РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО И ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ТОКА : РОЗВИТОК НАУКОВИХ ОСНОВ І ВДОСКОНАЛЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИХ МЕТОДІВ ВИПРОБУВАННЯ ТЯГОВИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН ПОСТІЙНОГО І пульсуючого струму

Краткое описание

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ,
МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
Днепропетровский национальный университет железнодорожного
транспорта имени академика В. Лазаряна

На правах рукописи

Афанасов Андрей Михайлович

УДК 629.423.31-048.24

РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
ПОСТОЯННОГО И ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ТОКА

05.22.09 – электротранспорт
05.22.12 – промышленный транспорт

Диссертация на соискание научной степени
доктора технических наук

Научный консультант
доктор технических наук, профессор
Гетьман Геннадий Кузьмич

Днепропетровск – 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 7

РАЗДЕЛ 1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО И ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ТОКА 20
1.1 Цель и особенности приёмо-сдаточных испытаний электриче-ских машин тягового подвижного состава 20
1.2 Аналитический обзор работ в области разработки систем нагружения электрических машин постоянного тока 23
1.3 Системы взаимного нагружения электрических машин постоянного тока общепромышленного назначения 27
1.4 Системы взаимного нагружения электрических машин посто-янного и пульсирующего тока тягового подвижного состава 37
1.5 Общий характер энергообменных процессов при взаимной нагрузке электрических машин постоянного тока 41
1.6 Динамическое нагружение тяговых электрических машин по-стоянного и пульсирующего тока 50
1.7 Выводы по разделу 1 61

РАЗДЕЛ 2 СИНТЕЗ СИСТЕМ ВЗАИНОГО НАГРУЖЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО И ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ТОКА 62
2.1 Электромеханические аналогии физических величин и понятий для систем взаимного нагружения тяговых электромашин 62
2.2 Энергетические принципы взаимного нагружения электриче-ских машин постоянного тока 67
2.3 Электромеханические принципы взаимного нагружения элек-трических машин постоянного тока 78
2.4 Принципы синтеза систем взаимного нагружения электрических машин постоянного тока 84
2.5 Определение схемных решений системы взаимного нагружения тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока 90
2.6 Классификация систем взаимного нагружения тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока 106
2.7 Выводы по разделу 2 108

РАЗДЕЛ 3 УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ ВЗАИМНОГО НАГРУЖЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО И ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ТОКА 110
3.1 Принципы регулирования небалансной электромагнитной мощности взаимно нагруженных тяговых электромашин 110
3.1.1 Регулирование небалансного электромагнитного момента испытуемых электромашин 117
3.1.2 Регулирование небалансной э. д. с. испытуемых электро-машин 123
3.2 Определение основных характеристик управления режимом взаимного нагружения тяговых электромашин 130
3.2.1 Регулирование разности токов испытуемых электромашин 130
3.2.2 Регулирование разности угловых скоростей испытуемых электромашин 133
3.2.3 Регулирование разности магнитных потоков испытуемых электромашин 136
3.3 Определение диапазона регулирования токов возбуждения взаимно нагруженных тяговых электромашин 150
3.3.1 Регулирование возбуждения при электрическом способе компенсации потерь холостого хода 150
3.3.2 Регулирование возбуждения при механическом способе
компенсации электрических потерь 155
3.3.3 Определение необходимой разности токов возбуждения взаимно нагруженных тяговых электромашин 160
3.4 Моделирование магнитных характеристик тяговых двигателей постоянного и пульсирующего тока 173
3.5 Принципы автоматического управления системами взаимного нагружения тяговых электрических машин 183
3.5.1 Прямой способ компенсации электрических потерь 185
3.5.2 Прямой способ компенсации потерь холостого хода 186
3.5.3 Косвенные способы компенсации электрических потерь 187
3.5.4 Косвенные способы компенсации потерь холостого хода 189
3.5.5 Компенсация потерь холостого хода источником напря-жения, включенным параллельно 190
3.6 Выводы по разделу 3 193

РАЗДЕЛ 4 АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ ПРИ ИХ ИСПЫТАНИИ НА НАГРЕВ МЕТОДОМ ВЗАИМНОГО НАГРУЖЕНИЯ 194
4.1 Потери мощности в тяговых электрических машинах при испытании 194
4.1.1 Электрические потери 194
4.1.2 Магнитные потери 196
4.1.3 Механические потери 205
4.2 Влияние видов потерь мощности на превышение температуры обмоток тяговых электрических машин при их испытании 213
4.3 Определение расхождения тепловых нагрузок обмоток якорей взаимно нагруженных тяговых электромашин 222
4.4 Определение расхождения тепловых нагрузок обмоток возбуждения взаимно нагруженных тяговых электромашин 229
4.5 Выводы по разделу 4 236

РАЗДЕЛ 5 ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПЫТАНИЙ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН МЕТОДОМ ВЗАИМНОГО НАГРУЖЕНИЯ 237
5.1 Определение необходимой суммарной мощности источников питания системы взаимного нагружения 237
5.2 Понятие энергетической эффективности процесса испытания тяговых электрических машин методом взаимного нагружения 247
5.3 Определение показателей энергетической эффективности испытаний тяговых электрических машин 252
5.3.1 Энергетическая эффективность системы взаимного нагружения тяговых электрических машин 252
5.3.2 Энергетическая эффективность механического способа компенсации электрических потерь 257
5.3.3 Энергетическая эффективность электрического способа компенсации потерь холостого хода 267
5.3.4 Энергетическая эффективность нагревания обмоток тяговых электрических машин 276
5.4 Выводы по разделу 5 287

РАЗДЕЛ 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ И РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПРИ ПРИЁМО-СДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЯХ 289
6.1 Определение характеристик источников и преобразователей мощности систем взаимного нагружения тяговых электромашин 289
6.1.1 Определение параметров источников электрической мощности 290
6.1.2 Определение параметров источников механической мощности 293
6.1.3 Определение параметров преобразователей напряжения и механического момента 296
6.1.4 Определение параметров регулятора тока возбуждения 298
6.2 Выбор рациональных схем взаимного нагружения электриче-ских машин тягового подвижного состава 300
6.2.1 Определение рационального количества источников мощности 302
6.2.2 Выбор типа источника мощности 305
6.2.3 Выбор типа преобразователя мощности 307
6.2.4 Выбор способа регулирования возбуждения тяговых электрических машин 312
6.2.5 Определение ряда рациональных альтернатив 315
6.3 Анализ схемных решений рациональных вариантов 317
6.4 Определение рациональных режимов нагружения тяговых электромашин 322
6.5 Выводы по разделу 6 334

ВЫВОДЫ 336
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 339

ВВЕДЕНИЕ

Анализ инвентарного парка тягового подвижного состава железных дорог и промышленных предприятий Украины показывает, что наибольшая его часть приходится на тяговые средства, в которых используются коллекторные тяговые двигатели постоянного или пульсирующего тока. В настоящее время обновление парка тягового подвижного состава железных дорог Украины осуществляется локомотивами и электропоездами как с асинхронным, так и коллекторным тяговым приводом. Электропривод тягового подвижного состава промышленных предприятий практически весь коллекторный. Такая тенденция, обусловленная, прежде всего, относительной дешевизной коллекторного тягового электропривода, будет сохраняться, по-видимому, и в дальнейшем.
Требования соответствующих стандартов и правил ремонта тягового подвижного состава предусматривают проведение приёмо-сдаточных испытаний каждой вновь изготовленной или вышедшей из ремонта тяговой электромашины. Эти испытания представляют собой важную и неотъемлемую часть технологического процесса изготовления или ремонта тяговой электромашины, материальные затраты на которую входят в себестоимость конечной продукции.
Качество технического контроля, проводимого при приёмо-сдаточных испытаниях тяговых электромашин, в конечном счёте, определяет надёжность и безотказность всего тягового средства, а, следовательно, и экономическую эффективность железнодорожных перевозок магистрального и промышленного транспорта.

Актуальность темы
Анализ реального состояния станций для испытаний тяговых электрических машин показывает, что на большинстве предприятий по ремонту тягового подвижного состава оно не соответствует современным требованиям организации ремонта и технического контроля. На большинстве испытательных станций используются стенды взаимной нагрузки с низкой энергетической эффективностью, «ручными» способами регулирования режимом испытания, контроля и регистрации данных. В ряде локомотивных депо, выполняющих ремонт тягового подвижного состава в объёме ТР3, вообще нет стендов для проведения испытаний тяговых электромашин под нагрузкой.
Необходимость в модернизации существующих станций для испытания тяговых электрических машин в настоящий момент является очевидной. Однако вопрос о том, какой из вариантов системы нагружения будет наиболее рациональным для определённого типа испытуемых электромашин остаётся актуальным и до настоящего времени. Даже поверхностный анализ параметров существующего типового ряда тяговых электромашин и известного количества вариантов схем взаимного нагружения электромашин указывает на то, что данная проблема требует более глубокого исследования.
В настоящее время на станциях для испытания тяговых электромашин наиболее часто применяется схема взаимной нагрузки с использованием вольтодобавочной машины и линейного генератора. Как известно, это не единственный вариант системы взаимного нагружения, который в своё время получил широкое распространение благодаря относительной простоте технической реализации при использовании электромашинных преобразователей, а также – из-за возможности раздельного «ручного» регулирования напряжения и тока нагрузки испытуемых электромашин. В современных условиях эти преимущества уже могут быть оспорены.
Замена электромашинных преобразователей на статические, целесообразность которой на сегодняшний день у многих не вызывает сомнений, тем не менее, требует обоснования выбора параметров источников питания, алгоритмов управления и способов защиты от аварийных режимов. Опыт такой замены на некоторых предприятиях показал, что без решения перечисленных вопросов модернизация испытательных станций крайне неэффективна. Возможно, в ряде случаев будет целесообразным применение специальных электромашинных преобразователей с более высокой энергетической эффективностью по сравнению с существующими.
Порядок проведения приёмо-сдаточных испытаний электрических машин тягового подвижного состава магистрального и промышленного транспорта регламентируется ГОСТ 2582-81, Правилами ремонта электрических машин электровозов и электропоездов, Правилами ремонта электрических машин тепловозов и дизель - поездов. Необходимо отметить, что требования данных документов в части режимов нагружения тяговых электромашин являются достаточно формальными и сформулированы для наиболее распространённого метода взаимного нагружения с использованием вольтодобавочной машины и линейного генератора.
Испытаниям электрических машин общепромышленного назначения посвящён ряд исследований, к основным из которых относятся работы таких учёных как Г. К. Жерве, В. Нюрнберг, Ф. Пунга, Р. Рихтер, Л. М. Пиотровский, Е. А. Паль, А. Б. Иоффе, А. Е. Алексеев, В. А. Винокуров, Н. Ф. Котеленец, Е. М. Коварский, О. Д. Гольдберг. Ряд вопросов, связанных с испытаниями тяговых электрических машин, освещён в работах Д. Д. Захарченко, М. Д. Находкина, А. С. Курбасова, И. П. Исаева, В. Е. Розенфельда, Б. Н. Тихменева, Л. М. Трахтмана.
Из современных исследований в области усовершенствования технологии испытания тяговых электрических машин следует отметить работы О. Н. Синчука, А. Б. Бабанина, Д. Л. Сушко, В.В. Артёменко, Л. В. Дубинца, П. А. Лозы, И. И. Тальи. Результаты теоретических и экспериментальных исследований в области динамического нагружения электрических машин постоянного и переменного тока освещёны в многочисленных работах Д. И. Родькина. Мониторингу параметров электрических двигателей электромеханических систем посвящены работы А. П. Чёрного.
Во многих из данных работ, как правило, рассматриваются общие вопросы испытаний электромашин с упоминанием известных схемных решений системы взаимного нагружения. Однако до настоящего времени не определён и не систематизирован полный ряд возможных схемных решений, обеспечивающих взаимную нагрузку электромашин постоянного тока. Требует более глубокого исследования вопрос возможности использования известных принципов взаимного нагружения электромашин постоянного тока общепромышленного назначения независимого возбуждения применительно к тяговым электромашинам последовательного возбуждения. Мало изучены вопросы, связанные с эквивалентными режимами испытаний тяговых электромашин и их влиянием на расход электроэнергии, а также качество испытаний.
В связи с изложенным выше, можно заключить, что исследования, направленные на развитие научных основ и усовершенствование энергоэффективных методов испытания тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта являются актуальными.

Связь работы с научными программами, планами и темами
Диссертационная работа выполнена в соответствии со следующими государственными программами:
 Энергетическая стратегия Украины на период до 2030 г., утверждённая Постановлением Кабинета Министров Украины от 15.03.2006 г. №145;
 Государственная целевая экономическая программа энергоэффективности и развития сферы производства энергоносителей с обновляемыми источниками энергии и альтернативных видов топлива на 2010-2015 годы, утверждённая Постановлением Кабинета Министров Украины от 01.03.2010 г. № 243;
 Постановление Кабинета Министров Украины от 23.04.1999 г.
№ 661 «О мероприятиях государственной поддержки железнодорожного транспорта».
 Программа энергосбережения на железнодорожном транспорте Украины на период 1996-2010 г., утверждённая решением научно-технического совета Укрзализныци от 26.06.1996 г.

Цель и задачи исследования
Целью работы является развитие научных основ и совершенствование энергоэффективных методов испытания тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока путём обоснования новых принципов определения рациональных схем и режимов нагружения тяговых электромашин, обеспечивающих снижение суммарной мощности источников питания испытательной станции, повышение энергетической эффективности и качества испытаний.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи:
 выполнить анализ известных способов и режимов нагружения электрических машин постоянного тока, в результате которого определить перспективные направления усовершенствования энергоэффективных методов испытания электрических машин постоянного и пульсирующего тока тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта;
 обосновать и формализовать общие энергетические и электромеханические принципы взаимного нагружения электрических машин постоянного тока, на базе которых могут быть сформулированы принципы синтеза систем нагружения тяговых электромашин постоянного и пульсирующего тока тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта;
 определить и систематизировать полный ряд принципиально возможных вариантов электромеханической схемы взаимного нагружения тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока последовательного возбуждения, который может рассматриваться в качестве множества альтернатив при решении задачи выбора рациональной схемы нагружения для испытания тяговых электромашин;
 получить аналитические выражения для определения суммарной приведенной мощности источников питания испытательной системы, которая может рассматриваться как один из критериев выбора рационального варианта схемы взаимного нагружения испытуемых электромашин тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта;
 сформулировать и обосновать общие принципы регулирования режимов взаимного нагружения тяговых электрических машин при их испытании, на базе которых могут быть созданы функциональные схемы систем автоматического управления режимами взаимного нагружения испытуемых электромашин;
 обосновать показатели энергетической эффективности процесса испытания электромашин постоянного и пульсирующего тока, которые могут быть использованы в качестве критериев выбора рациональных схем и режимов нагружения при испытаниях электрических машин тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта;
 разработать и обосновать методы оценки степени расхождения тепловых нагрузок обмоток якорей и обмоток возбуждения пары взаимно нагруженных испытуемых тяговых электромашин, которая определяет качество испытания и может быть использована как один из критериев выбора рационального варианта схемы взаимного нагружения;
 определить рациональные схемы и режимы взаимного нагружения электрических машин постоянного и пульсирующего тока тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта, которые обеспечивают высокую энергетическую эффективность и качество приемо-сдаточных испытаний электромашин.

Объект исследования – процесс приёмо-сдаточных испытаний электрических машин постоянного и пульсирующего тока тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта.

Предмет исследования – характеристики систем и режимов взаимного нагружения электрических машин постоянного и пульсирующего тока тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта.

Методы исследований
Методологической основой диссертации являются общие теоретические положения и принципы системного подхода теоретической электротехники, теоретической механики, теории электрических машин и преобразователей. Обоснование энергетических и электромеханических принципов взаимного нагружения тяговых электромашин выполнено с использованием основ обобщения и систематизации физических величин и понятий, теории электрических цепей, теории механических систем, теории электрических машин. Для обоснования принципов регулирования режимов взаимного нагружения тяговых электромашин используются методы анализа электромагнитных и электромеханических процессов в электрических машинах, а также методы математического анализа. Анализ тепловых процессов и энергетических показателей системы испытания электромашин выполнен с использованием теории нагревания однородного твёрдого тела и известных методов расчёта тепловых схем. Обработка статистических данных выполнена с использованием методов теории вероятностей и математической статистики. При разработке функциональных схем систем автоматического управления режимом взаимного нагружения электромашин использованы основные принципы теории автоматического управления. При решении задачи выбора рациональных схем и режимов нагружения испытуемых электромашин использованы основы теории принятия решений.
Достоверность полученных результатов определяется корректностью принятых допущений, обеспечивается использованием в теоретических исследованиях известных методов анализа, а в расчётах – ПЭВМ. Результаты теоретических исследований диссертации подтверждены экспериментально.

Научная новизна полученных результатов
Впервые:
 формализованы общие энергетические и электромеханические принципы взаимного нагружения электрических машин постоянного тока, представленные в виде условия компенсации потерь мощности во взаимно нагруженных электромашинах, а также множеств условий протекания тока нагрузки и условий вращения роторов, что позволило определить полный ряд возможных схемных решений системы взаимного нагружения электрических машин постоянного и пульсирующего тока тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта;
 введено понятие небалансной электромагнитной мощности взаимно нагруженных электрических машин, а также обоснованы общие принципы регулирования режимов взаимного нагружения путём изменения небалансного электромагнитного момента и небалансной э. д. с., на основании которых разработаны функциональные схемы систем автоматического управления режимами взаимного нагружения электрических машин тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта;
 энергетическая эффективность процесса испытания тяговых электромашин на нагрев представлена в виде зависимости от коэффициентов энергетической эффективности системы взаимного нагружения и процесса нагревания, что позволяет рассматривать решение задачи повышения энергетической эффективности испытания в двух независимых направлениях, одно из которых – повышение к. п. д. источников и преобразователей мощности, а второе – выбор рациональных режимов нагружения;
 введено понятие и получены аналитические выражения для определения энергетической эффективности нагревания обмоток испытуемой тяговой электрической машины, представленной в виде отношения изменения суммарной термической энергии электромашины к суммарной энергии потерь в ней, что позволило обосновать возможность повышения энергетической эффективности испытания на нагрев тяговых двигателей электроподвижного состава магистрального железнодорожного транспорта за счёт повышения тока нагрузки до пускового значения;
 научно обоснована целесообразность проведения испытаний на нагрев тяговых двигателей электроподвижного состава промышленного железнодорожного транспорта при токе нагрузки пятнадцатиминутного режима, что обеспечивает повышение энергетической эффективности испытаний и соответствующее уменьшение общего расхода электроэнергии на приемо-сдаточные испытания;
 получена универсальная характеристика магнитных потерь в тяговых электрических двигателях постоянного и пульсирующего тока, представляющая собой зависимость приведенных магнитных потерь от частоты перемагничивания якоря при постоянном напряжении на коллекторе, использование которой существенно упрощает проведение обобщённого анализа зависимости магнитных потерь в испытуемых тяговых двигателях от режимов их нагружения.
Получили дальнейшее развитие и усовершенствованы:
 систематизация и классификация систем взаимного нагружения тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока, в основу которых заложены как энергетические, так и электромеханические принципы взаимного нагружения, что позволило увеличить количество признаков разбиения множества альтернатив при решении задачи выбора рациональных схем нагружения испытуемых электромашин;
 представление о влиянии на режим взаимного нагружения пары тяговых электромашин степени расхождения их магнитных характеристик, что позволило получить аналитические выражения для определения приведенной суммарной мощности источников питания испытательной системы и коэффициента запаса этой мощности с учётом нормируемого максимально допустимого отклонения частоты вращения электромашин в номинальном режиме;
 метод аналитического определения весовых коэффициентов влияния на превышение температуры обмотки якоря электрических и магнитных потерь, использование которого позволяет оценить влияние режимов взаимного нагружения испытуемых тяговых электромашин на степень расхождения тепловых нагрузок обмоток их якорей;
 метод моделирования магнитных характеристик тяговых электрических двигателей, который позволяет определить коэффициенты аппроксимирующей зависимости удельной э. д. с. от тока возбуждения только по коэффициенту магнитного насыщения и типовым номинальным данным электромашины;
 понятие и метод определения энергетической эффективности системы взаимного нагружения тяговых электрических машин, отличающийся учётом в нем к. п. д. источников и преобразователей мощности, а также введенных понятий энергетической эффективности косвенных методов компенсации потерь.

Практическая значимость полученных результатов
Результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные в диссертации, позволили:
 определить рациональные схемы систем взаимного нагружения, использование которых обеспечивает снижение себестоимости новых и материальные затраты на модернизацию существующих станций для испытания электрических машин тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта в полтора – два раза;
 определить рациональные режимы взаимного нагружения тяговых электрических машин, которые позволяют снизить расходы электроэнергии на проведение их испытаний на нагрев на 20 – 30% и сократить время испытаний на нагрев в три – четыре раза;
 разработать функциональные схемы систем автоматического управления стендами для испытания тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока, которые выполнены по рациональным электромеханическим схемам;
 разработать метод определения параметров источников и преобразователей мощности системы взаимного нагружения, в котором учитываются как типовые данные испытуемых тяговых электромашин, так и допустимая степень расхождения их магнитных характеристик;
 предложить способ оценки качества приемо-сдаточных испытаний тяговых электрических машин, в котором учитывается степень расхождения тепловых нагрузок обмоток пары испытуемых электромашин.

Личный вклад соискателя
Постановка проблемы диссертационного исследования выполнена совместно с научным консультантом. Теоретические и экспериментальные исследования, результаты которых приведены в диссертации, проведены автором самостоятельно. Все опубликованные научные работы по теме диссертации написаны автором лично.
Апробация результатов диссертации
Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: 69-й Международной научно-практической конференции «Проблемы ы перспективы развития железнодорожного транспорта» (Днепропетровск, 2009 г.), ІІІ Международной научно-практической конференции «Электрификация транспорта “Трансэлектро – 2009”» (Мисхор, 2009 г.), ІV Международной научно-практической конференции «Электрификация транспорта “Трансэлектро – 2010”» (Мисхор, 2010 г.), ІІІ Международной научно-практической конференции «Электромагнитная совместимость и безопасность на железнодорожном транспорте» (Днепропетровск, 2010 г.), V Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития транспортных систем у условиях реформирования железнодорожного транспорта: управления, экономики и технологии» (Киев, 2011 г.), Международной научно-практической конференции «Современные информационные технологии на транспорте, в промышленности и образовании» (Днепропетровск, 2011 г.), ІІ Международной научно-практической конференции «Энергосбережения на железнодорожном транспорте» (Ждениево, 2011 г.), V Международной научно-практической конференции «Электрификация транспорта “Трансэлектро – 2011”» (Днепропетровск, 2011 г.), VI Международной научно-практической конференции «Электрификация транспорта “Трансэлектро – 2012”» (Мисхор, 2012 р.).
Диссертация в полном объёме докладывалась на научном семинаре кафедры «Электроподвижной состав железных дорог» и межкафедральном научном семинаре Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна.

Результаты диссертационных исследований внедрены в учебный процесс Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна в курсе «Теория электропривода», приняты к рассмотрению на предмет их внедрения в локомотивном хозяйстве «Укрзализныци» и в ЧАО «Запорожский электровозоремонтный завод».

Публикации
Результаты диссертационной работы опубликованы в 42 научных работах, среди которых: одна монография, 21 статья в специализированных научных журналах, две статьи в других научных изданиях; 10 тезисов докладов на научно-технических конференциях; 6 патентов; два заключительных отчета по НИР.

Список литературы

ВЫВОДЫ

В диссертации, которая является завершенной научной работой, в результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований получили развитие научные основы совершенствования энергоэффективных методов испытания тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока. Полученные результаты в совокупности являются решением важной научно–технической проблемы выбора рациональных схем и режимов приёмо-сдаточных испытаний электрических машин тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта.
Основные результаты и выводы диссертационной работы следующие.
1. Схемы и режимы взаимного нагружения тяговых электрических машин, используемые в настоящее время при их приёмо-сдаточных испытаниях, являются нерациональными. Существующие станции для испытания тяговых электрических машин, состояние которых не соответствует современным требованиям организации технического контроля, нуждаются в модернизации, которая должна быть направлена на снижение суммарной мощности источников испытательной системы, повышение энергетической эффективности и качества испытаний.
2. Формализация энергетических принципов взаимного нагружения, предложенная в диссертации, позволяет рассматривать компенсацию отдельных видов потерь в системе взаимного нагружения косвенными методами как процесс обеспечения небалансной электромагнитной мощности испытуемых электромашин. Управление системами взаимного нагружения с косвенными способами компенсации потерь сводится к регулированию небалансной электромагнитной мощности испытуемых электромашин.
3. Формализация электромеханических принципов взаимного нагружения, предложенная в диссертации, позволяет рассматривать функционирование любой системы взаимного нагружения как результат обеспечения двух независимых условий: условия протекания тока якорей и условия вращения валов испытуемых электромашин. Первое условие требует компенсации падений напряжения в электрической части, а второе – компенсации моментов сопротивления в механической части системы.
4. На основе разработанных и научно обоснованных в диссертации принципов синтеза систем взаимного нагружения установлен и систематизирован полный ряд из шестнадцати основных и четырёх дополнительных вариантов электромеханической схемы взаимного нагружения тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока последовательного возбуждения.
5. Проведенный в диссертации анализ показал, что суммарная мощность источников питания системы взаимного нагружения, характеризующая её себестоимость, определяется количеством этих источников, суммарными потерями мощности в испытуемых электромашинах и допустимым расхождением их магнитных характеристик. Возможное расхождение магнитных характеристик испытуемых электромашин требует существенного запаса установленной мощности в системах с двумя источниками, которой не требуется в системах с одним источником.
6. Благодаря введению и формализации понятия небалансной электромагнитной мощности испытуемых тяговых электромашин в диссертации сформулированы и обоснованы общие принципы управления режимами взаимного нагружения, с помощью которых разработаны функциональные схемы систем автоматического управления для всего ряда вариантов схемы взаимного нагружения тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока.
7. Анализ энергообменных и тепловых процессов, проведенный в диссертации, показал, что общая энергетическая эффективность процесса испытания тяговых электромашин на нагрев может быть представлена в виде произведения коэффициента энергетической эффективности системы взаимного нагружения и коэффициента энергетической эффективности процесса нагревания обмоток тяговых электромашин.
8. Использование критериев и метода выбора рациональных схем взаимного нагружения, разработанных в диссертации, позволило установить наиболее рациональные варианты систем взаимного нагружения для тяговых электродвигателей и вспомогательных электрических машин постоянного и пульсирующего тока тягового подвижного состава магистрального и промышленного железнодорожного транспорта.
9. Анализ выражения для определения коэффициента энергетической эффективности нагревания обмоток тяговых электромашин, полученного в диссертации, показывает, что наиболее рациональными для испытания на нагрев тяговых двигателей электроподвижного состава магистрального и промышленного транспорта являются часовой ток и ток пятнадцатиминутного режима соответственно. Использование данных токов нагрузки позволяет снизить расходы электроэнергии на испытания на 20 – 30% (в сравнении с часовым режимом) без снижения качества испытаний, а также уменьшает время испытаний на нагрев в три – четыре раза.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Машины электрические вращающиеся тяговые: ГОСТ 2582-81. – [Действующий от 2003-01-01]. – М.: Издательство стандартов, 1981. –
50 с. – (Государственный стандарт СССР).
2. Правила ремонту електричних машин електровозів і електропоїздів. ЦТ-0204. – К.: Видавнічий дім «САМ», 2012. – 286 с.
3. Нюрнберг Г. В. Испытание электрических машин / Г. В. Нюрнберг. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959. – 336 с.
4. Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин / Г. К. Жерве. – Л.: Энергоатомиздат, 1984. – 408 с.
5. Астахов Н. В. Испытание электрических машин / Н. В. Астахов и др. – М.: Высш. школа, 1984. – 269 с.
6. Башта Я. Испытания электрических машин / Я. Башта и др. – Прага.: Изд. SNTL, 1960-1964. Т. 5.
7. Петров Г. Н. Электрические машины / Г. Н. Петров. – М.: Энергия, 1963. Ч. 1. – 239 с.
8. Петров Г. Н. Электрические машины / Г. Н. Петров. – М.: Энергия, 1968. Ч. 2. – 413 с.
9. Костенко М. М. Электрические машины / М. М. Костенко, Л. М. Пиотровский. – Л.: Энергия, 1972. Ч. 1. – 544 с.
10. Костенко М. М. Электрические машины / М. М. Костенко, Л. М. Пиотровский. – Л.: Энергия, 1973. Ч. 2. – 648 с.
11. Пиотровський Л. М. Испытания электрических машин / Л. М. Пиотровський. – М.: Госэнергоиздат, 1960. – 186 с.
12. Адкинс С. В. Общая теория электрических машин: пер. с англ. / С. В. Адкинс. – M.-JI.: Госэнергоиздат, 1962. – 272 с.
13. Котеленец Н. Ф. Испытания и надежность электрических машин / Н. Ф. Котеленец, H. Л. Кузнецов. М.: Высш. шк., 1988. – 232 с.
14. Коварский Е. М. Испытание электрических машин / Е. М. Коварский, Ю. И. Янко. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 317 с.
15. Гольдберг О. Д. Испытания электрических машин. / О. Д. Гольдберг – М: Высш. шк., 2000. – 255 с.
16. Гуревич З.И. Тепловые испытания и исследования электрических машин. / З. И. Гуревич. – Л.:. Энергия, 1977. - С. 294.
17. Каминский М. JI. Проверка и испытание электрических машин / М. Л. Каминский. – М.: Энергия, 1977. – 102 с.
18. Белоусова Н. В. Опыт применения тестового диагностирования обмоток электрических машин / Н. В. Белоусова, В. П. Калягин, А. В. Мозгалевский. – Л.: ЛДНТП, 1989. – 21 с.
19. Захарченко Д. Д. Тяговые электрические машины: учебн. пособие для вузов / Д. Д. Захарченко, Н. А. Ротанов. – М.: Транспорт, 1991. – 343 с.
20. Исаев И. П. Ускоренные испытания и прогнозирование надежности электрооборудования локомотивов / И. П. Исаев, А. П. Матвеевичев, Л. Г. Козлов. – М.: Транспорт, 1984.
21. Сінчук О.М. До проблеми побудови комплексної, безперервної системи діагностики тягових електричних машин рухомого складу / О. М. Сінчук, Д. Л. Сушко // Вісн. Східноукр. держ. ун-ту ім. В. Даля – Луганськ : СУДУ, 2003. – Вип. 9(67). – С. 25-28.
22. Сінчук О. М. До питання тактики створення системи технічного діагностування тягових електричних двигунів електрорухомого складу / О. М. Сінчук, Д. Л. Сушко // Вісн. Східноукр. держ. ун-ту ім. В. Даля – Луганськ : СУДУ, 2004. – Вип. 8(78), Ч. 1. – С. 242-245.
23. Сінчук О. М. Тактика підходу до створення комплексної системи діагностування тягових електродвигунів електрорухомого складу / О. М. Сінчук, Д. Л. Сушко // Залізн. трансп. України. – 2005. – Спец. вип. 3/1. – С. 99-102.
24. Сінчук О. М. Побудова математичної теплової моделі тягового електричного двигуна постійного струму / О. М. Сінчук, Д. Л. Сушко // Вісн. Східноукр. держ. ун-ту ім. В. Даля – Луганськ : СУДУ, 2005. – Вип. 8(90), Ч. 2. – С. 50-54.
25. Синчук О. Н. Методика и алгоритм диагностирования технического состояния тяговых электродвигателей постоянного тока ЭПС / О. М. Сінчук, Д. Л. Сушко // Вісн. Нац. техн. ун-ту «Харківський політехнічний інститут». – Х.: НТУ «ХПІ», 2005 – № 45. – С. 432-436.
26. Сінчук О.М. Визначення номінального струму тягових електродвигунів постійного струму в післяремонтних експлуатаційних режимах / О. М. Сінчук, Д. Л. Сушко // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. –2005. – № 4. – С. 81-83.
27. Артеменко А. Н. Экспериментальные исследования и определение параметров электропривода постоянного тока / А. Н. Артеменко, Д. Л. Сушко // Вісн. Кременчуцького держ. політехн. ун-ту. – Кременчук: КДПУ, 2005. – Вип. 2/2005 (31). – С. 33-36.
28. Сушко Д. Л. Удосконалення післяремонтних випробувань тягових двигунів рухомого складу: дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук.: 05.22.07 / Сушко Дмитрий Леонидович. – Х., 2005. – 185 с.
29. Артеменко В. В. Планування випробувань тягових електричних двигунів тепловозів з урахуванням ефективного ризику / В. В. Артеменко // Зб. наук. праць. – УкрДАЗТ. – 2005. – Вип. 68. – С.119-126.
30. Артеменко В. В. Вдосконалення ефективності контролю при ремонті тягових електричних машин в умовах депо: дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: 05.22.07 / В. В. Артеменко. – Х., 2006.
31. Бабанин А. Б. Совершенствование технологии испытаний тяговых электрических машин / А. Б. Бабанин, В. В. Артеменко // Коммунальное хозяйство городов. – Х.: Техника, 2004. – № 55. – С.171-177.
32. Лоза П. О. Покращення енергетичних властивостей стенда для випробувань колекторних тягових двигунів локомотивів /
П. О. Лоза // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2008. – Вип. 22. – С. 69-71.
33. Лоза П. О. Визначення еквівалентного струму навантаження при випробовуванні тягових електродвигунів на нагрівання без вентиляції / П. О. Лоза, Л. В. Дубинець, Д. В. Устименко // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2008. – Вип. 25. – С. 26-30.
34. Лоза П. О. Определение эквивалентного тока часового режима при приемо-сдаточных испытаниях вспомогательных тяговых электрических машин / П. О. Лоза // Гірнича електромеханіка та автоматика: науково-техн. зб. – 2008. – Вип. 81. – С. 165-170.
35. Лоза П. О. Енергозбереження при випробування тягових електричних машин / П. О. Лоза // Тези 2-ї Міжнародної науково-практ. конф. «Електрифікація залізничного транспорту». – Д., 2008. – С. 14-15.
36. Лоза П. О. Удосконалення стенду для випробувань тягових двигунів локомотивів / П. О. Лоза // Тези 68-ої міжнародної науково-практ. конф. «Проблеми та перспективи розвитку залізничного транспорту». – Д., 2008. – С. 43.
37. Лоза П. О. Покращення методів випробувань тягових двигунів та допоміжних машин електровозів постійного струму: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук / П. О. Лоза. – Д., 2010 р. – 22 с.
38. Лоза П. О. Покращення енергетичних та інших показників приймально-здавальних випробувань тягових двигунів електровозів / П. О. Лоза // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2008. – Вип. 27 – С. 81-83.
39. Пат. 33065 Україна МПК: H02K51/00. Випробувальний стенд електричних машин / Чілікін Г. М., заявник і патентовласник: Дн. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – u 2012 06491; заявл. 04.02.08; опубл. 10.06.08, Бюл. № 11.
40. Черный А. П. Теория и практика мониторинга параметров электрических двигателей электромеханических систем: дис. на соискание научн. степени докт. техн. наук: 05.09.03 / А. П. Черный. – Д., 2004.
41. Осяев А.Т. Повышение эффективности эксплуатации магистральных электровозов методами управления их техническим состоянием: дис. на соискание научн. степени докт. техн. наук / А.Т. Осяев. – М., 2002. – 371 с.
42. Диагностика и испытания локомотивов / под ред. Ю. Н. Виноградова. – М.: Транспорт, 1983. – 112 с.
43. Осяев А. Т. Средства и методы диагностики электрооборудования электровозов постоянного тока в эксплуатации: автореф. дис. на соискание научн. степени канд. техн. наук / А. Т. Осяев. – М.: МИИТ, 1985. – 22 с.
44. Родькин Д. И. Системы динамического нагружения электрических двигателей при их испытаниях (теория, исследование и разработка): дис. на соискание научн. степени докт. техн. наук / Д. И. Родькин. – Кривой Рог, 1994. – 511 с.
45. Родькин Д. И., Системы динамического нагружения и диагностики электрических двигателей при послеремонтных испытаниях / Д. И. Родькин. – М.: Недра, 1992. – 236 с.
46. Родькин Д. И. Новые системы нагружения электродвигателей при испытаниях / Д. И. Родькин, Г. И. Кочкин // Электротехника. – 1991. – № 11. – С. 14-17.
47. Родькин Д. И. Системы динамического нагружения как класс энергосберегающего оборудования для испытания электрических машин / Д. И. Родькин // Тезисы Всесоюзн. науч.-техн. конф. «Научные основы создания энергосберегающей техники и технологии». – М.: МЭИ. – С. 214-216.
48. Родькин Д. И. Энергообменные процессы в системах динамического нагружения машин постоянногго тока // Тезисы Всесоюзн. научн.-техн. конф. – Д.: Промінь, 1990. – С. 301-302.
49. Родькин Д. И. Системы динамического нагружения двигателей последовательного возбуждения / Д. И. Родькин, Д. В. Дубсон. – Деп. в УКРНИИНТИ, 1992. – 21 с.
50. Фаннан А. Принципы создания универсальных нагрузочных устройств для послеремоитных предприятии / А. Фаннан, Д. И. Родькин, Т. В. Величко. – Деп. в ГНТБ Украины, № 1813-УК95.
51. Фаннан А. Универсальные нагрузочные системы для испытания электрических машин / А. Фаннан, Д. И. Родькин, Т. В. Величко. – Деп. в ГНТБ Украины, № 2045-УК95.
52. Фаннан А. Нагрузочные устройства для испытания машин постоянного и переменного тока / А. Фаннан, Д. И. Родькин, Т. В. Величко. – Тезисы 12 Всеросс. конф. по електроприводу. – СПб., 1995.
53. Емельянов Р. Г. Моделирование элементов систем нагруження электрических машин / Р. Г. Емельянов, Д. И. Родькин, Т. В. Величко, А. Фаннан. – Деп. в ГНТБ Украины, № УК95.
54. Автоматизированная испытательная система (теория, комплексное проектирование электрических машин) / А. Г. Брук А. Г. и др. // Труды ВНИИЭМ. – 1987. – 84 с.
55. А. с. СССР, G01 R 31/34. Нагрузочное устройство для испытаний электрических генераторов / Н. Н. Иванов, Р. А. Земляк,
В. Н. Сапрыкин. – № 13477112.
56. А. с. СССР, G01R 31/34, Способ испытания двух электрических машин постоянного тока / Кривицкий и др. – № 1049840; 1983, Бюл. № 39.
57. А. с. СССР, G01 R 31/34. Устройство для испытания двух электрических машин постоянного тока / Писарик JI. С. и др. – № 1117544 1984, Бюл. № 37.
58. А. с. СССР, G01 R 31/34. Устройство для испытания двигателей постоянного тока / Р. П. Мартикайтен, Ю. М. Слепцов. – № 924637; 1982, Бюл. № 16.
59. А. с. СССР, G01 R 31/34. Способ нагружения двигателей постоянного тока и устройство для его осуществления / Родькин Д. И. и др. –
№ 1563410.
60. А. с. СССР, G01 R 31/34. Устройство для динамического нагружения двигателей постоянного тока / Родькин Д. И. и др. – № 1633986.
61. А. с. СССР, G01 R 31/34. Устройство для нагружения электродвигателя постоянного тока / Родькин Д. И. и др. – № 1610582.
62. А. с. СССР, G01 R 31/34. Устройство для нагружения двигателей постоянного тока / Д. И. Родькин. – № 1676350.
63. А. с. СССР, G01R 31/34. Устройство для нагружения двигателей постоянного тока / Родькин Д. И. и др. – № 1485829.
64. Безрученко В. М. Тягові електричні машини електрорухомого складу / В. М. Безрученко, В. К. Варченко, В. В. Чумак. – Д.: Вид-во Дн. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, 2003. – 252 с.
65. Афанасов А. М. Принципы автоматического управления системами взаимного нагружения тяговых электрических машин / А. М. Афанасов // Зб. наук. пр. ДонІЗТ. – 2012. – Вип. 29. – С. 205-211.
66. Афанасов А. М. Энергетические принципы обеспечения взаимной нагрузки электрических машин постоянного тока / А. М. Афанасов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. –
2009. – Вип. 26. – С. 34-38.
67. Афанасов А. М. Электромеханические принципы обеспечения взаимной нагрузки электрических машин постоянного тока / А. М. Афанасов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2009. – Вип. 27. – С. 42-46.
68. Афанасов А. М. Регулирование магнитных потоков тяговых электрических машин при их взаимном нагружении / А. М. Афанасов // Зб. наук. пр. Держ. економіко-технологічного ун-ту транспорту. Сер. Транспорті системи і технології. – К.: ДЕТУТ, 2011. – Вип. 19. –
С. 5-14.
69. Афанасов А. М. Принципы синтенза схем взаимной нагрузки тяговых электромашин постоянного тока / А. М. Афанасов // Гірнича електромеханіка та автоматика: науково-техн. зб. – 2010. – Вип. 85. –
С. 183-189.
70. Афанасов А. М. Проблемы и перспективы модернизации станций для испытания тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока / А. М. Афанасов // Тези 69-ї Міжнародної науково-практ. конф. «Проблеми та перспективи розвитку залізничного транспорту». – Д., 2009. – С.127.
71. Афанасов А. М. Пути снижения энергозатрат на испытания тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока / А. М. Афанасов // Тези 3-ї Міжнародної науково-практ. конф. «Електрифікація транспорту "Транселектро-2009"». – Місхор, 2009. – С. 6-7.
72. Афанасов А. М. Выбор рациональных схем испытания тяговых электромашин постоянного и пульсирующего тока / А. М. Афанасов // Матеріали 4-ї Міжнародної науково-практ. конф. «Електрифікація транспорту "Транселектро-2010"». – Д., 2010. – С. 7-8.
73. Дунаевский С. Я. Моделирование элементов электромеханических систем / С. Я. Дунаевский, О. А. Крылов, Л. В. Мазия. – М.: Энергия, 1968. – 288 с.
74. Егоров В. Н. Динамика систем электропривода / В. Н. Егоров, В. М. Шестаков. – JI.: Энергоатомиздат, 1983. – 213 с.
75. Вольдек А. И. Электрические машины / А. И. Вольдек. – Л.: Энергия, 1974. – 839 с.
76. Пиотровський Л. М. Электрические машины / Л. М. Пиотровський. – М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1949. – 528 с.
77. Магистральные электровозы. Тяговые электрические машины / под ред. В. И. Бочарова. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 464 с.
78. Винокуров В. А. Электрические машины железнодорожного транспорта / В. А. Винокуров, Д. А. Попов. – М.: Транспорт, 1986. – 511 с.
79. Ламмеранер Й. Вихревые токи / Й Ламмеранер, М. Штафль. – М. – Л.: Энергия, 1967. – 208 с.
80. Проектирование тяговых электрических машин / под ред. М. Д. Находкина. – М.: Транспорт, 1976. – 624 с.
81. Курбасов А. С. Проектирование тяговых электродвигателей / А. С. Курбасов, В. И. Седов, Л. Н. Сорин. – М.: Транспорт, 1987. – 535 с.
82. Скобелев В. Е. Двигатели пульсирующего тока / В. Е. Скобелев. – Л.: Энергия, 1968. – 231 с.
83. Алексеев А. Е. Тяговые электрические машины и преобразователи / А. Е. Алексеев. – Л.: Энергия, 1977. – 444 с.
84. Афанасов А. М. Синтез систем взаимной нагрузки тяговых электромашин постоянного и пульсирующего тока / А. М. Афанасов // Матеріали 5-ї Міжнародної науково-практ. конф. «Проблеми та перспективи розвитку транспортних систем в умовах реформування залізничного транспорту: управління, економіки і технології». – К., 2011. – С. 6.
85. Афанасов А. М. Теоретический анализ энергетических процессов при взаимной нагрузке тяговых электрических машин постоянного тока / А. М. Афанасов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2008. – Вип. 25. – С. 258-262.
86. Коган И. Ш. О возможном принципе систематизации физических величин / И. Ш. Коган // Законодательная и прикладная метрология. – 1998. – № 5. – С. 30-43.
87. Коган И. Ш. Систематизация и классификация определений и дополнений к понятию «энергия» / И. Ш. Коган // Автоматизация и IT в энергетике. – 2009. – № 2-3. – С. 56-63.
88. Савельев И. В. Курс общей физики [в 5 книгах] / И. В. Савельев. – М.: АСТ: Астрель, 2005.
89. Эткин В. А. Энергодинамика (синтез теорий переноса и преобразования энергии) / В. А. Эткин. – СПб.: Наука, 2008. – 409 с.
90. Яворский Б. М. Справочник по физике: 3-е изд. / Б. М. Яворский, Б. М. Детлаф. – М.: Наука. Физматгиз, 1990. – 624 с.
91. Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники: в 3 ч. / Г. И. Атабеков, А. Б. Тимофеев, С. С. Хухриков. – М.-Л.: Госэнергоиздат. – Ч. 2: Нелинейные цепи. – 1962. – 128 с.
92. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи / Л. А. Бессонов. – М.: Гардарики, 2002. – 638 с.
93. Яблонский А. А. Курс теоретической механіки: 16-е изд. / А. А. Яблонский, В. М. Никифорова. – М.: КноРус, 2011. – 608 с.
94. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики: учебник для вузов. 18-е изд. / С. М. Тарг. – М.: Высш. шк., 2010. – 416 с.
95. Данилевич Я. Б. Добавочные потери в электрических машинах /
Я. Б. Данилевич, Э. Г. Камарский. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1971. –
368 с.
96. Афанасов А. М. Повышение информативности результатов тепловых испытаний тяговых электромашин методом взаимной нагрузки / А. М. Афанасов // Тези Міжнародної науково-практ. конф. «Сучасні інформаційні технології на транспорті, в промисловості та освіті». – Д., 2011. – С. 37.
97. Афанасов А. М. Расхождение тепловых факторов обмоток якорей тяговых электрических машин при испытании на нагрев методом взаимной нагрузки / А. М. Афанасов // Електротехніка і електромеханіка. – 2012. – № 6. – С. 16-19.
98. Атабеков Г. И. Основы теории цепей / Г. И. Атабеков. – М.: Энергия, 1969. – 412 с.
99. Афанасов А. М. Регулирование небалансной электромагнитной мощности в системах взаимного нагружения тяговых электромашин / А. М. Афанасов // Гірнича електромеханіка та автоматика: науково-техн. зб. – 2011. – Вип. 87. – С. 84-87.
100. Афанасов А. М. Компенсация электрических потерь при взаимной нагрузке тяговых электромашин по схеме Гопкинсона / А. М. Афанасов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2009. – Вип. 28. – С. 34-37.
101. Афанасов А. М. Условия компенсации механических и магнитных потерь мощности при взаимной нагрузке тяговых электрических машин по схеме Потье / А. М. Афанасов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2009. – Вип. 29. – С. 59-62.
102. Находкин М. Д. Универсальная магнитная характеристика тяговых электродвигателей постоянного тока / М. Д. Находкин, В. С. Хвостов // Вестник электропромышленности. – 1958. – № 1. – С.44-48.
103. Архангельский Б. И. Аналитическое выражение кривой намагничивания электрических машин / Б. И. Архангельский // Электричество. – 1958. – № 1. – С. 14-18.
104. Правила тяговых расчетов для поездной работы. – М.: Транспорт,
1985. – 287 с.
105. Режимы работы магистральных электровозов / [O. A. Некрасов, А.Л. Лисицин, Л. А. Мугинштейн, В. И. Рахманинов и др.]; под ред. O. A. Некрасова. – М.: Транспорт, 1983. – 231 с.
106. Афанасов А. М. Моделирование магнитных характеристик тяговых электродвигателей постоянного и пульсирующего тока / А. М. Афанасов // Залізн. трансп. України. – 2012. – № 6. – С. 29-31.
107. Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизель-поездам / под ред. А. И. Тищенко. – М.: Транспорт, 1976. Т. 1. – 432 с.
108. Штонер Р. Многокритериальная задача оптимизации. Теория, вычисления и приложения / Р. Штонер. – М.: Радио и связь, 1992. –
504 с.
109. Афанасов А. М. Выбор рациональных схем и режимов нагружения тяговых электрических машин при приемо-сдаточных испытаниях / А. М. Афанасов // Локомотив-информ. – 2012. – № 10. – С. 12-14.
110. Юревич Е. И. Теория автоматического управления / Е. И. Юревич. – М., 1975. – 412 с.
111. Теория автоматического управления / [Н. А. Бабаков, А. А. Воронов, А. А. Воронова и др.]; под ред. А. А. Воротнова. – М.: Высш. шк, 1986. –367 с.
112. Ротанов Н. А. Проектирование систем управления электроподвижным составом / Н. А. Ротанов. – М.: Транспорт, 1986. – 327 с.
113. Готтер Г. Нагревание и охлаждение электрических машин / Г. Готтер. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961. – 480 с.
114. Розенфельд В. Е. Теория электрической тяги / В. Е. Розенфельд, И. П. Исаев, Н. Н. Сидоров. – М.: Транспорт, 1983. – 328 с.
115. Вентцель Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Вентцель. – М.: Наука, 1969. – 576 с.
116. Кузьмич В. Д. Математическое моделирование температурного поля обмоток тягового электродвигателя тепловоза / В. Д. Кузьмич, Е. Ю. Логинова // Вестник ВНИИЖТ, 1999. – № 2. – С. 39-43.
117. Попов A. A. Результаты экспериментального и расчетного определения температур обмоток тягового электродвигателя электровоза / А. А. Попов, Е. Ю. Логинова // Вестник ВНИИЖТ, 1999. – № 6. – С. 34-38.
118. Космодамианский А. С. Измерение и регулирование температуры обмоток тяговых электрических машин локомотивов: монография /
А. С. Космодамианский. – РГОТУПС, 2002. – 285 с.
119. Космодамианский A. C. Теоретические основы и разработка систем регулирования температуры тяговых электрических машин локомотивов: автореф. дис. на соискание науче. степени докт. техн. наук. М., 2002. – 52 с.
120. Филиппов И. Ф. Основы теплообмена в электрических машинах / И. Ф. Филиппов. – Л.: Энергия, 1974. – 384 с.
121. Рапопорт O. П. Нужна система мониторинга теплового состояния тяговых двигателей / O. П. Рапопорт, Д. Н. Хомченко // Локомотив. – 2009. – № 5.
122. Афанасов А. М. Качественный анализ электрических и магнитных потерь в якорях тяговых электрических машин постоянного тока / А. М. Афанасов // Вісн. Нац. техн. ун-ту «Харківський політехнічний інститут». – Х.: НТУ «ХПІ», 2010. – № 36. – С. 13-18.
123. Афанасов А. М. К вопросу о выборе мощности источников питания стенда взаимной нагрузки тяговых электромашин / А. М. Афанасов // Вісн. Нац. техн. ун-ту «Харківський політехнічний інститут». – Х.: НТУ «ХПІ», 2009. – № 27. – С. 3-9.
124. Афанасов, А. М. Моделирование электромеханических процессов в стенде взаимной нагрузки тяговых электромашин / А. М. Афанасов // Наук.-техн. збір. «Гірнича електромеханіка та автоматика». – 2010. – Вип. 84. – С. 210-217.
125. Нафиков Г. М. Аппроксимация кривой намагничивания тяговых двигателей / Г. М. Нафиков // Сб. науч. трудов УЭМИИТ. В кн.: Вопросы электрической тяги. Свердловск. 1965. – Вып. 11. –
С. 44-49.
126. Афанасов А. М. Выбор типовых параметров источников мощности системы взаимного нагружения тяговых электромашин с механическим способом компенсации потерь холостого хода / А. М. Афанасов // Електрифікація транспорту. – 2012. – № 3. – С. 26-28.
127. Афанасов А. М. Взаимное нагружение тяговых электромашин с расходящимися магнитными характеристиками / А. М. Афанасов // Вісн. Східноукр. держ. ун-ту ім. В. Даля – Луганськ : СУДУ, 2012. – Вип. 5(176). Ч.1. – С. 202-206.
128. Афанасов А. М. Энергетические показатели электрического способа компенсации магнитных и механических потерь в тяговых электродвигателях при их взаимной нагрузке / А. М. Афанасов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2010. – Вип. 34. – С. 65-68.
129. Афанасов А. М. Энергетические показатели механического способа компенсации электрических потерь в тяговых электродвигателях при их взаимной нагрузке / А. М. Афанасов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2010. – Вип. 35. – С. 69-73.
130. Астахов Ю. Н. Накопители энергии в электрических системах / Ю. Н. Астахов, В. А. Веников, А. Г. Тер-Газарян. – М.: Высш. шк., 1989. –
158 с.
131. Овчаренко А. С. Повышение эффективности электроснабжения промышленных предприятий / А. С. Овчаренко, Д. И. Розинский. – К.: Техніка, 1989. – 287 с.
132. Афанасов А. М. Энергетическая эффективность нагревания обмоток тяговых электромашин при приемо-сдаточных испытаниях / А. М. Афанасов // Восточно-европейский журн. передовых технологий. –
2012. – № 5/8(59). – С. 6-9.
133. Афанасов А. М. Энергетическая эффективность нагревания обмоток тяговых электрических машин при приемо-сдаточных испытаниях / А. М. Афанасов // Матеріали 6-ї Міжнародної науково-практ. конф. «Електрифікація транспорту "Транселектро-2012"». – Місхор, 2012. – С. 52-53.
134. Тихменев Б. Н. Электроподвижной состав с полупроводниковыми преобразователями / Б. Н. Тихменев, В. А. Голованов, В. Д. Радченко, З. М. Рубчинский. – М.: Транспорт, 1967. – 307с.
135. Уайт Д. Электромеханические преобразователи энергии / Д. Уайт, Г. Вудсон. – М.: Энергия, 1973. – 528 с.
136. Копылов И. П. Электромеханические преобразователи энергии / И. П. Копылов. – М.: Энергия, 1973. – 392 с.
137. Горбачев Г. Н. Промышленная электроника / Г. Н. Горбачев, Е. Е. Чаплыгин. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 319 с.
138. Гузенков П. Г. Детали машин: учеб. для вузов / П. Г. Гузенков. – М: Высш. шк., 1986. – 359 с.
139. Мощные управляемые выпрямители для электроприводов постоянного тока / Э. М. Аптер и др. – М.: Энергия, 1975. – 208 с.
140. Афанасов А. М. Универсальные характеристики магнитных потерь в тяговых электрических машинах / А. М. Афанасов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2010. – Вип. 31. –
С. 77-80.
141. Щербаков В. Г. Создание нового электроподвижного состава для магистральных железных дорог МПС / В. Г. Щербаков, Л. Н. Сорин // Сб. науч. тр. «Электровозостроение». – Новочеркасск. – 1998. – Т. 40. – С. 10-16.
142. Электропоезда постоянного тока / под ред. П. В. Цукало. – М.: Транспорт, 1979. – 415 с.
143. Колпахчьян Г. И. Электроприводы перспективного электроподвижного состава / Г. И. Колпахчьян, В. И. Захаров // Сборник научных трудов «Электровозостроение». Новочеркасск. – 2003. – Т. 45. – С. 82-93.
144. Справочник по математике / под ред. Г. Гроше. – М.: Наука; Лейпциг: Тойбнер, 1981. – 718 с.
145. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи: учеб. для вузов ж.-д. трансп. / А. Т. Бурков. – M.: Транспорт, 1999. – 464 с.
146. Забродин, Ю. С. Промышленная электроника / Ю. С. Забродин. – М.: Высш. шк., 1982. – 496 с.
147. Каган В. Г. Полупроводниковые системы с двигателями последовательного возбуждения / В. Г. Каган, Г. В. Лебедев, Л. И. Малишин. – М.: Энергия, 1971. – 96 с.
148. Голубеев М. И. Тиристорные электроприводы / М. И. Голубеев. – К.: Вьпца шк., 1976. – 102 с.
149. Сен П. Тиристорные электроприводы постоянного тока / П. Сен. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 230 с.
150. Автоматизированный электропривод / под ред. И. Ф. Ильинского. – М.: Энергоиздат, 1990. – 544 с.
151. Кравчик А. Э. Выбор и применение асинхронных двигателей / А. Э. Кравчик, Э. К. Стрельбицкий, М. М. Шлаф. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 95 с.
152. Ильинский Н. Ф. Электроприводы постоянного тока с управляемым моментом / Н. Ф. Ильинский. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 142 c.
153. Ключев В. И. Теория электропривода / В. И. Ключев. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560 с.
154. Шенфельд Р. Автоматизированные электроприводы / Р. Шенфельд, Э. Хабигер. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 451 с.
155. Мейстель А. М. Электропривод и автоматизация промышленных установок / А. М. Мейстель, К. И. Наумычева. – М.: ВИНИТИ. – 1974. – Т. 4. – 205 с.
156. Гейлер Л. Б. Основы электропривода / Л. Б. Гейлер. – Минск: Вышэйшая шк., 1972. – 608 с.
157. Кочубиевский И. Д. Системы нагружения для исследования и испытания машин и механизмов / И. Д. Кочубиевский. – М.: Машиностроение, 1985. – 220 с.
158. Замкнутые системы преобразования электрической энергии / под ред. В. Я. Жуйкова. – К.: Техника; Братислава: Альфа. 1989. – 320 с.
159. Розробка пропозицій щодо зниження витрат електроенергії на випробування електричних машин тягового рухомого складу: отчет о НИР (заключит.) / Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Інв. № 0711U004914. – № ДР 0109U002982. – Д., 2010. – 195 с.
160. Никитин Б. И. Энергосберегающие устройства для испытаний механических передач / Б. И. Никитин, А. Г. Иванов, В. И. Новиков // Тезисы Всесоюзн. научн.-техн. конф. «Разработка методов и средств экономии электроэнергии в электрических системах энергоснабжения промышленности и транспорта». – Д., 1990. – С. 352-353.
161. Гулиа Н. В. Детали машин / Н. В. Гулиа, В. Г. Клоков, С. А. Юрков. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – С. 416.
162. Гузенков П. Г. Детали машин: учеб. для вузов [4-е испр.] / П. Г. Гузенков. – М.: Высш. шк., 1986. – С. 359.
163. Матасов Е. Б. Механические бесступенчатые передачи нефрикционного типа. – Машиностроение, 1977. – С. 143.
164. Пылаев Б. В. Основы динамики высокомоментных вариаторов. – № 7. – Вестник машиностроения, 2004. – С. 16-22.
165. Пылаев Б. В. Высокомоментные вариаторы нефрикционного типа: научное издание / Б. В. Пылаев. – МГАУ им. В. П. Горячкина, 2000. – С. 60.
166. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебн. для студ. машиностроительных высщ. учебн. зав. / Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. – [2-е изд.]. – М.: Машиностроение, 1982.
167. Гейер В. Г. Гидравлика и гидропривод: учеб. для студ. высш. учебн. зав. / В. Г. Гейер, В. С. Дулин, А. Н. Заря. – [3-е изд.]. – М.: Недра, 1991.
168. Юфин А. П. Гидравлика, гидравлические машины и гидропривод / А. П. Юфин. – М.: Высш. шк., 1965.
169. Схиртладзе А. Г. Гидравлические и пневматические системы / А. Г. Схиртладзе, В. И. Иванов, В. Н. Кареев. – [2-е изд.]. – М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003. – 544 с.
170. Поссе А. В. Схемы и режимы электропередач постоянного тока / А. В. Поссе. – Л.: Энергия, 1973. – 302 с.
171. Волков В. К. Повышение эксплуатационной надежности тяговых двигателей / В. К. Волков, А. Г. Суворов. – М.: Транспорт, 1988. –128 с.
172. Волков В. К. Контроль качества ремонта тяговых двигателей / В. К. Волков // Жел.-дор. транспорт. – 1990. – № 1. – С.52-54.
173. Меерзон Ю.М. Анализ технического состояния тяговых двигателей / Ю. М. Меерзон // Повышение ресурса тяговых электродвигателей: сборник докладов и сообщений научн.-техн. конф. ВНИИЖТ. — М., 2004. – С. 15-19.
174. Коноваленко Д. В. Надежность электрических машин тягового подвижного состава / Д. В. Коноваленко, В. Н. Иванов, Д. А. Оленцевич, В. В. Сидоров, Е. М. Лыткина // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. – 2008. – № 1. – С. 196-198.
175. Горский А.В. Оптимизация системы ремонта локомотивов / А. В. Горский, А. А. Воробьев. – М.: Транспорт, 1994. – 208 с.
176. Антонов М. В. Эксплуатация и ремонт электрических машин / М. В. Антонов, Н. А. Акимова, Н. Ф. Котеленец. – М.: Высш. шк., 1989. –
189 с.
177. Тартаковский Э. Д. Определение технического состояния локомотивов и диагностической ценности информации по статистическим данным депо: учеб. пособие для студ. специальности 1709 «Локомотивы» и слушателей ФПК / Є. Д. Тартаковский, А. Б. Бабанин, А. С. Крашенинин. – Харьков: ХИИТ. – 1990. – 57 с.
178. Ермолин Н. П. Надежность электрических машин / Н. П. Ермолин, И. П. Жерихин. – JI.: Энергия, 1976. – 247 с.
179. Галкин В.Г. Надежность тягового подвижного состава / В. Г. Галкин,
В. П. Парамзин, В. А. Четвергов. – М.: Транспорт, 1981. – 184 с.
180. Мандыч Н. К. Ремонт электродвигателей / Н. К. Мандыч. – К.: Техника, 1989. – 155 с.
181. Афанасов А. М. Оценка энергетической эффективности послеремонтных испытаний тяговых электромашин постоянного и пульсирующего тока / А. М. Афанасов // Материалы 2-й Международной научно-практ. конф. «Энергосбережение на железнодорожном транспорте». – Ждениево, 2011. – С. 5.
182. Афанасов А. М. Энергетические показатели способов компенсации потерь мощности в тяговых электромашинах при их взаимной нагрузке / А. М. Афанасов // Матеріали 4-ї Міжнародної науково-практ. конф. «Електрифікація транспорту "Транселектро-2010"». – Д., 2010. – С. 8-9.
183. Тихменев Б. Н. Подвижной состав электрифицированных железных дорог / Б. Н. Тихменев, Л. М. Трахтман. – М.: Транспорт, 1980. – 471 с.
184. Раков В.А. Локомотивы отечественных железных дорог
(1956-1975 г. г.). – М.: Транспорт, 1999. – 443 с.
185. Автоматизация электроподвижного состава / [А. Н. Савоськин, JI. A. Баранов, А. В. Плакс и др.]; под ред. А. Н. Савоськина. – М.: Транспорт, 1990. –311 с.
186. Правила тяговых расчётов для промышленных электровозов постоянного тока. – М.: Транспорт, 1975. – 107 с.
187. Электроподвижной состав промышленного транспорта: справочник / [Л. В. Балон, В. А. Браташ, М. Л. Бичуч и др.]; под ред. Л. В. Балона. – М.: Транспорт, 1987. – 296 с.
188. Ильинский Н. Ф. Энергосбережение в электроприводе / Н. Ф. Ильинский, Ю. В. Рожановский, А. О. Горнов. – М.: Высш. шк., 1989. – 125 с.
189. Рихтер Р. Расчетные элементы общего назначения. Машины постоянного тока / Р. Рихтер; [пер. с немецкого Ю. С. Чечета]. – Л.: Главная редакция энергетической литературы, 1935. – 595 с.
190. Жиц М. З. Переходные процессы в машинах постоянного тока / М. З. Жиц. – М.: Энергия, 1974. – 112 с.
191. Иванов-Смоленский А. В. Электрические машины / А. В. Иванов-Смоленский. – М.: Энергия, 1980. – 928 с.
192. Плакс A. B. Системы управления электрическим подвижным составом: учебн. для студ. вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2005. – 360 с.
193. Техменев Б. Н. Электровозы переменного тока с тиристорными преобразователями / Б. Н. Техменев, В. А. Кучумов. – М.: Транспорт, 1988. – 312 с.
194. Лыков А. В. Тепло- и массоперенос / А.В. Лыков, О.Г. Мартыненко, Б.А. Коловандин, В. Е. Аеров. – Минск: Энергия, 1968. – 664 с.
195. Электровоз ВЛ85: руководство по эксплуатации / Б. А. Тушканов, Н. Г. Пушкарев, Л.А. Позднякова и др. – М.: Транспорт, 1992. – 480 с.
196. Методика визначення економічної ефективності витрат на наукові дослідження і розробки та їх впровадження у виробництво: наказ Мінекономіки та Міністерства фінансів України № 218/446 від 26.09.01. – К., 2001. – 31 с.
197. Афанасов А. М. Системы взаимного нагружения тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока: монография / А. М. Афанасов. – Д.: Изд-во Маковецкий, 2012. – 248 с.
198. Анхимюк В. Л. Проектирование систем автоматического управления электроприводами / В. Л. Анхимюк, О. П. Ильин. – Минск: Вышейшая шк., 1971. – 336 с.
199. Башарин А. В. Управление электроприводами / А. В. Башарин, В. А. Новиков, Г. Г. Соколовский. – JI.: Энергоиздат, 1982. – 380 с.
200. Афанасов А. М. Выбор методов определения механических потерь в тяговых электродвигателях постоянного и пульсирующего тока / А. М. Афанасов // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2010. – Вип. 32. – С. 151-154.
201. Пат. 50880 Україна МПК(2009) G01M 15/00. Стенд взаємного навантаження тягових електричних двигунів постійного струму / Афанасов А. М., заявник і патентовласник: Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – u 2009 13721; заявл. 28.12.09; опубл. 25.06.10, Бюл. № 12.
202. Пат. 50929 Україна МПК(2009) Н02К 51/00. Стенд для випробування електричних машин постійного с