Теоретические основы и разработка систем регулирования температуры тяговых электрических машин локомотивов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, доктор технических наук Космодамианский, Андрей Сергеевич

• Космодамианский, Андрей Сергеевич
• доктор технических наук
• 2002

Оглавление диссертации доктор технических наук Космодамианский, Андрей Сергеевич

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И СИМВОЛОВ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРОБЛЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ЛОКОМОТИВОВ.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Влияние внешних факторов на изоляционные материалы обмоток тяговых электрических машин локомотивов в процессе их эксплуатации. Старение изоляции.

1.2. Надежность электрических машин. Анализ данных по отказам тяговых электродвигателей постоянного тока электроподвижного состава в условиях эксплуатации.

1.3. Системы охлаждения тяговых электрических машин локомотивов, требования, предъявляемые к ним. Экономичность систем охлаждения.

1.4. Состояние проблемы автоматизации систем охлаждения тяговых электрических машин локомотивов.

Задачи исследования.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ЛОКОМОТИВОВ КАК ОБЪЕКТА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ.

2.1. Анализ результатов экспериментальных исследований токовых нагрузок тяговых электрических машин и нагревания их обмоток в условиях эксплуатации.

2.2. Система охлаждения тяговых электрических машин как объект регулирования в автоматической системе регулирования температуры. Статические и динамические характеристики и параметры объекта.7.

2.3. Экспериментальное определение статических характеристик и параметров систем охлаждения тяговых электрических машин.

2.4. Экспериментальное определение динамических характеристик и параметров систем охлаждения тяговых электрических машин.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические основы и разработка систем регулирования температуры тяговых электрических машин локомотивов»

Проблема внедрения энергосберегающих технологических средств и технологий на объектах хозяйств и предприятиях отрасли сохраняет свою актуальность, что подтверждается рядом документов и постановлений, в частности, Решением заседания Президиума Научно-технического Совета МПС России «О состоянии и принимаемых мерах по экономии энергоресурсов на железных дорогах России» от 25 октября 2000 года.

В системах охлаждения тягового электрооборудования электроподвижного состава в штатном исполнении подача охлаждающего воздуха не связана с температурой нагревающихся элементов оборудования, с их токовой нагрузкой и температурой воздуха. С увеличением мощности локомотивов проблема разработки систем, автоматически изменяющих подачу воздуха на охлаждение тяговых электрических машин и преобразователей в зависимости от теплового состояния его элементов становится все более значимой. Затраты энергии на привод вентиляторов в системах охлаждения тягового электрооборудования составляют до 6% мощности силовой энергетической установки для современных тепловозов и до 15% расхода электроэнергии на тягу - для электровозов. Применение на электроподвижном составе средств автоматизации систем охлаждения тягового электрооборудования - реальная возможность снижения удельных расходов дизельного топлива и электроэнергии на тягу поездов. Кроме того, при автоматическом регулировании температуры следует ожидать повышения надежности электрической передачи локомотивов вследствие снижения диапазонов частот колебаний температуры обмоток тяговых электрических машин и полупроводниковых диодов и тиристоров тяговых преобразователей, уменьшения степени загрязнения охлаждаемых поверхностей и воздействия на элементы тягового электрооборудования агрессивных соединений, содержащихся в охлаждающем воздухе. Следует ожидать также снижения общего уровня шума в кабине машиниста.

Наиболее напряженным элементом электрической передачи локомотивов является тяговый электродвигатель. Проблема измерения и регулирования температуры обмоток тяговых электродвигателей не является новой. Большое разнообразие известных методов и средств непосредственных и косвенных измерений локальных и средних температур неподвижных и вращающихся обмоток тяговых электрических машин подтверждает повышенный интерес исследователей к этой проблеме. Неоднозначно относятся специалисты к задаче выбора регулируемой температуры и определения уровня, на котором следует ее поддерживать. Актуальной является задача выбора средств изменения подачи охлаждающего воздуха - исполнительно-регулирующих устройств - самых энергоемких звеньев в системах регулирования. Не менее важной задачей, которую необходимо решить при разработке автоматических систем регулирования - это определение принципа построения систем, а также выбор критериев, позволяющих проводить сравнительную оценку различных альтернативных вариантов систем регулирования. Анализ результатов известных исследований, выполненных в России и за рубежом, показал, что до настоящего времени исследователи не подходили к проблеме автоматизации систем охлаждения тягового электрооборудования локомотивов с позиций Теории автоматических систем. В связи с вышеизложенным появилась необходимость в разработке методологического подхода при построении и исследованиях систем регулирования температуры тяговых электрических машин. Целью настоящей работы является разработка основ теории, принципов построения, методик теоретических и экспериментальных исследований технических средств автоматизации систем охлаждения тяговых электрических машин локомотивов, обеспечивающих требуемую статическую и динамическую точность при высоких технико-экономических показателях работы систем охлаждения. В ней решались следующие задачи: проведение экспериментальных исследований токовых нагрузок тяговых электрических машин локомотивов и нагревания их обмоток в условиях эксплуатации; разработка методики и проведение в стендовых условиях экспериментальных исследований системы охлаждения тяговых электрических машин как объекта регулирования температуры с целью определения ее статических и динамических характеристик и параметров; выбор вида передаточной функции, аппроксимирующей динамические свойства системы охлаждения тяговых электрических машин как элемента системы регулирования, обоснование выбора и определение погрешности аппроксимации; разработка математической модели системы охлаждения тяговых электрических машин как объекта регулирования температуры, методик расчета статических и динамических характеристик, определение значений статических и динамических параметров объекта, необходимых для построения системы регулирования; разработка методики выбора закона работы и определения параметров настройки автоматического регулятора температуры, обеспечивающих заданные показатели качества работы системы регулирования; разработка схем, исследование характеристик и определение параметров регуляторов и их элементов; разработка методики и определение показателей качества работы систем регулирования с различными регуляторами, выбор критериев для проведения сравнительной оценки различных альтернативных вариантов систем регулирования; разработка методики и исследование систем регулирования на устойчивость; разработка схем, изготовление опытных образцов, экспериментальные исследования на стендах и на тепловозе устройств для измерения температуры обмоток и других-нагревающихся элементов тяговых электрических машин, управляющих органов, исполнительно-регулирующих устройств для систем охлаждения с осевыми и радиальными вентиляторами, экспериментальные исследования систем регулирования температуры на стендах и на тепловозе; разработка методики проведения технико-экономической оценки применения средств автоматизации систем охлаждения тяговых электрических машин локомотивов.

Заключение диссертации по теме «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», Космодамианский, Андрей Сергеевич

7.6. Основные результаты и выводы

1. На этапе проектирования АСРТ тяговых электрических машин окомотивов необходимо провести исследования ее статических и инамических свойств расчетным или экспериментальным путем. Расчетные татические характеристики системы определяются из системы нелинейных лгебраических уравнений, аппроксимирующих статические характеристики объекта регулирования tp(p, X) и автоматического регулятора ju(tp, Xj). При [сследованиях динамики системы регулирования должна быть проведена щенка ее устойчивости и определены показатели качества работы.

2. Проведенные нами аналитические исследования динамики системы к ■е'т"р егулирования с передаточными функциями для объекта W (р) = —- и для

Тмр +1

1Втоматического регулятора W Ар) =---— показали, что

TyoP+WuMP + V пределяющее значение по условиям устойчивости системы имеет отношение гз/Тм (г3 - суммарное время запаздывания); при т3/Тм>0,\ получить шериодический переходной процесс в системе регулирования невозможно; максимальное допустимое значение критического коэффициента передачи по шериодической устойчивости тем больше, чем меньше инерционность регулятора.

3. Исследования устойчивости системы и качества ее работы могут быть проведены с применением косвенных методов без решения характеристического уравнения системы. Разработанная нами методика расчета АСРТ тяговых электрических машин локомотивов на устойчивость по амплитудно-фазовому критерию Найквиста-Михайлова позволяет оценить устойчивость системы , определить запасы устойчивости по модулю и по фазе при различных значениях коэффициента передачи системы регулирования в разомкнутом состоянии крс. Для обеспечения постоянных запасов устойчивости системы регулирования и рациональных значений показателей ачества работы одновременно с изменением регулирующего [л и юзмущающих Я, воздействий необходимо изменять коэффициент передачи :рс. Реализовать это возможно в системах с микропроцессорными ютоматическими регуляторами.

4. Взаимосвязь между амплитудно-частотными характеристиками )азомкнутой системы регулирования и временными переходными сарактеристиками замкнутой АСРТ позволяет определить показатели качества ;е работы, важнейшими из которых являются относительное геререгулирование у/ст и время переходного процесса тп. По разработанной шми методике определения показателей качества работы АСРТ тяговых шектрических машин с использованием АЧХ разомкнутой системы для двух экспериментальных вариантов АСРТ тяговых электродвигателей ЭД118А определены значения показателей качества работы при различных параметрах застройки систем.

5. При определении показателей качества работы проектируемой АСРТ гяговых электрических машин локомотивов более точные результаты позволяет толучить разработанная нами методика с использованием нелинейной квазилинейной) математической модели системы регулирования, учитывающей существенную нелинейность зависимостей статических и динамических параметров объекта регулирования от регулирующего jj. и возмущающих Xt воздействий. Для экспериментального варианта АСРТ гяговых электродвигателей ЭД118А по этой методике рассчитаны переходные временные характеристики замкнутой системы при скачкообразном изменении возмущающего воздействия по нагрузочному току. По полученным характеристикам определены такие показатели качества работы АСРТ, как остаточное отклонение регулируемой величины Stp, перерегулирование д, относительное перерегулирование у/ст, время переходного процесса т„.

6. Проведена оценка соответствия расчетных значений показателей качества работы разработанных вариантов АСРТ тяговых электродвигателей

Д118А требуемым значениям этих показателей, полученных по результатам сследования объекта регулирования температуры.

7. Проведены исследования двух вариантов экспериментальных гатических АСРТ тяговых электродвигателей ЭД118А в стендовых условиях и эксплуатационных условиях на тепловозе ТЭМ7А.

7.1. По результатам исследований статики АСРТ, содержащей реобразователь температуры типа ДТПМ, установлено, что в диапазоне зменения нагрузочного тока ТЭД 300-600А частная статическая еравномерность системы дtp ст по температуре tc/zn составила 2,8°С, по tdn -1,3 °С, по ГК-21,9°С.

7.2. Исследования динамики систем позволили сделать следующие ыводы. Как для первого, так и для второго вариантов систем регулирования начения показателей качества работы АСРТ, полученные по кспериментальным временным переходным характеристикам по озмущающему воздействию нагрузочного тока близки к расчетным начениям, что подтверждает адекватность разработанных методик. Так, начения показателей 8tp> Atp д, у/ст, тп, полученные по результатам исследований татических и динамических свойств объекта регулирования по температуре с/гп при обеспечении значения динамического коэффициента регулирования кдх. = 0,21 составили соответственно 2,38°С, 3°С, 26%, 2028 с; расчетные значения юказателей у/ст и тп, полученные с использованием АЧХ разомкнутой системы 1ри крс = 5,76 - соответственно 22,4% и 2522 с; усредненные значения юказателей Stp, Atp д, y/cm, тт полученные по расчетным переходным временным cap актер истикам с использованием нелинейной модели АСРТ - соответственно [,78°С, 2,17°С, 22,7%, 2970 с.

7.3. Сравнивая результаты экспериментальных исследований АСРТ на ;тендах и на тепловозе в условиях эксплуатации, можно отметить, что различия полученных данных невелики и обусловлены действием возмущающих воздействий по te3 и мощности тяговых электродвигателей. Температура tdn при исследованиях не превышала установленных ГОСТ значений, а температура

253 оверхности коллектора tK была постоянно ниже tdn на 15+-20°С. При уставке реобразователя температуры f = 55°С подача воздуха на охлаждение тягового тектродвигателя, система охлаждения которого оборудована автоматическим егулятором температуры, была ниже штатной подачи в 1,9 раза, а при f = 5°С - в 3,5 раза.

8. При использовании в АСРТ тяговых электрических машин окомотивов в качестве регулируемой величины косвенных параметров сделать эключение о целесообразности того или иного альтернативного решения, а акже провести сравнительную оценку различных вариантов можно, используя оказатели 5tp, Atp д, ц/ст> тп, полученные из временных переходных арактеристик при непосредственном и косвенном регулировании. Так, по результатам анализа экспериментальных данных, для системы с [епосредственным регулированием температуры обмоток добавочных полюсов яговых электродвигателей ЭД118А показатели качества работы, полученные ери обработке переходных временных кривых tdn(x) существенно лучше этих [оказателей для системы с косвенным регулированием температуры tdn по емпературе сердечника главного полюса ТЭД tc/zn. Этот вывод на наш взгляд :праведлив и для систем, в которых в качестве регулируемой величины юпользуется максимальная локальная температура обмоток тяговых шектрических машин, в том числе и вращающихся якорных обмоток. 1одтверждение этого предположения может быть получено по результатам жспериментальных исследований объектов в стендовых условиях.

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК И СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ЛОКОМОТИВОВ

Количественная оценка технико-экономической эффективности от шедрения на локомотивах систем, автоматически изменяющих подачу воздуха ia охлаждение тягового электрооборудования в зависимости от температуры гго элементов в диссертационной работе проведена по показателю расхода дизельного топлива на привод вентилятора в системе охлаждения с дентрализованной подачей воздуха на примере тепловоза ТЭМ7А. Расчеты выполнены для систем регулирования с различными типами исполнительно -регулирующих устройств: осевой вентилятор с механическим приводом и поворотными лопатками встроенного направляющего аппарата (ВНА); осевой вентилятор с гидродинамическим приводом (ГДПВ); осевой вентилятор с механическим приводом и поворотными лопатками вентиляторного колеса -вентилятор переменной подачи (ВПП). Эффект оценивался по результатам расчетов расхода топлива на привод вентилятора Впрж и общего расхода топлива дизелем Вдиз за 24 часа непрерывной работы тепловоза в условиях угольных разрезов Красноярского края для значений температуры охлаждающего воздуха te3: - 20°С, 0°С и +20°С. При расчетах были использованы следующие данные:

- среднеквадратичные значения нагрузочного тока тягового электродвигателя 1Ь позиция контроллера машиниста Пкь в течение z-того интервала времени г/[58];

- расчетные статические характеристики системы охлаждения тягового электродвигателя ЭД118А по регулирующему воздействию tdn(Ge3) при различных значениях температуры охлаждающего воздуха te3;

- экспериментальные зависимости подачи воздуха на охлаждение одного тягового электродвигателя [167] и полной подачи охлаждающего воздуха вентиляторной установкой тепловоза ТЭМ7А [189] от положения рукоятки контроллера машиниста Я/с,;

- экспериментальные зависимости полной подачи охлаждающего воздуха от скорости вращения вала вентилятора Ge3 (nj при различных значениях угла поворота лопаток вентиляторного колеса ав [174];

- экспериментальные зависимости мощности воздушного потока на выходе вентиляторной установки тепловоза ТЭМ7А от угла поворота лопаток вентиляторного колеса Neblx (aJ для различных значений скорости вращения вала вентилятора пв [174];

- экспериментальные зависимости КПД вентилятора от угла поворота лопаток вентиляторного колеса г/в (ав) для различных значений пв [174];

- зависимости КПД гидродинамического привода от скорости вращения вала вентилятора г\гп(пJ для различных значений скорости вращения вала дизель-генераторной установки пдг\

- экспериментальные зависимости затрат мощности на привод вентиляторной установки от угла поворота лопаток встроенного направляющего аппарата Nnp.e.(aHa) для различных значений скорости вращения вала дизель-генераторной установки пдг [52];

- экспериментальные зависимости полной подачи воздуха вентиляторной установкой тепловоза ТЭМ7А Ge3(aHQ) и КПД вентиляторной установки с учетом КПД механического редуктора r}e.rjMp(aHa) для различных значений скорости вращения вала дизель-генераторной установки пдг [52].

Затраты мощности на привод вентилятора определялись для исполнительно - регулирующего устройства с поворотными лопатками вентиляторного колеса следующим образом где г}мр] - КПД механического редуктора 1.

Для вениляторной установки с гидродинамическим приводом вентилятора затраты мощности Nnp e определялись по формуле

К*-— ' (8-2.) где Nnptu, - затраты мощности на привод штатной вентиляторной установки тепловоза ТЭМ7А [189], Цж - КПД гидромуфты; Цмр2 ~ КПД механического редуктора 2. Расход дизельного топлива на привод вентиляторной установки за i-ът фомежуток времени расчитывается по формуле

Ъпр.в, = ge ■ Nnpsr ■ х,, (8.3.) де ge - удельный расход топлива дизелем.

Для определения общего расхода топлива дизелем за /-тый промежуток фемени использована формула

В6иэ1 = Se ■ N»u„ • Х1 У (8.4.) де Ndu3i- мощность дизеля на z-ом промежутке времени.

Результаты расчетов затрат мощности на привод вентилятора Nnpe, исхода топлива на привод вентилятора Впрв и общего расхода топлива дизелем 1диз для штатной вентиляторной установки тепловоза ТЭМ7А за 24 часа [епрерывной работы в угольном разрезе с распределением по позициям юнтроллера машиниста Пк сведены в табл. 8.1.

Величины Вщв, и Вдиз определялись по формулам к

Bnp.<,=YjBnp<>" (8-3.) 1

Bdu, = tB^> (8-4.) 1 где к - число триад /,, Яте, и т,-.

При данной интенсивности работы тепловоза получены следующие данные. За 24 часа непрерывной работы общий расход топлива Вдиз составил 1628,31 кг, а расход топлива на привод вентилятора Впрв, для штатной системы зхлаждения - 51,29 кг или 3,15% от общего расхода топлива независимо от температуры охлаждающего воздуха te3. Результаты расчетов расхода дизельного топлива на привод вентилятора для систем охлаждения, оборудованных автоматическими регуляторами температуры с различными типами исполнительно-регулирующих устройств сведены в табл. 8.2. Анализ полученных результатов показывает, что изменение подачи охлаждающего воздуха при регулировании температуры путем поворота лопаток встроенного направляющего аппарата осевого вентилятора обеспечит снижение расхода топлива на привод вентилятора с 51,29 кг до 36,28 кг при te3 = 20°С и до 30,20 -при te3 = -20°С. Причем, при полном возможном диапазоне регулирования ана от -80° до +30° за 24 часа работы тепловоза при te3 = -20°С величина ана изменялась в пределах -75° - -80°, а при te3 - 0°С - в пределах -60° - -80°, т.е. в зоне, близкой к значению ана = -80°, соответствующему минимальной подаче охлаждающего воздуха. Наибольшую экономию дизельного топлива позволяет эбеспечить применение в системе регулирования в качестве исполнительно-регулирующего устройства вентилятора переменной подачи с поворотными юпатками вентиляторного колеса. При te3 = 20°С расход топлива на привод зентилятора уменьшается с 51,29 кг до 24,15 кг, а при t^ = -20°С - до 16,89 кг, ito составляет соответственно 1,48% и 1,04% от общего расхода топлива щзелем Вдиз. Ожидаемая экономия дизельного топлива для АСРТ с этим типом гсполнительно-регулирующего устройства составит 12,5 тонн в год на один епловоз. По имеющимся данным, позиционная система с регулированием по >азности температуры охлаждающего воздуха на выходе и входе тягового лектродвигателя обеспечивает экономию до 11 тонн дизельного топлива на •дну секцию (тепловозы серии 2ТЭ116, ТЭ10) в год [181,193].

Другим количественным показателем, используя который можно 'ценить эффект от внедрения систем регулирования температуры, является ;иапазон изменения температуры обмоток тяговых электродвигателей. Так, рименение на электровозе BJ180K средств автоматизации в системе хлаждения тягового электрооборудования по оценке разработчиков беспечивает снижение диапазона изменения температуры элементов охлаждаемого оборудования в 1,5-КЗ раза [196]. Разработанная нами система регулирования с использованием преобразователя температуры типа ДТПМ, установленного в сердечнике главного полюса тягового электродвигателя позволит уменьшить зону изменения температуры обмоток добавочных полюсов в 2,5-КЗ раза при кр.Сш = 5,76 и f - 55°С Микропроцессорная автоматическая система с регулированием по tdn обеспечит снижение диапазона изменения регулируемой температуры в 7-5-10 раз при крс = 14,43. Эти данные получены путем сопоставления отклонения величины tdn при самовыравнивании (показатель Jp0) и величины остаточного отклонения tdn при регулировании (показатель Stp) и могут считаться предварительными.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации разработаны основы теории, принципы построения, методики расчета и экспериментальных исследований систем регулирования температуры тяговых электрических машин локомотивов, обеспечивающих более высокие технико-экономические показатели работы систем их охлаждения. Теоретические положения применимы при разработке средств автоматизации систем охлаждения для объектов регулирования как по средней, так и локальной температуре различных нагревающихся элементов и обмоток тяговых электрических машин, в том числе и вращающихся якорных обмоток. В работе получены следующие основные результаты:

1. Проведенные экспериментальные исследования, а также анализ результатов известных исследований позволили сделать вывод о целесообразности Оборудования управляемым приводом вентиляторов систем охлаждения тяговых электрических машин для приведения уровней подачи охлаждающего воздуха в соответствие с тем количеством теплоты, которое необходимо отводить от нагревающихся элементов тяговых электрических машин для поддержания их обмоток в заданных пределах.

2. Систему охлаждения тяговых электрических машин локомотивов^ предложено рассматривать как элемент системы регулирования температуры - объект регулирования. Разработана методика экспериментальных исследований статических и динамических свойств объекта, базирующаяся на основных положениях теории автоматических систем. На примере тепловозного тягового электродвигателя ЭД118А выполнено экспериментальное определение в возможном диапазоне изменения регулирующего /л и возмущающих Я,- воздействий статических и динамических характеристик и параметров: коэффициента передачи объекта по регулирующему воздействию к^ постоянной времени Ти, времени запаздывания тм, статического отклонения регулируемой величины при самовыравнивании Atp0. Предложено использовать для аппроксимации динамических свойств объекта регулирования передаточную функцию е~х"р w(.P)-ku-, проведено обоснование выбора данного вида передаточной

7> + 1 функции и определена погрешность аппроксимации. Методика применима для объектов регулирования как по средней, так и локальной температуре неподвижных и вращающихся обмоток тяговых электрических машин.

3. На основании уравнений теплового баланса разработана математическая модель системы охлаждения тяговых электрических машин как объекта регулирования по средней температуре обмотки добавочных полюсов на примере тягового электродвигателя ЭД118А, позволяющая рассчитывать статические и динамические характеристики объекта по регулирующему и возмущающим воздействиям во всем возможном диапазоне изменения этих воздействий. Разработаны методики расчета статических и динамических характеристик объекта. Предложенный подход может быть использован при разработке моделей и методик расчета для объектов регулирования по средним и локальным температурам других обмоток, в том числе и вращающихся якорных обмоток.

4. Проведенный анализ известных методов и средств измерения температуры обмоток тяговых электрических машин позволил сделать вывод о перспективности направления разработки устройств для непосредственных измерений нагревающихся элементов тяговых электрических машин, в том числе в сочетании с расчетными методами с применением микропроцессорных средств. Выполнены на стенде и на тепловозе ТЭМ7А экспериментальные исследования статических и динамических свойств преобразователя температуры типа ДТПМ, установленного в сердечнике полюса тягового электродвигателя ЭД118А, определены статические и динамические параметры и вид передаточной функции, аппроксимирующей динамику преобразователя. Разработаны принципиальные блок-схемы, функциональные и структурные схемы и алгоритмы функционирования одно- и многоканального микропроцессорных устройств для измерения средней температуры неподвижных обмоток тяговых электрических машин. Изготовлен и исследован на стендах и на тепловозе ТЭМ7А опытный образец многоканального микропроцессорного устройства.

5. Разработаны для комбинированных систем регулирования принципиальные блок-схемы и алгоритмы функционирования микропроцессорных устройств для измерения средних и локальных температур неподвижных и вращающихся якорных обмоток тяговых электрических машин локомотивов с применением математического моделирования.

6. Разработаны принципиальная, функциональная, структурная схемы и конструкция, изготовлен и исследован на стендах Людиновского тепловозостроительного завода опытный образец осевого вентилятора с поворотными лопатками вентиляторного колеса. Проведены прочностные и полные аэродинамические испытания вентилятора. Определены экспериментальные статические и динамические характеристики и параметры, а также аппроксимирующая передаточная функция этого исполнительно-регулирующего устройства.

7. Разработаны принципиальная, функциональная, структурная схемы и алгоритм функционирования микропроцессорного исполнительно-регулирующего устройства, содержащего осевой вентилятор с раздельным регулированием скорости вращения вала и угла поворота лопаток вентиляторного колеса. Предложенное техническое решение позволит обеспечить минимум затрат мощности на привод вентилятора при максимально возможном для данной подачи КПД вентилятора.

8. Разработаны принципиальная, функциональная, структурная схемы и конструкция, изготовлен и исследован на стендах и на тепловозе ТЭМ7А опытный образец исполнительно-регулирующего устройства с дросселирующим регулирующим органом для систем охлаждения тяговых электрических машин, содержащих радиальные вентилятора. Определены экспериментальные статические , и динамические характеристики и параметры, а также аппроксимирующая передаточная функция исполнительно-регулирующего устройства.

9. Разработана методика выбора закона работы и определения параметров настройки автоматического регулятора температуры тяговых электрических машин локомотивов, позволяющая определить значения коэффициента передачи регулятора кр и коэффициента передачи линейной системы регулирования в разомкнутом состоянии крс при заданных значениях показателей качества работы системы для различных типов регулятора и различных видов переходного процесса. *

10.Разработаны принципиальные, функциональные и структурные схемы альтернативных вариантов регуляторов с различными типами измерительных и исполнительно-регулирующих устройств. Оценку пригодности того или иного альтернативного варианта регулятора температуры и сравнение вариантов предложено проводить с использованием показателей качества работы замкнутой системы регулирования: максимального отклонения регулируемой величины от начального значения Atpdj остаточного отклонения регулируемой величины dtp> времени переходного процесса тт относительного перерегулирования

Уст

11 .Разработана методика расчета систем регулирования тяговых электрических машин локомотивов на устойчивость, позволяющая определить запасы устойчивости по модулю и по фазе при различных значениях коэффициента передачи системы регулирования в разомкнутом состоянии крХт Взаимосвязь между амплитудно-частотными характеристиками разомкнутой системы регулирования и временными переходными характеристиками замкнутой системы позволяет определить показатели качества ее работы на стадии проектирования, важнейшими из которых являются время переходного процесса т„ и относительное перерегулирование ц/ст. С использованием разработанной методики определены показатели качества работы

264 экспериментальных вариантов систем регулирования температуры тяговых электродвигателей ЭД118А при различных параметрах настройки систем.

12.Разработана методика определения показателей качества работы проектируемой системы регулирования с использованием математической модели системы регулирования, учитывающей существенную нелинейность зависимостей статических и динамических параметров объекта регулирования от регулирующего и основных возмущающих воздействий.

13.Предложенные в диссертационной работе методики, математические модели, алгоритмы, расчетные программы были использованы при разработке экспериментальных вариантов систем регулирования температуры тяговых электродвигателей, исследованных на стендах и на тепловозе ТЭМ7А.

14.Разработанные схемы и алгоритмы функционирования микропроцессорных устройств для измерения средних и локальных температур неподвижных и вращающихся обмоток тяговых электрических машин с блоками, содержащими математические модели, а также высокоэкономичного исполнительно-регулирующего устройства с микропроцессорным управлением, содержащего осевой вентилятор с раздельным регулированием скорости врапцения вала и угла поворота лопаток вентиляторного колеса могут быть использованы при проектировании систем регулирования температуры тяговых электрических машин перспективных локомотивов и модернизации локомотивов, находящихся в эксплуатации.

15.На основании проведенных исследований разработаны средства автоматизации систем охлаждения тяговых электрических машин локомотивов, повышающие технико-экономические показатели работы этих систем. Экономический эффект от внедрения разработок составляет до 12,5 тонн сэкономленного дизельного топлива в год на один тепловоз.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Космодамианский, Андрей Сергеевич, 2002 год

1. Автоматическая система регулирования температуры тектрической машины с центробежным вентилятором/ Е.Ю.Логинова, .И.Кравцов, А.С.Космодамианский// Конструирование и эксплуатация борудования. Сер. 5. Транспортное оборудование/ ЩШИТЭИТЯЖМАШ. 1988.-С. 4-6.

2. Алексеев Е.А. Тяговые электрические машины и преобразователи. Л.: Энергия, 1977.-444 с.

3. Алексеев Е.А. Тяговые электродвигатели. М.: Гос. трансп. жел. ор. издат., 1951.-484 с.

4. Анализ и оптимальный синтез на ЭВМ систем управления/ Под ед. А.А.Воронова и И.А.Орурка. М.: Наука, 1984. - 344 с.

5. Антонович С. А. Динамические характеристики объектов югулирования судовых дизельных установок. Л.: Судостроение, 1966. ->34 с.

6. Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. Техника высоких апряжений. Изоляция и перенапряжения в электрических системах. М.: )нергоатомиздат, 1986. - 464 с.

7. Балакирев B.C., Дудников Е.Г., Цирлин A.M. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов правления. М.: Энергия, 1967. - 232 с.

8. Башков В.М., Щетинин В.Г. Влияние расхода охлаждающего юздуха на срок службы изоляции тяговых электрических машин/ Луганск, яашиностр. ин-т (ЛМСИ). Луганск, 1989. - 7 е.: Деп. в УкрНИИНТИ 1.11.89, № 2400-Ук 89.

9. Богаенко И.Н., Мусатов И.Х., Попов В.Б. Экспериментальное исследование температурного поля тягового электродвигателя// Электровозостроение// Тр. ВЭлНИИ. Том IV. Новочеркасск, 1964. С. 106 -121.

10. Богаенко И.Н. Контроль температуры электрических машин. -Киев: Техника, 1975. 176 с.

11. Боляев И.П. Исследовние и расчет тепловых процессов в лектрических машинах с применением электронных вычислительных 1ашин: Дисс. . докт. техн. наук, Новочеркасск, 1966. 258 с.

12. Борисенко А.И. и др. Охлаждение промышленных электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 296 с.

13. Борисенко А.И., Яковлев А.И. Исследования охлаждения машин постоянного тока защищенного исполнения// Электротехника, 1964. №6. -С. 31 -36.

14. Брусиловский И.В. Аэродинамика осевых вентиляторов. М.: Машиностроение, 1984. - 240 с.

15. Брусиловский И.В. Аэродинамический расчет осевых вентиляторов. -М.: Машиностроение, 1986. -288 с.

16. Васильев Ю.К. Теория и инженерные методы расчетов тепловых процессов в электродвигателях: Дисс. . докт. техн. наук, Киев, 1968. -428 с.

17. Вайнштейн Б.З. Устройства для дистанционного контроля и измерения температуры вращающихся частей электрооборудования/

18. ОСИНТИ. Обзоры по межотрасл. тематике. М., 1972. - Вып. 3. - С. 2 -9.

19. Винокуров В. А., Попов Д. А. Электрические машины железнодорожного транспорта. М.: Транспорт, 1986. - 511 с.

20. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. \втоматическое регулирование непрерывных линейных систем. М.: Энергия, 1980.-312 с.

21. Глущенко М.Д. Методика выбора режимов ускоренных испытаний и прогнозирования надежности тяговых двигателей подвижного состава: Автореферат дис. . канд. техн. наук. М., 1980. - 24 с.

22. Гольдберг О. Д. Надежность электрических машин общепромышленного и бытового назначения. -М.: Знание, 1976. 57 с.

23. Гольдберг О.Д. и др. Автоматизация контроля параметров и диагностика асинхронных двигателей. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 158 с.

24. Гольдберг О.Д. Испытания электрических машин. М.: Высш. шк., 1990.-254 с.

25. Гольдберг О.Д. Качество и надежность асинхронных двигателей. М.: Энергия, 1968. - 176 с.

26. Гоеш А. Двухсистемные электровозы ВВ20011 и ВВ20012// Железные дороги мира. 1987. - №11. - С. 7 - 11.

27. Горбунов B.JL, Панфилов Д.И., Преснухин Д.Л. Справочное пособие по микропроцессорам и микро-ЭВМ. М.: Высш. шк., 1988. - 272 с.

28. Громов С.А. Исследование возможности определения температур обмоток якорей электрических машин тепловозов по температуре дополнительных полюсов: Дис. канд. техн. наук. М.: 1955. - 172 с.

29. Гультяев В.Г. и др. Влияние климатических факторов на гадежность тяговых двигателей тепловозов// Повышение надежности юкомотивов и система их ремонта: Материалы сетев. науч. техн. ювещания. - Омск, 1976. - С. 8 - 11.

30. Гуревич Э.И., Рыбин Ю.Л. Переходные тепловые процессы в электрических машинах. Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 216 с.

31. Добровольская Л.Л. К вопросу о повышении эффективности использования тяговых электродвигателей тепловозов/ Харьк. ин-т инж. ж.- д. трансп. (ХИИТ), 1987. 16 с. Деп. в УкрНИИНТИ 3.05.87, №4247.

32. Ермолин А.С., Жерихин И.П. Надежность электрических машин.- М.: Энергия, 1976. 248 с.

33. Жиглявский А.А., Жилинскас А.Г. Методы поиска глобального экстремума. М.: Гл. ред. Физ. - мат. лит., 1991. - 248 с.

34. Зыгмановски А., Кузовов Э.И. Перспективы совершенствования регуляторов температуры теплоносителей двигателей внутреннего сгорания тепловозов// Наука и практика на транспорте: Тез. докл. международн. науч. --техн. конфер. Варшава, 1984. - С. 248 - 254.

35. Иоффе А.Б. Тяговые электрические машины. М. - Л.: Энергия, 1965.-232 с.

36. Исполнительно-регулирующее устройство для автоматических сисиетм регулирования температуры обмоток тяговых электрических1ашин Космодамианский А.С., Луков Н.М., Алейников И.А. Заявка на атент РФ, per № 2000125692 от 13Л0.2000 г.

37. Испытания вентилятора 017.10.61.720, Техн. отчет, ЛТЗ, И0-01->3, Людиново. 8 с.

38. Испытания вентилятора и редуктора ЦВС с направляющим шпаратом, имеющим расширенный диапазон изменения угла установки юпаток, Техн. отчет, ЛТЗ, И0-32-90, Людиново. 10 с.

39. Исследование загруженности тяговых электрических машин магистральных тепловозов и пути улучшения их использования: Отчет о НИР/ Всес. науч. иссл. тепловозн. ин-т (ВНИТИ); И-117-77; йнв.№Б647154, Коломна, 1977.

40. Исследование режимов и условий работы электрооборудования и приборов тепловоза 2ТЭ116 в условиях эксплуатации: Отчет о НИР/ Всес. науч. иссл. тепловозн. ин-т (ВНИТИ); Руководитель Сергеев В.Л. И-73-84; №ГР01830001605; Инв. №02850023176, Коломна, 1984.

41. Калошкин A.M. Исследование надежности тяговых электродвигателей постоянного тока большегрузных автомобилей: Дисс. . канд. техн. наук. М., 1982.-220 с.

42. Кашников Г.Ф. Разработка микропроцессорной системы регулирования температуры дизеля тепловоза с гидродинамическим приводом вентилятора: Дисс. . канд. техн. наук. М., 1991. 185 с.

43. Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. М.: Энергоатомиздат, 1987. -304 с.

44. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки. М.: Высш. шк., 1987.-223 с.

45. Кан К.Н., Николаевич А.Ф.Шанников В.М. Механическая прочность эпоксидной изоляции, Л., 1973. 215 с.

46. Козлов Л.Г., Глущенко М.Д. Принципы методики климатических испытаний тяговых электродвигателей/ Тр. Седьмой науч. техн. конфер. «Сосотояние и перспективы развития электровозостроения в стране». Новочеркасск, 1991.

47. Козырев Н.А. Изоляция электрических машин и методы испытания. М. Л.: Госэнергоиздат, 1962, 264 с.

48. Климов Е.Н. Исследование статики и динамики системы автоматического регулирования тепловых процессов: Дисс. . канд. техн. наук'.-Л., 1963.

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

50. Кляйн Р.А. Исследование теплофизических и аэродинамических параметров машин постоянного тока малой мощности: Дисс. . канд. техн. наук. Томск, 1972. - 190 с.

51. Кощеев Л.Г, Третьяк Т.П. Полупроводниковые преобразователи для питания вспомогательных машин электроподвижного состава// Железнодорожный транспорт. 1974. - №4. - С. 56 - 58.

52. Кругов В.И. Анализ переходных процессов системы автоматического регулирования температуры охлаждающей воды дизеля. Известия вузов. М.: Машиностроение, Вып. 2, 1963, С. 18-23.

53. Кузнецов Н.Л, Данилов-Нитусов А.Н. Расчет удельных электродинамических усилий в лобовых частяхстаторных обмоток// Тр. Моск. энерг. ин-та (МЭИ). М, 1981, Вып. 552. С. 60 - 65.

54. Кузьмич В. Д. Анализ режимов охлаждения тяговых электрических машин тепловозов// Вопросы электротехники иэлектромеханики// Тр. Моск. ин-та инж. ж. д. трансп. (МИИТ). - М.: Транспорт, 1966. - Вып. 221. - С. 76 - 89.

55. Кузьмич В.Д. Вспомогательное оборудование тепловозов и потребляемая им мощность// Вспомогательное оборудование тепловозов// Тр. Моск. ин-та инж. ж. д. трансп. (МИИТ). - М.: Транспорт, 1971. - Вып. 394, С. 3-16.

56. Кузьмич В.Д., Логинова Е.Ю. Математическое моделирование температурного поля обмоток тягового электродвигателя тепловоза// Вестник ВНИИЖТ, 1999, №2. С. 39 - 43.

57. Кузьмич В.Д. Совершенствование системы охлаждения тяговых электрических машин тепловозов: Автореф. дисс. . докт. техн. наук, М., 1978,33 с.

58. Кузьмич В.Д., Бакулина Л.Н. О режиме охлаждения ТЭП тепловоза мощностью 4000 л.с.// ТР. Моск. ин-та инж. ж. д. трансп. (МИИТ).-М.: Транспорт, 1979.-Вып. 394.-С.106-115. '

59. Кузовков Ю.А. Теория автоматического регулирования, основанная на частотных методах. М.: Оборонгиз, 1960. - 446 с.

60. Куликов Ю.А. Системы охлаждения силовых установок тепловозов. М.: Машиностроение, 1988. - 280 с.

61. Курбасов А.С. О работоспособности изоляции тяговых электродвигателей// Исследование электрооборудования электроподвижного состава постоянного тока// Тр. ВНИИ ж. д. трансп. (ВНИИЖТ). - М.: Транспорт, 1959. - Вып. 172. - С. 27 - 36.

62. Космодамианский А.С., Чернышов JI.A. Методика расчетных исследований переходных процессов в нелинейных АСРТ тяговых электрических машин локомотивов/ Моек ин-т инж. ж.-д. трансп. (МИИТ). М., 1992. - 13 с. - Деп. в ЦНИИТЭИТЯЖМАШ 27.01.92., №818-тм 92.

63. Леонович А.С. Определение количественных характеристик надежности и закона распределения времени безотказной работы некоторых типов электрических машин// Электротехника, 1965, ;6, С. 9 -14.

64. Левин М.И. Теоретическое и экспериментальное исследование дизеля как объекта автоматизации: Дисс. . докт. техн. наук. Л., 1969.

65. Левин М.И. Автоматизация судовых дизельных установок. Л.: Судостроение, 1969. - 466 с.

66. Луков Н.М. Теоретические основы и разработка систем регулирования температуры теплоносителей силовых установок локомотивов: Дис. . докт. техн. наук. М., 1978. - 475 с.

67. Луков Н.М. Автоматическое регулирование температуры двигателей. М.: Машиностроение, 1995.-271 с.

68. Луков Н.М. Автоматизация тепловозов, газотурбовозов и дизель-поездов. М.: Машиностроение, 1988. - 272 с.

69. Луков Н.М. Автоматические системы управления и регулирования тепловозов. М., изд. МИИТ, 1983. - 144 с.

70. Луков Н.М. Основы автоматики и автоматизации тепловозов. -М.: Транспорт, 1989. 296 с.

71. Луков Н.М., Стрекопытов В.В., Рудая К.И. Передачи мощности тепловозов/ Под ред. Н.М.Лукова. М.: Транспорт, 1987. - 279 с.

72. Луков Н.М. Технико-экономические показатели тепловозных регуляторов температуры// Исследование силовых установок и вспомогательного оборудования локомотивов// Тр. Всес. науч. иссл. тепловозн. ин-та (ВНИТИ). - Коломна, 1967. - Вып. 28. - С.

73. Луков Н.М., Логинова Е.Ю., Космодамианский А.С., Попов

74. B.М. Разработка систем регулирования температуры тягового электрооборудования локомтивов// Проблемы развития локомотивостроения: Тез. докл. III Всесоюзн. науч. техн. конфер. -Луганск, 1990. - С. 129.

75. Луков Н.М., Космодамианский А.С.: Расчетные исследования греходных процессов в нелинейных АСРТ тяговых электрических машин окомотивов Четвертая международн. науч техн. конф. ЮЖЕЛ97, елград, Югославия, 2-4 окт. 1997 г., с.с. 231-232.I

76. Луков Н.М., Космодамианский А.С.: Микропроцессорная автоматическая система регулирования температуры тяговыхтектрических машин локомотивов // Пятая международн. науч техн. онф. ЮЖЕЛ 98, Белград, Югославия, 28-30 окт. 1998 г., с.с. 147-149.

77. Логинова Е.Ю. Совершенствование методов анализа теплового :остояния тяговых электродвигателей тепловозов и характеристик их :истем охлаждения: Дис. . докт. техн. наук. М., 2000. - 322 с.

78. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. М.: Машиностроение, 1982. - 504 с.

79. Маковский В. А., Лаврентик А.И. О корректности аппроксимации динамических свойств объектов регулирования передаточной функцией инерционного звена первого порядка с запаздыванием// Известия вузов. Энергетика. 1973. - №10. - С.87 - 92.

80. Малинов М.С. Исследование гидрообъемного привода вентилятора в системе автоматического регулирования температуры на тепловозе ТЭП60: Дисс. . канд. техн. наук, М., 1968.

81. Мантров М.И. Расчет изоляции электрических машин. М., 1964.- 111 с.

82. Математическая модель системы охлаждения тяговых 1лектрических машин локомотивов как объекта регулирования температуры. Луков Н.М, Попов В.М, Космодамианский А.С. РГОТУПС vfflC, М., 1998. 16с, депвВИНИТИ 06.11.98., № 3217-В98.

83. Мелса Д.Л, Дисонс С.К. Программы в помощь изучающим теорию линейных систем управления. М.: Машиностроение, 1981. 200 с.

84. Миловидов Ю.И. Применение гидравлической муфты в системе автоматического регулирования температуры воды тепловозного дизеля: Дисс. . канд. техн. наук. М, 1965.

85. Мирошниченко Р.И, Некрасов О.А. Условия работы тяговых электрических машин по напряжению// Перспективный электроподвижной состав// Тр. ВНИИ ж. д. трансп. (ВНИИЖТ). - М.: Транспорт, 1973. -Вып. 416,-С. 108- 125.

86. Некрасов О. А. Взаимосвязь между условиями работы электроподвижного состава и нагреванием обмоток тяговых двигателей// Тр. ВНИИ ж. -д. трансп. (ВНИИЖТ), 1977, Вып. 576, С. 40-65.

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

88. Некрасов О. А., Шевченко В.В., Рекус Г.Г. Методика пределения тепловых параметров и расчет греющих потерь в синхронных машинах. Известия вузов, Энергетика, 1964, №5, С. 13-16.

89. Некрасов О.А., Рахманинов В.И. Контроль нагревания тяговых щигателей в эксплуатации// Вестник ВНИИ ж. д. трансп. (ВНИИЖТ). -vl.: Транспорт, 1975. - №1, - С. 11 - 16.

90. Немухин В.П., Горбатюк В.А. Оценка надежности основных узлов ТЭД тепловозов по результатам эксплуатации// ВНИИ ж. д. трансп. (ВНИИЖД). - М.; Транспорт, 1974. - Вып. 527, - С.4 - 20.

91. Немухин В.П., Яковлев В.Н. Эффективность применения нагревостойкой изоляции в ТЭМ тепловозов. М.; Транспорт, 1976, 46с.

92. Новиков В.М., Дидоренко И.А. Частотный асинхронный электропривод вентилятора холодильника тепловоза// Локомотивостроение. Харьков, 1975. - Вып. 7. - С. 87 - 94.

93. Новиков В.М. Повышение экономичности регулируемого электропривода вентилятора охлаждающего устройства дизеля тепловоза: Автореферат дис. . канд. техн. наук. Л., 1987. - 23 с.

94. Определение ресурса полиамидной изоляции электродвигателей тепловозов по результатам стендовых циклических испытаний: Отчет о НИР/ ВНИИ ж. д. трансп. (ВНИИЖТ); Руководитель Яковлев В.Н -№ГР 103657286, Инв. №Б905286. - М.: 1980. - 26 с.

95. Определение характеристик нагревания и охлаждения обмоток генератора ГПЗООБУ тепловоза ТЭМ2 с массой 126 т и дизелем мощностью 1350 л.е.: Отчет о ТИР/ Уральск, отд. ВНИИ ж.- д. трансп. (УО

96. ВНИИЖТ); Руководитель Л.С.Назаров. ДУ-05-84/85; Свердловск, 1986. -:70 с.

97. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов П.А. Численное юделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука, 1984. - 288

98. Перегудов Ю.М. Выбор расчетных режимов тяговых электродвигателей магистральных тепловозов// Совершенствование электрических передач тепловозов// Тр. Всес. Науч. иссл. тепловозн. инга (ВНИТИ). - Коломна, 1980. - Вып. 51. - С. 3 - 22.

99. Перцовский М.Л. Расчет напряжения обмоток тяговых двигателей по методу тепловых параметров// Тр. ВНИИ ж. д. трансп. ;ВНИИЖТ). - М.: Транспорт, 1965. - Вып. 286, - С. 52- 70.

100. Петров И.И., Мейстель A.M. Специальные режимы работы асинхронного электропривода. М.: Энергия, 1968. - 264 с.

101. Постников И.М. Методы тепловых расчетов крупных синхронных машин// Тр. Ленинградск. политехи, ин-та, 1946, Вып. 1, С. 89 -118.

102. Преобразователь температуры ДТПМ. Паспорт 4С2.820.027ПС. Орловский приборостроительный завод. - Орел, 1988.

103. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985. - 287 с.

104. Проблема применения электронных элементов в АСРТ ДВС/ Луков Н.М., Чернышов Л.А., Кузовов Э.И., Кашников Г.Ф.; Моск. ин-тинж. ж. д. трансп. (МИИТ). - 1990. - 26 с. - Деп в ЦНИИТЭИТЯЖМАШ 31.07.90., № 631-тм 90.

105. Протокол испытаний системы охлаждения выпрямительной установки на тепловозе ТЭМ7А-0033, ЛТЗ, ИО-25-89, Людиново, 1989. 3 с.

106. Протокол. Разработка алгоритма регулировани охлаждения тяговых электродвигателей тепловоза ТЭМ2У, ТХ.218.694, НИИЭТМ, Харьков, 1988.- 16 с.

107. Разработка автоматической системы регулирования температуры теплоносителей тепловозного дизеля с микро-ЭВМ: Отчет о НИР/ Моск. ин-т инж. ж. д. трансп. (МИИТ); Руководитель Н.М.Луков. -139/89; №ГР01890072786; Инв. №02900028504. -М., 1989. - 51 с.

108. Разработка предложений по перспективному развитию автономной локомотивной тяги до 2010 года: Отчет о НИР/ Моск. ин-т инж. ж. д. трансп. (МИИТ); Руководитель В.Д.Кузьмич. - 1.020/88; М., 1990.

109. Разработка систем привода и регулирования агрегатов маневровых тепловозов. Разработка автоматической системы регулирования температуры тяговой электрической машины: Отчет о НИР/

110. Моск. ин-т инж. ж. д. трансп. (МИИТ); Руководитель Н.М.Луков. -178/86; №ГР01860087504; Инв. №02870037643. - М., 1986. - 84 с.

111. Разработка принципиальных схем тепловозных автоматических систем регулирования температуры с микро-ЭВМ: Отчет о НИР/ Моск. инт инж. ж. д. трансп. (МИИТ); Руководитель Н.М.Луков. - 1.023.89; №ГР018900072786; М, 1989. - 57 с.

112. Рахманинов В.И. Автоматическое регулирование производительности мотор-вентиляторов// Электрическая и тепловозная тяга. М.: Транспорт. - 1975. - №7. - С. 43 - 45.

113. Рахманинов В.И. Исследование автоматизации и эффективности применения средств экономии электроэнергии на электровозах: Автореферат дис. . канд. техн. наук. -М, 1977. 18 с.

114. Ребрик Б.Н, Нестеров A.M. Снижать расход энергии на вентиляцию оборудования электровозов// Локомотив. М.: Транспорт. -1996. -№3.-С. 23 -25.

115. Результаты испытаний редуктора и вентилятора ЦВС с опытным вентиляторным колесом с поворотными лопатками тепловоза ТЭМ7А, Технический отчет, ЛТЗ, Ш-20-90, Людиново, 1990. 14 с.

116. Режимы работы магистральных электровозов/ О.А.Некрасов, А.Л.Лисицын, Л.А.Мугинштейн, В.И.Рахманинов. -М.: Транспорт, 1983. -231 с.

117. Ротач В .Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М.: Энергия, 1973. - 440 с.

118. Рутштейн A.M. Совершенствование вспомогательного привода магистральных электровозов переменного тока// Электровозостроение. -Ростов-на-Дону, 1967. Вып. 9. - С. 227 - 240.

119. Скворцов А.А. Особенности увлажнения электрической изоляции при колебаниях температуры// Вестник ВНИИ ж. д. трансп. (ВНИИЖТ).-М.: Транспорт. - .-№ .-С. 23 -25.

120. Скогорев И.В. Система охлаждения электрооборудования для холодного климата// Элекровозостроение/ Тр. Всес. Науч. иссл. проект. -констр. и технол. ин-та электровозостр. - Новочеркасск. - 1982. - №22. - С. 20-33.

121. Скогорев И.В. Пути экономии электроэнергии в системах охлаждения электровозов// Известия вузов. Электромеханика. 1983. -№11.-С. 82-86.

122. Скогорев И.В., Федюков Ю.А. Критери для оценки тепловой нагрузки обмоток тяговых электродвигателей в эксплуатации/ Известия Сев. Кавказ, науч. центра высш. шк./ Технич. науки. - 1985. - №1. - С. 27 -31.

123. Скогорев И.В., Федюков Ю.А. Диапазон частот температурных колебаний обмоток электрических машин/ Известия Сев. Кавказ, науч. центра высш. шк./ Технич. науки. - 1985. - №2. - С. 29 - 31.

124. Смирнов Н.Н., Ицкович А.А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. М.: Транспорт, 1987. - 272 с.

125. Сравнительные испытания вентилятора и редуктора черт. 017.11.61.000.СБ с серийным и опытным вентиляторными колесами. -Технический отчет. ЛТЗ, ио-48-88. - Людиново, 1988. - 7с.

126. Сыромятников И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных электродвигателй. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 240 с.

127. Тепловозы. Конструкция, теория и расчет/ Под ред. Н.И.Панова.- М.: Машиностроение, 1976. 544 с.

128. Техническое задание на разработку и освоение микропроцессорной системы контроля, управления и технической диагностики тепловозов (комплекс МСКУ)/ НПО «Коломнатепловозпутьмаш». Коломна, 1987. - 40 с.

129. Торба С.В. Повышение экономичности режимов охлаждения тягового электрооборудования электровоза переменного тока: Автореферат дис. . канд. техн. наук. М., 1989. - 22 с.

130. Основы численных методов. М.: Наука, 1987. - 320 с.

131. Филиппов И.Ф. Вопросы охлаждения электрических машин. -М. Л.: Энергия, 1964 - 334 с.

132. Филиппов И.Ф. Основы теплообмена в электрических машинах.- М. Л.: Энергия, 1974 - 384 с.

133. Хазен М.М., Иванов В.И. Режимы охлаждения полупроводниковых преобразователей при переменных нагрузках//

134. Теплообмен в устройствах электрической тяги и аэродинамика высокоскоростных поездов// Тр. ВНИИ ж. д. трансп. (ВНИИЖТ). - М.: Транспорт, 1975. - Вып. 539. - С. 30 - 40.

135. Цурган О.В. Динамика системы охлаждения тепловозного дизеля// Тр. Всес. Науч. иссл. тепловозн. ин-та (ВНИТИ). - Коломна, 1972.-Вып. 38.-С. 26-39.

136. Чернохлебов В.Е., Помалюк В.Н., Павленко В.Н. Тепловой контроль тяговых двигателей// Электровозостроение. Новочеркасск, 1983.-Вып. 23.-С. 85-92.

137. Чивадзе З.Д., Вайнштейн Б.З., Сладкин В.А. Устройство для непрерывного контроля и дистанционного измерения температуры вращающихся частей электрических машин. Сб.: Электротехническая промышленность. Сер. Электрические машины, 1970, Вып. 3, С. 21 22.

138. Чернышов JI.A. Разработка автоматической системы воздушного охлаждения наддувочного воздуха дизеля тепловоза большой мощности: Дисс. . канд. техн. наук, М., 1986. 230 с.

139. Шевченко В.В., Арзамасцев Н.В. Тиристорные импульсные преобразователи для питания вспомогательных цепей электрическогоподвижного состава постоянного тока// Электричество. 1971. - №6. - С. 26.-31.

140. Шуйский В.П. Расчет электрических машин. JI.: Энергия, 1968.-732 с.

141. Электрооборудование для тропического и холодного климата. Маслов В.В./ Под. ред. В.А.Баева. М.: Энергия, 1971. - 176 с.

142. Экк Б. Проектирование и эксплуатация центробежных и осевых вентиляторов. М.: Гос. науч. - техн. изд. лит. по горн. делу. - 1959. - 566 с.1. Иностранная литература

143. An auxiliary sensor processor to provide real time delivery fud-back for microprocessor based diesel engine controller. MaccCarley Carl A., Meyer David G. // SAE Technical Paper Series. 1987. - №870435, p.p. 59-63.

144. Malone F. Erie enters the automation era. Railway Age, 1983, №8, p.p. 51-53.

145. Monroe R.C. Consider variable pitch fans. Hydrocarbon Processing, 1980, №12, p.p. 122- 128.

146. Rudolf Schulze. Ermittlung der mathematischen Abhangigkeiten bei der Erwarmung von Dahnmotoren. Sektion Fahrzeugtechnik, Hochschule fur Verkehrswesen «Friedrich List» Dresden 30 (1983) H. 3, s. 581 585.

147. The design and testing of computer controlled truck. Zenyong Xu, Gohn H. Gohnson// SAE Technical Paper Series. 1984. - №841712, 15p.

148. Авторские свидетельства СССР, российские и зарубежные патенты

149. А.с. 246165 (СССР). Устройство для автоматического регулирования температуры в системе охлаждения/ Н.М.Луков. Опубл. в Б.И., 1969, №20.

150. А.с. 437841 (СССР). Вентилятор переменной производительности/ Н.М.Луков. Опубл. в Б.И., 1974, №28.

151. А.с. 506524 (СССР). Устройство для непрерывного контроля превышения температуры тяговых электродвигателей и переключения режимов работы мотор-вентиляторов локомотивов/ О.А.Некрасов, В.И.Рахманинов. Опубл. в Б.И., 1976, №10.

152. А.с. 512531 (СССР). Физическая модель тепловых процессов, протекающих в обмотке якоря малоинерционного электровдигателя/ В.Г.Каган, А.В.Нестеров, В.Ф.Гринченко. Опубл. в Б.И., 1976, №16.

153. А.с. 526045 (СССР). Электрическая машина/ А.М.Айсин, А.Ф.Куцеров. Опубл. в Б.И., 1976, №31.

154. А.с. 544050 (СССР). Устройство для автоматического регулирования температуры электрической машины/ О.В.Цурган, А.А.Петрожицкий, В.А.Петраков, Г.А.Комаров, Н.М.Луков. Опубл. в Б.И., 1978, №20.

155. А.с. 609163 (СССР). Устройство для измерения превышения температуры обмотки электрической машины переменного тока под нагрузкой по изменению сопротивления обмотки постоянному току/ Ю.В.Селезнев, А.Ф.Барашев, В.С.Грибакин. Опубл. в Б.И., 1974, №28.

156. А.с. 639090 (СССР). Электрическая машина с воздушным охлаждением/ Р.Т.Антимов, М.Т.Антимов, А.Д.Пандезов, Г.Б.Дончев, Г.Д.Георгиев, Г.С.Модев. Опубл. в Б.И., 1978, №47.

157. А.с. 645232 (СССР). Электрическая машина/ Г.А.Максимов. -Опубл. вБ.И., 1979, №4.

158. А.с. 748641 (СССР). Тепловая модель электродвигателя постоянного тока/ А.М.Литвиненко. Опубл. в Б.И., 1980, №26.

159. А.с. 748683 (СССР). Устройство непрерывного контроля и автоматического регулирования температуры электрической машины/ А.И.Герасимов, Н.М.Луков. Опубл. в Б.И., 1980, №26.

160. А.с. 756375 (СССР). Устройство для регулирования температуры двигателя подъемной установки/ А.А.Гудзь, А.Т.Гужовский, Д.И.Родькин. Опубл. в Б.И., 1980, №30.

161. А.с. 871279 (СССР). Тепловая модель электродвигателя/

162. A.И.Зайцев, А.М.Литвиненко, В.А.носков. Опубл. в Б.И., 1981, №37.

163. А.с. 943969 (СССР). Устройство для контроля температуры электроустановки постоянного тока/ И.Б.Башук, Х.Ю.Буткевич,

164. B.Ф.Кулиш, В.Н.Ляпустин, М.В.Петров. Опубл. в Б.И, 1982, №26.

165. А.с. 1032547 (СССР). Устройство для охлаждения электродвигателя/ В.Г.Любарев, Н.И.Гаевская, В.Д.Куценко. Опубл. в Б.И., 1983, №28.

166. А.с. 1067566 (СССР). Ротор высокоскоростной электрической машины/ Н.П.Авдоткин, И.Е.Овчинников. Опубл. в Б.И., 1984, №2.

167. А.с. 1075088 (СССР). Устройство для измерения температуры обмоток электрических машин/ В.М.Мергольд, Е.К.Полибин, И.В.Скогорев, А.Л.Цырульников. Опубл. в Б.И, 1985, №30.

168. А.с. 1122833 (СССР). Устройство управления режимом работы вентилятора с поворотными на ходу лопатками/ Н.Н.Петров, В.М.Антонов,

169. A.А.Перьев. Опубл. в Б.И, 1984, №41.

170. А.с. 1173073 (СССР). Механизм поворота лопаток осевого вентилятора/ В.В.Хиценко. Опубл. в Б.И, 1974, №28.

171. А.с. 1305439 (СССР). Осевой вентилятор/ В.Н.Бондарев,

172. B.Г.Ребрик, А.И.Гибалов, М.Г.Лозовой, В.Н.Савченкова. Опубл. в Б.И, 1987, №15.

173. А.с. 1305442 (СССР). Рабочее колесо осевого вентилятора/ И.В.Брусиловский, В.Г.Бедим, В.Г.Медведев, Л.И.Попова. Опубл. в Б.И., 1987, №15.

174. А.с. 1372199 (СССР). Способ измерения температуры вращающейся обмотки постоянного тока электрической машины и устройство для его осуществления/ Г.Г.Счастливый, Ю.Я.Меженный, Г.С.Бронштейн, Л.Г.Ковшар, Т.К.Середа. Опубл. в Б.И., 1988, №5.

175. А.с. 15084040 (СССР). Тяговая электрическая машина постоянного тока/ Н.М.Луков, Е.Ю.Логинова, В.М.Попов, А.И.Кравцов, Ю.И.Доронин, А.И.Макаренков. Опубл. в Б.И., 1990, №29.

176. Патент РФ2121209. Устройство для автоматического регулирования температуры электрической машины/ А.С.Космодамианский, Н.М.Луков. Опубл. в Б.И., 1998, №30.

177. Патент РФ 2177669. Устройство для автоматического регулирования температуры обмоток электрической машины постоянного тока/ А.С.Космодамианский, Н.М.Луков, Попов В.М. Опубл. в Б.И., 2001, №36.

178. US Patent №4.037.987, F04 D29/36. Flaxible bladed fan with increased natural frquency./ Herbert N. Charles and oth., 1977.

179. US Patent №3.974.430, F01 P7/02. Fan drive, particullary for cooling installation of vehicles. / Klanke Т., Pigirch F.

180. US Patent №4.037.987, H02H 5/04. Motor protection circuit./ Hugh J. Tyler, Dennis E. Newell., 1976.

181. US Patent №4.060.158, F16 D35/00. Cooling fan control mechanism./ Yasuhei Kikuchi., 1977.

182. Patent Germ. №2.751.964, H02 K9/24. Verfahren und Ermittlung von Kuhlwasserleckagen an Elektrischen Mashinen. / Klaar J., 1982.

183. Patent Germ. №3.031.423, H02 K9/00. Kuhlanordnung fur einen auf einem gemeinsamen Wellenstrang befindlichen Satz von Antriebs und Arbeitsmaschinen. / Saling K. und ot., 1982.

184. Patent Germ. №3.439.794, F16 D35/00, F01 P7/16. Viskolufterkuppling mit verbessertem Kaltstartverhalten. / Brunken G. und ot., 1984.

185. Patent Germ. №3.442.103, F04 D29/00, F01 P7/04. Viskolufiterkupplinung mit geschertem Bi-Metall. / Gob W., 1986.

186. Patent Germ. №3.443.524, H02 K49/04, F16 D27/10, F01 P7/04. Wirbelstromkuppling. /Bohm.H, 1986.

187. Patent Germ. №3.444.928, F16 D35/00, F04 D29/00, F01 P7/08. Visco-Lufterkuppling mit Druckausgleich. / Brunken G., 1986.

188. Patent Germ. №3.445.664, F16 D35/00, F01 P7/12. Flussigkeitsreibungskuppling mit Vorratskammer in der Primarsheibe. / Martin H., 1986.

189. GB Patent №2.006.546, H02 K9/02, H02 K7/18. Electrical Generator Sets and Combustion Engines./ Geoffrey Ward West, 1979.

190. GB Patent №2.029.125, H02 K9/06. Electric-motor driven fan arrangements for use in engine cooling systems./ Edward George Barrett, 1980.

191. GB Patent №2.040.595, H02 K9/06, H02 K5/04. Safety device for rotating electric machinery./ Jean-Pierre Baugier, 1980.

192. GB Patent №2.144.802, H02 K9/08, F04 D29/44. Fan diffuser and collector combination for cooling systems in dynamoelectric machines./ Anthony Armor and oth., 1985.298