Видеоканал РЦИТ на YouTUBE


Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru


Статьи технической тематики из периодических изданий
«Регионального Центра Инновационных Технологий»
Анализ надёжности тяговых электрических машин электровозов,
эксплуатируемых на железных дорогах Восточного региона


ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОДЛЕНИЕ РЕСУРСА
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ТЕПЛОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Иванов Владимир Николаевич
«Московский государственный университет путей сообщения» МГУПС (МИИТ)

Анализ надёжности тяговых электрических машин электровозов,
эксплуатируемых на железных дорогах Восточного региона


1.1. Проблема надёжности и ее значение
для современной техники

   Качество электрических машин представляет совокупность свойств, определяющих их пригодность для эксплуатации. Надёжность является важнейшим технико-экономическим показателем качества любого технического устройства, в частности электрической машины, определяющим ее способность безотказно работать с неизменными техническими характеристиками в течение заданного промежутка времени при определенных условиях эксплуатации. При широком применении электрических машин в различных системах электроприводов и автоматического регулирования производства в значительной степени определяется надёжностью этих машин. Отказы электрических машин наносят ощутимый материальный ущерб. Повышение надёжности электрических машин, выпуск которых составляет десятки миллионов изделий в год, является важнейшей научно – технической проблемой [3].

   Проблема надёжности технических систем за последние два-три десятилетия резко обострилась, что объясняется следующими объективны причинами:
   - резким увеличением сложности технических систем, включающих сотни тысяч и даже миллионы отдельных узлов и элементов;
   - экстремальностью условий, в которых эксплуатируется ТЭМ (высокие скорости, значительные ускорения, высокие температуры и давления, вибрация, перепад температур и т. д.);
   - интенсивностью режимов работы системы или отдельных узлов (при высоких температурах, частотах вращения, давлениях, плотности тока и т. д.);
   - повышением требований к качеству работы (высокая точность, эффективность и т. д.);
   - увеличением ответственности функций, выполняемых системой, высокой экономической и технической ценой отказа;
   - полной или частичной автоматизацией и, как следствие, исключением непосредственного контроля человеком функционирования системы и ее элементов [7,8,9,10,11,12,13,14,15].


1.2. Статистика отказов и анализ
повреждаемости электрических машин

   Традиционный путь исследования надёжности электрических машин – исследование статистических данных об отказах. При первоначальном изучении статистики отказов по типам электрических машин, наибольшее внимание уделяется «слабым» узлам и причинам отказов.

   При исследовании надёжности систем или отдельных технических изделий пользуются следующими приемами: система разбивается на блоки, затем определяются надёжность каждого блока и результирующая надёжность всей системы.

   Система разбивается на блоки на основании анализа функционального назначения и физических процессов, происходящих в системе и блоках. Однако нет смысла исследовать все блоки, входящие в систему, так как их надёжность обычно значительно различается. Отказы некоторых из блоков практически невозможны и их учёт при определении результирующей надёжности только усложняет эксперименты и расчёты, практически не меняя окончательный результат. Поэтому при составлении структурных схем пользуются методом «слабых звеньев», выделяя только те блоки, надёжность которых в данных условиях минимальна.

   В этом аспекте рассмотрим основные типы электрических машин. В асинхронных двигателях при исследовании на надёжность следует выделять как «слабые звенья» обмотку статора и подшипниковый узел. В синхронных машинах следует выделять обмотки статора и ротора, щёточный аппарат и контактные кольца, подшипники (или подпятники), системы охлаждения и пожаротушения и т. д. Машину постоянного тока с точки зрения её надёжности представляют из следующих узлов: коллекторно-щёточный и подшипниковый узлы, обмотки якоря, возбуждения, добавочных полюсов и компенсационную.

   Отказы электрических машин можно разделить на конструкционные, технологические (производственные) и эксплуатационные. Конструкционные отказы возникают из-за несовершенства (незнания) или нарушения правил проектирования и конструирования электрической машины, технологические - из-за нарушения процесса производства или ремонта, эксплуатационные - из-за неправильного применения, отсутствия защиты, нарушений условий эксплуатации электрических машин. Отказы электрических машин могут быть обусловлены старением материалов и износом узлов, а также случайной концентрацией нагрузки, предвидеть которую практически невозможно.

   Долгий и кропотливый труд по сбору статистических данных об отказах и их анализу необходим для разработки и уточнения методик расчёта надёжности электрических машин, обеспечения и повышения надёжности, совершенствования технологии изготовления, разработки выбора электрических машин, создания и улучшения систем защиты и правил технической эксплуатации.

   Проанализируем причины отказов электрических машин различных типов.

   Асинхронные двигатели. В подавляющем большинстве случаев (85-95%) отказы асинхронных двигателей мощностью свыше 5 кВт происходят, из-за повреждения обмоток и распределяются следующим образом:
   - межвитковые замыкания – 93%,
   - пробой межфазной изоляции – 5%,
   - пробой пазовой изоляции – 2%.
   На подшипниковый узел приходится 5-8% отказов и небольшой процент связан с такими причинами, как распайка выводных концов, скручивание валов, разрыв стержней ротора и др.

   Причины отказов можно дифференцировать следующим образом:
   - технологические – 35%;
   - эксплуатационные (главным образом неудовлетворительная защита электродвигателей) - 50% и
   - конструкционные – 15%.

   В среднем в стране в течение года капитально ремонтируют около 20% установленных электрических машин:
   - в строительстве - 50%,
   - в горнодобывающей промышленности - 30%,
   - в машиностроении - 20%,
   - в чёрной металлургии -13% и
   - в химической промышленности – 9%).

   Под неудовлетворительной защитой следует понимать отсутствие тепловой защиты или ее отказ. Исследования показали, что разброс времени срабатывания тепловой защиты, даже ненастроенной, практически не влияет на аварийность. При защите электродвигателей плавкими ставками, что имеет место в большинстве случаев, они отказывают вследствие работы на двух фазах. Материалы эксплуатации свидетельствуют о том, что 80% аварий (вследствие работы на двух фазах) происходит из-за отсутствия тепловой защиты и только 20% - от ее неисправности.

   Одна из распространенных причин повышенной интенсивности отказов электродвигателей – вибрация агрегата, которая влечет за собой отказы подшипников, обмотки, а иногда и трещины в чугунной оболочке электродвигателя и в лапах крепления постамента. Повышенная вибрация объясняется неудовлетворительным сочленением электродвигателя и исполнительного механизма, остаточной неуравновешенностью вращающихся масс, повышенным зазором между телами качения и кольцами шарикоподшипника, искажением формы посадочных мест под установку подшипника или их несоосностью, овальностью колец шарикоподшипника и т.п.

   Статистические данные свидетельствуют о том, что одной из основных причин отказов синхронных машин являются заводские дефекты. В течение первого периода работы (5-10 тыс. ч) имеет место приработка, когда заменяются и ремонтируются детали, обладающие заводскими дефектами. Затем наступает период нормальной эксплуатации, продолжительность которого в обычных условиях составляет 15-20 лет. В конце этого периода начинается постепенное учащение отказов, связанное с износом и старением изоляционных и других материалов и элементов конструкции.

   Для оценки эксплуатационной надёжности синхронных генераторов широко применяется понятие удельной повреждаемости (удельного числа аварийных отклонений), которое представляет собой среднее число аварийных отключений на одну машину в год, выраженное в процентах от общего числа отключений. Статистика показывает, что удельная повреждаемость возрастает с увеличением мощности.

   Проведем анализ повреждаемости основных узлов крупных синхронных машин. Отказ синхронных машин из-за повреждения обмотки статора, как правило, происходит в результате пробоя изоляции обмотки. Участки пониженной электрической прочности в изоляции обмотки могут появляться вследствие дефектов изготовления, повреждений при монтаже обмотки или в процессе эксплуатации, включая ремонтные работы.

   На процесс разрушения изоляции ускоряющее влияние оказывают концентрации нагрузок: повышенные механические усилия при переходных процессах, перегрузки по току, перенапряжения, вибрации и другие факторы. В этой ситуации наличие участков с пониженной электрической прочностью и приводит к повреждению обмотки, ибо амплитуды практически возможных перенапряжений недостаточны для пробоя доброкачественной изоляции. <   При изготовлении обмотки возможно попадание на её поверхность ферромагнитных частиц, вибрация которых в магнитном поле приводит постепенному разрушению изоляции.

   Недостаточно надёжное крепление лобовых частей обмотки создает условие для повреждения изоляции преимущественно у выхода стержней из пазов. Со временем происходит опускание корзинки лобовых частей обмотки, в связи, с чем появляются более уязвимыми при вибрации и ударах под воздействием внезапных электродинамических усилий (короткое замыкание и несинхронные включения – для генераторов, пуски и реверсы для двигателей). Серьезной опасности изоляция обмотки подвергается также при тепловых перегрузках, вызванных причинами местного характера. Так, при разрушении изоляции листов и местном замыкании сегментов активной стали температура в области замыкания может достигать 200 – 300ºС. Повреждению изоляции обмотки статора способствует также проникновение в машину воды и масла.

   Причиной повреждения активной стали является в основном ослабление ее запрессовки. Прессовка стали должна производиться примерно через 0,5 м, причем давление прессовки увеличивается с 80 – 100 до 179 Н/см2. При меньших давлениях не обеспечивается необходимая плотность прессовки, при больших – возникает опасность повреждения лаковой плёнки под вентиляционными распорками, где местные давления достигают 1000 – 1200 Н/см2.

   Механические повреждения роторов происходят несколько реже, чем повреждения неподвижных частей машин, но приводят к тяжелым авариям. Последнее особенно относится к турбогенераторам, роторы которых обладают большим запасом кинетической энергии.

   Относительно редкие, но тяжелые аварии вызываются разрушением роторных валов. Причиной аварии может быть заклинивание ротора при разрыве бандажа, распространение трещин от зубцов в глубину вала, а также температурные напряжения в теле ротора, вызванные несимметричным распределением тепловых потоков в плоскости поперечного сечения. Например, разность температур поверхности большого зуба и внутренней области ротора у нейтральной оси в турбокомпрессорах с косвенным охлаждением достигает 90 - 100ºС. При этом напряжение разрыва, направленной вдоль оси ротора, может составлять величину порядка 16000 – 180000 Н/см2.

   Повреждение обмотки ротора из-за её перемещения при изменениях температуры является одной из основных причин аварий у турбогенераторов с косвенным охлаждением. Применение непосредственного охлаждения обмоток ротора и легированной (с присадкой серебра) меди позволяет существенно уменьшить температурные деформации обмотки: если для чистой меди марки М1 предел текучести составляет 2000 – 3000 Н/см2, то для легированной 15000 – 20000 Н/см2.

   До 30 – 40% отказов роторов вызывается повреждениями и неисправностями токопроводов и токосъёмных узлов. Внутренние токопроводы крупных турбокомпрессоров обладают высокой надёжностью, однако отмечались случаи нарушения изоляции токоведущих болтов главным образом вблизи контактных колец, обусловленных дефектами изготовления или сборки. Значительно чаще наблюдаются повреждения внешних токопроводов турбогенераторов малой мощности, вызванные в основном усталостным изломом токоведущих пластин около крепления к контактному кольцу или истиранием изоляции на изгибах токопровода. Сравнительно часто в явнополюсных машинах, в частности гидрогенераторах, происходят разрывы токопровода или междуполюсных соединений при длительных форсировках возбуждения.

   Распространённой неисправностью является снижение сопротивления изоляции цепи ротора из-за загрязнения токопровода маслом и угольной пылью. Снижение сопротивления изоляции может произойти также вследствие загрязнения самой обмотки.

   Чаще всего повреждения подшипников и подпятников сопровождаются выплавлением баббита, повреждением вкладышей и цапф подшипниковыми токами и вытеканием масла. Выплавление баббита обычно происходит в результате нарушения работы системы маслоснабжения. При быстрой остановке агрегата повреждения цапф оказываются незначительными, так как расплавленный баббит играет роль смазки. Повреждённые вкладыши подлежат замене или перезаливке. Возникновение подшипниковых токов типично для крупных электрических машин. Весьма значительные токи протекают через подшипники при замыкании цепи возбуждения на корпус и наличии заземления во внешней цепи ротора. В этом случае повреждения шеек вала и вкладышей подшипников могут быть весьма серьезными. Однако даже небольшие подшипниковые токи при длительном протекании приводят к повреждению вкладышей и шеек валов.

   Весьма ответственным узлом гидрогенераторов является подпятник. Повреждения подшипников обуславливают существенный процент отказов электрических машин этого типа. Наиболее характерными повреждениями подпятников являются износ, задиры и выплавление баббитового слоя на поверхности сегментов, а также повреждения от подшипниковых токов. Повышенный износ может быть обусловлен чрезмерной удельной нагрузкой на определенных участках поверхности сегментов, вызванной их температурной деформацией или иными причинами.

   Повышенная вибрация электрических машин свидетельствует о наличии недостатков конструкции, дефектов изготовления и сборки, а также о возникновении повреждений. Вместе с тем сама вибрация является источником серьёзных повреждений и аварий [3].

   В результате повышенной вибрации происходит ослабление прессовки активной стали, нарушение плотности соединений, разрушение сварных швов и деталей вследствие усталости материала и контактной коррозии, снижение газоплотности, ускоренный износ изоляции, нарушение герметичности в системах водо- и маслоснабжения, повышенные потери и нагрев подшипников, расстройство работы и износ контактных колец и щёточного аппарата и т.д.

   Работа с повышенной вибрацией вредна не только для машины и её фундамента, но и для окружающих машин, контрольно-измерительных приборов и обслуживающего персонала. Действующие стандарты определяют следующие допустимые значения амплитуды вибрации:
   - для турбогенераторов – не более 40 мкм,
   - для синхронных компенсаторов – не более 80 мкм,
   - для гидрогенераторов – не более 100 – 180 мкм в зависимости от частоты вращения.
Однако регламентируется при этом только вибрация подшипников.

   В результате проведённого анализа статистических данных отказов тяговых электродвигателей постоянного тока большегрузных автомобилей ДК-717А установлено, что наиболее не надёжными элементами являются обмотка якоря и коллекторно-щёточный узел. Число отказов электродвигателей по коллекторно-щёточному узлу колеблются от 21,6% (по предприятиям Минчермета) до 37,8% (по предприятиям Минудобрений) и в среднем по всем отраслям составляет 26,5%; по обмотке якоря – от 19,6% (Минчермет) до 42% (Минуглепром) и в среднем – 27,7%.

   Закон распределения отказов тяговых электродвигателей ДК-717А представлен как суперпозиция двух законов Вейбулла с соответствующими весовыми коэффициентами [3, 16, 17].

   Если представить интенсивность отказов электродвигателей в виде функции λдв = kр fi) (где kр – коэффициент, учитывающий условия работы на группах предприятий различных отраслей, хi - прочие факторы), то согласно статистическим данным коэффициент kр составляет:
   - для горнодобывающих предприятий чёрной металлургии – 0,837,
   - для цветной металлургии – 0,919,
   - для угольной промышленности – 1,166,
   - для химической промышленности – 1,137.

   Рассмотрим характерные повреждения основных узлов машин постоянного тока. К характерным повреждениям коллектора относятся изменение его формы из-за неравномерного износа, нарушение полировки поверхности с появлением на ней царапин, подгорание и оплавление пластин при неблагоприятной коммутации и круговых огнях. При возникновении одного из указанных повреждений машина должна быть остановлена для проведения соответствующего ремонта.

   Повреждение обмотки якоря происходит по следующим причинам:
   - из-за пробоя корпусной изоляции между обмоткой и пакетом стали якоря,
   - межвитковых замыканий (в якорях с многовитковыми секциями),
   - распайки соединительных петушков коллекторных пластин с обмоткой (в машинах большой мощности),
   - разрушения бандажей, удерживающих обмотку якоря (в высокоскоростных машинах) и др.

   Повреждения обмоток возбуждения, обмоток добавочных полюсов и компенсационных обмоток – довольно редки. Они представляют собой обычно пробой корпусной изоляции между обмоткой и магнитной системой машины.

   Из механических частей машин постоянного тока наиболее подвержены износу подшипники скольжения или качения и шейки вала. Характерными признаками повреждений этих узлов являются износ вкладышей, вытекание смазки, нарушение работы смазочных колец, поломка шариков или роликов, разрушение сепараторов, заклинивание шариков, заедание шеек вала во вкладышах подшипников и др. Повреждения щёточной траверсы могут проявляться в виде поломки кольца траверсы, закрепляющего её в подшипниковом или другом устройстве, расстройстве регулировки положения щёткодержателей на пальцах или бракетах траверсы, повреждения пальцев или бракетов, удерживающих щёткодержатели на траверсе и др. Появление любого из указанных повреждений приводит к отказу машины, которая должна быть остановлена для проведения соответствующего ремонта.

   Приведён (рисунок 1.1) фрагмент характерного локального повреждения изоляции лобовой части якорной обмотки ТЭМ НБ-514 со стороны противоположной коллектору.   


Рисунок 1.1 - Фрагмент повреждённой изоляции на лобовой части
обмотки якорной обмотки электрической машины

При таком повреждении наиболее целесообразным и эффективным будет метод продления ресурса изоляции путём капсулирования локального повреждения с использованием пропиточных материалов и теплового излучения.

   На протяжении последних тринадцати лет в локомотивном ремонтном депо Нижнеудинск сохраняется стабильная тенденция более 40 отказов в год по пробою изоляции и межвитковому замыканию (МВЗ) якоря типа НБ-514. В этой связи была выдвинута гипотеза о том, что пробои изоляции и межвитковые замыкания якорей наиболее часто происходят в результате интенсивных процессов тепломасообмена в изоляции лобовых частей их обмоток с открытыми головками секций [17].


1.3. . Анализ причин отказов тяговых электрических
машин электровозов Восточного региона

<   ТЭМ являются самой нагруженной частью электровоза. На их долю приходится большая часть всех отказов. Отказы ТЭМ происходят как из-за условий эксплуатации, так и из-за качества ремонта.

   Условия эксплуатации тяговых электрических машин на различных дорогах резко отличаются не только климатом, но и профилем пути, колебанием напряжения в контактном проводе, грузонапряжённостью и интенсивностью движения.

   Эксплуатация ТЭМ при значительных перепадах температур усугубляется резкими изменениями скоростей движения локомотивов, вызывающими столь же резкое изменение нагрузок двигателей, их частоты вращения, толчки и вибрацию. Большие нагрузки, частые пуски приводят к нагреву якорных обмоток и тепловому разрушению изоляции [18]. Неравномерность существующего уменьшенного распределения охлаждающего количества воздуха внутри двигателя, различия в нагрузках оси и диаметров бандажей колесных пар, расхождение скоростных характеристик двигателей приводят к неравномерному перегреву обмоток якоря и полюсных катушек [19, 20].

   При превышении допустимой температуры обмоток ТЭМ, их изоляция становится жесткой и хрупкой, и в значительной степени теряет электрическую прочность. При перегреве обмоток, летучие вещества из изоляционных материалов быстро испаряются, что приводит к образованию трещин, расслоений и пористости. Через некачественные уплотнения коллекторных люков, воздухопроводов, а также через незакрытые вентиляционные отверстия двигателей, конструкция которых предусматривает защиту от попадания снега, внутрь двигателей всё-таки попадает вода и снег. Также в двигателях конденсируется влага и при постановке холодного локомотива в теплое помещение.

   Если двигатели не находятся под нагрузкой, то попадающая в них влага поглощается изоляцией. Проникая в мельчайшие трещины и поры изоляционного материала, она значительно снижает его электрическую и механическую прочность. Подобное увлажнение изоляции происходит особенно интенсивно при повышении влажности с резким увеличением температуры окружающей среды и времени простоя электровоза в нерабочем состоянии.

   Осенне-зимний период является наиболее неблагоприятным для тяговых двигателей. Перепады температуры, попадание снега внутрь двигателя через, не плотности коллекторных люков и воздухопроводов приводят к увлажнению изоляции. Это способствует резкому снижению ее сопротивления.

   При повышении температуры воздуха во время суточных колебаний температуры или оттепелей тяговый электродвигатель нагревается медленно. При соприкосновении воздуха с более холодными частями ТЭМ, воздух охлаждается, его влагоемкость уменьшается, и избыток водяного пара оседает на обмотках и коллекторе в виде инея, от этого изоляция намокает и начинается ее разрушение. Образование инея зависит от скорости изменения температуры и относительной влажности воздуха. Так при температурах ниже -20°C, иней не образуется из-за малого перепада температуры на 5-6°C за 6 часов достаточно для инееобразования [1].

   Для предотвращения инееобразования перед постановкой в отапливаемый цех ТЭМ нужно подогревать. Для этого используется метод подогрева тяговых двигателей от вентиляторов электровозов. Перед тем как поставить электровоз в цех включают вентиляторы, и двигатели подогреваются до температуры примерно равной той, которая в цехе. И только после этого устанавливают в цех.

   Отдельные повреждения якорей тяговых двигателей происходят из-за неправильных режимов управления локомотивом, приводящих к боксованию колесных пар, перегрузке тяговых электрических машин. Катушки главных и добавочных полюсов выходят из строя в результате попадания влаги в остова через некачественные их уплотнения, а также ослабления крепления полюсных катушек на сердечниках. В процессе эксплуатации тяговые двигатели подвергаются большим динамическим нагрузкам, что в первую очередь отрицательно сказывается на работе узла щёткодержателя и состоянии рабочей поверхности коллектора, и в конечном итоге приводит к повышенному искрению под щётками, ухудшению коммутации, образованию кругового огня по коллектору и перебросам электрической дуги.

   Оценить техническое состояние локомотивов и определить надежность их в работе представляется возможным только на основе анализа надёжности подвижного состава, который показывает, что основным повреждаемым узлом являются тяговые электродвигатели.

   По данным («Желдорреммаш»),
   - на ТЭМ тепловозов приходится 42 % от общего количества отказов,
   - на электрическое оборудование 28 %,
   - на механическое оборудование 16 %,
   - на дизель 12 % и
   - на тормозное и пневматическое оборудование 2 % [21].

   На ТЭМ электровозов ВСЖД приходится 53 % от общего количества отказов,
   - по электрическому оборудованию 25 %,
   - по механическому оборудованию 20 %,
   - по тормозному и пневматическому оборудованию 2 % [22, 23].

   При этом наибольшее количество отказов в работе приходится на ТЭМ грузовых электровозов.

   Предположительно это происходит из-за увеличения в последние годы нагрузок на грузовые электровозы. Так по данным обследования технического состояния приписного парка электровозов ОАО «РЖД» в период с 1980 года по 2012 год, средний вес поездов увеличен на 20 - 30 %, что привело к росту числа случаев выхода из строя тяговых электродвигателей (в период с 1999 года по 2012 год их количество возросло в 3,3 раза). Это косвенно подтверждает резкое увеличение количества поврежденных ТЭМ поступающих в ремонт. В среднем 50 % ТЭМ требуется ремонт КР не по пробегу, а по состоянию, по причинам повреждений, связанных с межвитковыми замыканиями якоря и катушек полюсов, пробою изоляции якорных обмоток и катушек полюсов, трещинам валов якорей, износу горловин и т.д.

   Как показывает анализ, наибольшее число выходов из строя тяговых электродвигателей приходится на пробой изоляции. Во многом это определяется сложными условиями эксплуатации ТЭМ:
   - перегрузками,
   - коммутационными перенапряжениями,
   - увлажнением и т.д. [24].
Кроме того, наибольшее число выходов из строя ТЭМ из-за пробоя изоляции наблюдается в период перепада температур, когда сильно возрастает вероятность увлажнения обмоток из-за попадания влаги в ТЭМ.

   Также установлено, что особенно неудовлетворительное положение по надёжности ТЭМ наблюдается по сети железных дорог Восточных регионов России. Это в наибольшей мере касается ВСЖД, полностью электрифицированной по системе переменного тока, электровозы которой, работая на крутых (17 ‰ и более) и протяженных расчетных подъёмах, имеют нагрузку на 15 - 25 % превышающую нагрузки электровозов остальной сети электрифицированных железных дорог страны, при относительной влажности воздуха до 95 % и с перепадами суточных температур до 30°С и более [25,26,27,28,29,30,31].

   Для объектов, работоспособность которых может быть восстановлена после отказа, показатели надёжности определяют по статистическим данным, полученным с помощью планов [N, R, L0]; [N, R, r]. В качестве показателя безотказности применяют параметр потока отказов w(l). По определению параметр потока отказов w(l) есть среднее число отказов локомотива (или его элементов) за единицу пробега, взятое для рассматриваемого пробега l.

   Для расчета оценки w(l) по статистическим данным применяют формулу

(1.1)

   где mi(l+∆l) и mi(l) - накопленное число отказов i- го объекта за пробеги (l+∆l) и l соответственно;
   ∆m – число отказов всех N локомотивов за интервал пробега ∆l=(l+∆l) – l.

   Формула (1.1) выведена при условии, что все N локомотивов работали с момента ∆l до l+∆l. Если в течение интервала ∆l число локомотивов изменилось (уменьшилось), следует вместо N∙∆l использовать суммарный пробег всех работавших локомотивов .

   Формула (1.2) преобразуется к виду

(1.2)

   Выбор ширины интервала ∆l определяется общей продолжительностью наблюдений, цикличностью периодов эксплуатации, видом объектов, целями анализа. При оценке влияния внешних (например, климатических) факторов интервал может быть выбран равным пробегу за месяц, квартал.

   Проведен расчет параметра потока отказов ТЭМ, электроаппаратуры, механического оборудования за период эксплуатации с 2000 по 2012 год. Данные сведены в таблицу (таблица 1.1.).

   Данные параметра потока отказов ТЭМ НБ-514 по сезонам эксплуатации приведены (рисунок 1.2). Для сравнения взят анализ депо Абакан, Боготол, Красноярской ж.д.; Нижнеудинск, Иркутск–Сортировочный, Вихоревка, Северобайкальск ВСЖД.

   При рассмотрении зависимостей изменения параметров потоков отказов ТЭМ электровозов ВСЖД можно отметить:
   - снижение надежности изоляции во времени эксплуатации;
   - растет параметр потока отказов изоляции;
   - отмечаются существенные изменения wиз по сезонам эксплуатации;
   - растут отказы якорей ТЭМ с открытыми лобовыми частями;

Таблица 1.1 - Виды отказов ТЭД электровозов ВСЖД (mi , %)

Виды отказов и повреждений  Тип двигателя
НБ-418К6 НБ-514
Пробои изоляции и межвитковые замыкания якорных обмоток 16,9 21,8
Пробои изоляции главных полюсов (ГП)12,4 29,8
Пробои изоляции дополнительных полюсов (ДП)3,6 11,4
Пробои изоляции компенсационных обмоток (КО) 3,2 3,59
Повреждения соединений ГП1,37 1,65
Повреждения соединений ДП5,04 2,48
Повреждения соединений КО 1,37 1,38
Повреждения перемычек щеткодержателей 0,0 1,1
Повреждения выводных кабелей 1,37 1,1
Выплавления петушков коллекторов 7,3 0,8
Повреждения кронштейнов траверсы 2,29 1,1
Разрушения бандажей якорей 5,9 0,8
Повреждения моторно-якорных подшипников 12,1 12,7
Повреждения остовов 13,3 6,9
Повреждения поверхности коллектора 1,37 0,0
Прочие повреждения 12,49 3,4

   - наблюдается увеличение характера потока отказов главных, добавочных полюсов и компенсационной обмотки, так как нередко тяговые двигатели продолжительное время работают с токами, превышающими номинальное значение, что ведет к более интенсивному старению изоляции.

   Увеличенное число отказов изоляционных конструкций, особенно электрических машин НБ-514 электровозов ВЛ85, которые выполняют большую часть работы в грузовом движении и ВСЖД, потребовало проведения системного анализа, причин отказов ТЭМ и в первую очередь их изоляционных конструкций.


Рисунок 1.2 – Отказы ТЭМ ВСЖД в 2012 году


Рисунок 1.3 - Надёжность изоляции ТЭМ НБ-514
электровозов ВЛ85 депо Нижнеудинск ВСЖД в 2012 г.


Рисунок 1.4 - Надёжность изоляции ТЭМ НБ-418КР
электровозов ВЛ80тк депо Вихоревка ВСЖД


Рисунок 1.5 – Распределение отказов ТЭМ ВСЖД электровозов 2012 году


Рисунок 1.6 - Количество отказов ТЭМ ВСЖД на 1 млн. км пробега в 2012 году


Рисунок 1.7 – Распределение отказов ТЭМ электровозов ВСЖД
в зависимости от пробега в 2012 году

Таблица 1.2 - Отказы ТЭМ электровозов ВСЖД в 2012 году

Элементы ТЭД  Отказы ТЭД локомотивных депо, ед. Всего отказов
ТЭД, ед.
 ТЧ-1 ТЧ-2 ТЧ-5 ТЧ-7 ТЧ-9 ТЧ-12
Остов 14 57 6 26 10 9 122
Якорь 25 83 35 50 31 28 252
Вал якоря 0 1 0 0 0 7 8
Главный полюс 1 34 8 3 5 19 70
Дополнительный полюс 3 29 2 17 7 35 93
Компенсационная обмотка 2 3 4 2 1 24 36
Коллектор 18 14 8 35 11 4 90
Щеточный аппарат 0 7 2 0 0 0 9
Моторно-якорный подшипник 4 21 9 6 5 66 111
Подшипниковый щит 0 15 2 6 2 8 33
Выводная коробка 0 8 0 7   16 31
Прочие: 11 2 26 22 0 11 72
Всего отказов 67 274 102 152 72 227 894


Рисунок 1.8 - Распределение отказов тяговых электрических машинн машин
 электровозов ВСЖД по элементам в 2012 году

Таблица 1.3 - Отказы ТЭМ электровозов ВСЖД в 2012 году

Тип ТЭД Отказы,
ед.
Пробег,
106 км
ω,
отказ
106 км
Число ТЭД в
эксплуатации,
ед.
Процент
неисправных
ТЭД
НБ-514 464 63,798859 7,3 3744 0,12
НБ-418К6 721 48,773774 14,8 3556 0,20
НБ-418КР 93 5,752227 16,2 348 0,27
НБ-412к 23 3,784489 6,1 244 0,09
Всего 894 110,465818 8,1 7892 0,11

Таблица 1.4 – Распределение отказов якорных обмоток электрических машин НБ-514
 электровозов ВСЖД по видам повреждения (mi, %)

Наименование
неисправности
Годы
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Пробой изоляции и МВЗ якоря 64,9 68,6 74,2 71,2 75,5 81,6 67,1 51,2 56,0 70,8 62,8 53,1
Низкая изоляция якоря 28,4 25,7 19,7 13,7 15,1 7,9 21,9 28,6 34,7 10,1 12,8 34,4
Разрушение бандажа якоря 5,4 5,7 3,0 8,2 7,5 2,6 6,8 4,8 2,7 8,8 11,6 9,37

В таблице (таблица 1.4) частность отказов mi= Ni / ΣN

   В таблице (таблица 1.4) частность отказов mi= Ni / ΣN


Рисунок 1.9 - Распределение отказов электровозов 2ЭС5К и 3ЭС5К 3ЭС5К


Рисунок 1.10 - Распределение отказов по элементам ТЭМ НБ-514Б (Ермак)

   Системный анализ надёжности предельно нагруженного оборудования электровозов, эксплуатируемых на железных дорогах Восточной Сибири показал, что отказы очень существенно различаются по макроклиматическим зонам, которые можно условно разделить на следующие направления:
   «северное» Тайшет - Таксимо,
   «центральное» Мариинск – Карымская и
   «южное» Междуреченск - Тайшет.
А результаты анализа по надёжности ТЭМ электровозов железных дорог Восточной Сибири, проведенный нами за последние пятнадцать лет, свидетельствуют, о увеличении отказов в несколько раз.
   Исследования показали, что надёжность двигателей НБ-418К6 выше, чем НБ-514 почти в полтора раза.
   Отказы двигателей НБ-514 «северного направления» Восточно-Сибирской железной дороги (ВСЖД) (депо Вихоревка, депо Северобайкальск) более чем в 2,5 раза превышает отказы двигателей этого же типа электровозов «центрального направления» депо Нижнеудинск, депо Иркутск-Сортировочный и депо Улан-Удэ.
   Данные подтверждают существенные различия отказов ТЭМ на разных направлениях. Это связанно не только с макро- и микроклиматическими зонами эксплуатации, но и с сезонностью [32, 33, 34].

   Установлено, что параметр потока отказов распределяется по времени эксплуатации неравномерно. Наименьшая надёжность ТЭМ наблюдается в зимний период эксплуатации, а также во время перехода температуры окружающего воздуха через нулевое значение [35, 36, 37].


1.4. Анализ отказов тяговых электрических машин НБ-514 депо Нижнеудинск ВСЖД

   Данные о распределении отказов электровозов ВЛ85 депо Нижнеудинск по видам оборудования приведены в таблице (таблица 1.5).

Таблица 1.5 - Распределение отказов электровозов по видам оборудования (mi , %)

Виды оборудования Годы
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Электрическая аппаратура 30,3 28,7 34,92 37,45 36,68 34,48 32,87
Тяговые Электрические машины 19,8 20,5 17,46 23,41 25,96 22,39 24,87
Асинхронные вспомогательные машины 12,8 14,4 14,35 11,73 13,86 12,13 13,55
Механическое оборудование 7,3 7,1 6,35 10,10 10,82 17,36 14,17
Автотормозное оборудование 3,9 3,4 7,94 8,70 7,23 9,40 10,29
Приборы безопасности 4,7 4,3 6,29 8,59 5,41 4,22 4,23

   Кроме эксплуатационных факторов, существенное влияние на надёжность оказывает качество ремонта ТЭД. При разборах в депо в 12,7 % случаях признана вина ремонта.

   Установлено, что в (таблице 1.5) дано распределение отказов электровозов ВЛ85 депо Нижнеудинск по видам оборудования в период с 2006 по 2012 годы.

   Анализируя полученные таблицы, диаграммы можно сделать следующие выводы относительно отказов якорей ТЭД НБ-514 электровозов ВЛ85 депо Нижнеудинск.

   Из диаграммы Исикавы представленной на (рисунке 1.11) видно, что наибольшее количество отказов по видам оборудования электровоза в процентном отношении имеют:
   - электрическая аппаратура – 32,87 %;
   - тяговые электрические машины – 24,87 %;
   - механическое оборудование –14,29 %.

   Отказы тяговых электрических машин составили 24,87 % , из них 18,51 %, что обусловлено низким качеством ремонта в депо Нижнеудинске. На протяжении последних лет эксплуатации ежегодно наблюдается около 40 отказов ТЭМ НБ-514 по пробою изоляции и межвитковым замыканиям якоря.

   Это, в свою очередь, подтверждает гипотезу о необходимости дополнительной пропитки изоляции открытой лобовой части якоря со стороны противоположной коллектору.

   ТЭМ НБ-514Б электровозов 2ЭС5к, 3ЭС5к, Э5к также имеют открытые лобовые части, как и НБ-514 электровозов ВЛ85. И соответственно, наибольшее число пробоев изоляции якоря по лобовым частям.


Рисунок 1.11 - Диаграмма Исикавы причинно-следственных связей отказов
оборудования электровозов ВЛ85 депо Нижнеудинск в 2012 году

Таблица 1.6 - Анализ повреждений ТЭМ НБ-514 локомотивного депо Нижнеудинск ВСЖД в 2011-2012 годах

   Пробег электровозов ВЛ85 депо Нижнеудинск в 2011 году – 19,903627 млн.км, в 2012 году – 20,538682 млн.км. 5


Рисунок 1.12 - Диаграмма отказов ТЭМ электровозов ВЛ85 депо Нижнеудинск в 2011 году


Рисунок 1.13 - Диаграмма отказов ТЭМ электровозов ВЛ85 депо Нижнеудинск в 2012 году


Рисунок 1.14 - Надёжность изоляции якорных обмоток электрических машин НБ-514

   Осенне-зимне-весенний период является наиболее неблагоприятным для ТЭМ [38,39]. Через некачественные уплотнения коллекторных люков, воздухопроводов, а также через незакрытые вентиляционные отверстия двигателей, конструкция которых предусматривает защиту от попадания снега внутрь двигателей, возможно попадание воды и снега. Также в двигателях конденсируется влага и при постановке холодного локомотива в теплое помещение. Динамика изменения параметра потока отказов изоляции ТЭД электровозов железных дорог Восточного региона показана на (рисунок 1.15).

   Если двигатели не находятся под нагрузкой, то попадающая в них влага поглощается изоляцией. Проникая в мельчайшие трещины и поры изоляционного материала, она значительно снижает его электрическую и механическую прочность. Подобное увлажнение изоляции происходит особенно интенсивно при повышении влажности с резким увеличением температуры окружающей среды [40].


Рисунок 1.15 - Параметры потоков отказов изоляции ТЭД
железных дорог Восточного региона в 2010 году

   При повышении температуры воздуха во время суточных колебаний температуры, или оттепелей, ТЭМ нагревается медленно. При соприкосновении воздуха с более холодными частями тягового электродвигателя, воздух охлаждается, его влагоёмкость уменьшается, и избыток водяного пара оседает на обмотках и коллекторе в виде инея, от этого изоляция намокает и начинается ее разрушение. Расположение входного и выходного патрубков в системе вентиляции тяговых электрических машин в одной плоскости обуславливает не только значительную неравномерность нагрева обмотки якоря, но и более интенсивное переувлажнение изоляции лобовой части обмотки якоря со стороны выхода воздуха из патрубка. Ситуация усложняется, если на пути движения увлажнённого воздуха устанавливается подшипниковый щит без вентиляционных окон. При эксплуатации ТЭМ в регионах с повышенной абсолютной влажностью воздуха в остове может накапливаться до тридцати литров воды [41].

   Неравномерный перегрев и переувлажнение изоляции открытой лобовой части обмотки якоря приводит к локальному снижению надёжности этой части ТЭМ. В процессе ослабления связующего слоя изоляции задней лобовой части, влага через пористые капилляры проникает внутрь паза якоря. Большая часть неисправностей с самым распространенным диагнозом на железных дорогах Восточного региона «якорь-ноль» обусловлена этой причиной.


Анализ отказов тяговых двигателей электровозов серии «Ермак»ак».
Технологии и технические средства восстановления изоляции ЭМ ТПС.
Анализ методов контроля теплового состояния асинхронного тягового электродвигателя при испытаниях и в эксплуатации.
Анализ надёжности ТЭМ электровозов, эксплуатируемых на железных дорогах Восточного региона.


 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

   1. Смирнов, В.П. Непрерывный контроль температуры предельно нагруженного оборудования электровоза: монография. / В.П. Смирнов. – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2003. – 328 с.
   2. Галкин, В.Г. Надёжность тягового подвижного состава / В.Г. Галкин, В.П. Парамзин, В.А. Четвергов. – М.: Транспорт, 1981. – 184 с.
   3. Котеленец, Н.Ф., Испытания и надёжность электрических машин / Н.Ф. Котеленец, Н.Л. Кузнецов. – М.: Высшая школа, 1988. – 232 с.
   4. Исмаилов, Ш.К. Тепловое состояние тяговых и вспомогательных электрических машин электровозов постоянного и переменного тока / Ш.К. Исмаилов. – Омск: ОмГУПС, 2001. – 76 с.
   5. Сонин, В.С. Результаты опытной эксплуатации тяговых двигателей электровозов без пропитки их изоляции между заводскими ремонтами / Повышение надёжности и совершенствование ремонта электровозов. – М.: Транспорт, 1974. – С. 45-52.
   6. Худоногов, А.М. Надёжность асинхронных вспомогательных машин электровозов / А.М. Худоногов, Д.А. Оленцевич, Е.М. Лыткина, В.Н. Иванов // Вестник ИрГТУ 2 (34), 2008. –273 с. – С. 117 – 119.
   7. Худоногов, А.М. Анализ надёжности изоляции обмоток электрических машин тягового подвижного состава с учетом особенностей климатических условий внешней среды / А.М. Худоногов, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока №2, 2009.– С. 232 – 236.
   8. Юренков, М.Г. Анализ влияния условий эксплуатации на надёжность тяговых электродвигателей / Исследование работы электрооборудования и вопросы прочности электроподвижного состава: // Научные труды. – Омск: ОмИИТ, 1974. – С. 57 – 60.
   9. Осяев, А.Т. Повышение ресурса тяговых электродвигателей: сборник докладов и сообщений научно-технической конференции / под ред. А.Т. Осяева. – М., 2004. – 127 с.
   10. Магистральные электровозы. Тяговые электрические машины / В.П. Бочаров, Г.В. Василенко, А.П. Курочка и др. / Под ред. В.И. Бочарова, В.П. Янова. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 464 с.
   11. Галкин, В.Г., Надёжность тягового подвижного состава / Галкин, В.Г., Парамзин В.П., Четвергов В.А. – М.: Транспорт, 1981. – 184 с.
   12. Протокол № ЭМ-18-85. Тепловые испытания тягового двигателя НБ-514. Новочеркасск, 1985. 21 с.
   13. Протокол № ЭМ-11-67. Тепловые испытания тягового двигателя НБ-418К на постоянном токе. Новочеркасск, 1967. 23 с.
   14. Волков, А.К. Повышение эксплуатационной надёжности тяговых двигателей / А.К. Волков, А.Г. Суворов – М.: Транспорт, 1988. – 128 с.
   15. Захаров, В.И. Повышение эксплуатационной надёжности тяговых электрических машин магистральных электровозов / В.И. Захаров // Повышение ресурса тяговых электродвигателей: сборник докладов и сообщений научно-технической конференции / под ред. А.Т. Осяева, – М., 2004. – С. 32-36.
   16. Козаченко, Е.В. Основные направления повышения ресурса тяговых электрических машин / Е.В. Козаченко // Повышение ресурса тяговых электродвигателей: сборник докладов и сообщений научно-технической конференции / под ред. А.Т. Осяева. – М., 2004. – С. 26-29.
   17. Иванов, В.Н. Надёжность электрических машин тягового подвижного состава / В.Н. Иванов, Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока №1, 2008. – С. 196-198.
   18. Серебряков, А.С. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы: учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта / А.С. Серебряков. – М.: Маршрут, 2005. – 280 с.
   19. Исмаилов Ш.К. Электрическая прочность изоляции электрических машин локомотивов: монография./ Ш.К. Исмаилов. – Омск: Омский гос. ун-т путей сообщения, 2003. - 272 с.
   20. Глущенко М.Д. Проблемы эксплуатационной диагностики тяговых электродвигателей подвижного состава и пути их решения: автореф. дис. докт. техн. наук: 5.09.01/Глущенко Михаил Дмитриевич. – М., 1999. – 39 с.
   21. Тутов, В.А. Техническое состояние электрических машин локомотивов и повышение качества их ремонта на заводах Дирекции «Желдорреммаш». / под ред. А.Т. Осяева. – М., 2004. – 127 с. – С 11-18.
   22. Оленцевич, Д.А. Совершенствование системы технического содержания изоляции тяговых двигателей электровозов: дис…канд. техн наук: 05.22.07 / Оленцевич Дмитрий Андреевич – Иркутск, 2010. – 146 с.
   23. Худоногов, А.М. Анализ причин отказов ТД локомотивов ВСЖД и рекомендации по их снижению / А.М. Худоногов, В.В. Макаров, В.П. Смирнов // Проблемы и перспективы развития Транссибирской магистрали в 21 веке: труды всероссийской научно-практической конференции ученых транспорта, вузов, НИИ, инженерных работников и представителей академической науки. – Чита: ЗабИЖТ, 2006. – Ч. 1. – С. 139.
   24. Анализ технического состояния электровозного парка по сети железных дорог России за 2009 год , М, 2009. – 74 с.
   25. Худоногов, А.М. Восстановление изоляционных свойств обмоток якоря тягового электродвигателя / А.М. Худоногов // Вестник ИрГТУ 4 (28), 2006. – С. 60 – 62.
   26. Смирнов, В.П. Анализ причин отказов тяговых двигателей НБ-514 ВСЖД / В.П. Смирнов, Е.В. Ефремов, И.С. Пехметов // Научно–техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: Труды третьей международной научной конференции творческой молодежи. – Хабаровск: ДВГУПС, 2003. – Т. 1. – С. 61-65.
   27. Смирнов, В.П. Влияние эксплуатационных факторов на надёжность ТД электровозов подталкивающего движения / В.П. Смирнов, И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, Д.Ю. Алексеев, В.Н. Иванов, Ш.К. Исмаилов, А.М. Худоногов // Труды 3-ей международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт» ч.1, 5 – 8 июня 2007 г.: / Под ред. В.П. Горелова, С.В. Журавлева, В.А. Глушец. – Омск: Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. – С. 71 – 73.
   28. Гамаюнов, И.С. Эксплуатационная надёжность тяговых двигателей электровозов Восточного региона / И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, Д.Ю. Алексеев и др. // Труды 3-ей международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт» ч.1, 5 – 8 июня 2007 г. / отв. ред. В.П. Горелов. – Омск: Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосиб. гос. академия водного транспорта», 2007. – С. 68 – 70.
   29. Бахвалов, Ю.А. Динамические процессы в асинхронном тяговом приводе магистральных электровозов / Ю.А. Бахвалов, Г.А. Бузало, А.А. Зарифьян, П.Ю. Петров и др.; под ред. А.А. Зарифьяна. – М.: Маршрут, 2006. – 374 с.
   30. Коноваленко, Д.В., Рациональные режимы сушки увлажнённой изоляции обмоток тяговых электрических машин: дис… канд. техн. наук: 05.22.07 / Коноваленко Даниил Викторович. – Иркутск, 2007. – 193 с.
   31. Лыткина, Е.М. Разработка многоканальной системы мониторинга электрических машин / Е.М. Лыткина // Сборник научных докладов научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи – путь к обществу, основанному на знаниях». – Москва: Московский государственный строительный университет , 2008.– С. 208 – 209.
   32. Худоногов, А.М. Надёжность предельно нагруженного оборудования электровозов Восточного региона / А.М. Худоногов, Ш.К. Исмаилов, В.П. Смирнов // Актуальные аспекты организации работы железнодорожного транспорта: Сборник научных статей. – Иркутск, 2006. – С. 36.
   33. Магистральные электровозы. Тяговые электрические машины / В.П. Бочаров, Г.В. Василенко, А.П. Курочка и др. / Под ред. В.И. Бочарова, В.П. Янова. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 464 с.
   34. Немухин, В.П. Повышение нагревостойкости и влагостойкости изоляции тяговых электрических машин / В.П. Немухин // Повышение надежности электрооборудования тепловозов. М.: Транспорт, 1974. – С. 20-42.
   35. Инструкция по подготовке к работе и техническому обслуживанию электровозов в зимних и летних условиях; ЦТ/814 от 10.04.01. – М.: Транспорт, 2001. – 72 с.
   36. Распоряжение о системе технического обслуживания и ремонта локомотивов ОАО «РЖД» №3р, от 17.01.2005 г.
   37. ЦТ-ЦТВР/4782. Правила ремонта электрических машин электроподвижного состава; М.: Транспорт, 1975. – 356 с.
   38. Худоногов, А.М. Эксплуатация электровозов в условиях низких температур / А.М. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина, Н.А. Иванова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока №2, 2008.– С. 201 – 204.
   39. Худоногов, А.М. Проблема эксплуатации электровозов в зимних условиях / А.М. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина, Н.А. Иванова // Развитие транспортной инфраструктуры – основа роста экономики Забайкальского края. Материалы международной научно-практической конференции ЗабИЖТ, 2008. – С. 236 – 243.
   40. Козубенко, В.Г. Безопасное управление поездом: вопросы и ответы: учебное пособие для образовательных учреждений ж.-д. Транспорта, осуществляющих профессиональную подготовку / В.Г. Козубенко – М.: Маршрут, 2005. – 320 с.
   41. Коротаев, Е.Н. Вентиляция и тепловой режим оборудования электровозов переменного тока на ВСЖД / Е.Н. Коротаев, В.П. Смирнов, А.С. Шитиков // Материалы межвузовской научно-технической конференции, посвященной 160-летию отечественных железных дорог и 100-летию железнодорожного образования в Сибири. – Омск: ОмГУПС, 1998. – С. 66-67.
   42. Умов Н.А. Избранные сочинения / Н.А. Умов. – М-Л.: Гос. издат. техн-теор. литература, 1950.55 с.
   43. Мешков В.В. Основы светотехники. Ч.1. / В.В. Мешков.- М.: Энергия, 1979.-С.368.
   44. Кунге, Я.А. Экономия электрической энергии в осветительных установках / Я.А. Кунге, М.А. Фаермарк. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 160 с.
   45. Ракутько, С.А. Анализ резервов энергосбережения в УФ облучательных установках при стабилизации условий электрического питания //Электронный журнал «Исследовано в России» 60, 668-672, 2008. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2008/060.pdf
   46. Козинский, В.А. Электрическое освещение и облучение / В.А. Козинский.- М.: Агропромиздат, 1991.- 239 с.
   47. Ракутько, С.А. Пространственное распределение потока излучения. Благовещенск, ДальГАУ, 1994 г. – 36 с.
   48. Ракутько, С.А. Определение защитного угла светильника с произвольным светораспределением и его влияние на качество создаваемого освещения //Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы агропромышленного комплекса». Ульяновская ГСХА. – г.Ульяновск, 2008. – С.168-173.
   49. Карпов, В.Н. Признаки и свойства объёмных облучателей / В.Н. Карпов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1980. – № 7. – С. 54-55.
   50. Карпов, В.Н. Энергосбережение в оптических электротехнологиях АКП: Практическая теория и частные методики / В.Н. Карпов, А.С. Ракутько // Санкт-Петербург-Пушкин, 2009.- 100с.
   51. Лебедев, П.Д. Расчёт и проектирование сушильных установок / П.Д. Лебедев. – М.: Государственное энергетическое издательство, 1963. – 320 с.
   52. Кучин, В.Д. Температурная зависимость процессов, протекающих при пробое твердых диэлектриков //Изд. Вузов. Физика. 1958. №4. С. 25-36
   53. Лебедев, П.Д., Теплообменные сушильные и холодильные установки / П.Д. Лебедев - М:. Энергия, 1966.
   54. Филоненко, Г.К. Сушильные установки / Г.К. Филоненко и П.Д. Лебедев– М.: Госэнергоиздат, 1952. – 256 с.
   55. Гинзбург, А.С. Расчёт и проектирование сушильных установок пищевой промышленности /А.С. Гинзбург - М.: «Агропромиздат», 1985, - 336 с.
   56. Комолов, В.Г. Ремонт электрических машин / Комолов В.Г. Файб С.И. Алексеев А.Л. – М.: Транспорт, 1975. – 360 с.
   57. Лебедев, П.Д. Теплофизические исследования процессов сушки материалов инфракрасными лучами: 05.20.02 / дис…д-ра техн. наук. Лебедев Пантелеймон Дмитриевич – М, 1953. – 487 с.
   58. Худоногов, А.М. Технология обработки дикорастущего и сельскохозяйственного сырья высококонцентрированным инфракрасным нагревом: дис…д-ра тех. наук: 05.20.02 / Худоногов Анатолий Михайлович – Иркутск, 1988. – 428 с.
   59. Лыткина, Е.М. Повышение эффективности капсулирования изоляции лобовых частей обмоток тяговых двигателей электровозов инфракрасным излучением: дис… канд. техн. наук: 05.22.07 / Лыткина Екатерина Михайловна – Хабаровск, 2011. – 204 с.
   60. Карпов, В.Н. Признаки и свойства объёмных облучателей / В.Н. Карпов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1980. – № 7. – С. 54-55.
   61. Ракутько С.А. Повышение эффективности оптических электротехнологий в АПК путем снижения энергоёмкости этапов технологического процесса облучения: дис…д-ра техн. наук: 05.20.02 / Ракутько Сергей Александрович – Санкт-Петербург – Пушкин, 2010. – 386 с.
   62. Ракутько, С.А. Инновационные технологии оптического облучения в АПК: резервы энергосбережения / С.А. Ракутько. // материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы» – Саратов, Научная книга, 2008. – С. 116-121.
   63. Худоногов, А.М. Новый метод сушки увлажнённой изоляции обмоток ТД / А.М. Худоногов, Д.В. Коноваленко, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина // Развитие транспортной инфраструктуры – основа роста экономики Забайкальского края. Материалы международной научно-практической конференции ЗабИЖТ, 2008.– С. 222 – 230.
   64.Майер, А. Ультрофиолетовое излучение: получение, измерение и применение в медицине, биологии и технике: Пер с нем / А. Майер, Э Зейтц. – М: Изд-во иностр. лит., 1952. – 576 с.
   65. Григорьев, В.А. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: справочник / под ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. – М.: Энергоиздат, 1962. – 510 с.
   66. Левитин, И.Б. Техника инфракрасных излучений / И.Б. Левитин. – М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1958. – 229 с.
   67. Бураковский, Т. Инфракрасные излучатели: пер. с польск. / Т. Бураковский, Е. Гизиньский, А. Саля. – Л.: Энергия, 1978. – 408 с.
   68. Марголин, И.А. Основы инфракрасной техники / И.А. Марголин, Н.П. Румянцев. – М.: Воениздат, 1957. – 308 с.
   69. Ильясов, С.Г. Физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов / С.Г. Ильясов, В.В. Красников. – М.: Пищ. промышленность, 1978. – 359 с.
   70. Лебедев, П.Д. Сушка инфракрасными лучами / П.Д. Лебедев. – М.: 1955.
   71. Барэмбо, К.Н. Сушка, пропитка и компаундирование обмоток электрических машин / К.Н. Барэмбо, Л.М. Бернштейн. – М.: Государственное энергетическое издательство, 1961. – 368 с.
   72. Борхерт, Р. Техника инфракрасного нагрева: пер. с нем. под ред. И.Б. Левитина / Р. Борхерт, В. Юбиц. – М.: Государственное энергетическое издательство, 1963. – 278 с.
   73. Зигель, Р. Теплообмен излучением: пер. с анг. / Р. Зигель, Дж. Хауэлл; – М.: Мир, 1975. – 934 с.
   74. Лыков, А.В. Теория сушки / А.В. Лыков. – М: Энергия, 1968. – 472 с.
   75. Никитина, Л.М. Таблицы равновесного удельного влагосодержания и энергии связи влаги с материалами / Л.М. Никитина. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. – 175 с.
   76. Лыков, А.В. Тепло и массообмен в процессах сушки / А.В. Лыков. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1956. – 464 с.
   77. Лыков, А.В. Теория тепло и массопереноса / А.В. Лыков, Ю.А. Михайлов. – М. Госэнергоиздат, 1963. – 563 с.
   78. Лыков, А.В., Теория переноса энергии и вещества / А.В. Лыков, Ю.А. Михайлов – Минск: Изд. АН БССР, 1959. – 330 с.
   79. Худоногов, А.М. Принципы управления энергоподводом в процессах удаления влаги из изоляции обмоток тяговых электрических машин / А.М. Худоногов, В.П. Смирнов, Д.В. Коноваленко, И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина, Н.Г. Ильичев // Энергосбережение: технологии, приборы, оборудование: Сб. научн. трудов - под ред. А.В. Крюкова. Иркутск: ИрГУПС, 2009. – С.125 – 129.
   80. Худоногов, А.М. Способ сушки изоляции электрических машин: патент РФ № 2324278 / А.М. Худоногов, Д.В. Коноваленко, Р.Ю.Упырь.
   81. Макаров, В.В. Ресурсосберегающие принципы технологии сушки увлажнённой изоляции электрооборудования ЭПС / В.В. Макаров, В.П. Смирнов, А.М. Худоногов, Е.В. Ефремов // Сб. научных трудов.- Хабаровск: ДВГУПС, 2001. Т.1. – С. 32-37.
   82. Смирнов, В.П. Широтно-прерывный метод сушки увлажнённой изоляции тяговых электродвигателей / В.П. Смирнов, А.М. Худоногов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2003. – №3. – С. 185-192.
   83. Худоногов, А.М. Тепловой баланс и пути повышения тепловой экономичности радиационной сушилки / А.М. Худоногов // Улучшение эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники. Иркутск, 1973. – С. 84-88.
   84. Худоногов, А.М. Анализ причин отказов ТЭД локомотивов ВСЖД и рекомендации по их снижению / А.М. Худоногов, В.В. Макаров, В.П. Смирнов // Проблемы и перспективы развития Транссибирской магистрали в 21 веке: труды всероссийской научно-практической конференции ученых транспорта, вузов, НИИ, инженерных работников и представителей академической науки. – Чита: ЗабИЖТ, 2006. – Ч. 1. – С. 139.
   85. Худоногов, А.М. Эксплуатационная надёжность тяговых двигателей электровозов Восточного региона // А.М. Худоногов, Ш.К. Исмаилов, В.П. Смирнов, И.С. Гамаюнов, Д.А. Оленцевич, В.Н. Иванов, Д.Ю. Алексеев, // Труды 3-ей международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт» ч.1, 5 – 8 июня 2007 г.: / Под ред. В.П. Горелова, С.В. Журавлева, В.А. Глушец. – Омск: Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. – С. 68 – 70.
   86. Смирнов, В.П. Восстановление изоляционных свойств обмоток якоря тягового электродвигателя / В.П. Смирнов, И.А. Худоногов, В.Н. Иванов, Ш.К. Исмаилов, // Вестник ИрГТУ 4 (28), 2006. – С. 60 – 62.
   87. Пат. 2396669 Российской Федерации. МПК Н02К 15/12. Локальный способ герметизации компаундом изоляции лобовых частей обмоток тяговых электрических машин / A.M. Худоногов, И.А. Худоногов, В.Н. Иванов, Н.Г. Ильичев, Д.А. Оленцевич, В.В. Сидоров, Е.М. Лыткина: заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения». № 2009117049/28; заявл. 04.05.2009; опубл. 10.08.2010, Бюл. № 22.
   88. Прищеп, Л.Г. Исследование ультрафиолетовых и инфракрасных лучей: учеб пособие / Л.Г. Прищеп, П.Л. Филаткин // Электрический привод и применение электроэнергии в сельском хозяйстве. – М., 1980. – С. 90-97.
   89. Ковчин, С.А. Применение лучистой энергии в сельском хозяйстве / С.А. Ковчин, Д.А. Меркучев, В.В. Рудаков. – М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1958. – 229 с.
   90. Герасимович, Л.С. Оптимизация поточных электропастеризационных установок / Л.С. Герасимович, Н.Г. Демидович // Механизация и электрификация сел. хозяйства. 1982. - № 12 – С. 24-27.
   91. Kemeny, G. Anwendung eines nahen diffusen Infrarot-Reflexiosanalisators aus ungarn bei Futtermittelherstellung / G. Kemeny, T. Pokorhy, K. Forizs. – Die Muhle + Mischfuttertechnik, 1984. – 121. – 29. – P. 389 – 390.
   92. Pat. 4377618 USA, MKI B32B5/16, HKI 428/323. Infra-red radiator / Ikeda Masaki, Nishino Atsushi, Suzuki Tadashi. ; Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. - № 286185 ; 22.07.81 ; publ. 22.03.83 ; prior. 23.07.80, № 55-101627 (Japan).
   93. Pat. 1603077 Great Britan, MKI H 05 B 6/64. Improvements in or relating to the generation on infra-red radiation / Peter Duglas Francis. - № 51973/76; 13.12.76; publ. 18.11.81.
   94. Put. CPP, kl H 05 B 3/00. Element Termoradiant de radiantii infrarosii / Klimek Carol M.; rinderea “Electro-Mures”. – № 69393; 08.06.76; № 86384; publ. 05.06.80.
   95. Керамические обогреватели и инфракрасные лампы, излучатели [Электронный ресурс] / «Мир нагрева» – Электрон. дан. – Режим доступа: http://www.mirnagreva.ru/infra.html.
   96. Brügel W., Систематические исследования по отверждению синтетических смоляных лаков с помощью инфракрасного излучения / W Brügel., A. Vlachos, // Farbe und Lack, 1952, т.58, №11, с.475-483, №12, c. 523-523.
   97. Ильясов, С.Г. Методы определения оптических и терморадиационных характеристик пищевых продуктов / С.Г. Ильясов, В.В. Красников. – М.: Пищевая промышленность, 1972. – 175 с.
   98. Инфракрасные излучатели тепла [Электронный ресурс] / ЗАО «ПромТехноГрупп» – Электрон. дан. – Режим доступа: www.p-t-grupp.ru/obogrev.
   99. Финкель, В.В. 10-летний опыт использования компаунда марки ВЗТ-1 для ремонта и изготовления электрических машин и аппаратов / В.В. Френкель // Повышение ресурса тяговых электродвигателей: сборник докладов и сообщений научно-технической конференции / под ред. А.Т. Осяева, – М., 2004. – С. 110-113.
   100. Худоногов, А.М. Локальный метод повышения ресурса изоляции тяговых электрических машин / А.М. Худоногов, В.П. Смирнов, В.Н. Иванов, Д.В. Стецив, // Труды межвузовской Научно–практической конференции "Транспортная инфраструктура Сибирского региона ", том 2. 2009. – С.369-372.
   101. Иванов, В.Н. Метод повышения ресурса изоляции обмоток электрических машин тягового подвижного состава / А.М. Худоногов, В.Н. Иванов, Д.В. Стецив, Д.А. Оленцевич // труды II-ой Научно–практической конференции "Безопасность регионов - основа устойчивого развития",- Иркутск: ИрГУПС, 2009, с 156-160.
   102. Иванов, В.Н. Надёжность асинхронных вспомогательных машин электровозов переменного тока. / В.Н. Иванов //«Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего востока» Научный журнал №2. 2008, с. 198-201.
   103. Иванов, В.Н. Повышение ресурса изоляции обмоток тяговых электрических машин / Д.Ю. Алексеев, В.П.Смирнов, А.М.Худоногов, В.Н.Иванов // «Наука и Техника Транспорта» Научный журнал №2 2010 / под ред. В.И.Апатцева – Москва: Научно-технический и производственный журнал, 2010. – С. 18 – 21.
   104. Худоногов, А.М. Инновационные технологии повышения надёжности электрических машин / А.М. Худоногов, Е.М. Лыткина, Е.Ю. Дульский, В.Н. Иванов, Д.Ю. Алексеев, В.И. Исаченко, А.А. Васильев // ЛОКОМОТИВ 10-2012 – С. 27-28.
   105. Михайлов, М.М. Электpоматеpиаловедение: М.М. Михайлов - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959. – 320 с.
   106. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки данных / Г.В. Веденяпин. – М.: Колос, 1973. – 199 с.
   107. 3ажигаев, Л.С. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента / Л.С. 3ажигаев, А.А. Кимьян, Ю.И. Рошапиков – М.: Атомиздат, 1978. – 231 с.
   108. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. – М. : Наука, 1984. – 831 с.
   109. Виленкин, С.Я. Статистическая обработка результатов исследований случайных функций / С.Я. Виленкин. – М.: Энергия. 1979. – 320 с.
   110. Волков, В.А. Методические рекомендации по оценкам эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте / Б.А. Волков, А.П. Абрамов, Ю.М. Кудрявцев, М.Т. Миджири, А.Д. Сапожников и др.: под ред. Т.М. Миджири. – М.: Слово, 1997. – 50 с.
   111. Методические рекомендации по обоснованию эффективности инноваций на железнодорожном транспорте: – М.: Транспорт, 1999. – 230 с.
   112. ГОСТ Р7.0.11-2011 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Издания Диссертация и автореферат диссертации. Структура и правила оформления. – М. : Стандартинформ, 2011. - 12 с.


Иванов Владимир Николаевич
«Московский государственный университет путей сообщения» МГУПС (МИИТ)
Анализ надёжности тяговых электрических машин электровозов, эксплуатируемых на железных дорогах Восточного регионаона
 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОДЛЕНИЕ РЕСУРСА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ТЕПЛОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ