ИССЛЕДОВАНИЕ РЕСУРСА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

Receipt date: 
25.05.2019
Bibliographic description of the article: 

Губарев П.В. Исследование ресурса полупроводниковых приборов преобразователей электровозов / П.В. Губарев, Д.В. Глазунов, А.С. Шапшал // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2019. – Т. 63, № 3. – С. 112–119. – DOI: 10.26731/1813-9108.2019.3(63).112–119

Year: 
2019
Journal number: 
УДК: 
629.4
DOI: 

10.26731/1813-9108.2019.3(63).112–119

Article File: 
Pages: 
112
119
Abstract: 

В статье проведено исследование ресурса полупроводниковых приборов преобразователей электровозов. Тепловое сопротивление полупроводниковых приборов преобразователей электровозов, например, ДЛ153 (ВЛ200) не должно превышать величину 0,55 °С / Вт (около 50 % диодов имеют внутренний обрыв цепи). Однако, если его ресурс стремится к нулю, обнаружить это с помощью современных методов мониторинга падений напряжения и определения класса практически невозможно. Определить остаточный ресурс полупроводниковых приборов, предотвращая отказы на линии, можно только при помощи теплового сопротивления. Для определения температурных режимов силового диода разработан и изготовлен измеритель температуры нагрева с контактным датчиком. Измеритель температуры нагрева с контактным датчиком апробирован путем замера температуры нагретых диодов. Для снижения отказов выпрямительных установок в эксплуатации разработана методика определения остаточного ресурса полупроводниковых приборов преобразователей электровозов. Данная методика существенно повышает надежность полупроводниковых приборов и обеспечивает значительный экономический эффект от своевременной смены диодов. Рассмотрен принцип действия прибора для измерения теплового сопротивления. Предложена зависимость теплового сопротивления силовых диодов выпрямительной установки электровоза от наработки. Анализ работы показывает, что с увеличением пробега электровоза, тепловое сопротивление диодов возрастает, но в пределах наблюдаемых пробегов оно не достигает опасных значений. Результаты измерений теплового сопротивления диодов, полученных с помощью описанного прибора, подтверждают приведенную зависимость при погрешности, не превышающей 10 %.

List of references: 
  1. Степанов, С.И., Буянов, А.Б. Методика расчета теплового состояния силового полупроводникового прибора с охладителем // Совершенствование систем охлаждения мощных полупроводниковых преобразователей железнодорожного транспорта : сб. науч. тр. ЛИИЖТа. Л. : 1988. С. 105–116.
  2. Алексеев А.Е., Гришуков, Л.С., Ситченко, Л.С. Статистическое исследование тепловых параметров силовых полупроводниковых вентелей // Сб. трудов ЛИИЖТ. 1972. Вып. 336. С. 68–76.
  3. Бардин М. Надежность силовых полупроводниковых приборов. М. : Энергия, 1978. 96 с.
  4. Алексеев А.Е., Гришуков, Л.С., Ситченко, Л.С. Исследование перегрузочных характеристик силовых полупроводниковых вентелей // Сб. трудов ЛИИЖТа. 1972. Вып. 336. С. 84–90.
  5. Хазен М.М., Красова, Н.П. Исследование теплового сопротивления охладителей полупроводниковых приборов в книге: развитие систем теплового энергоснабжения. М. : Транспорт, 1991. 119 с.
  6. Выбор параметров преобразователей по нагрузкам в рабочих и аварийных режимах / М.М Хазен, В.В. Руденский, Б.Б. Новик и др. // Развитие систем тягового энергоснабжения. М. : Транспорт, 1991. 119 с.
  7. Хазен М.М. Допустимая нагрузочная способность полупроводниковых преобразовательных агрегатов тяговых подстанций постоянного тока при естественном воздушном охлаждении // Повышение надежности и эффективности системы тягового электроснабжения. М. : Транспорт, 1979. С. 36–48.
  8. Математические методы принятия решений в системах диагностики и управления на тяговом подвижном составе / Н.Р. Тептиков и др. // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2018. № 1. С. 13–15.
  9. Губарев П.В., Тептиков Н.Р., Глазунов Д.В. Методика расчета ресурса силовых диодов выпрямительных установок электроподвижного состава // Вестн. Урал. гос. ун-та путей сообщ. 2017. № 4 (36). С. 33–38.
  10. Оценка безотказности и готовности локомотивов в период нормальной эксплуатации / А.А. Резниченко, Е.А. Чеботарев, Н.Р. Тептиков // Вестн. Урал. гос. ун-та путей сообщ. 2018. № 3 (39). С. 15–22.
  11. Чебовский, О. Г., Моисеев, Л. Г.. Испытания силовых полупроводниковых преобразователей. М. : Энергоиздат, 1986. 201 с.
  12. Пат. 2121153 РФ. Способ определения остаточного ресурса силового диода / Е.А. Чеботарев и др. № 96121814/09 ; заявл. 10.11.1996 ; опубл. 27.10.1998.