Научная статья на тему 'МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОМ НАГРЕВЕ ОСТОВА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НБ-514 И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЕГО КОНСТРУКЦИИ'

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОМ НАГРЕВЕ ОСТОВА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НБ-514 И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЕГО КОНСТРУКЦИИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
75
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ / МЕХАНИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ / ТЕМПЕРАТУРНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ / НАГРЕВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ / МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОЙ СОСТАВ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Портной Александр Юрьевич, Селедцов Константин Павлович, Мельниченко Олег Валерьевич

Целью данной работы является исследование причин возникновения трещин в остовах тяговых двигателей электровозов. Приведен анализ статистики выявления трещин в остовах тяговых электродвигателей НБ-514 на Восточном полигоне, показывающий, что каждый третий остов в эксплуатации имеет трещины. Использован способ математического моделирования на ЭВМ с применением метода конечных элементов. Отмечено, что проведение измерений в зоне возникновения трещин тензометрическим методом практически невозможно из-за геометрии остова. Рассмотрены результаты математического моделирования механических напряжений, возникающих в остове тягового электродвигателя НБ-514 при его неравномерном нагреве до температур, характерных для часового режима работы тягового электродвигателя. Показано, что механические напряжения, возникающие только из-за разности температур окружающего воздуха и обмоток главных и дополнительных полюсов тягового электродвигателя, могут достигать 100 МПа. Предложены варианты изменения конструкции вентиляционных окон остова для уменьшения величины температурных напряжений при неизменной площади вентиляционных отверстий. При коррекции формы вентиляционных окон остова тягового электродвигателя указанные напряжения могут быть снижены до 76 МПа. Сделан вывод о том, что одной из основных причин образования трещин в остовах тяговых электродвигателей являются циклически повторяющиеся температурные напряжения, что особенно важно для электровозов, работающих на горно-перевальных участках в режиме подталкивания. Отмечено, что появление механических напряжений в остове тягового электродвигателя также зависит от вибраций, возникающих от пути и работы зубчатой передачи, а также от переменной части магнитного поля электродвигателя, которые в настоящее время детально не исследованы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Портной Александр Юрьевич, Селедцов Константин Павлович, Мельниченко Олег Валерьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MATHEMATICAL SIMULATION OF MECHANICAL STRESSES ARISING AT UNEVEN HEATING OF THE TRACTION ELECTRIC MOTOR NB-514 AND IMPROVEMENT OF ITS DESIGN

The purpose of this work is to determine the causes of cracks in the frame of traction motors of electric locomotives. An analysis of the statistics of detecting cracks in the frame of NB-514 traction motors at the Eastern testing area is presented, showing that every third frame in operation has cracks. The method of mathematical modeling on a computer with the use of FEM was used. It is noted that carrying out measurements in the crack initiation zone by the tensometric method is practically impossible due to the geometry of the frame. The results of mathematical modeling of mechanical stresses arising in the frame of the NB-514 traction motor during its uneven heating to temperatures characteristic of the hourly mode of operation of the traction motor are considered. It is shown that mechanical stresses arising only due to the temperature difference between the ambient air and the windings of the main and additional poles of the traction motor can reach 100 MPa. Variants of changing the design of the ventilation windows of the frame are proposed to reduce the magnitude of temperature stresses with a constant area of the ventilation openings. When correcting the shape of the ventilation windows of the traction motor frame, these voltages can be reduced to 76 MPa. It was concluded that one of the main reasons for the formation of cracks in the frame of traction motors are cyclically repeating temperature stresses, which is especially important for electric locomotives operating on mountain pass sections in the pushing mode. It is noted that the appearance of mechanical stresses in the backbone of the traction motor also depends on vibrations arising from the path and operation of the gear train, as well as on the variable part of the magnetic field of the motor, which are not currently studied in detail.

Текст научной работы на тему «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОМ НАГРЕВЕ ОСТОВА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НБ-514 И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЕГО КОНСТРУКЦИИ»

27. Dimentberg M. F. Sluchainye protsessy v dinamicheskikh sistemakh s peremennymi para-metrami (Random processes in dynamic systems with variable parameters). Moscow: Nauka Publ., 1989, 176 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Нехаев Виктор Алексеевич

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Теоретическая и прикладная механика», ОмГУПС.

Тел.: +7(3812) 37-60-82, +7(3812) 31-16-88.

E-mail: NehaevVA@rambler.ru

Николаев Виктор Александрович

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Теоретическая и прикладная механика», ОмГУПС.

Тел.: +7(3812) 37-60-82, +7(3812) 31-16-88.

E-mail: NikolaevVA@omgups.ru

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Nekhaev Viktor Alekseevich

Omsk State Transport University (OSTU).

35, Marx av., Omsk, 644046, the Russian Federation.

Doctor of Sciences in Engineering, professor, professor of the department «Theoretical and applied mechanics», OSTU.

Phone: +7(3812) 37-60-82, +7(3812) 31-16-88.

E-mail: NehaevVA@rambler.ru

Nikolaev Viktor Aleksandrovich

Omsk State Transport University (OSTU).

35, Marx av., Omsk, 644046, the Russian Federation.

Doctor of Sciences in Engineering, professor, head of the department «Theoretical and applied mechanics», OSTU.

Phone: +7(3812) 37-60-82, +7(3812) 31-16-88.

E-mail: NikolaevVA@omgups.ru

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Нехаев, В. А. Динамика железнодорожного экипажа при действии на него параметрического возбуждения со стороны пути / В. А. Нехаев, В. А. Николаев. -Текст : непосредственный // Известия Транссиба. -2021. - № 2 (46). - С. 2 - 13.

Nekhaev V. A., Nikolaev V. A. The dynamics of the railway vehicle when it is actioned by parametric excitement from the side of the track. Journal of Transsib Railway Studies, 2021, no. 2 (46), pp. 2 - 13 (In Russian).

УДК 629.423.31

А. Ю. Портной, К. П. Селедцов, О. В. Мельниченко

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС), г. Иркутск, Российская Федерация

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОМ НАГРЕВЕ ОСТОВА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НБ-514 И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЕГО КОНСТРУКЦИИ

Аннотация. Целью данной работы является исследование причин возникновения трещин в остовах тяговых двигателей электровозов. Приведен анализ статистики выявления трещин в остовах тяговых электродвигателей НБ-514 на Восточном полигоне, показывающий, что каждый третий остов в эксплуатации имеет трещины. Использован способ математического моделирования на ЭВМ с применением метода конечных элементов. Отмечено, что проведение измерений в зоне возникновения трещин тензометрическим методом практически невозможно из-за геометрии остова. Рассмотрены результаты математического моделирования механических напряжений, возникающих в остове тягового электродвигателя НБ-514 при его неравномерном нагреве до температур, характерных для часового режима работы тягового электродвигателя. Показано, что механические напряжения, возникающие только из-за разности температур окружающего воздуха и обмоток главных и дополнительных полюсов тягового электродвигателя, могут достигать 100МПа. Предложены варианты изменения конструкции вентиляционных окон остова для уменьшения величины температурных напряжений

при неизменной площади вентиляционных отверстий. При коррекции формы вентиляционных окон остова тягового электродвигателя указанные напряжения могут быть снижены до 76 МПа. Сделан вывод о том, что одной из основных причин образования трещин в остовах тяговых электродвигателей являются циклически повторяющиеся температурные напряжения, что особенно важно для электровозов, работающих на горно-перевальных участках в режиме подталкивания. Отмечено, что появление механических напряжений в остове тягового электродвигателя также зависит от вибраций, возникающих от пути и работы зубчатой передачи, а также от переменной части магнитного поля электродвигателя, которые в настоящее время детально не исследованы.

Ключевые слова: тяговый электродвигатель, механические напряжения, температурные напряжения, нагрев электродвигателя, математическое моделирование, тяговый электроподвижной состав.

Aleksandr Y. Portnoy, Konstantin P. Seledtsov, Oleg V. Melnichenko

Irkutsk State Transport University (ISTU), Irkutsk, the Russian Federation

MATHEMATICAL SIMULATION OF MECHANICAL STRESSES ARISING AT UNEVEN HEATING OF THE TRACTION ELECTRIC MOTOR NB-514 AND IMPROVEMENT OF ITS DESIGN

Abstract. The purpose of this work is to determine the causes of cracks in the frame of traction motors of electric locomotives. An analysis of the statistics of detecting cracks in the frame of NB-514 traction motors at the Eastern testing area is presented, showing that every third frame in operation has cracks. The method of mathematical modeling on a computer with the use of FEM was used. It is noted that carrying out measurements in the crack initiation zone by the tensometric method is practically impossible due to the geometry of the frame. The results of mathematical modeling of mechanical stresses arising in the frame of the NB-514 traction motor during its uneven heating to temperatures characteristic of the hourly mode of operation of the traction motor are considered. It is shown that mechanical stresses arising only due to the temperature difference between the ambient air and the windings of the main and additional poles of the traction motor can reach 100 MPa. Variants of changing the design of the ventilation windows of the frame are proposed to reduce the magnitude of temperature stresses with a constant area of the ventilation openings. When correcting the shape of the ventilation windows of the traction motor frame, these voltages can be reduced to 76 MPa. It was concluded that one of the main reasons for the formation of cracks in the frame of traction motors are cyclically repeating temperature stresses, which is especially important for electric locomotives operating on mountain pass sections in the pushing mode. It is noted that the appearance of mechanical stresses in the backbone of the traction motor also depends on vibrations arising from the path and operation of the gear train, as well as on the variable part of the magnetic field of the motor, which are not currently studied in detail.

Keywords: traction motor, mechanical stresses, temperature stresses, heating of electric motor, math modeling, traction electric rolling stock.

Одной из приоритетных задач в сфере железнодорожного транспорта является повышение надежности и безопасности перевозочного процесса [1]. В связи с этим особое внимание следует уделять техническому состоянию наиболее важных узлов подвижного состава, необходимо своевременно выявлять причины ухудшения их состояния.

В настоящее время тяговыми электродвигателями НБ-514 оборудованы все электровозы серий ВЛ85 и 2,3,4ЭС5К. Всего их насчитывается более 1600 единиц. Тяговые электродвигатели относятся к наиболее нагруженному оборудованию электровозов с точки зрения комплексного воздействия на них тепловых, электрических, механических и климатических факторов. Поэтому несмотря на постоянно проводимые мероприятия технологического характера при изготовлении и ремонте локомотивов уровень повреждаемости тяговых электродвигателей в эксплуатации остается довольно высоким [2]. При этом в исследованиях тепловых моделей тяговых электродвигателей внимание ученых уделяется тепловым процессам в обмотках двигателей, а температурные напряжения, возникающие в остове, не рассматриваются

[3 - 11].

Следует отметить, что появление механических напряжений в остове зависит также от вибраций, возникающих от пути и работы зубчатой передачи, а также от переменной части магнитного поля электродвигателя, которые в настоящее время также детально учеными не

исследованы. Оценка влияния этих факторов является целью дальнейших исследований. В данной работе они не рассматриваются.

Актуальность данной статьи обусловлена образованием трещин в остовах тяговых электродвигателей. На основе производственных данных группы компаний «ЛокоТех», представленных на рисунке 1, можно сделать вывод о том, что каждый третий остов ТЭД в эксплуатации имеет трещины, показанные на рисунке 2, а. Причём образование трещин у разных остовов происходит в одном и том же месте (рисунок 2, б). Данные трещины возникают вблизи вентиляционных окон с коллекторной стороны двигателя. Наличие таких трещин может привести к ускоренному выходу из строя двигателя, что в свою очередь потребует постановки электровоза на неплановый ремонт, который связан со значительными затратами. Следует отметить, что проведение измерений в зоне возникновения трещин тензометрическим методом практически невозможно из-за геометрии остова.

н

| 800

е р

т х ы н н е

елв

я ы в

о в

тс

сче 200

и л

£

600

400

770 702

492

1 1 1- ®-►

2018

2019 Год

2020

Рисунок 1 - Статистика выявления трещин в остовах тяговых двигателей электровозов ВЛ85 и 2,3,4ЭС5К

на Восточном полигоне

0

Целью данной работы является определение причин возникновения трещин в остовах тяговых двигателей электровозов.

Изучение возникающих напряжений разделяется на две задачи - изучение температурного распределения в остове двигателя, возникающего при его нагреве, и изучение механических напряжений, возникающих вследствие тепловых деформаций.

Решение данных задач аналитическими методами является трудоемким процессом ввиду большого количества факторов, которые могут влиять на возникновение трещин в остове. Для решения таких задач эффективнее всего использовать способ математического моделирования на ЭВМ с применением метода конечных элементов.

Метод конечных элементов может быть обобщен практически на неограниченный класс задач благодаря тому, что позволяет использовать элементы различных форм для получения сеточных разбиений любых нерегулярных областей. Нагрузки и граничные условия могут иметь произвольный вид. Метод применим ко всем классам проблем распределения полей, которые включают в себя анализ конструкций, перенос тепла, течение жидкости и электромагнетизм [12 - 14].

При использовании метода конечных элементов модель остова разбивается на конечные элементы, достаточно точно описывающие геометрию конструкции. Криволинейная область аппроксимируется с помощью прямолинейных элементов. Размеры элементов могут быть

уменьшены в тех областях, где ожидаемый результат может существенно меняться, и увеличены там, где ожидаемый результат почти постоянен. При использовании полученных значений температуры в узловых точках она может быть аппроксимирована внутри всего конечного элемента. Таким образом, может быть рассчитана температура в любой точке расчетного контура, что дает полное представление о температурном поле.

\

б

Рисунок 2 - Трещины в остове тягового электродвигателя НБ-514: а - фотографии возникающих трещин; б - схема расположения трещин на упрощенной модели

Для выявления причин возникновения трещин создана упрощенная 3D-модель остова тягового электродвигателя НБ-514 (рисунок 3). С помощью программного комплекса Femap были проведены тепловой расчет остова и прочностный расчет, при котором нагрузкой на остов служили рассчитанные ранее значения температуры. Для проведения расчета материалу модели были заданы свойства стали 25Л. Точки закрепления остова принимаются стандартные для опорно-осевого подвешивания тягового электродвигателя НБ-514 [15].

Для проведения теплового расчета была задана температурная модель нагрева остова, представленная на рисунке 4. В зоне расположения обмотки возбуждения двигателя температура задана 180 и 40 °С в зоне вентиляционных окон, что имитирует температуру окружающего воздуха. Температура 180 °С выбрана как характерная для часового режима работы тягового электродвигателя. Примененная температурная модель является подходящей для решаемой задачи, в которой анализируются механические напряжения, возникающие в зоне между вентиляционными окнами двигателя вдали от обмоток полюсов. Естественно, при анализе механических напряжений, возникающих вблизи обмоток, требуется более сложная модель, учитывающая форму сердечников, обмоток и т. д.

Результаты теплового расчета представлены на рисунке 5.

а б

Рисунок 3 - Упрощенная модель остова тягового электродвигателя НБ-514

Рисунок 4 - Заданная температура нагрева остова тягового электродвигателя НБ-514

I

а б

Рисунок 5 - Результаты теплового расчета остова тягового электродвигателя НБ-514

Для проведения прочностного расчета в качестве нагрузки были заданы результаты теплового расчета, полученные при нагреве остова. Анализируя полученные результаты прочностного расчета, представленные на рисунке 6, можно увидеть, что наиболее нагруженные участки модели соответствуют местам возникновения трещин в остовах тяговых двигателей при их эксплуатации (см. рисунок 1, а).

110000000, 99000000, 8 800 000 0, 77000000, 66000000, 55000000, 44000000, 33000000, 22000000, 11000000, 0,

Л

с й К

в

Рисунок 6 - Результаты прочностного расчета остова тягового электродвигателя НБ-514

Следовательно, одной из основных причин образования трещин в остовах тяговых электродвигателей являются циклически повторяющиеся температурные напряжения, возникающие, например, в часовом режиме электровоза тягового электродвигателя как в режиме тяги, так и в режиме рекуперативного торможения. Особое значение подобные напряжения имеют для электровозов, постоянно работающих на горно-перевальных участках, например, в качестве электровозов подталкивания.

Для уменьшения величины температурных напряжений авторами было предложено несколько вариантов изменения конструкции вентиляционных окон остова (рисунок 7). При этом площадь вентиляционных отверстий остается неизменной. Результаты прочностного расчета для каждого варианта остова тягового электродвигателя представлены на рисунках 8 - 10.

Из рисунков 8 - 10 видно, что изменение геометрии вентиляционных окон остова снижает величину максимальных напряжений в зоне окон на 30 %. При этом точки максимальных напряжений уходят с наружной поверхности остова вовнутрь.

б в

Рисунок 7 - Предлагаемые изменения в конструкции остова тягового электродвигателя НБ-514: а - остов с овальными окнами; б - остов с окнами в виде усеченной трапеции; в - остов с окнами комбинированного исполнения

а

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рисунок 8 - Результаты прочностного расчета остова с овальными окнами

№ 2(41 2021

Рисунок 9 - Результаты прочностного расчета остова с окнами в виде усеченной трапеции

в

83,9 МПа

Рисунок 10 - Результаты прочностного расчета остова с окнами комбинированного исполнения

в

В данной статье были рассмотрены механические напряжения, возникающие при работе тягового электродвигателя НБ-514 и обусловленные его неравномерным нагревом в рабочем состоянии. Показано, что напряжения в остове тягового электродвигателя электровоза могут составлять до 100 МПа, а области их возникновения совпадают с областями часто наблюдаемых трещин в эксплуатации. Получено, что напряжения могут быть снижены со 106 МПа до 76 МПа путем изменения формы вентиляционных окон остова без дополнительного улучшения системы охлаждения.

В дальнейшем авторами статьи планируется продолжение работы с учетом внешних механических вибраций от пути и тяговой передачи, а также внутренних вибраций от переменной части магнитного поля электродвигателя; рассмотрение влияния данных факторов на малоцикловую и многоцикловую усталость остовов тяговых электродвигателей.

Список литературы

1. Стратегия научно-технологического развития холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и на перспективу до 2025 года. «Белая книга» // rzd-expo.ru : сайт. -Текст : электронный. - URL : http://www.rzd-expo.ru/innovation/BelKniga_2015.pdf (дата обращения: 07.06.2021).

2. Щербатов, В. В. Моделирование теплового состояния тягового электродвигателя для прогнозирования ресурса / В. В. Щербатов, О. Л. Рапопорт, А. Б. Цукублин. - Текст : непосредственный // Известия Томского политехнического университета. - 2005. - Т. 308. -№ 7. - С. 156-159.

3. Дворкин, П. В. Анализ теплового состояния тяговых электродвигателей по данным микропроцессорной системы управления тепловоза / П. В. Дворкин, Д. Н. Курилкин. - Текст : непосредственный // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2019. -Т. 16. - № 3. - C. 401-409.

4. Матющенко, А. В. Анализ теплового состояния тягового вентильного двигателя с постоянными магнитами для шахтного электровоза / А. В. Матющенко. - Текст : непосредственный // Електротехшка и Електромехашка. - 2016. - № 6. - С. 15-18.

5. Носков, В. И. Тепловая модель тягового двигателя тепловоза / В. И. Носков. - Текст : непосредственный// Вестник НТУ «ХПИ». - 2012. - № 62 (968). - С. 142-147.

6. Минаев, Б. Н. Расчет температурного поля электромашины / Б. Н. Минаев, Н. А. Платов. - Текст : непосредственный // Мир транспорта. - 2009. - Т. 7. - № 1 (25). - С. 42-49.

7. Шрайбер, М. А. Моделирование теплового состояния тягового электродвигателя постоянного тока / М. А. Шрайбер. - Текст : непосредственный // Бюллетень результатов научных исследований. - 2014. - № 4 (13). - С. 36-38.

8. Дурандин, М. Г. Расчет электрических полей в якорной изоляции тяговых электродвигателей локомотивов с учетом теплового фактора / М. Г. Дурандин, И. А. Кузьминых. - Текст : непосредственный // Вестник УрГУПСа. - 2010. - № 4 (8). - С. 30-37.

9. Хомченко, Д. Н. Исследования влияния повышенной плотности тока в щетках на процесс нагрева тягового двигателя электровоза / Д. Н. Хомченко, Г. В. Ковалев. - Текст : непосредственный // Вестник РГУПСа. - 2019. - № 1 (73). - С. 46-52.

10. Chin Y. K., Staton D. A. Transient thermal analysis using both lumped-circuit approach and finite element method of a permanent magnet traction motor // IEEE Africon. 7th Africon Conference in Africa (IEEE Cat. No.04CH37590), Gaborone, 2004, vol. 2, pp. 1027 - 1035. DOI: 10.1109/afri-con.2004.1406847.

11. Nategh S., Zhan H., Wallmark O., Boglietti A., Nassen T., Bazant M. Transient Thermal Modeling and Analysis of Railway Traction Motors // IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2019, vol. 66, no. 1, pp. 79-89. DOI: 10.1109/TIE.2018.2821619.

12. Рычков, С. П. Моделирование конструкций в среде Femap with NX Nastran. - Москва : ДМК Пресс, 2013. - 784 с. - Текст : непосредственный.

13. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. Основы : пер. с англ. - Москва : Мир, 1984. -428 с. - Текст : непосредственный.

14. Зенкевич, О. Конечные элементы и аппроксимация: пер. с англ. / О. Зенкевич, К. Морган. - Москва : Мир, 1986. - 318 с. - Текст : непосредственный.

15. Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К) : Руководство по эксплуатации. - Новочеркасск : Новочеркасский электровозостроительный завод, 2007. - Т. 1. - 635 с.; Т. 2. -640 с. - Текст : непосредственный.

References

1. Strategiiya nauchno-tehnologicheskogo razvitiya holdinga «Rossiiskie zheleznye dorogi» na period do 2020 goda i na perspektivu do 2025 goda. «Belaya kniga» (The strategy of scientific and technological development of the holding «Russian Railways» for the period up to 2020 and to the perspective up to 2025. «White paper»), Available at: http://www.rzd-expo.ru/innovation/BelK-niga_2015.pdf (accessed 07 June 2021).

2. Shcherbatov V. V., Rapoport O. L., Tsukublin. A. B. Modeling the thermal state of a traction motor for resource prediction [Modelirovaniye teplovogo sostoyaniya tyagovogo elektrodvigatelya dlya prognozirovaniya resursa]. Izvestiia Tomskogo politekhnicheskogo universiteta - Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, 2005, vol. 308, no. 7, pp. 156-159.

3. Dvorkin P. V., Kurilkin D. N. The analysis of traction motor thermal condition according to the data of the microprocessor-based locomotive control system [Analiz teplovogo sostoyaniya tya-govykh elektrodvigateley po dannym mikroprotsessornoy sistemy upravleniya teplovoza]. Izvestiia Peterburgskogo universiteta putei soobshcheniia - Proceedings of Petersburg Transport University, 2019, vol. 16, no. 3, pp. 401 - 409, DOI: 10.20295/1815-588X-2019-3-401-409.

4. Matyushchenko A. V. Analysis of thermal state of traction brushless permanent magnet motor for mine electric locomotive [Analiz teplovogo sostoyaniya tyagovogo ventilnogo dvigatelya s post-oyannymi magnitami dlya shakhtnogo elektrovoza]. Elektrotekhnika i Elektromekhanika - Electrical Engineering & Electromechanics, 2016, no. 6, pp. 15-18, DOI: 10.20998/2074-272X.2016.6.03.

5. Noskov V. I. Thermal model traction engine locomotive [Teplovaya model tyagovogo dvigatelya teplovoza]. Vestnik NTU «KhPI» - Herald of the National Technical University «KhPI», 2012, no. 62 (968), pp. 142-147.

6. Minayev B. N., Platov. N. A. Calculation of Temperature Field of Electric Machine [Raschet temperaturnogo polya elektromashiny]. Mir transporta - World of Transport and Transportation, 2009, vol. 7, no. 1 (25), pp. 42-49.

7. Shrayber M. A. Modeling the thermal state of a DC traction motor [Modelirovaniye teplovogo sostoyaniya tyagovogo elektrodvigatelya postoyannogo toka]. Biulleten' rezul'tatov nauchnykh issle-dovanii - Bulletin of scientific research results, 2014, no. 4 (13), pp. 36-38.

8. Durandin M. G., Kuzminykh I. A. The calculation of electric field in anchor isolation of locomotives traction electric motors with the regard for thermal factor [Raschet elektricheskikh poley v yakornoy izolyatsii tyagovykh elektrodvigateley lokomotivov s uchetom teplovogo faktora]. Vestnik UrGUPSa - Herald of the Ural State University of Railway Transport, 2010, no. 4 (8), pp. 30-37.

9. Khomchenko D. N., Kovalev G. V. Study of the effect of increased current density in the brushes on the heating process of the electric locomotive traction motor [Issledovaniya vliyaniya povyshennoy plotnosti toka v shchetkakh na protsess nagreva tyagovogo dvigatelya elektrovoza]. Vestnik RGUPSa - Herald of Rostov State Transport University, 2019, no. 1 (73), pp. 46-52.

10. Chin Y. K., Staton D. A. Transient thermal analysis using both lumped-circuit approach and finite element method of a permanent magnet traction motor // IEEE Africon. 7th Africon Conference in Africa (IEEE Cat. No.04CH37590), Gaborone, 2004, vol. 2, pp. 1027-1035. DOI: 10.1109/afri-con.2004.1406847.

11. Nategh S., Zhan H., Wallmark O., Boglietti A., Nassen T., Bazant M. Transient Thermal Modeling and Analysis of Railway Traction Motors // IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2019, vol. 66, no. 1, pp. 79-89. DOI: 10.1109/TIE.2018.2821619.

12. Rychkov S. P. Modelirovaniye konstruktsiy v srede Femap with NXNastran (Structural Modeling in Femap with NX Nastran). Moscow: DMK Press Publ., 2013, 784 p.

13. Gallager R. Metodkonechnykh elementov. Osnovy: per. s angl. (Finite element method. Fundamentals: transl. from English). Moscow: Mir Publ., 1984, 428 p.

14. Zenkevich O., Morgan K. Konechnyye elementy i approksimatsiya: per. s angl. (Finite elements and approximation: transl. from English). Moscow: Mir Publ., 1986, 318 p.

15. Jelektrovoz magistral'nyj 2JeS5K (3JeS5K). Rukovodstvo po jekspluatacii (Main-line electric locomotive 2ES5K (3ES5K). Operator's manual). Novocherkassk, 2007, vol. 1, 635 p.; vol. 2, 640 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Портной Александр Юрьевич

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС).

Чернышевского ул., д. 15, г. Иркутск, 664074, Российская Федерация.

Доктор физико-математических наук, доцент кафедры «Физика, механика и приборостроение».

Тел.: +7 (914) 903-64-19.

E-mail: portnoyalex@yandex.ru

Селедцов Константин Павлович

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС).

Чернышевского ул., д. 15, г. Иркутск, 664074, Российская Федерация.

Аспирант кафедры «Электроподвижной состав».

Тел.: +7 (983) 409-43-93.

E-mail: kostyans7kss@gmail.com

Portnoy Aleksandr Yuryevich

Irkutsk State Transport University (ISTU).

15, Chernyshevskogo st., Irkutsk, 664074, the Russian Federation.

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Associate professor of the department «Physics, Mechanics and Instrument Engineering».

Phone: +7 (914) 903-64-19.

E-mail: portnoyalex@yandex.ru

Seledtsov Konstantin Pavlovich

Irkutsk State Transport University (ISTU).

15, Chernyshevskogo st., Irkutsk, 664074, the Russian Federation.

Postgraduate student of the department «Electric Rolling Stock».

Phone: +7 (983) 409-43-93.

E-mail: kostyans7kss@gmail.com

Мельниченко Олег Валерьевич

Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС).

Чернышевского ул., д. 15, г. Иркутск, 664074, Российская Федерация.

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электроподвижной состав». Тел.: +7 (3952) 63-83-99, доб. 0666. E-mail: olegmelnval@mail.ru

Melnichenko Oleg Valeryevich

Irkutsk State Transport University (ISTU).

15, Chernyshevskogo st., Irkutsk, 664074, the Russian Federation.

Doctor of Sciences in Engineering, Professor, Head of the department «Electric Rolling Stock». Phone: +7 (3952) 63-83-99, ext. 0666. E-mail: olegmelnval@mail.ru.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Портной, А. Ю. Математическое моделирование механических напряжений, возникающих при неравномерном нагреве остова тягового электродвигателя НБ-514 и совершенствование его конструкции / А. Ю. Портной, К. П. Селедцов, О. В. Мельниченко. -Текст : непосредственный // Известия Транссиба. -2021. - № 2 (46). - С. 13 - 23.

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Portnoy A. Y., Seledtsov K. P., Melnichenko O. V. Mathematical simulation of mechanical stresses arising at uneven heating of the traction electric motor NB-514 and improvement of its design. Journal of Transsib Railway Studies, 2021, no. 2 (46), pp. 13 - 23 (In Russian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.