автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Тягово-тормозные устройства на основе регулируемых линейных асинхронных двигателей для высокоскоростного транспорта

0050053П

/ У.

Куценко Вячеслав Владиславович

Тягово-тормозные устройства на основе регулируемых линейных асинхронных двигателей для высокоскоростного транспорта

Специальность 05.22.07 - «Подвижной состав железных дорог,

тяга поездов и электрификация»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 8 ДЕК 2011

Ростов-на-Дону - 2011

005005311

Работа выполнена на кафедре «Электрические машины и аппараты» ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный университет путей сообщения»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Соломин Владимир Александрович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Зарифьян Александр Александрович

кандидат технических наук, доцент Иваницкий Сергей Валентинович

Ведущая организация ФБГОУ ВПО «Южно-Российский

государственный технический университет» (ЮРГТУ-НПИ)

Защита состоится « 27 » декабря 2011 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 218.010.01 при Ростовском государственном университете путей сообщения по адресу: 344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « 26 » ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 218.010.01 д.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Высокоскоростное движение на железнодорожном транспорте потребует существенного технического перевооружения. ОАО «РЖД» совместно с концерном «Сименс» создают высокоскоростные поезда, адаптированные для эксплуатации в России. В перспективе в Российской Федерации появятся принципиально новые высокоскоростные поезда на магнитном подвесе, способные перемещаться со скоростью 350-500 км/ч. Технический прогресс на транспорте, являющимся стратегической отраслью народного хозяйства, должен базироваться на высоких технологиях и новых изобретениях, на применении новых материалов, преимущественно разработанных отечественными учеными и инженерами.

Тяговые устройства, взаимодействующие непосредственно с рельсами, на основе индукторов регулируемых линейных асинхронных двигателей (ЛАД), способны улучшить тяговые и тормозные характеристики высокоскоростного подвижного состава. В диссертации предлагается применять для высокоскоростного подвижного состава - как рельсового, так и с магнитным подвесом - индукторы ЛАД, способные выполнять функции тяговых двигателей и тормозных устройств. Актуальность и значимость совершенствования тяговых и тормозных устройств высокоскоростного подвижного состава, разработка для целей тяги новых типов ЛАД все более возрастает. В работе исследуются регулируемые линейные асинхронные двигатели для тягово-тормозных устройств, позволяющих улучшить характеристики высокоскоростного подвижного состава и повысить безопасность движения. Многофункциональность тяговых устройств на основе регулируемых ЛАД делает задачу их разработки и исследования весьма актуальной для современного и перспективного железнодорожного транспорта.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка и исследование регулируемых линейных асинхронных двигателей для тягово-тормозных устройств высокоскоростного подвижного состава, создание основ их теории.

Для достижения поставленной цели в диссертации решались следующие задачи

1. Разработка конструктивных схем тяговых и тормозных устройств на базе регулируемого ЛАД с изменяемым сопротивлением короткозамкнутой обмотки вторичного элемента.

2. Исследование влияния вытеснения тока в пазу короткозамкнутой обмотки вторичного элемента на параметры регулируемого линейного асинхронного двигателя в режиме трогания поезда с места (пуск в ход), регулирования скорости и торможения.

3. Разработка схемы замещения короткозамкнутой обмотки вторичного элемента регулируемого ЛАД и методики определения ее параметров.

4. Исследование магнитного поля и влияния вытеснения тока в пазах вторичного элемента регулируемого ЛАД при неодинаковом количестве замкнутых проводников в них.

5. Расширение диапазона регулирования новых типов тяговых ЛАД и минимизация времени пуска их в ход.

Методы исследований. В диссертации использованы методы теории электромеханического преобразования энергии, математической физики и теории электромагнитного поля, численные методы вычислительной математики. Решение теоретических задач потребовало широкого применения вычислительной техники. Экспериментальные исследования выполнены на опытном образце регулируемого ЛАД.

Основные научные результаты и положения, выносимые автором на защиту:

1. Математические модели и метод учета влияния вытеснения тока в пазу регулируемого тягового ЛАД на параметры двигателя в режимах трогания поезда с места, регулирования скорости и торможения.

2 Математическая модель регулируемого ЛАД при неодинаковом сопротивлении стержней обмотки вторичного элемента и результаты анализа влияния вытеснения тока в пазу на пуско-регулировочные характеристики двигателя.

3. Результаты исследования метода определения порядка изменения сопротивления обмотки вторичного элемента для достижения максимума пускового тягового усилия регулируемого ЛАД и результаты исследования по минимизации времени пуска машины в ход.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1. На основе обобщения и систематизации научно-технических разработок в области тяговых и тормозных устройств подвижного состава разработана классификация тяговых и тормозных систем перспективного высокоскоростного транспорта с линейными асинхронными двигателями.

2. Определены взаимосвязи между параметрами короткозамкнутой обмотки вторичного элемента регулируемого линейного асинхронного двигателя и электромагнитным полем рассеяния.

3. Установлены закономерности изменения коэффициентов увеличения активного и уменьшения индуктивного сопротивлений обмотки вторичного элемента регулируемого ЛАД при различных положениях замыкающего элемента в режимах трогания поезда с места, регулирования скорости и торможения, позволившие повысить точность расчета параметров линейной машины.

4. Установлены закономерности изменения параметров короткозамкнутой обмотки вторичного элемента регулируемого линейного асинхронного двигателя с учетом взаимосвязей между количеством закороченных электропроводящих стержней в разных пазах и положением замыкающего элемента, обеспечивающие максимальную величину пускового усилия и минимизацию времени трогания поезда с места.

Достоверность научных результатов обеспечена адекватностью и корректностью применяемых в работе теоретических положений и математических методов, аргументированным принятием допущений при решении полевых задач методами математической физики и подтверждается результатами экспериментальных исследований, выполненных на опытном образце регулируемого ЛАД.

Практическая ценность:

1. В разработке методики расчета регулируемых ЛАД в режиме трогания поезда с места, регулирования скорости и торможения с учетом вытеснения тока в пазу при различном положении замыкающего элемента.

2. В создании методики расчета параметров обмотки вторичного элемента регулируемого ЛАД с учетом вытеснения тока в пазу.

3. В разработке методики оптимизации пуска регулируемого линейного асинхронного двигателя для тягово-тормозных устройств высокоскоростного подвижного состава.

Реализация результатов диссертации. Разработанная методика проектирования регулируемого ЛАД принята к внедрению ОАО «Севкавэлектроремонт». Результаты диссертации используются в учебном процессе Ростовского государственного университета путей сообщения.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на международных научно-практических конференциях РГУПС «Транспорт-2009», «Транспорт-2010» и «Транспорт-2011» (г. Ростов н/Д), на 4-й международной научно-технической конференции «Электромеханические и электромагнитные преобразователи энергии и управляемы электромеханические системы» Уральского федерального университета (г. Екатеринбург, 2011 г.), на научных конференциях и семинарах факультетов и кафедр РГУПС с 2009 по 2011 гг., на расширенном заседании кафедры «Электрический транспорт» ФГБОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ) в ноябре 2011 г.

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 16 печатных работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, и 5 патентов РФ на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа общим объемом 191 страница состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.

ОСНОВНОЕ СОД ЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, приведены сведения о структуре диссертации.

В первой главе. На основе систематизации научных публикаций разработаны классификации применения линейных электродвигателей, взаимодействующих непосредственно с путевой структурой (рельсами и

вторичными элементами.различного типа), на скоростном и высокоскоростном

подвижном составе.

Описаны и сопоставлены различные варианты конструкции линеиных

асинхронных двигателей с продольным, с поперечным и с продольно-поперечным магнитным потоком, разработанных в Ростовском государственном университете путей сообщения для современного и перспективного подвижного состава.

Рассмотрена и оценена целесообразность использования индукторов ЛАД на высокоскоростном подвижном составе с магнитным подвешиванием экипажа, описана конструкция линейного асинхронного двигателя с поперечной автоматической самостабилизацией экипажа относительно путевой структуры, позволяющая повысить безопасность движения высокоскоростного транспорта. Подробно описаны новые конструкции регулируемых ЛАД, рассмотрены и оценены способы их регулирования.

Вторая глава содержит результаты исследований регулируемых линейных асинхронных двигателей для высокоскоростного транспорта, основной особенностью которых является наличие короткозамкнутых обмоток вторичных элементов (ВЭ) с изменяемыми сопротивлениями. На основе схемы замещения короткозамкнутой обмотки получены соотношения для расчета ее параметров при риулировании. В этих ЛАД важен учет вытеснения тока в пазу ВЭ в режимах трогания поезда с места и его торможения. Картина замыкания проводников в пазу ВЭ регулируемого ЛАД при движении замыкающего элемента снизу вверх показана на рис. 1. Для анализа приняты допущения о плоскопараллельности магнитного поля в пазу и бесконечно малой толщине проводников стержня ВЭ.

1

I

¿У

X

Рис.1. Замыкание проводников в пазу вторичного элемента

При этих условиях уравнение напряженности магнитного поля имеет вид: д2 Н

ду>

= j-û)-r-Mo 'H.

О)

При его решении постоянные интегрирования определены на основании закона полного тока, и напряженность магнитного поля получена в виде:

k-L.

shp-y

A shp-y-K '

где I - ток в пазу ВЭ; р = V jWMo ■

(2)

После ряда математических преобразований получены соотношения для расчёта коэффициентов увеличения активного и' уменьшения индуктивного сопротивлений проводников обмотки вторичного элемента, частично закороченных замыкающим элементом:

. sh2a% + sin 2а£

(3)

т=

chlaÇ-cos 2 а£' 3 shlaÇ - sin 2¿¡r£

2a ■ Ç chla!; - cos 2a£ ' где £ - относительная глубина проникновения тока в паз.

(4)

Выполнены расчеты для оценки влияния вытеснения тока на величину коэффициентов <р(£) и Щ), результаты которых представлены на рис. 2 и 3.

i в ш oss '/fax / /

а » 0 V/ «0,6 / /

/ '// ? / /

// / / / / ■ы

/ У / / / a »0 4

h M / /

Á о V У

Ui и а-0.1

J а - 0.05

о 2 4 а а £

Рис.2. Коэффициенты

увеличения активного

сопротивления ВЭ

О 2 4 а 8 Ç

Рис.3. Коэффициенты уменьшения индуктивного сопротивления ВЭ

Если проводники стержня частично закорачиваются замыкающим элементом сверху вниз, то напряженность магнитного поля в пазу определяется соотношением

2shpy + e'py{\-elph-) Ъп ' 2shp{\ - d)hn + ep(l-a)h- (1 - e2ph")' (5)

Полученные аналитическим путем выражения для определения коэффициентов увеличения активного и уменьшения индуктивного сопротивлений проводников стержня ВЭ регулируемого ЛАД при перемещении замыкающего элемента весьма громоздки и полностью приводятся в диссертации.

Задача учета влияния вытеснения тока в пазах вторичного элемента регулируемого ЛАД при неодинаковом количестве замкнутых проводников в них возникла при создании новой конструкции. Ниже приводятся результаты решения более общей задачи для случая, когда замыкающим элементом закорочено разное количество проводников в стрежнях короткозамкнутой обмотки вторичного элемента ЛАД с расширенным диапазоном регулирования. Если, например, количество замкнутых проводников в первом пазу занимает по

2 1 высоте паза часть «ah„», во втором пазу - «-ah„», а в третьем - «-а h„». Такая

картина повторяется по длине ВЭ регулируемого линейного асинхронного двигателя.

Коэффициенты увеличения активного и уменьшения индуктивного сопротивлений замкнутых снизу проводников стержня первого паза вторичного элемента регулируемого ЛАД (высота стержня - «ahn» при учете вытеснения тока):

Ra ch2a{-cos2a£ у '

.,„. Ха 3 s/z2aE-sin2a£

Ха 2а£ ch2al-cos2aУ ) Если высота проводников, закороченных во втором пазу составляет «■jahn», то коэффициенты увеличения активного и уменьшения индуктивного сопротивлений стержня обмотки ВЭ соответственно равны:

4 4

- sh-aE+sin-aE 2,3 3 *

З"6"74~ ГТ; (8)

ch-ac-cos—ac 3 3

4 4

9 3 3

сИ-а^-соъ-а^ 3 3

При высоте проводников, закороченных в третьем пазу замыкающим элементом, равной <ДаЬп», коэффициенты увеличения активного и уменьшения индуктивного сопротивлений стержня обмотки ВЭ:

2 2

^А-а^ + зт—аЕ, = |-.

3 7 ^ <Г ^ С !

3 * 3 * 2 2 9 3 Ь 3 *

3 * 3

¿2«) =

(10)

(П)

0.8

0.2

ч

Рис.4. Коэффициенты увеличения активного сопротивления ВЭ при неодинаковом количестве

замкнутых проводников в пазу

/ /

•»а /

а »0.6 / /

/ -У /

/ / / а-0.

/ /1

/ /1 ■И"! а=0.2

у

2 I ь а 5

Рис.5. Коэффициенты уменьшения индуктивного сопротивления ВЭ при неодинаковом количестве замкнутых проводников в пазу

Результаты расчета на ЭВМ по полученным соотношениям графически представлены на рис. 4 и 5. Выполненные исследования повысить точность расчета нового регулируемого линейного асинхронного двигателя для высокоскоростного транспорта.

В третьей главе сформулированы и решены задачи повышения пускового тягового усилия ЛАД с расширенным диапазоном регулирования для тяговых устройств высокоскоростного транспорта при минимизации токов в его

обмотках, рассмотрены вопросы минимизации времени пуска двигателя и сопоставлены способы пуска. При неодинаковых значениях сопротивлений в различных пазах короткозамкнутой обмотки ВЭ возникает задача определения закономерностей регулирования, при которых для любого варианта обмотки вторичного элемента будет достигаться максимум тягового усилия при минимальных значениях токов в обеих обмотках линейного асинхронного двигателя. Основной задачей при проектировании ЛАД является определение оптимальных значений чисел пазов (г2) ВЭ и количества равномерно размещенных по длине вторичного элемента пазов (п), сопротивления стержней которых регулируются, при заданном числе пар полюсов (р) тягового линейного двигателя. Рассматривается общий в регулирования ЛАД, при котором количество переменных сопротивлений стержней, удовлетворяющее

условию^-еи, размещено с шагом — между парами соседних стержней в

пазах ВЭ. Максимум переменного сопротивления равен бесконечности и соответствует разрыву цепи, т.е. полному отсутствию электрической связи между соседними стержнями обмотки ВЭ. Рассмотрим конкретный случай (22= 12. п=4), ему будет соответствовать векторная диаграмма токов в стержнях ВЭ (рис.6).

Определим суммы проекций векторов токов всех звезд (рис.6) на полуоси системы координат. Если эти суммы окажутся больше сумм соответствующих проекций на эти же полуоси при равномерном увеличении сопротивления обмотки вторичного элемента, то количество и величина сопротивлений регулируемых стержней ВЭ недостаточны. В противном случае можно уменьшить "п", либо уменьшить величину сопротивлений стержней. Для снижения пульсаций тягового усилия необходимо, чтобы векторы токов стержней обмотки вторичного элемента были как можно более плавно распределены по окружности и не накладывались друг на друга.

-.1

Рис.6. Векторная диаграмма токов в стержнях ВЭ

-ехр

Исследуем, в каком случае ехрО'0)-«рО'«); ехр;( I

суть попарно различные

( \ ■

г1 -2-+1 а

л

_ V / .

. ехр числа.

".(л-1)г2

у--

- ехр

Из математики известно, что числа

л-1

попарно различны

т=О

тогда и только тогда, когда ехР является первообразным корнем из

единицы. В диссертации доказано, что для выполнения этого условия необходимо и достаточно, чтобы числа р и п были и взаимно просты {{р,") = 0.

Определена наиболее рациональная величина сопротивления обмотки вторичного элемента регулируемого ЛАД, при котором обеспечивается максимум пускового усилия при минимуме токов в его обмотках. Задача сводится к определению сопротивления короткозамкнутой обмотки ВЭ

регулируемого тягового ЛАД соответствующего максимальному

значению пускового усилия при трогании поезда. Для определения зависимости г[(Рпшах) использован способ, применяемый в теории асинхронной машины с фазным ротором. В работе продифференцирована зависимость

Кратность пускового тягового усилия ЛАД по отношению к номинальному

К. Р„

(12)

С учетом этого отношения получено уравнение / \2

к Р.1

■ь-ч).

Продифференцировав его по гк, после ряда упрощений получим

Щ^ = гк-2гггк-(хт-к,хт). с1г

(13)

Единственный положительный корень этого уравнения найден в виде

гк = г1+^г)г + (хпо + кххпе)2 .

Зависимость ур = )> рассчитанная для регулируемого тягового

ЛАД мощностью 45 кВт, представлена на рис. 7.

/ 1 1 1 ...

/ 1 1 1 1 1 1

/ I 1 1 1 \

1 I 1 1 1

I 1 1

4Аг.

Рис.7. Зависимость ^/р ~

На основании выполненных исследований можно сделать заключение о том, что полученное соотношение для определения пускового сопротивления короткозамкнутой обмотки вторичного ВЭ, соответствующего максимальному значению пускового усилия ЛАД не является точным, однако пусковое усилие при таком сопротивлении ничтожно отличается от определенного численным методом точного максимального значения. Это объясняется тем, что на

значительном участке функция % = ЯЪ' ) выпуклая (рис.7) и имеет

малую вариацию, т.е. при существенном изменении величина ^меняется незначительно и происходит это как раз в окрестности точки экстремума (максимума) этой зависимости.

Вариационная задача минимизации времени пуска тягового регулируемого ЛАД при изменении активного сопротивления короткозамкнутой обмотки вторичного элемента сводится к определению функции г^ (у), доставляющей минимум функционалу

.г (п ¿1

(16)

где ¡п - время пуска; с; Тэм - электромеханическая постоянная времени, зависящая от силы инерции электропривода; с;.Кс($) - усилие инерции электропривода; Н; сы - коэффициент, зависящий от напряжения индуктора и параметров короткозамкнутой обмотки ВЭ.

Согласно условию Эйлера, функция г{(з), доставляющая минимум функционалу, должна удовлетворять уравнению

ЭгД.)

= 0 .

(17)

(18)

Решение последнего уравнения относительно г2у (я)

(19)

Полученная зависимость обеспечивает абсолютную минимизацию времени пуска в ход ЛАД при плавном регулировании активного сопротивления короткозамкнутой обмотки вторичного элемента ЛАД.

График этой функции для регулируемого ЛАД с номинальной мощностью 60 кВт, 2/; = 4, V, =36м/с при силе инерции в 10 раз превышающей силу инерции вторичного элемента, представлен на рис. 8 (кривая 1).

Плавное регулирование сопротивления обмотки ВЭ ЛАД реализовать довольно сложно. Конструкция короткозамкнутой обмотки ВЭ регулируемого линейного асинхронного двигателя позволяет изменять активное сопротивление многоступенчато. В диссертации решена задача определения значений скольжений, при которых будут шунтироваться ступени сопротивлений. В общем виде для заданной оптимальной гладкой зависимости

г/ (5), представленной кривой 1 на рис.8 и «п» ступеней шунтирования

активного сопротивления ВЭ, определены значения соответствующие этим

ступеням, и величины скольжений при которых происходит

переключение (ступенчатая зависимость - кривая 2).

ъ

7

6

5

4

3

2

1

О 0,2 0,4 0,6 0,8 S, o.e.

Рис.8. Гладкая (1) и оптимизированная ступенчатая (2) зависимости r{(г) при пуске регулируемого ЛАД

В работе получена ступенчатая оптимизированная зависимость функции r{{s) для конкретного случая. При п = 7 рассчитанное на ЭВМ время пуска ЛАД составляет г„ = 2,92 с, что всего на 6,6 % больше, чем при оптимальном плавном изменении r{{s).

Описаны и сопоставлены способы пуска в ход регулируемых ЛАД.

В четвертой главе приводятся описания макетного образца индуктора линейного асинхронного двигателя (рис.9) для тяговых и тормозных устройств подвижного состава и опытной установки с ЛАД, на которой выполнялись экспериментальные исследования(рис.10). Для экспериментального определения параметров схемы замещения ЛАД испытывался в режимах короткого замыкания и холостого хода. Опыт холостого хода производился при отсутствии вторичного элемента, а при измерениях в режиме короткого замыкания вторичный элемент был заторможен.

Исследования проводились для различных вариантов выполнения вторичного элемента. Данные экспериментов были сопоставлены. Оказалось, что расхождение расчетных данных и экспериментальных значений не превышает 15 %, что подтверждает справедливость полученных в диссертации соотношений. Экспериментальным путем определена температура нагревания вторичных элементов ЛАД в режиме короткого замыкания при помощи встроенных хромель-копелевых термопар. Дня проведения тепловых испытаний был изготовлен экспериментальный стенд. В результате удалось определить постоянные времени нагрева вторичного элемента для различных вариантов его исполнения и установить, что за время разгона и торможения экипажа температура элементов ЛАД не превысит допустимых значений. Выполнены также экспериментальные исследования, позволяющие определить картины распределения магнитного поля в воздушном зазоре ЛАД в продольном и поперечном направлениях. Приведены электромеханические характеристики ЛАД, предназначенного для опытного полигона, и сведения об эффективности использования линейных двигателей на рельсовом подвижном составе.

В приложениях приводятся отдельные громоздкие аналитические соотношения, программы расчета параметров на ЭВМ, а также - сведения об использовании результатов диссертационного исследования.

Рис.9. Макетный образец индуктора ЛАД

Рис.10. Экспериментальная установка.

Заключение

Результаты диссертации позволяют сделать следующие основные выводы

1. Применение регулируемых линейных асинхронных двигателей для тягово-тормозных устройств высокоскоростного транспорта на магнитном подвесе позволяет повысить безопасность движения за счет улучшения поперечной динамики.

2. Определены взаимосвязи параметров паза и магнитного поля вторичного элемента регулируемого ЛАД с короткозамкнутой обмоткой и закономерности изменения коэффициентов увеличения активного и уменьшения индуктивного сопротивлений стержня обмотки ВЭ при частичном замыкании проводников стержня замыкающим элементом, перемещающимся как снизу вверх, так и сверху вниз.

3. Доказано, что максимальное пусковое усилие регулируемого тягового ЛАД для высокоскоростных поездов достигается, если стержни обмотки ВЭ, сопротивление которых регулируется, равномерно расположены по всей длине линейного асинхронного двигателя.

4. Более равномерное распределение векторов токов стержней короткозамкнутой обмотки тягового ЛАД обеспечивается, если количество регулируемых стержней и число пар полюсов двигателя являются взаимно простыми числами. Установлено, что зависимость пускового усилия от сопротивления обмотки ВЭ имеет максимум. Доказана возможность наличия больших допусков при изготовлении вторичных элементов регулируемых ЛАД для тягово-тормозных устройств.

5. Определена оптимальная гладкая зависимость активного сопротивления короткозамкнутой обмотки ВЭ регулируемого тягового ЛАД от скольжения, при которой время пуска машины в ход будет минимальным. Новая конструкция короткозамкнутой обмотки ВЭ регулируемого ЛАД позволяет получить многоступенчатую зависимость r,'(j), близкую к оптимальной.

6. Экспериментальным путем определены параметры линейного асинхронного двигателя. Сопоставление экспериментальных данных и расчетных значений показывает, что погрешность не превышает 15 %, что подтверждает справедливость теоретических положений, полученных в диссертации.

7. Разработаны новые конструкции регулируемого тягового ЛАД для высокоскоростного подвижного состава, защищенные 5 патентами РФ на изобретения.

Список публикаций по теме диссертации

Издания, рекомендованные ВАК:

1. Соломин, В.А. Оптимизация пуска тягового регулируемого линейного асинхронного двигателя / В.А. Соломин, H.A. Трубицина, В.В. Куценко // Вестник РГУПС.- 2009. -№ 12.-С. 129-132.

2. Соломин, В .А. Расширение диапазона регулирования пускового тягового усилия линейного асинхронного двигателя / В.А. Соломин, JI.JI. Замншна, В.В. Куценко // Вестник РГУПС. - 2010. - № 4. - С. 110-114.

3. Куценко, В.В. Учет вытеснения тока в пазу вторичного элемента линейного асинхронного двигателя // Вестник РГУПС. - 2011. - № 2. - С. 144149.

Другие издания:

4. Патент 2391762 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель / В.А. Соломин, H.A. Трубицина, В.В. Куценко, Колесникова А.Ю. -№ 2009118057. Заявл. 12.05.09; опубл. 10.06.10. Бюл. № 16.

5. Патент 2396680 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель / В.А. Соломин, В.В. Куценко, H.A. Трубицина. - № 2009135537. Заявл. 23.09.09; опубл. 10.09.10. Бюл. № 22.

6. Патент 2402860 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель / В.А. Соломин, Л.Ф. Риполь-Сарагоси, В.В. Куценко. - № 2009113207. Заявл. 08.04.09; опубл. 27.10.10. Бюл.' № 30.

7. Патент 2400909 РФ. МПК н 02 К 41/025. Линейный асинхронный двигатель / В.А. Соломин, В.В. Куценко, О.С. Кучинская, И.С. Дмитриенко. № 2009140574. - Заявл. 02.11.2009; опубл. 27.09.2010. Бюл. № 27.

8. Патент 2404502 РФ. МПК Н 02 К 41/025. Линейный асинхронный двигатель / В.В. Куценко. - № 2009144337. Заявл. 30. 11. 2009; опубл. 20.11. 2010. Бюл. №32.

9. Куценко, В.В. Линейный асинхронный двигатель с самостабилизацией / В.В. Куценко // Труды научно-практич. конф. «Транспорт-2010». 4.2. - Ростов н/Д: РГУПС. - 2010. - С. 369-371.

10. Куценко, В.В. О выборе критериев, определяющих величину сопротивлений фаз вторичного элемента тягового линейного асинхронного двигателя / В.В. Куценко // Труды научно-практич. конф. «Транспорт-2010». 4.2. - Ростов н/Д: РГУПС. - 2010. - С. 372 - 373.

11. Соломин, В.А. Линейный асинхронный двигатель с расширенными функциональными возможностями/В.А. Соломин, В.В. Куценко, H.A. Трубицина // Труды междунар. научно-практич. конф. «Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса: образование, наука, производство». - Ростов н/Д: РГУПС. - 2009. - С. 382-383.

12. Куценко, В.В. Векторная диаграмма плотностей тока индуктора и вторичного элемента линейного двигателя / В.В. Куценко // Труды РГУПС. -

2010.-№3.-С. 74-80.

13. Куценко, В.В. Регулируемые линейные асинхронные двигатели и их применение на скоростном подвижном составе / В.В. Куценко // Труды РГУПС. - 2010.-№3.-С. 80-84.

14. Куценко, В.В. Пуск регулируемого линейного асинхронного двигателя /В.В. Куценко // Сб. научн. тр. 4-й междунар. конф. «Электромеханические и электромагнитные преобразователи энергии и

управляемые электромеханические системы». - УрФУ: Екатеринбург. - 2011. -С. 373-376.

15. Соломин, В.А. Классификация высокоскоростных транспортных систем /В.А. Соломин, A.B. Соломин, В.В. Куценко, О.С. Кучинская // Сб. научн. тр. ФБГОУ ВПО «РГУПС». - Мин-Воды: 2011. - С. 53-56.

16. Соломин, В.А. Экспериментальные исследования магнитного поля физической модели тягового линейного асинхронного двигателя /В.А. Соломин, A.B. Соломин, О.С. Кучинская, В.В. Куценко // Сб. научн. тр. -ФБГОУ ВПО «РГУПС». - Мин-Воды: 2011. - С. 57-61.

Куценко Вячеслав Владиславович

ТЯГОВО-ТОРМОЗНЫЕ УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ РЕГУЛИРУЕМЫХ ЛИНЕЙНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ТРАНСПОРТА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 25.11.2011. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1,11. Тираж 100 экз. Заказ № 5683.

Ростовский государственный университет путей сообщения. Ризография РГУПС.

Адрес университета: 344038, г. Ростов н/Д, пл. им. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ТЯГОВЫЕ И ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ СКОРОСТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА.

1.1 Классификация тяговых машин рельсового подвижного состава

1.2 Тормозные устройства, взаимодействующие с рельсами.

1.3 Линейные электродвигатели для тяговых, тормозных и догружающих устройств высокоскоростного подвижного состава.

1.4 Линейные асинхронные двигатели для высокоскоростного транспорта

1.5 Рельсовые высокоскоростные транспортные системы.

1.6 Конструкции регулируемых ЛАД и их применение на высокоскоростном подвижном составе.

1.7 Выводы по первой главе.

2 РЕГУЛИРУЕМЫЕ ТЯГОВЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ПОЕЗДОВ.

2.1 Основные особенности регулируемых тяговых ЛАД.

2.2 Схема замещения короткозамкнутой обмотки вторичного элемента регулируемого ЛАД.

2.3 Расчет магнитного поля и учет вытеснения тока в пазах тягового регулируемого линейного асинхронного двигателя.

2.4 Магнитное поле и учёт влияния вытеснения тока в пазу вторичного элемента тягового ЛАД при замыкании проводников стержня снизу вверх

2.5 Магнитное поле и учет вытеснения тока в пазу вторичного элемента тягового регулируемого линейного асинхронного двигателя при замыкании проводников стержня ВЭ сверху вниз.

2.6 Учет вытеснения тока в пазах вторичного элемента регулируемого ЛАД при неодинаковом количестве замкнутых проводников.

2.7 Выводы по второй главе.

3 ТЯГОВЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ С РАСШИРЕННЫМ ДИАПАЗОНОМ РЕГУЛИРОВАНИЯ.

3.1 Расширение диапазона регулирования пускового тягового усилия линейного асинхронного двигателя.

3.2 Пусковое усилие тягового линейного асинхронного двигателя с расширенным диапазоном регулирования

3.3 Минимизация времени пуска в ход тягового регулируемого ЛАД.

3.4 Сопоставление способов пуска в ход регулируемого линейного асинхронного двигателя.

3.5 Выводы по третьей главе.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ТЯГОВЫХ УСТРОЙСТВ СКОРОСТНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА.

4.1 Описание экспериментальной установки

4.2 Экспериментальное определение параметров ЛАД.

4.3 Исследование процесса нагревания вторичного элемента и обмотки индуктора ЛАД.

4.4 Исследование магнитного поля экспериментального образца линейного асинхронного двигателя.

4.5 Электромеханические характеристики регулируемых ЛАД для тяго-во-тормозных устройств и их эффективность.

4.6 Выводы по четвертой главе.

Высокоскоростное движение на железнодорожном транспорте потребует существенного технического перевооружения. Необходимо создавать новые локомотивы и вагоны, осуществить существенную модернизацию системы электроснабжения и верхнего строения пути и изменить систему управления движением высокоскоростных поездов. Российские железные дороги сотрудничают с германской фирмой «Сименс» по строительству нескольких высокоскоростных поездов, адаптированных к российским условиям и предназначенным для сообщения между Москвой и Нижним Новгородом, между Санкт-Петербургом и Хельсинки. В недалекой перспективе высокоскоростные поезда свяжут Москву и Санкт-Петербург с Черноморским побережьем. В перспективе в Российской Федерации появятся принципиально новые высокоскоростные поезда на магнитной подвеске, способные перемещаться со скоростями 350-500 км/ч. Технический прогресс на транспорте будет базироваться на высоких технологиях и новых изобретениях, на применении новых материалов для строительства высокоскоростного подвижного состава, его путевой структуры, создания систем электроснабжения и сигнализации. Российская Федерация имеет собственную базу для организации производства современных локомотивов и вагонов, изготовления рельсов и других элементов путевой структуры. Развитые энергетика и электротехническая промышленность способны создавать системы энергообеспечения и электроснабжения для высокоскоростного движения поездов. В стране специализированные учебные заведения способны готовить квалифицированные инженерно-технические кадры для железнодорожного транспорта, имеются научно-исследовательские и проектно-конструкторские организации с опытом разработки перспективных транспортных систем. Железнодорожный транспорт является одной из стратегических важных отраслей для России поэтому технический прогресс отрасли должен базироваться, главным образом, на отечественных научных разработках и патентах.

Повышение скоростей движения и грузооборота железных дорог делают задачу повышения безопасности движения поездов все более актуальной. Во многом безопасность движения на железнодорожном транспорте обеспечивается эффективностью и надежностью функционирования тяговых, тормозных систем и динамическими качествами подвижного состава. Для повышения тяговых свойств локомотивов и эффективности работы тормозных систем необходимо создавать новые устройства, дополняющие традиционные тяговые и тормозные системы поездов, что позволит повысить скорость и безопасность движения поездов с колесным приводом. Тяговые и тормозные устройства, взаимодействующие непосредственно с рельсами, способны улучшить тяговые и тормозные характеристики высокоскоростного подвижного состава. В диссертации предлагается использовать в качестве дополнительных тяговых и тормозных устройств высокоскоростного подвижного состава с колесным приводом индукторы линейных асинхронных двигателей, способных выполнять несколько функций и использоваться в качестве вихретоковых, электромагнитных рельсовых тормозов и тяговых двигателей. Важно то, что эффективность действия индукторов линейных асинхронных двигателей не зависит от сцепления колеса с рельсом.

Высокоскоростная наземная транспортная система с магнитной подвеской и линейными асинхронными тяговыми двигателями, спроектированная и построенная специалистами из ФРГ в Китайской Народной Республике, связавшая промышленный город Шанхай с аэропортом, находится в эксплуатации с ноября 2003 года. Это первая в мире коммерческая система высокоскоростного движения на магнитном подвесе. В недалекой уже перспективе подобные транспортные системы появятся в России и странах СНГ. Экипаж на магнитном подвесе не связан непосредственно и жестко с путевой структурой, как колеса с рельсами в традиционных поездах. Отсутствие жесткой связи экипажа с магнитной подвеской и путевой структурой придает особую актуальность вопросам улучшения динамики высокоскоростных поездов. Актуальны и вопросы создания и исследования новых типов линейных асинхронных двигателей для высокоскоростных поездов.

Целью диссертационной работы является исследование регулируемых линейных асинхронных двигателей для перспективных систем высокоскоростного движения, решение научной задачи повышения эффективности их регулирования и пусковых качеств путем теоретических исследований и создания их новых конструкций, решение важной научной задачи создания и разработки основ теории устройств с линейными асинхронными двигателями, повышающими эффективность работы и безопасности движения высокоскоростных экипажей на магнитном подвесе, путем улучшения их поперечной динамики за счет усилий поперечной самостабилизации экипажа относительно путевой структуры.

Диссертация является результатом научных исследований, выполненных автором в Ростовском государственном университете путей сообщения, и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.

4.6 Выводы по четвертой главе

1. Экспериментальным путем определены параметры линейного асинхронного двигателя. Сопоставление экспериментальных данных и расчетных значений показывает, что погрешность не превышает 15%, что подтверждает справедливость теоретических положений, полученных в диссертации.

2. При увеличении активного сопротивления электропроводящей части вторичного элемента возрастают пусковые тяговые усилия ЛАД, а степень их увеличения хорошо согласуется с результатами, полученными в третьей главе диссертации.

3. Экспериментальное исследование процессов нагрева электропроводящей части вторичного элемента и обмотки индуктора регулируемого ЛАД показало, что в режиме КЗ (при заторможенном вторичном элементе) на протяжении 10 минут температуры вторичного элемента и обмотки индуктора не превышают значений, определяемых соответствующим классом изоляции. Это свидетельствует о том, что при использовании регулируемого ЛАД в режимах пуска и электрического торможения на высокоскоростном подвижном составе его обмотки перегреваться не будут.

4. Исследование магнитных полей в воздушном зазоре регулируемого линейного асинхронного двигателя подтвердило справедливость принятых для исследования расчетных моделей.

5. Выполненные расчеты подтверждают эффективность применения регулируемых линейных асинхронных двигателей в тягово-тормозных устройствах подвижного состава.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа является обобщением результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором в области разработки тяговых устройств на основе регулируемых линейных асинхронных двигателей для современного и перспективного подвижного состава железных дорог. В диссертации сопоставлены различные типы линейных двигателей для тяговых и тормозных устройств, в том числе описаны и новые типы ЛАД. Определены взаимосвязи между параметрами регулируемых ЛАД различного типа и их тяговыми и пуско-регулировочными характеристиками. Совокупность выполненных исследований можно охарактеризовать как новое решение актуальной задачи в области создания регулируемых линейных асинхронных двигателей для тяговых устройств высокоскоростного транспорта.

Результаты выполненного исследования позволяют сделать следующие выводы

1. Публикации и уровень техники в промышленно развитых странах позволяют сделать заключение о том, что на первом этапе создания поездов для движения со скоростями 400 - 500 км/ч более перспективными являются системы ВСНТ с магнитной подвеской и с линейными асинхронными двигателями и их разработка и исследование достаточно актуальны, применение индукторов ЛАД в качестве дополнительных тяговых и тормозных устройств будет полезным при использовании на скоростном рельсовом транспорте.

2. Повышение усилий трогания поезда с места, изменение скорости движения высокоскоростного поезда в широких пределах при минимальных затратах электроэнергии и регулирование интенсивности торможения достигается при применении линейного асинхронного тягового привода с регулируемым сопротивлением короткозамкнутой обмотки вторичного элемента. Основные типы регулируемых ЛАД проанализированы с точки зрения эффективности их использования в тягово-тормозных устройств перспективных транспортных средств. Для высокой плавности регулирования предусмотрены варианты ЛАД, стержни вторичных элементов в которых выполнены сплошными, а плавное изменение их сопротивлений достигается перемещением замыкающих элементов, электропроводящая часть которых выполнена меднографитовой или графитовой. Разработаны варианты регулирования сопротивления вторичного элемента ЛАД при помощи электронных устройств.

3. Ряд конструкций регулируемых линейных асинхронных двигателей для тяговых приводов для высокоскоростных наземных транспортных систем, разработанных в диссертации, защищены патентами Российской Федерации на изобретение.

4. Аналитическим путем решены полевые задачи, позволившие определить взаимосвязи параметров паза и магнитного поля вторичного элемента линейного двигателя с короткозамкнутой обмоткой при частичном закорачивании проводников стержня замыкающим элементом, перемещающимся как снизу вверх, так и сверху вниз.

5. Установлены закономерности изменения коэффициентов увеличения активного и уменьшения индуктивного сопротивлений стержня обмотки вторичного элемента линейного асинхронного двигателя в зависимости от количества закороченных проводников при перемещении замыкающего элемента как снизу вверх, так и сверху вниз.

Доказано, что эффект вытеснения тока в пазу проявляется особенно резко при больших значениях а (а>0,5) при перемещении замыкающего элемента снизу вверх и при малых значениях а (а<0,5) при перемещении замыкающего элемента сверху вниз. В этих случаях необходимо учитывать коэффициенты и А(£) при расчете пусковых и тормозных режимов тягового регулируемого линейного асинхронного двигателя.

Результаты теоретических исследований и вычислений, показали, что эффект вытеснения тока практически не сказывается на изменении параметров короткозамкнутой обмотки вторичного элемента ЛАД при замыкании проводников, занимающих не более 10% от высоты паза. Так, при перемещении замыкающего элемента снизу вверх (а=0,1) при изменении £ от 0 до 5 коэффициент <р(£) возрос менее, чем на 1%, а коэффициент А(£) снизился менее, чем на 0,5%. В этих случаях при расчете пускового тягового и тормозного усилия регулируемого ЛАД нет необходимости в учете влияния вытеснения тока в пазу.

6. Максимальное пусковое усилие регулируемого тягового ЛАД для высокоскоростных поездов достигается, если стержни, сопротивление которых регулируется, равномерно расположены по длине линейного двигателя.

7. Более равномерное распределение векторов токов стержней коротко-замкнутой обмотки вторичного элемента тягового ЛАД обеспечивается, если количество регулируемых стержней и число пар полюсов двигателя являются взаимно простыми числами. Исследована зависимость пускового усилия регулируемого тягового линейного асинхронного двигателя от сопротивления короткозамкнутой обмотки вторичного элемента. Установлено, что эта зависимость имеет максимум. Доказана возможность наличия больших допусков при изготовлении вторичных элементов регулируемых тяговых ЛАД, т.к. при существенном изменении пускового сопротивления пусковое тяговое усилие (на определенном интервале) меняется незначительно.

8. Определена оптимальная гладкая зависимость активного сопротивления короткозамкнутой обмотки вторичного элемента регулируемого ЛАД от скольжения, при которой время пуска будет минимальным. В общем виде определены одноступенчатая и многоступенчатая зависимости г/(л), позволяющие снижать время пуска. Конструкция короткозамкнутой обмотки вторичного элемента регулируемого ЛАД позволяет получить многоступенчатую зависимость г/(5), близкую к оптимальной, при увеличении числа стержней в каждом пазу вторичного элемента ЛАД.

9. Экспериментальным путем определены параметры линейного асинхронного двигателя. Сопоставление экспериментальных данных и расчетных значений показывает, что погрешность не превышает 15%, что подтверждает справедливость теоретических положений, полученных в диссертации.

10. При увеличении активного сопротивления электропроводящей части вторичного элемента возрастают пусковые тяговые усилия ЛАД, а степень их увеличения хорошо согласуется с результатами, полученными в третьей главе диссертации.

11. Экспериментальное исследование процессов нагрева электропроводящей части вторичного элемента и обмотки индуктора регулируемого ЛАД показало, что в режиме КЗ на протяжении 10 минут температуры вторичного элемента и обмотки индуктора не превышают значений, определяемых соответствующим классом изоляции. Это свидетельствует о возможности ЛАД эксплуатации в режиме вихретокового тормоза на высокоскоростном подвижном составе.

1. Бахвалов, Ю.А. Транспорт с магнитным подвесом/Ю.А. Бахвалов, В.И. Бочаров, В.А. Винокуров и др. Под ред. В.И. Бочарова и В.Д. Нагорского. -М.: Машиностроение. - 1991.

2. Баранов, Л. А. Высокоскоростной наземный транспорт с линейным приводом и магнитным подвесом/Л.А. Баранов, В.И. Бочаров, O.A. Васюков и др. Под ред. В.И. Бочарова и В.Д. Нагорского. М.: Транспорт. - 1985.

3. Сика, З.К., Куркалов И.И., Петров В.А. Электродинамическая левитация и линейные синхронные двигатели транспортных систем/З.К. Сика, И.И. Куркалов, В.А. Петров Рига: Зинатне. - 1988.

4. Бочаров, В.И. Основы проектирования электроподвижного состава с магнитным подвесом и линейным тяговым электроприводом/В .И. Бочаров, Ю.А. Бахвалов, И.И. Талья и др. Под ред В.И. Бочарова. 4.1 и 4.2. -Ростов н/Д: РГУ. 1992.

5. Соломин, A.B. Линейные асинхронные тяговые двигатели для высокоскоростных поездов и их математическое моделирование/ Монография/А.В. Соломин. Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2008.

6. A.c. 1104619 СССР. МПК Н02К 41/025. Асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом индуктора/Соломин В.А. № 3582985/24-07. Заявл. 25.04.83; опубл. 23.07.84. Бюл. № 27.

7. A.c. 1820461 СССР. МПК Н02К 41/025. Асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом/Соломин В.А., Щурская Т.В., Соломин A.B. и др. № 4916691/07. Заявл. 6.03.91; опубл. 7.06.93. Бюл. № 21.

8. Патент 1823094 РФ. МПК Н02К 41/025. Асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом индуктора/Соломин В. А.,

9. Кононенко В.В., Соломин A.B. и др. № 4893919/07. Заявл 25.12.90; опубл. 23.06.93.Бюл. № 23.

10. Патент 2024168 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/Соломин В.А., Щурская Т.В., Соломин A.B. и др. № 4922110/07. Заявл. 30.04.91; опуюл. 30.11.94. Бюл. № 22.

11. Патент 2035826 РФ. МПК НО 2К 41/025. Асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом/Соломин В.А., Щурская Т.В. и Соломин A.B. № 5032823/07. Заявл. 18.03.92; опубл. 20.05.95. Бюл. № 14.

12. Патент 2046523 РФ. МПК Н02К 41/025. Асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом/Соломин В.А., Щурская Т.В., Соломин A.B. и др. №5050588/07. 3аявл.30.06.92; опубл. 20.10.95. Бюл. № 29.

13. A.c. 1350778 СССР. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом индуктора/Соломин В.А., Бочаров В.И., Куприанов Ю.В. и др. № 3953152/2407. Заявл. 11.09.85; опубл.7.11.87. Бюл. № 41.

14. Патент 2269193 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/В .А. Соломин, Л.Л. Замшина, A.B. Соломин. № 2004127612. Заявл. 15.09.04; опул. 27.01.06. Бюл. № 3.

15. Патент 2294047 РФ. МПК Н 02 К41/025. Линейный асинхронный двигатель/В.А.Соломин, Н.А.Трубицина, A.B. Соломин. № 2005133131. Заявл. 27.10.05; опубл. 20.02.07. Бюл. № 5.

16. Патент 2301490 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/В.А. Соломин, H.A. Трубицина, A.B. Соломин. № 2005139771. Заявл. 19.12.05; опубл. 20.06.07. Бюл. № 17.

17. Патент 2391762 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/В.А. Соломин, H.A. Трубицина, В.В. Куценко, Колесникова А.Ю. № 2009118057. Заявл. 12.05.09; опубл. 10.06.10. Бюл. № 16.

18. Патент 2396680 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/В.А. Соломин, В.В. Куценко, H.A. Трубицина. № 2009135537. Заявл. 23.09.09; опубл. 10.09.10. Бюл. № 22.

19. Патент 2402860 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/В.А. Соломин, Л.Ф. Риполь-Сарагоси, В.В. Куценко. № 2009113207. Заявл. 08.04.09; опубл. 27.10.10. Бюл. № 30.

20. Патент 2400909 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/В.А. Соломин, В.В. Куценко, О.С, Кучинская и др. -№ 2009140574. Заявл. 02.11.09; опубл. 27.09.10. Бюл. № 27.

21. Патент 2404502 РФ. МПК Н 02 К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/В .В. Куценко. № 2009144337. - Заявл. 30.11.09; опубл. 20.11.10.-№32.

22. Патент 2349016 РФ. МПК Н 02 К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/В.А. Соломин, A.B. Соломин, H.A. Трубицина. № 2008104745, заявл. 07.02.2008; опубл. 10.03.2009. Бюл. № 7.

23. A.C. 696579 СССР. МПК Н 02К 41/04. Линейный асинхронный двигатель/Попов А.Д., Соломин В.А., Хантимиров С.С. и др. № 2591263. Заявл. 20.03.78; опубл. 13.07.79. Бюл. № 41.

24. A.c. 734856 СССР. МПК Н02К 41/04. Линейный асинхронный двигатель/Попов А.Д., Соломин В.А., Дудченко O.A. и др. № 2336852/24-07. Заявл. 16.03.76; опубл. 21.01.80. Бюл. № 18.

25. A.c. 744866 СССР. МПК Н02К 41/04. Линейный асинхронный двигатель/Попов А.Д., Соломин В.А., Трофимов В.А. № 2383432/24-07. Заявл. 6.07.76; опубл.30.06.60. Бюл. № 24.

26. A.c. 868942 СССР. МПК Н02К 41/02. Линейный асинхронный двигатель/Попов А.Д., Соломин В.А., Хантимиров С.С. и др. № 2451243/2407. Заявл. 8.02.77; опубл. 30.09.81. Бюл. № 36.

27. Патент 22115224 РФ. МПК Н02К 41/025. Линейный асинхронный двигатель/Соломин A.B., Соломин В.А., Голубев Д.Ф. № 2001109769/09. Заявл. 11.04.01; опубл. 27.08.03. Бюл. № 24.

28. Балон, JI.B. Электромагнитные рельсовые тормоза/ JI.B. Балон.- М.: Транспорт. 1979.

29. Балон, J1.B., Гендельман И.М. Тормозные свойства тяговых агрегатов/ JI.B. Балон, И.М. Гендельман// Промышленный транспорт. 1980.- № 3. С. 22-23.

30. Патент 2233223 РФ. МПК В 61 Н 7/08. Электромагнитный рельсовый тормоз/Соломин A.B. № 2002119791. Заявл. 22.07.02; опубл. 20.02.04. Бюл.№ 5.

31. Розенфельд, В.Е. Теория электрической тяги/В.Е. Розенфельд, И.П. Исаев, H.H. Сидоров М.: Транспорт - 1983. - 328 с.

32. Тихменев, Б.Н., Подвижной состав электрифицированных железных дорог: теория работы электрооборудования; электрические схемы и аппараты/Б.Н. Тихменев, JI.M. Трахтман. Учебник для вузов, 4-е изд., перераб. М.: Транспорт. - 1986.

33. Минов, Д.К. Повышение тяговых свойств электровозов и тепловозов с электрической передачей/Д.К. Минов М.: Транспорт. - 1965. -266 с.

34. Тулупов, В. Д. Автоматическое регулирование сил тяги и торможения ЭПС/В.Д. Тулупов М.: Транспорт. - 1976. - 308 с.

35. Курбасов, A.C. Повышение работоспособности тяговых электродвигателей/А.С. Курбасов. М.:Транспорт. - 1977. - 233 с.

36. Астахов, H.H. Справочник по тяговым расчетам/Н.Н. Астахов, П.Т. Гребенюк, А.Н. Скворцова. -М.: Транспорт. 1973.

37. Ефремов, И.С. Цифровые системы управления электрическим подвижным составом и тиристорными импульсными регуляторами/И.С. Ефремов, А .Я. Калиниченко, В.П. Феоктистов. М.: Транспорт. - 1988. - 259 с.

38. Колодяжный, Н.В. Высокоскоростное пассажирское движение/ Н.В. Колодяжный, В.Г. Иноземцев, О.П. Ершков и др.- М.: Транспорт. 1976.

39. Соломин, В.А. Тяговые и тормозные устройства подвижного состава на базе линейных асинхронных двигателей/В.А. Соломин. Автореф. дисс. докт. техн. наук.- Ростов н/Д: РГУПС. - 1998. - 50 с.

40. Веселовский, О.Н. Линейные асинхронные двигатели/О.Н. Веселовский, А.Ю. Коняев, Ф.Н. Сарапулов. -М: Энергоатомиздат. 1991.

41. Сарапул ов, Ф.Н. Исследование короткозамкнутого линейного асинхронного двигателя с разомкнутым магнитопроводом/ Ф.Н. Сарапулов, В.А. Бегалов, С.В И ваницкий//Электричество. 1982. - № 5. - С. 30 - 34.

42. Коняев, А.Ю. К расчету шунтирующих потоков при расчете магнитной цепи индукционной машины/А.Ю. Коняев, М.Г. Мурджикян, Ф.Н. Сарапулов//Магнитная гидродинамика. 1974. - № 4. - С. 52 - 56.

43. Сарапулов, Ф.Н. Расчет режима короткого замыкания индукционного двигателя на основе магнитной схемы замещения/ Ф.Н. Сарапулов//Электричество. 1976. -№6. С. 56-58.

44. Коняев, А.Ю. Характеристики линейных индукционных машин при ограниченных размерах вторичного элемента/А.Ю. Коняев, И.А. Коняев, Н.Е. Маркин и др.// Электричество. 2010. - № 4. - С. 32 - 36.

45. Винокуров, В.А. Исследование процесса нагревания обмотки фазного вторичного элемента ОЛАД/В.А. Винокуров, В.И. Бочаров, Б.Н. Минаев и др.//Известия вузов. Электромеханика. 1987. - № 7. - С. 48 - 56.

46. Козаченко, Е.В. Расчетные соотношения в компенсированных ЛАД с фазной реактивной шиной/ Е.В. Козаченко//Труды МИИТ. М.:МИИТ, вып. 683.

47. Винокуров, В.А. Наземный транспорт на новых технологических принципах/В.А. Винокуров, A.A. Галенко, В.Т. Горелов//Электроника и электрооборудование транспорта. 2004. - № 2. - С. 2 - 10.

48. Сапсалев, A.B. Вопросы энергосбережения в линейных электроприводах транспортных средств/А.В. Сапсалев, О.Н. Веселовский, Е.В. Огневников//Научный вестник НГТУ. 2006. - № 3, - С. 141 - 149.

49. Вольдек, А.И. Индукционные магнитногидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом/А.И. Вольдек. JL: Энергия. - 1970.

50. Budig P.K. Drehstromlinearmotoren. Verlag Technik, Berlin, 1978.

51. Калнинь, Т.К. Линейные индукционные машины с поперечным магнитным потоком/Т.К. Калнинь. Рига: Зинатне, 1980.

52. Попов, А.Д. Перспективные типы транспортных линейных электрических машин. Лекции/А.Д. Попов. Ростов н/Д: РИИЖТ, 1985.

53. Соломин A.B. Вихревые токи в рельсе, индуктированные бегущим магнитным полем индуктора линейного асинхронного двигателя/А.В. Соломин, А.Д. Попов//Вестник РГУПС. 2000. - № 3. - С. 80-85.

54. Соломин, В.А. Линейные асинхронные двигатели для тяговых и тормозных устройств подвижного состава. Монография/ В.А. Соломин, A.B. Соломин -Ростов н/Д: РГУПС, 2001.

55. Соломин, A.B. Основы теории комбинированных тягово-тормозных устройств на базе линейных асинхронных двигателей. Монография/А.В. Соломин. Ростов н/Д: РГУПС, 2002.

56. International Symposium on Trafficanol Transpottation Technologies. IVA Hamburg. Prosidings Vol Al, 1979/ 387 p.

57. Freeman E.M., Smith B.E. Surfage-impedance mtthod applied to multilayer cylindrical induction divices circumferential exciting cuppes/ -Proc.IEEE 1970. Vol. 117. № 110. P. 2012-2013.

58. Eastham J.F., Always J.H. Transverse-flux tubular motors. Proc.IEEE, 1972. Vol. 119.№ 12. P. 1709-1718.

59. Freeman E.M. Equivalent circus from electromagnetic theory; lowfrequncy induction divices/ Proc.IEEE, 1974. Vol. 121. № 10. P. 1117-1121.

60. Saupe J. Untersuchungen zur Hauptfelsattinung in Drehstromasynchronmaschinen mit Kuschlublaufer//Elektrrie, 1971. № 9. S. 340341.

61. Laithweite E.R. Rotor windigs for induction motors with arcshaped s'tatprs. Proc.IEEE, 1964.Vol. 111. № 2.

62. International Conference on Maglev Transport Navand fur tht Future. -Mtch. Eng. Pibs. LTD, London, 1984.

63. International Conference on Maglev and Linear Drives. Vancuver BS, Canada, 1986.

64. International Conference on Maglev and Linear Drives. Las Vegas,1987.

65. Mayer W. Der Energieverbrauch der Magnetbahn/ZEisenbahntechnische Rundschau, 1981. № 11. S. 807-811.

66. Mendrelf E., Turowski J. Rotary-linear induction motor. Paper № A 78091 IEEE PES Winter Mutung. Ntw York, 1978. S. 1-8.

67. Laithwaite E.R., Kuznetsov S.B. Power-Factor improvement in linear induction motors. Proc. IEEE. 1981. Vol. 128. Pt. B. № 4. P. 190-194.

68. Eckl K. Neue Entwicklungen im Electromaschinen des mittleren Leistung bereiches. "Elin.-Z.", 1973, 23. № 4. S. 110-119.

69. Boshinow I.M. Theoretische und experimentelle Untersuchung eines Doppelstander-Linearmotors mit ferromagnetischen Laufer. Elektrie, 1971. 25. № 9. S. 346-348.

70. Jufer M., Warve N. Le moteur lineaire. Deweloppement theoretique et applications. "Bull.Schweiz.Electrotechn.Ver." 1972. 63. № 15. 844-856.

71. Rummich E. Linearmotoren und ihre Anweldung. -"Arch.Elektrotechn.", 1973, 55. № 4. S. 221-230.

72. Shieber D. Principle of operation of linear induction divices. Proc. IEEE. 1973, 616. № 5. P. 647-656.

73. Yamamura S., Ishikawa J., Ito H. Theories of the linear induction motor. IEEE Trans. Power. Appar. and Syst. 1972, 91, 1700-1709. Dicuss., 1709-1710.

74. Nonaka S., Fujii N. The seriescjnnection of short stator linear induction motor for intercity transit. International conference on maglev and linear drives. Las Vegas. May 19-21, 1987. P. 23-29.

75. Bathalon M. Le moteur lineaire a relutance variable. Sci.et.techn., 1973. № 7. P. 41-46.

76. Cooper B.K. Linear motors highspeed transport. Mod. Railways, 1975. Vol. 32. №316. P. 32.

77. Discussion on linear motors transerve flux. Proc. IEEE, 1972. Vol. 119. № 12. P. 1727-1729.

78. Eastham J.F., Laithwaite E.R. Linear motors topology. Proc. IEEE, 1972. Vol. 119. № 12. P. 1709-1719.

79. Laithwaite E.R. The modern linear motor. Electr. Rev., 1978. Vol. 202. №22. P. 42-45.

80. Клоков, Б.К. Расчет вытеснения токов в стержнях произвольной конфигурации/Б.К. Клоков //Электротехника. 1969. - № 9. - С. - 48 - 51. 1969. № 9.

81. Цуканов, В.И. Расчет на ЭВМ коэффициентов вытеснения тока в стержнях роторов электрических машин/ В.И. Цуканов, В.Х. ГеоргиадиЮлектротехника 1982. - № 12.

82. Цуканов, В.И. Коэффициенты вытеснения тока и проводимости пазового рассеяния с учетом зазора между стержнями обмотки и пазомротора электрической машины/В .И. Цуканов, В.Х.

83. Георгиади//Электричество. 1990. - № 11. - С. 67 - 71.

84. Вольдек, А.И. Электрические машины. Учебник для вузов/А.И. Вольдек. Л.: Энергия. 1978.

85. Копылов, И.П. Проектирование электрических машин/И.П. Копылов И.П., Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков и др. М.: Энергия, 1980.

86. Emde F. Einseitige Stromferddandung in Ankernuten. E und M. 24.1908.

87. Rudenberg R. Asynchronmotoren mit Selbststanlauf durch Tetriere Wirbistrome. E.T.Z., 1918.

88. Ламмеранер И., Штафль M. Вихревые токи. М.-Л.: Энергия, 1967.

89. Данилевич, Я.Б. Параметры электрических машин переменного тока/Я.Б. Данилевич, В.В. Домбровский, Е.Я. Казовский. Л.: Наука, 1965.

90. Кононенко, Е.В., Электрические машины. Специальный курс./Е.В. Кононенко, Г.А. Сипайлов, К.А. М.: Высш. Шк., 1975.

91. Попов, А.Д. К расчету магнитного поля в пазу регулируемого линейного асинхронного двигателя/А. Д. Попов, A.B. Соломин//Электромеханические системы и преобразователи: Межвуз. сб. научн. тр. Ч. 1. Ростов н/Д: РГУПС, 1996. С. 30-34.

92. Соломин, В.А. О расчете магнитного поля в частично заполненном пазу электрической машины/В.А. Соломин В.А., А.Д. Попов, A.B. Соломин A.B. и др.//Электровозостроение: сб. научн. тр. Т. 38. -Новочеркасск: ВЭлНИИ. С. 185-190.

93. Соломин, A.B. Учет влияния вытеснения тока на параметры проводника обмотки тягового линейного асинхронного двигателя при его произвольном расположении по высоте паза/ A.B. Соломин/ЛВестник РГПС, 2000. № 1.С. 30-35.

94. Соломин, В.А. Электромагнитное поле в пазу электрической машины при произвольном расположении в нем проводника с током/В.А. Соломин, Л.Л. Замшина, A.B. Соломин//Вестник РГУПС, 2002. № 2. С. 56-59.

95. Соломин, A.B. Тягово-тормозные устройства подвижного состава на базе индукторов линейных асинхронных двигателей и учет влияния поверхностного эффекта/А.В. Соломин//Вестник РГУПС, 2002. № 2. С. 4548.

96. Соломин, В.А. Глубокорегулируемый тяговый линейный асинхронный двигатель/В. А. Соломин, JI.JI. Замшина, A.B. Соломин/ТВ естник инженеров электромехаников железнодорожного транспорта. Вып. 1. Самара: СамГАПС, 2003. С. 25-28.

97. Соломин, A.B. Влияние поверхностного эффекта на параметры вторичного элемента регулируемого тягового линейного асинхронного двигателя/А.В. Соломин//Вестник РГУПС, 2001. № 2. С. 82-84.

98. Соломин, A.B. Силовое взаимодействие индуктора линейного асинхронного двигателя и рельса/А.В. Соломин/ТВестник РГУПС, 2003. № 1. С. 31-33.

99. Соломин, A.B. Очень плавный двигатель/А.В. Соломин/УИзобретатель и рационализатор, 2003. №11, 2с.

100. Соломин, A.B. Влияние вытеснения тока в пазу на параметры обмотки вторичного элемента регулируемого линейного асинхронного двигателя/А.В. Соломин, JI.JI. Замшина//Известия вузов. Проблемы энергетики, 2004. № 9-10. С. 41-46.

101. Попов, А.Д., Соломин A.B. Расчет магнитного поля в пазу регулируемого линейного асинхронного двигателя/А. Д. Попов, A.B. Соломин//Матер. научн. конф., посвященной 65-летию РГУПС. Ростов н/Д: РГУПС, 1996. 2 с.

102. Соломин, A.B. Регулируемый линейный асинхронный двигатель/А.В.Соломин//Электротехника. 2008. - № 12. - С. 31 - 34.

103. Курош, А.Г. Курс высшей алгебры/ А.Г.Курош.-М.:Высш.шк.,1965.

104. Гурин, Я.С. Проектирование серий электрических машин /Я.С. Гурин, Б.И. Кузнецов. -М.: Энергия, 1978.

105. Гольдберг, О.Д. Проектирование электрических машин /О.Д. Гольдберг, Я.С. Гурин, И.С. Свириденко. М.: Высшая школа, 1984.

106. Домбровский, В.В. Асинхронные машины. Теория, расчет, элементы проектирования / В.В. Домбровский, В.М. Зайчик. Д.: Энергоатомиздат, 1990.

107. Лаврентьев, М.А. Курс вариационного исчисления / М.А. Лаврентьев, Л.А. Люстерник // Изд. 2-е. М.: ГИТТЛ, 1950.

108. Мысовских, И.П. Лекции по методам вычислений / И.П. Мысовских. М.: Госиздат физ.-мат. Литературы. - 1962.

109. Соломин, В.А. Оптимизация пуска тягового регулируемого линейного асинхронного двигателя/В .А. Соломин, H.A. Трубицина, В.В. Куценко/ЛВестник РГУПС. 2009. - № 4. С. 129 - 132.

110. Куценко, В.В О выборе критериев, определяющих величину сопротивлений фаз вторичного элемента тягового линейного асинхронного двигателя/В.В. Куценко//Труды научно-практ. конф. «Транспорт 2010». 4.2. - Ростов н/Д: РГУПС. - 2010. С. 372 - 373.

111. Соломин, В.А. Расширение диапазона регулирования пускового тягового усилия линейного асинхронного двигателя/В .А. Соломин, Л. Л. Замшина, В.В. Куценко//Вестник РГУПС. 2010. - № 4. С. 110 - 114.

112. Куценко, В.В. Регулируемые линейные асинхронные двигатели и их применение на скоростном подвижном составе/В .В. Куценко.//Труды РГУПС. 2010. - № 3. С. 80 - 84.

113. Куценко, B.B. Векторная диаграмма плотностей тока индуктора и вторичного элемента линейного двигателя/В.В. Куценко.//Труды РГУПС.2010.-№3. С. 74-80.

114. Колпахчьян, П.Г. Адаптивное управление асинхронным тяговым приводом магистральных электровозов/Колпахчьян П.Г. Монография. -Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев. Кавк. регион». - 2006. - 131 с.

115. Петрушин, А.Д. Энергосберегающие вентильно-индукторные и асинхронные электроприводы для электроподвижного состава/Петрушин А.Д. Монография. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ. - 1999. - 72 с.

116. Мамедов, З.А. Оптимальное управление асинхронным тяговым приводом электровоза в режимах пуска и торможения/Мамедов З.А.//Вестник РГУПС. 2009, № 4. - 22 - 27.

117. Петрушин, А.Д. Алгоритм оптимального управления пуском асинхронного тягового привода локомотива/Петрушин А.Д., Мамедов З.А.//Известия ПГУПС. 2007, № 2. - 127 - 138.

118. Шухмин, К.А. Определение величины и количества механически регулируемых сопротивлений обмотки ротора асинхронного двигателя/К.А. Шухмин, В.А. Соломин, B.C. Шевелев//Изв. вузов. Сев.- Кав. Регион, Техническая серия. 1997, № 1. - С. 28 - 33.

119. Соломин, В.А. Пусковые параметры асинхронных двигателей с механически регулируемым сопротивлением обмотки ротора/В.А. Соломин, К.А. Шухмин, В.П. Янов//Электровозостроение. 1997. - Т. 37. С. 55 - 63.

120. Соломин, В.А. Три теоремы о диаграммах токов стержней беличьей клетки регулируемых асинхронных двигателей/В.А. Соломин, К.А.

121. Шухмин, B.C. Шевелев//Изв. вузов. Электромеханика. 1997, № 3. - С. 62 -67.

122. Куценко, В.В. Учет вытеснения тока в пазу вторичного элемента линейного асинхронного двигателя/В.В. Куценко//Вестник РГУПС. 2011. -№2. С. 144-149.