автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Исследование тормозных, догружающих и вспомогательных тяговых устройств подвижного состава на базе линейных электромагнитных модулей

РГ6 од

На правах рукописи

о У ФЕВ 1938

СОЛОМИН Андрей Владимирович

с/

исследование тормозных, догружающих и вспомогательных тяговых устройств подвижного состава на базе линейных эле1сгромап1итных модулей

Специальное!! 05.22.07 - "Подвижной состав железных дорог п тяга

поездов"

автореферат

диссертации на сонскапне ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 1998

Рабога выполнепа па кафедре 'Электрические машины" Ростовского государственного уштерснтета путей сообщепия.

Научным руководитель - кандидат технических наук, доцент ПОПОВ А.Д.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор, академик Академии транспорта РФ БАЛОН Л. В., кандидат технических наук, доцент ФЕДИЧКИН В. А.

Ведущая организация - Ростовский электровозоремонгшый завод

Защита диссертации состоится "20" февраля 1998г. в 14.00 в конференц-зале РГУПС на заседании диссертационного совета Д 114.08.01 при Ростовском государственном упиверсигете иу1ей сообщения (РГУПС) по адресу: 344038, г. Ростов н/Д, площадь Народного ополчения, 2, РГУПС

С диссертацией можно ознакомился в библиотеке университета.

Огзып в одном экземпляре, мт-реиный гербовой печашо просим направлять по адресу: 344038, г. Росгов н/Д, площадь Народною ополчения, 2, Р1У11С, ученому секретарю.

Автореферат разослан .....О/._____199&.

Ученый секретарь диссертационно! о сонета Д 114.08.01, к.т.н., доцент

оыцля характеристика работы

Актуальность. Железнодорожный транспорт является важнейшей отраслью народного хозяйства Российской Федерации, значение которой в условиях развития рыночной экономики будет постоянно возрастать. В настоящее время железнодорожным транспортом России осуществляется свыше 50% грузовых и 40% пассажирских перевозок. В перспективе разв1гтия экономики страны будет возрастать грузооборот железных дорог.

В этой связи приобретает особое значение повышение скоростей движения и весовых норм поездов. Недалеко то время, когда пассажирские поезда будут перемещаться со скоростями 200-300 км/час. Повышение скоростей движения, увеличение массы поездов делают проблему повышения безопасности движения все более актуальной. В значительной мере безопасность движения на железнодорожном транспорте обеспечивается эффективностью и надежностью тормозных систем.

Большинство применяемых в настоящее время тормозов подвижного состава воздействует непосредственно на колеса. Важнейшим фактором, определяющим эффективность работы колодочлого, дискового и электрического тормозов, ¡шляется ограниченность силы сцепления колеса с рельсом.

Для повышения эффективности тормозных систем необходимо применение новых видов тормозов, дополняющих традиционные и повышающих безопасность движения. Это является весьма актуальной задачей. Тормоза, непосредственно взаимодействующие с рельсами, способны иовыиггь эффективность торможения и обеспечить повышение безопасности движения подвижно-, го сосгава железных дорог-. К числу таких устройств относятся электромагшп-ные рельсовые тормоза, вихретоковые и мапшто-рельсовые тормоза.

В представленной диссертации предлагается использовать в качестве тормозного устройства линейные электромагнитные модули (ЛЭМ). ЛЭМ ыо-гуг применяться в качестве вихретоковых и электромагнитных рельсовых тормозов. а также - в качестве догружающих и дополнительных тяговых устройств. Эффективность дейсп.ия устройств с ЛЭМ связана с повышением сцепления колеса с рельсом, что улучшает работу и основной тормозной си-

стемы. Многофункциональность тормозных и догружающих устройств с линейными электромагнитными модулями, повышение эффективности торможения подвижного состава делает задачу их разработай и исследования все более актуальной.

Цель работы. Осноьной целью представленной работы является теоретические исследования и конструктивная разработка тормозных, догружающих и вспомогательных тяговых устройств подвижного состава железных дорог на базе ЛЭМ.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе было необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать конструкции тормозных;, догружающих и дополнительных тяговых устройствах подвижного состава на базе новых систем ЛЭМ.

2. Создат ь схему замещения ЛЭМ и методику определения ее параметров в стационарных и переходных режимах, влияющих на тормозпое и тяговое усилие.

3. Исследовать влияние вытеснения тока в пазу вторичного элемента ЛЭМ на его параметры м характеристики.

4. Исследовать распределение тока в рельсе при его взаимодействии с индуктором.

5. Установил» соотношения, определяющие силовое взаимодействие между индуктором линейного электромагнитного модуля и рельсом.

6. Разработать методику расчета усилий притяжения между индуктором ЛЭМ и рельсом.

7. Созда1 ь методику проектирования линейного модуля.

8. Разработать программное обеспечение для исследования и проектиро-• вапия ЛЭМ.

Методы проведения исследований. Исследование процессов, протекающих при взаимодействии индуктора ЛЭМ с рельсом производилось на базе урапнении Максвелла, решаемых методами математической физики. Рассмотрены н решены аналитическим путем ряд одно- и двумерных пол ых задач. Разработаны математические модели ЛЭМ, на базе которых составлены программы для ЭВМ.

Оцепка достоверности полученных результатов производилось путем сопоставления результатов, полученных расчетным путем, с данными экспериментальных исследований, выполненных па физической модели ЛЗМ.

На защиту выносятся следующие научные результата:

1. Методика определения параметров схемы замещения линейного электромагнитного модуля для тормозного и тягового рексимов работы.

2. Методика расчета тормозных, догружающих и тяговых устройств па базе ЛЭМ с учетом их конструктивных особенностей.

3. Алгоритмы расчета параметров вторичного элемента регулируемого лилейного электроиагпггшого модуля с учетом вытеснения тока п пазу, влияющего на тормозное и тяговое усилия.

4. Алгорхгш расчета вихревых токов в рельсе при взаимодействии его с индуктором ЛЭМ.

5. Метод расчета сплового взаимодействия индуктора модуля и рельса с учетом толщинного эффекта.

6. Разработанные конструкции ЛЭМ, защищенные авторскими своде-тельстаами СССР и патентами Российской Федерации.

Научная новизна работы:

- на основании созданной методики расчета установлены ьзаимоспязп между параметрами схемы замещения ы конструктивными особенностями ЛЭМ;

- аналитическим путем решены полевые задачи, позволггашие определить магнитное поле в пазу вторичного элемента регулируемого линейного модуля при частичном замыкании проводников стержня;

- установлены закономерности изменения коэффициентов увеличения ак-тшшого п уменьшения индуктивного сопротивлений стержня коротхозамкиу-той обмотки регулируемого ЛЭМ в зависимости от конструктивных особенностей модуля;

- найдены взаимосвязи между конструктивными размерами индуктора модуля и распределением вихревых токов в рельсе, получены соотношения дня расчета токов в рельсе;

- определены аналитические соотношения, устанавливающие глубину проникновения вихревых токов в рельс, показано, что эквивалентная толщина рельса резко возрастает при сильном его насыщении;

- получены соотношения, позволяющие рассчитывать тормозпое и тяговое усилие ЛЭМ с учетом глубины проникновения вихревых токов в рельс и коэффициента силового взаимодействия.

Достоверность научных положений и выводов обоснована результатами теоретических и экспериментальных исследований, выполненных па действующих опытных образцах линейных электромагнитных модулей.

Практическая пенность работы состоит:

- в разработке методики проектирования ЛЭМ и программного ее обеспечения, позволяющего рассчитывать линейные модули н их характеристики;

- в разработке методики расчета вихревых токов в рельсе с учетом глубины проникновения и программы расчеты на ЭВМ;

- п создании метода расчета параметров обмотан вторичного элемента регулируемого ЛЭМ и программного обеспечения.

Реализация результатов работы. Разработанная методика проектирования ЛЭМ пришла к внедрению на Ростовском элекгровозоремонтаом заводе. Кроме того, результаты исследования используются в учебном процессе Ростовского государственного университета путей сообщения.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались, обсуждались и были одобрены на научных конференциях преподавателей и сотрудников РГУПС в 1994,1995,1996 и 1997 годах, на научно-технической конференции с международным участием (г. Ульяновск, 1996), па заседаниях кафедры 'Электрические машины" в 1996 и 1997 годах, на Областной научно-технической конференции, посвященной 50-летию кафедры 'Электротехники к автоматнкн" Ростовского государственного строительного университета г 1997 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатиьи работ, в том числе получены 2 а.пгорских свидетельства СССР и 4 патента Российской Федерации.

Сгоуктура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, наложенных па 111 стр., 53 рнсушсов, списка литературы, вюпочагощего 97 наименований, и приложений.

содержание работы

Во введении сделано обоснование актуальности диссертационной работы, сформулированы цели и задан! исследования, выделены основные положения н приведены сведения о структуре диссертации.

В первой глапе приводятся результата обзора тормозных 'систем подвижною состава железнодорожного транспорта. Особое внимание уделяется тормозным устройствам, взаимодействующим с рельсами: электромагнитным рельсовым, внхретоковым и мапнгго-рельсовым тормозам. Отмечено, чзо тормозная эффективность этих устройств не ззпнагг от сцепления колеса с рельсом.

Линейные элетпромагпитные модули (ЛЭМ) имеют ряд общих конструктивных признаков с электроиаппгшымн рельсовыми и внхр стоковыми тормозами. ЛЭМ является многофункциональным п может использоваться в качестве тормозного, догружающего и вспомогательного тягового устройства па подвижном составе. Линейные электромагнитные модули целесообразно использовать на скоростном подвижном составе, т карьерном, шахтном и промышленным транспорте. ЛЭМ в качестве электромагнитного рельсового тормоза показан на рис. 1.

Основная особенность конструкции линейного модуля - наличие при-сташгон зубцовой зоны, используемой в качестве тормозного башмака. Пазовое пространство в приставной зубцовой зоне занимают немагшгшые, неэлек-тропроводящне фрикционные встаькн. Приставная зубцовая зона является сменной.

Описано применение на подвижном составе регушгруемых ЛЭМ, что целесообразно при движении поездов на участках с крутыми уклонами.

Рпс.1. ЛшеГшый электромагнитный модуль в качестве ЭМРТ: 1 - рельс; 2 - индуктор модуля; 3 - обмотка; 4 - приставная зубцовая зона (башмак); 5 - рама; 6 - фрикционные вставки

Рис.2. Схема расположения регулируемого линейного модуля для торможения и дополнительной таги на участках железнодорожного пут с крутыми уклонами: а - вторичные элементы размещены внутри колеи возле каждого рельса; б - центральное расположение вторичного элемента; 1 - рельс; 2 - индуктор модуля; 3 - вторичный элемент; 4-обмотка вторичного элемента; 5 - рама; 6 - колесо

Схемы расположения регулируемого линейного модуля для торможения, догружения н создания дополнительного тягового усилия показаны на рис.2.

Дано описание нопых конструкций ЛЭМ с регулируемым сопроютлени-" ем короткозамкнугой обыопш вторичного элемента, защищенных авторскими свидетельствами и патентами на изобретение. Разработанные копарукцип ЛЭМ позволяют плавно и в широких пределах регулировать величину тягового п тормозного усилий.

Вторая глава посвящена разработке схем замещения фазы регулируемого линейного электромагнитного модуля н короткозамкнугой обмотки вторичного элемента ЛЭМ дая режимов пуска, торможения и регулирования скорости. Схема замещения фазы регулируемого ЛЭМ содержит ряд вторичных, параллельно включенных контуров, каждый из которых имеет собственные

активные и индуктивные сопротивления рассеяния. Все вторичные вепш схемы

О

замещешш имеют общее индуктивное сопротивление по отношению к обмотке нндуктора лнпеГшого модуля, обусловленное действием суммы токов, протекающих по замкнутым проводникам стержней обмоткн вторичного элемента.

Для режимов пуска и торможения схема замещешш короткозамкнугой обмотки вторичного элемента ЛЭМ может быть представлена фрагментом (рнс.З). Принято допущение о том, что полные сопротивления участков ззны-

Рнс.З. Фрагмент схсгы замещения короткозамкнугой обмотал регулируемого ЛЭМ

- JO-

кающей шшы (bd. df, ...) являются неизменными, a сопрохшшешш стержней обмотан (ab, cd,...) и участков замыкающего элемента (ас, се,...) - переменными и содержат по "п" параллельно соединенных цепочек.

Аналитическим путем получено соотношение, определяющее приведенное активное сопротивление обмотки вторичного элемента ЛЭМ при "п" проводниках, замкпушх в каждом пазу

2; 46inv У (1)

где m 1 - число фаз индуктора ЛЭМ;

Wt - число шгпсоп фазы индуктора ЛЭМ;

kcSl. обмоточный коэффициент шщукгора для первой гармоники;

Zi • число пазов вторичного элемента, располагающихся и пределах индуктора; .

Га (i.„j - сопротивление стержня обмотки вторичного элемента при "п" замкнут* проводниках;

fa (in) - сопротивление замыкающего элемента при "п" закороченных проводниках;

гу - сопротивление участка короткозамыкающей шипы;

у- угол сдвига между токами d стержнях, размещенных в двух соседних пазах вторичного элемента.

Определены значения коэффициента магнитной проводимости паза вторичного элемента ЛЭМ при различном числе закороченных проводников стержня, позволяющие определить индуктивное сопротивление рассеяния паза.

Приводится примеры расчета ступенчатого регулирования сопротивления обмотай вторичного элеме!гга линейного модуля.

I

Третья глава посвящена учеху влияния вытеснения тока в пазу вторичного элемента регулируемого ЛЭМ на его параметры и характеристики в пусковом к тормозном режимах работы. Задача расчета магнитного поля в пазу ирямоугольной формы решалась многими исследователями. Отличие рассмат-

прямоугольной формы решалась многими исследователями. Отличие рассматриваемой в диссертации задачи состоит в том, что стержень обмотки вторичного элемепта-ЛЭМ состоит из отдельных, изолированных друг от друга проводников, размещенных по высоте паза, которые при работе модуля могут закорачиваться поочередно. Иными словами, при получении частично заполненного паза вторичного элемента ЛЭМ возникают повые задачи расчета элек-тромагшгпгаго поля в пазу п учета плшпгая вытеснения тока.

Картипа, возшпсающая пр- движепип спизу вверх замыкающего элемепта, обеспечивающего закорачивание проводников стержней обмотки вторичного элемепта регулируемого ЛЭМ, схематически представлена на рнс.4.

Для анализа приняты следующие допущения:

1) магнитная проницаемость стали сердечника вторичного элемепта ЛЭМ равна бесконечности;

2) длина паза вторичного элемепта бескопечпо вышка;

3) силовые линии маппшюго поля перпендикулярны стенкам паза;

4) толщина изоляции проводников стержней вторичного элемепта бесконечно мала

а)

5)

с

•С

1

У,

х

х 'я

Рис.4. Закорачивание проводников в пазу вторичного элемента ЛЭМ при движепии замыкающего элемента снизу вверх: а - фрагмент обмотки; б - паз; I - проводники стержня; 2 - пиша; 3 - замыкающий элемент

При этих допущениях задача становится одпоыерной и уравнение напряженности ыапштого поля имеет вид

где Н - напряженность ыапштаого поля;

со - угловая частота;

у-электропроводность материала обмотки вторичного элемента;

Мо - магнитная проницаемость вакуума.

Постоянные интегрирования определены па оспованпн закона полного тока и граничных условий, определяемых коэффициентом а, лежащим в пределах 0 < а £ 1.

Напряженность ыаппгпюго поля в пазу вторичного элемента ЮМ получена в виде

Ьп я11ра!1и 3 (3)

где / - ток в пазу; Ьп. ширипа паза; - высота паза;

р=ф-в>гм о-Решение полевой задачи позволило получить значения коэффициентов уменьшения актпшюго к увеличения индуктивного сопротивлений проводников замкнутой часта паза в .функции относительной высоты паза вторичного элемента ЛЭМ в виде

сп2ад - сс&2ад

„ 3 $Ь2а£ - 8ш2а£

^' сЛ2 - с ок2о|' (4)

где £ - относительная высота паза.

Составлена программа расчета па ЭВМ коэффициентов увеличения активного и уменьшения нпдуктнвпого сопротивлений стержней вторнчпого элемента ЛЭМ. В диссертации приведены примеры расчета и графические зависимости и при различных значениях П.

При двпжепии замыкающего элемента сверху впго папряжеппосп. маг-нпттюго поля в пазу вторичного элемента ЛЭМ определяется соотношением

Й-1- 25Ьру+е-ру{1-е2рН")

~ Ъп' 25/7/7(1 - а)Ип + е-р{1'а)Нп (1 - е2р'*)' (5)

Полученные аналитическим путем зпачепия коэффициентов увеличения активного <Р(£) я уменьшения индуктивного сопротивлений стержней

обмотки ЛЭМ чрезвычайно громоздки п предназначены для реализации на ЭВМ. Разработана программа пх расчета для различных значений коэффициента'££.

В четвертой главе решепы задачи расчета вихревых токов в рельсе и определения усилий силового взаимодействия индуктора ЛЭМ с рельсом.

Рис.5. Расположение индуктора ЛЭМ и рельса: а - индуктор с поперечным маппгтным потоком; б - индуктор с продольным магнитным потоком; 1 - сердечник индуктора; 2 - обмотка; 3 - рельс

Расположение индуктора ЛЭМ и рельса показано на рнс.5. Учитывая симметрию рельса относительно оси "х" н полагая двумерным распределение плотности вихревых токов в рельсе, представим уравнения Максвелла в виде

гп(д = - 0.

й

(б)

Рельс условно разбит па шесть зон (рпс.6). Зоны 2 и 5, расположенные под полюсами сердечников линейного модуля, являются активными. В зонах 1,3,4 и 6 полагаем магнитную индукцию равпой пулю.

У : ■ ■ .....:..........."■ ■■ ■ ■

ЗонаЗ

-о

-о

-«3

-о

Зона В Зона/

-<5

Зона А

ЗонаЗ

Зонаб

Л

Рис.б. Схема относительного расположения ивдукгора ЛЭМ и рельса

Решение уравнений Максвелла с учетом граничных условий, учитывающих непрерывность лшшй тока внутри зон 1,2 и 3 п их непрерывность па границах соответствующих областей, представлено в виде

дх1 = --• сЬау • 811г(т: - ая);

а

cha.pi

с1гар1

а

' ауВп сИаЬ. , /Л ч . , 5 =---—-у)иа{ах-алу,

а сЬарх

-и-

'у!

<фп а

сЪаЬх

сИа/31

сЬа{р1-у)-\

со%(ах-Ш)\

а сЬа{Ьь -//,) * а сЛа(й3-Д) 3

Т7>

где

0 1 ^ Рх = — агсщ

а

сЛаЬ,

с1т{Ьъ -Ь2) сЬа1\ • яНаЪз

_ ¿Г 1

а ~ - коэффициент, зависящий от полюспого делеппя индуктора

ЛЭМ;

Вт- амплитудное значение магнитной индукции мезду полюсом индуктора ЮМ и рельсом, т.е. в воздушном зазоре.

На основании уравнений (7), определяющих плотиосга вихревого токл в зонах 1,2 и 3, получены соотношения, позволяющие рассчитывать н сгроигь липни вихревых токоп в рельсе.

В режимах торможения частота вихревых токоп в pem.es возрастает и возникает поверхностный эффект. В диссертации разработана методика определения эквивалентной толщины рельса. Общее выражение плотности пихре-вого тока и рельсе

ё2(х,г) = 3(х)е-ь,

(8)

к =

а>-*-у2-р -р.

где у 2

5 - скольжение ЛЭМ;

- удельная электропроводность материала рельса;

- относительное значение магтгпюй проводимости рельса. Эквивалентная толщина рельса, учитывающая глубину проникновения

вихревого тока, определяется аналитическим соотношением

Л

А2> =-1-' (9)

где А 2 - толщина головки рельса.

Для тормозного и тягового усилий линейного электромагнитного модуля введено понятое о коэффициенте силового взаимодействия, представляющего собой произведение коэффициента ослабления механического усилия на мапигаюе число Рейнольдса. Рассмотрено взаимодействие ЛЭМ п рельса п зоне больших скольжений л-0, 5+1, соответствующих режимам торможещш п разгона.

Для больших скольжений ЛЭМ получено выражение для расчета коэф-■ фпщшгга силового взаимодействия индуктора модуля и рельса

1-еЧ 2а «А,/

(10)

где £- магнитное число Рейпольдса; Ы • полуширина индуктора ЛЭМ;

„ М-аМ .. N2 + 7 .. 17 1 а\~2~; П -к°*циешы.

Соотаошешю (10) представляет собой обобщенную механическую характеристику линейного электромагнитного модуля. Исследованиями установлено, 'гго зона максимальных значений ка располагается в пределах изменения магшггаого числа Рейпольдса от £'=С,5 до 6=2. Исхода из этого, для тормозных и пусковых режимов работы ЛЭМ определены наиболее рациональные значения величин полюсного делецця, которые следует принимать ври проектировании.

I

На базе расчета магнитной цепи ЛЭМ и выполненных ранее теоретических исследований получено выражение для расчета величины тормозного и тягового усилия.

Результяты теоретических исследований сопостаплепы с экспериментальными. Расхождение резуяьтатоп не превысило 10%.

На осповашш уравнении Максвелла получено соотношение для расчета усилия притяжения, действующего между нпдуктором ЛЭМ и рельсом.

Пятая глава диссертации посвящена методике поверочного расчета лн-пейпого электромагнитного модуля для тормозных, догружающих п вспомогательных тягоиых устройств н эксперимепгалишм исследованиям ЛЭМ.

В методике проектирования линейного модуля использованы результаты нсследопагшй, изложенных во второй, третьей и четвертой главах диссертации, в пнда расчетных соотношений, графиков и таблиц, позволяющих учитывать конструктивные особенности ЛЭМ.

Разработано п программное обеспечение расчета ЛЭМ н его характеристик па ЭВМ.

Если выполняется расчет регулируемого электромагнитного модуля в стацнопарпых режимах тяга и догружения, то приведенное значение сопротивления вторичного элемента определяют на основания соотношений, получеп-пых во второй главе. Для анализа переходных режимов работы регулируемого ЛЭМ с учетом влияния вытеснения тока необходимо воспользоваться апалп-шческшт соотношениями и программами расчета шш ЭВМ, полученными в третьей главе. Для анализа процессов, возникающих при взаимодействии вп-туктора ЛЭМ с рельсом используются результаты, представлеппые в четвертой главе диссертации. На основании предложенного алгоритма разработана про--рамма поверочного электромапиггоого расчета ЛЭМ на ЭВМ.

Для экспериментальных исследований была спроектирована п изго-■овлена опытная макетная модель ;пшейного электромагнитного модуля. С [елью оценки, достоверности разработанной методики расчета макетный обра-ец индуктора ЛЭМ испытан в режимах холостого хода и короткого замыка-!ия, В качестве вторичного элемента использовались рельс и сердечник с ко-откозамкнутон обмоткой. 1

Сопоставление результатов расчета и эксперимс1гта показывает, что по-ретпостъ не выходит за пределы 15%, что достаточно для ппженерной прак-

[1КИ.

Оснорные выводы и результаты диссертационной работы:

1. На основании выполненного анализа тормозных систем подвижного состава железных дорог обоснована целесообразность применения ЛЭМ в качестве тормозных, догружающих и вспомогательных тяговых устройств.

2. Разработана методика определения параметров схемы замещения линейного модуля, установлены взаимосвязи между параметрами схемы замещения п конструктивными особенностями линейных модул ей, работающих в качестве догружа [елей и дополнительных тяговых устройств.

3. Разработана методика расчета параметров схемы замещения ЛЭМ с учетом вьтхнеиия тока во вторичном элементе при работе модуля в режиме торможения.

4. Аналитическим путем решены полевые задачи, позволившие установить взаимосвязи между параметрами обмоткн вторичного элемента модуля и магнитным полем при частичном замыкании проводников стержня.

5. Установлены закономерности измепення коэффициентов увеличения акшшюго и уменьшения индуктивного сопротивлений стержня короттсозамк-нутой обмотки вторичного элемента линейного электромагнитного модуля в зависимости от числа замкнутых проводников. Доказано, что эффект вытеснения тока в пазу проявляется особенно резко пр(1 больших значениях а(се> 0,5) при перемещении замыкающего элемента сверху вши.

6. Путем решения двумерной полевой задачи получены соотношения для расчета плотностей вихревых гоков в рельсе и распределения трубок токов в нем при его взаимодействии с индуктором ЛЭМ.

7. Установлены аналитические соотношения, определяющие глубину нрс лшсповешш вихревых токов в рельс. Доказано, что эквивалентная толщина рельса резко возрастает при сильном его насыщении.

8. Определены наиболее рациональные соотношения, обеспечивающие эффективность силового взаимодействия индуктора линейного электромагнитного модуля и рельса. Установлены закономерности изменения коэффици сита силовою взаимодействия и зоны его максимальных значений. Показано чго максимальные значения коэффициента силового взаимодействия (ксь-

=0,45 - 0,5) имеют место при магнитном числе Рейнольдса £ = 1 для любого конструктивного исполнения индуктора модуля.

9. Получены соотношения для расчета тормозного и тягового усилий ЛЭМ с учетом глубины проникновения вихревых токов в рельс и коэффициента силового взаимодействия. Определено аналитическим путем выраженпе-дая расчета усилия притяжения между индуктором линейного модуля и рельсом. Расхождение между расчетными и экспернмигтальными данными не превышает 10%.

10. Разработаны методика поверочпого расчета ЛЭМ для тормозных, догружающих и тяговых устройств с учетом их конструктивных особенностей и программы расчета на ЭВМ.

11. В ходе диссертационной работы созданы шесть новых конструкций регулируемых ЛЭМ, защищенных авторскими свидетельствами п патентами па изобретения.

12. Экспериментальные исследования подтвердили результаты теоретических исследований, изложенные в диссертации. Опытные данные отличаются от расчетных не более, чем па 15%, что допустимо в инженерной практике.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Соломин В.А., Соломин A.B. Определение параметров схемы замещения корогкозамкпутой обмотки ЛАД //Электротехпика в строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве: Сб.науч.тр. /РИСИ.-Ростов н/Д, 1991, с.63-68.

2. Соломин В.А., Радченко Н.Е., Соломин A.B. Расчет магнитного поля в пазу вторичного элемента линейного асинхронного модуля //Электротехника и автоматика в строш-ельстве и коммунальном хозяйстве: Сб. науч. тр. /РГАС.-. Ростов н/Д, 1S93, с.73-76.

3. Попов А.Д., Соломин В.А., Соломин A.B., Цнома А.Л. Учет толщнн-ного эффекта в ферромагнитной вторичной части линейного асинхронного двигателя //Автоматизированные системы электроснабжения железных дорог: Межвуз. сб. науч. тр. /РГУПС. -Ростов н/Д, 1995, с. 187-194.

4. Попов А.Д., Соломин A.B. Расчет магнитного поля в пазу регулируемого ЛАД //Материалы юбия иной науио-технической конференции, посвященной 130-летию МПС и 65-летшо РГУПС /РГУПС.-Ростоп н/Д, 1996, с.75-76.

5. Соломин A.B. Линейный асинхронный двигатель с улучшенными нускорегулировочпымн характеристиками //Проблемы промышленных электромеханических систем и перспективы их развнтия.-Тез. докл. научно-техн. коиф. с международным учасгаем.-Ульяновск: УлГТУ, 1996, с.45-46.

6. Попов А.Д;, Соломнп A.B. К расчету магнитного поля в пазу регулируемого лилейного асинхронного двигателя //Электромеханические системы и преобразователи: Межвуз. сб. науч. тр., ч.1 /РГУПС.-Ростов п/Д, 1996, с.30-34.

7. Соломин A.B. Конструкции регулируемых линейных аспнхропных дшпателей //Электромеханические системы и преобразователи: Межвуз. сб.. науч. тр. ч.2 /РГУПС.-Ростов п/Д, 1996, с.26-30.

8. Соломин A.B. Линейные модули для тормозных и разгонных устройств подвижного состава //Материалы обл. научпо-техн. конф., посвящ. 50-летию кафедры ЭЛА РГСУ.-Тез. докл.-Ростов п/Д: РГСУ, 1997, с.7-8.

9. A.c. 1748609 СССР. МКИ Н02К41/025. Линейный асинхронный двигатель /Соломин В.А. и Соломин A.B. №47837123/07; заявл. 18.03.90; опубл. 30.09.92. Бюл. №36.

10. A.c. 1820461 СССР. МКИ Н02К41/025. Асинхропный двигатель с разомкнутым магшггопроводом /Соломин В.А., Щурская Т.В., Соломин A.B. и др. №4916691/07; заявл. 06.03.91: опубл. 07.06.93. Бюл. №21.

11. Патент 1823094 РФ. МКИ Н02К41/025. Линейный асшщюннын двигатель /Соломин В.А. Копоненко В.В., Мишковнч В.И., Соломин A.B. №4893919/07; заявл. 25.12.90; опубл. 23.06.93. Бюл. №23.

12. Патент 2024168 РФ. МКИ Н02К41/025. Линейный асшаронньш двигатель /Соломин В.А., Щурская 'Г.В., Соломин A.B. и др. №4932110/07; заявл. 30.04.91; опубл. 30.11.94. Бюл. №22.

13. Патент 2035826 РФ. МКИ Н02К41/025. Асинхронный двигатель с разомкну шы мапштопроводом /Соломин В.А., Щурская Т.В., Соломш! A.B. № 5032823; заяал. 18.03.92; опубл. 20.05.95. Бюл. №14.

14. Иатсюг 2046523 РФ. МКИ Н02К41/025. Асинхронный двигатель с разомкнуп.ш мапштопроводом /Соломин В.А., Щурская Т.В., Соломин A.B. и др..№5050588/07; заявл. 30.06.92; опубл. 20.10.95. Бюл. №29.