Овер'янова Л. В. Визначення параметрів та оцінка властивостей електромеханічних інерційних накопичувачів енергії для приміських електропоїздів

Об'єкт дослідження: процес електромеханічного перетворення енергії в інерційному накопичувачі тягового приводу електрорухомого складу приміського сполучення при його розгоні і гальмуванні. Мета дослідження: встановлення закономірностей впливу параметрів на робочі властивості бортових електромеханічних інерційних накопичувачів енергії, а також оцінка ефективності їх функціонування у складі тягового електроприводу в режимах розгону і гальмування приміських електропоїздів. Методи дослідження: метод кінцевих елементів; метод ділянок для знаходження взаємної індуктивності котушок обмотки якоря; методи Рунге-Кутти та неявний метод трапецій при вирішенні систем диференційних рівнянь; імітаційне моделювання; методи теорії планування експерименту. Теоретичні та практичні результати: отримані закономірності, що встановлюють зв'язок параметрів накопичувача з показниками енергії та потужності, а також визначені та оцінені властивості накопичувача при його роботі у складі тягового приводу приміського електропоїзду в режимах розгону та гальмування. Для практичної реалізації створені універсальні математичні та імітаційні моделі для дослідження як системи тягового електроприводу з інерційним накопичувачем енергії в цілому, так і окремих його компонент. Створено концептуальний проект перспективного електропоїзда приміського сполучення з бортовим інерційним накопичувачем енергії. Новизна: доведена доцільність застосування у якості системи збудження накопичувача магнітної системи секторного типу з орієнтовано намагнічених елементарних магнітів у сукупності з феромагнітним екраном; знайдені аналітичні вирази машинних постійних і електромагнітних параметрів для специфічних схем якірних обмоток; запропоновано властивості системи електромеханічного перетворення енергії накопичувача описувати тримірними характеристиками холостого ходу, зовнішньою, швидкісною або механічною; визначено, що завдяки задовільному протіканню процесів регулярної та нерегулярної комутації, система електромеханічного перетворення енергії отримала властивість ефективно регулювати потоки потужності накопичувача в режимах розгону та гальмування електрорухомого складу; введені показники енергоефективності, які оцінюють властивості і вказують шляхи підвищення ефективності технології, що досліджується, за рахунок застосування в існуючих схемах раціональних систем і алгоритмів керування. Ступінь упровадження: результати дисертаційної роботи впроваджено у практику проектування електроприводів рухомого складу на ПАТ "Луганськтепловоз" та в навчальному процесі кафедри електричного транспорту та тепловозобудування НТУ "ХПІ". Сфера використання: електротранспорт.