобразователя при питании низким напряжением, основанный на включении в контуры обратной связи согласующих усилителей.

8. Путем физического моделирования определен набор диагностических параметров контакторных электрических аппаратов ЭПС, измерение и оценку которых следует проводить при эксплуатации для обеспечения соответствия их технических параметров установленным требованиям.

9. Допуски на диагностические параметры электрического

оборудования ЭПС следует назначать по статистическим данным. Разработана методика и получены расчетные формулы для определения допусков с учетом назначаемых вероятностей ошибок 1-го и 2-го рода. Предложены статистические способы повышения достоверности постановки диагноза, заключающиеся в дополнительных шагах допусковой оценки и использовании дополнительных диагностических параметров, и получены расчетные формулы для их реализации.

10. Дополнение технических средств диагностирования программными средствами поддержки существенно повышают эффективность системы диагностирования. При этом создаются предпосылки для перехода от системы планового технического обслуживания по наработке (пробегу, времени) к техническому обслуживанию по реальному техническому состоянию на основе прогнозирования технического состояния оборудования.

11. Разработана и реализована на ЭВМ программная система ведения баз данных учета результатов и статистики проведения диагностирования. При формировании данной системы разработаны инфологическая модель, даталогическая модель данных диагностики, алгоритмы обработки данных, файловая структура баз данных. Система может быть использована как для электрического, так и для других видов оборудования.

12. Электрическая часть ЭПС обладает признаками, определяющими целесообразность применения экспертной системы для решения ряда задач ее диагностики, главная из которых — определение причин отказов на линии сбойного характера.

13. В экспертной системе диагностики электрического оборудования ЭПС целесообразно использовать продукционную модель представления знаний. Разработана программа для ЭВМ экспертной системы технической диагностики на декларативном языке Турбо-Пролог на основе диаграмм потоков данных и управления и предикатной структурной диаграммы, база знаний которой использует продукционную модель.

14. Состав технических средств диагностирования электрического оборудования ЭПС для обеспечения решения требуемых диагностических задач должен включать общую систему диагностирования и устройства локальной диагностики отдельных узлов. Определена общая функциональная структура технических средств диагностирования электрооборудования ЭПС.

15. Разработаны и внедрены в систему технического обслуживания и ремонта подвижного состава общая система технического диагностирования электрических аппаратов и цепей и комплекс приборов локальной диагностики отдельных узлов электрического оборудования моторных вагонов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ в СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1.Аватков А.А., Кузнецов В.Н., Кун А.П. Система технического диагностирования электрооборудования подвижного состава метрополитена. — В сборнике научн. тр. «Техническая диагностика подвижного состава». — М.: ВЗИИТ, 1980. — Вып. 102. С. 51-57.

2. Кун А. П. Вопросы контроля технического состояния тиристорных преобразователей электроподвижного состава метрополитена. — В сборнике научн. тр. «Проблемы технической диагностики электроподвижного состава». — М.: ВЗИИТ, 1981. — Вып. 113. С. 118-124.

3.Привалов В.В., Урман С.Е., Кун А. П., Кузнецов В.Н., Богомолов А.А. Диагностика систем управления электропоездов. — «Электрическая и тепловозная тяга», 1981.— № 6. С. 8-11.

4. К у н А. П. Техническое диагностирование бесконтактных систем электроподвижного состава постоянного тока. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Проблемы диагностики подвижного состава железных дорог». — М.: МИИТ, 1981. — Вып. 687. С. 86-90.

5. Кун А.П. Техническое диагностирование бесконтактных систем ЭПС метрополитена с применением микро-ЭВМ. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Совершенствование оборудования подвижного состава». — М.: МИИТ, 1982. — Вып. 703. С. 50-54.

6. К у н А. П. Техническое диагностирование бесконтактных систем вагонов метрополитена. — Серия «Метрополитены. Эксплуатация и технические средства». Экспресс-информация. — М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1982. — Вып. 1. С. 1-17.

7. К у н А. П. Метод поиска отказов в тиристорных инверторах ЭПС метрополитена. — В сборнике научн. тр. «Вопросы

имитационного моделирования и диагностики электрифицированных железных дорог». — М.: ВЗИИТ, 1983. — Вып. 117. С. 99-108.

8. К у н А. П. Диагностика блоков питания собственных нужд вагонов метрополитена. — В межвузовском сборнике научн.тр. «Совершенствование эксплуатации и технического содержания электроподвижного состава». — Свердловск: УЭМИИТ, 1984. -Вып. 71. С. 53-58.

9. Аватков А.А., Кун А.П. Установка для диагностирования блоков питания собственных нужд вагонов метрополитена. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Совершенствование методов и средств контроля технического состояния и технического обслуживания электрического подвижного состава». — М.: ВЗИИТ, 1985. — Вып . 128.С. 35-39.

10. Кун А. П. Выбор диагностических параметров для функционального контроля тиристорных инверторов ЭПС метрополитена с помощью моделирования на ЭВМ. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Совершенствование методов и средств контроля технического состояния и технического обслуживания электрического подвижного состава». — М.: ВЗИИТ, 1985.— Вып. 128. С. 65-73.

11. Кун А. П. Вопросы диагностирования ЭПС и его устройств как сложных технических систем. — Деп. ЦНИИТЭИ МПС № 3291. Реферат опубликован в Указателе ВИНИТИ «Депонированные научные работы», 1986. — № 1. С. 123.

12. Кун А. П. Система технического диагностирования тиристорных устройств вагонов метрополитена. — Деп. ЦНИИТЭИ МПС № 3292. Реферат опубликован в Указателе ВИНИТИ «Депонированные научные работы», 1986. — № 1. С. 123.

13. Аватков А.А., Кун А.П., Кутьин А.И. Техническая диагностика электрического оборудования подвижного состава метрополитена. — Краткие тезисы докладов научно-технической конференции «Пути и методы ускорения научно-технического прогресса на метрополитенах страны». — М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1987 . С. 23-24.

14. Кун А. П. Последовательная диагностическая процедура при контроле оборудования ЭПС. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Развитие методов и средств технической диагно-

стики электроподвижного состава». — М.: ВЗИИТ, 1987. — Вып. 138. С. 15-22.

15. Аватков А. А., Кун А.П. Техническая диагностика электрического оборудования и тиристорных устройств подвижного состава метрополитена. — Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции с участием специалистов социалистических стран «Проблемы повышения надежности и безопасности технических средств железнодорожного транспорта». — М.: ВЗИИТ, 1988. С. 79-81.

16. К у н А. П. Функциональное диагностирование тиристор-ных инверторов вагонов метрополитена. — В сборнике научн. тр. «Автоматизация управления технологическими процессами и электротяговыми устройствами на метрополитенах». — М.: Транспорт, 1988. С. 43-47.

П.Матюшин В.А., Курбасов Б.А., Кун А.П. Автоматизация контроля технического состояния блока питания собственных нужд вагонов метрополитена. — В сборнике научн. тр. «Автоматизация управления технологическими процессами и электротяговыми устройствами на метрополитенах». — М.: Транспорт, 1988. С. 79-83.

18. Аватков А.А., Кун А . П. Система технического диагностирования электрического оборудования вагонов метрополитена. — Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции «Методы и средства диагностирования технических средств железнодорожного транспорта». — Омск: ОмИИТ, 1989. С. 63-64.

19. Кун А. П. Диагностирование статического преобразователя вагонов метрополитена в условиях электродепо. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Проблемы совершенствования системы тягового электроснабжения подвижного состава железных дорог». — М.: ВЗИИТ, 1989. С. 16-20.

20. К у н А. П . Диагностирование тиристорных устройств вагонов метрополитена в условиях электродепо. — В сборнике научн. тр. «Вопросы совершенствования системы ремонта электроподвижного состава при применении средств и методов технического диагностирования». — М.: Транспорт, 1991. — С. 62-65.

21. Аватков А.А., Кун А.П. Использование управляющей микро-ЭВМ в системе технического диагностирования

электрического оборудования вагонов метрополитена. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Техническое, программное и математическое обеспечение систем испытаний объектов железнодорожного транспорта». — М.: ВЗИИТ. 1992. С. 21-26.

22. Ротанов Н.А., Кун А.П., Аватков А.А., Тимошечкин В.М. Система технического диагностирования электрического оборудования вагонов метрополитена. — Тезисы докладов Первой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта», 18-21 апреля 1994 г. Часть 2. — М.: МИИТ, 1994. С. 62.

23. Аватков А.А., Кун А.П., Тимошечкин

B.М., Гаранин В.Н. Использование системы технического диагностирования при техническом обслуживании электрооборудования ЭПС метрополитена. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Применение методов и средств технической диагностики при обслуживании электроподвижного состава». — М.: ВЗИИТ. — 1994. С. 13-17.

24. Кун А. П. Диагностирование модернизированного блока питания собственных нужд вагонов метрополитена в условиях электродепо. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Применение методов и средств технической диагностики при обслуживании электроподвижного состава». — М.: ВЗИИТ. — 1994.

C. 26-31.

25. К у н А. П. Система ведения баз данных диагностики электрооборудования ЭПС. — Деп. ЦНИИТЭИ МПС Mb 5987. Реферат опубликован в Указателе ВИНИТИ «Депонированные научные работы». — М.: 1995. — № 6(283). С. 42.

26. Кун А. П. Моделирование электромагнитных процессов автономных инверторов при разработке методов функционального диагностирования. — Деп. ЦНИИТЭИ МПС № 5988. Реферат опубликован в указателе ВИНИТИ «Депонированные научные работы». — М.: 1995. — № 6(283). С. 42.

27. Ротанов Н.А., Аватков А.А., Кун А.П., Гаранин В.Н. Техническая диагностика электроподвижно -го состава и безопасность движения поездов. — Тезисы докладов научно-методической конференции «Современные научные аспекты функционирования транспортного комплекса и развитие его кадрового потенциала». — М.: РГОТУПС. — 1995. С. 35.

28. Кун А. П. Программные средства в диагностическом обеспечении электрооборудования ЭПС. — Тезисы докладов первой межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». Часть 2. — М.: РГОТУПС, 1996. С. 47-48.

29. Ротанов Н.А., Кун А.П., Аватков А.А., Гаранин В.Н. Диагностика электрического оборудования вагонов метрополитена при эксплуатации. — Тезисы докладов первой межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». Часть 2. — М.: РГОТУПС, 1996. С. 126-130.

30. Кун А.П. Задачи и принципы построения экспертных систем технической диагностики электрооборудования электроподвижного состава. — Деп. ЦНИИТЭИ МПС №6022-жд95. Реферат опубликован в Указателе ВИНИТИ «Депонированные научные работы». — М., 1996. — № 2(290). С. 46.

31.Ротанов Н.А., Кун А.П., Аватков А.А. Диагностическое обеспечение электрического оборудования электроподвижного состава. — Тезисы докладов II международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта». Том 1. — М., 1996. С. 93.

32. Ротанов Н.А., Кун А.П., Аватков А. А. Диагностика электрического оборудования в системе технического обслуживания и ремонта вагонов метрополитена. — «Транспорт. Наука, техника, управление», № 7. — М.: ВИНИТИ, 1996. С. 31-35.

33. Ротанов Н.А., Кун А.П., Аватков А.А. Контроль преобразователя собственных нужд в системе технического диагностирования вагонов метрополитена.— Тезисы докладов второй межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». — М.: РГОТУПС, 1997. С. 111.

34. К у н А. П. Разработка экспертной системы технической диагностики электрооборудования вагонов метрополитена. — Тезисы докладов второй межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». » М.: РГОТУПС, 1997. С. 80-81.

35. Кун А. П. Развитие системы ведения баз данных технической диагностики электроподвижного состава. — Тезисы докладов третьей межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». Часть 2. — М.: РГОТУПС, 1998. С. 12-13.

36. Ротанов Н.А., Кун А.П., Аватков А.А. Совершенствование системы технической диагностики электрооборудования вагонов метрополитена. — Тезисы докладов третьей межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». Часть 2. — М.: РГОТУПС, 1998. С. 79-80.

37. Кун А.П., Аватков А. А. Контроль датчиков тока тяговых двигателей вагонов метрополитена в условиях эксплуатации. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Современные проблемы совершенствования работы же-лезнодорожного транспорта». Часть 1. — М.: РГОТУПС, 1998. С. 92-94.

38. Кун А. П. Принципы разработки системы ведения баз данных диагностики оборудования ЭПС. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта». Часть 1. — М.: РГОТУПС, 1998. С. 94-97.

39. Кун А.П. Инфологическая модель системы ведения баз данных диагностики оборудования электроподвижного состава. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта». Часть 2. — М.: РГОТУПС, 1998. С. 53-57.

40. Кун А.П., Аватков А.А. Контроль параметров электрических аппаратов вагонов метрополитена при эксплуатации. — Тезисы докладов четвертой межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». Часть 1. — М.: РГОТУПС, 1999. С. 91-92.

41. Ротанов Н.А., Кун А.П., Пономарев Ю.В. Задачи и принципы организации прогнозирования состояния оборудования электроподвижного состава. — Тезисы докладов четвертой межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». Часть 1. — М.: РГОТУПС, 1999. С. 99-100.

42. Аватков А.А., Ротанов Н.А., Кун А.П., Гаранин В.Н. Диагностическое обеспечение электрического оборудования для вагонов метрополитена. — Тезисы докладов научно-практической конференции «Потенциал Московских ву-зови и его исполбзование в интересах города». — М.: МИИТ, 1999. С. 13.

43. К у н А. П. Файловая структура системы ведения баз данных диагностики оборудования электроподвижного состава.— В межвузовском сборнике научн. тр. «Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта». — М: РГОТУПС, 1999. С. 22-25.

44. Кун А.П., Аватков А.А. Методика и прибор контроля тормозной схемы моторных вагонов метрополитена. — В межвузовском сборнике научн. тр. «Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта». — М: РГОТУПС, 1999. С. 25-27.

45. Кун А.П. Формирование базы знаний экспертной системы диагностики электрического оборудования электроподвижного состава. — В сборнике научных трудов по материалам пятой межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». Часть 1. — М.: РГОТУПС, 2000. С. 59-60.

46. Кун А.П., Аватков А.А. Структура управляющей программы системы диагностики электрооборудования ЭПС метрополитена. — В межвузовском сборнике научных трудов «Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта». — М.: РГОТУПС, 2000. С. 62-66.

47. Кун А.П., Миролюбов А.Н. Выбор модели представления знаний для экспертной системы диагностики электрооборудования ЭПС. — В сборнике научных трудов по материалам международной конференции «Высшее профессиональное заочное образование на железнодорожном транспорте: настоящее и будущее». — М.: РГОТУПС, 2001. С. 223-224.

48. Кун А.П., Аватков А. А. Комплекс приборов локальной диагностики электрического оборудования электроподвижного состава. — В сборнике научных трудов по материалам международной конференции «Высшее профессиональное заочное образование на железнодорожном транспорте: настоящее и будущее». — М.: РГОТУПС, 2001. С. 231-232.

49. Ротанов Н.А., Аватков А.А., Кун А.П. Диагностическое обеспечение электрического оборудования. — «Железнодорожный транспорт», № 7. — М. — 2001. С. 52.

50. К у н А. П. Техническая диагностика электрического оборудования электроподвижного состава. Монография.— М.: РГО-ТУПС, 2003.

51. Кун А. П. Вопросы применения функционального и тестового диагностирования полупроводниковых преобразователей электроподвижного состава. - В межвузовском сборнике науч. тр. «Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта». - М.: РГОТУПС, 2003. С. 140-143.

52. Кун А. П. Диагностирование полупроводниковых преобразователей электроподвижного состава при эксплуатации. — «Наука и техника транспорта», № 3. - М., 2003. С. 58-65.

53. К у н А. П. Программные средства в диагностическом обеспечении электрического оборудования электроподвижного состава. - «Наука и техника транспорта», № 3., 2004. С. 42-49.

КУН Александр Петрович

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И РЕЛЕЙНО-КОНТАКТОРНЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Тип.зак. 8&8i Изд. зак. 120 Тираж 100 экз.

Подписано в печать 18.10.04 Гарнитура Times. Офсет

Усл. печ. л.2,75 Формат 60х90'/16

Издательский центр РГОТУПСа, 125993, Москва, Часовая ул., 22/2

Типография РГОТУПСа, 125993, Москва, Часовая ул., 22/2

1188 O i

PHE PyccKHH (fjOHfl

2005-4 17887