Якунін Д. І. Електромеханічна система приводу з лінійним двигуном для нахилу кузовів швидкісного рухомого складу

Об'єкт дослідження: процес електромеханічного перетворення енергії в системі нахилу кузова рухомого складу. Мета дослідження: розробка наукових основ створення електромеханічних систем, що забезпечують безпосередній привід з лінійним двигуном механізму нахилу кузовів швидкісного поїзда і оцінки впливу таких систем на експлуатаційні властивості цих поїздів. Методи досліджень: імітаційне моделювання процесів в електромеханічній системі нахилу кузова; цифрове моделювання процесів в системі "колесо-рейка"; метод кінцевих елементів - для розрахунку магнітного поля перетворювача енергії; методи наближення функцій - для апроксимації даних цифрового моделювання; для підтвердження достовірності моделі - фізичне моделювання. Теоретичні і практичні результати: наукове обґрунтовування можливості застосування лінійного двигуна у якості силового приводу механізму нахилу кузовів рухомого складу. Створення рекомендацій по вибору параметрів лінійного двигуна і перетворювача енергії. Створення універсальної імітаційної моделі роботи механізмів з лінійними електромеханічними перетворювачами енергії. Удосконалення математичної моделі процесів в системі "колесо-рейка". Визначення навантажувальних характеристик механізмів нахилу кузовів. Розробка компоновки перспективного екіпажу з кузовом, що нахиляється за допомогою запропонованого приводу. Практична цінність підтверджена впровадженням дисертаційної роботи в ВАТ ХК "Луганськтепловоз". Новизна: вперше запропонована система нахилу кузова на основі коаксіального лінійного двигуна постійного струму електромагнітного типа броньової конструкції циліндрової форми та напівпровідникового перетворювача енергії прямоходового типу; вперше розроблено математичну та імітаційну моделі перетворення енергії в системі нахилу кузовів з використанням пакетів Matlab та визначенням параметрів лінійного двигуна за розрахунками магнітного поля, що апроксимовані поліномами Чебишева на множині рівновіддалених точок; встановлено ряд закономірностей впливу геометричних параметрів кінематичної схеми, геометричних і електромагнітних параметрів лінійного двигуна на силові та енергетичні характеристики елементів системи електромеханічного перетворення енергії; запропоновано критерії капітальних і експлуатаційних витрат для оцінки ефективності роботи лінійного двигуна. Для тестового завдання встановлено оптимальне значення діаметру якоря та кількість витків; встановлено, що нахил кузова в кривих не чинить значного впливу на знос коліс. Ступінь упровадження. Наукові результати роботи впровадженні в ВАТ ХК "Луганськтепловоз" в процесі проектування перспективного рейкового рухомого складу. Практична цінність підтверджена впровадженням дисертаційної роботи в ВАТ ХК "Луганськтепловоз". Сфера використання - електротранспорт.