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

• Автор: Куценко, Вячеслав Владиславович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 192 с. : ил.

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 учт 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 тяговотормозных устройств и их эффективность.
4.6 Выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Такие тормоза могут использоваться в качестве стояночных. Недостатком ПРТ с башмаком является разгрузка тележки при прижатии башмака к рельсу. Поэтому ПРТ имеют ограниченное применение. Сила притяжения башмаков магниторельсового тормоза создается постоянными магнитами. Тормозные блоки МРТ способны создавать, как продольные, так и поперечные магнитные потоки в рабочем воздушном зазоре между башмаком и рельсом. Тормозные блоки МРТ могут содержать несколько элементарных систем с постоянными магнитами. ГТРТ и магниторельсовые тормоза обеспечивают тормозной эффект в результате фрикционного трения башмаков о рельсы. В настоящее время в ряде стран, таких как КНР, Япония, Франция, ФРГ, Испания, Россия и других ведутся работы по созданию и использованию вихретоковых тормозов. ВТ работают на принципе взаимодействия вихревых токов, индуктированных ими в рельсе, с их собственным магнитным потоком. Тормозные башмаки длиной мм размещаются между колесами тележек над рельсами с рабочим воздушным зазором мм над рельсами. Питание вихретокового тормоза осуществляется от тяговых двигателей. Мощность возбуждения обмоток одного тормозного башмака ВТ составляет кВт. На эффективность работы ВТ, в значительной мере, влияет значение тока возбуждения и величина зазора между башмаком и рельсом. Основное преимущество ВТ состоит в создании тормозной силы не фрикционным, а электромагнитным способом без непосредственного контакта башмака и рельса. Заметим, что ВТ целесообразно использовать для торможения при скоростях движения выше кмч. А недостатком их следует считать сравнительно большую мощность, расходуемую для торможения. Весьма эффективно для торможения использование электромагнитного рельсового тормоза. ЭМРТ создает усилия притяжения между башмаками тормоза и рельсами за счет намагничивания рельса постоянным магнитным потоком башмака. Известны конструкции электромагнитного рельсового тормоза с продольным и поперечным магнитным потоками относительно направления движения поезда. Анализ публикации в отечественной и зарубежной литературе показывает следующее. Магниторельсовыс тормоза с постоянными магнитами существенно уступают по эффективности торможения ЭМРТ при одинаковой длине башмака и не могут конкурировать с последними. ВТ резко падает. Электромагнитные рельсовые тормоза при сравнительно небольшой мощности источников питания способны создавать при различных скоростях движения поезда значительно большую тормозную силу по сравнению с магниторельсовыми и вихретоковыми тормозами. Независимость действия ЭМРТ от колодочного, дискового, электродинамического и иных типов тормозов позволяет использовать его одновременно с ними и достигать при этом сокращения длины тормозного пути до при оборудовании всего подвижного состава башмаками электромагнитных рельсовых тормозов. В зависимости от условий эксплуатации и типа подвижного состава ЭМРТ различаются по роду тока, конструктивному выполнению полюсов и катушек башмаков, типам их подвешивания, схемам питания и управления. Башмаки ЭМРТ могут выполняться со сплошными или секционированными полюсами, со съемными или выполненными за одно с полюсами трущимися накладками. Секционированные башмаки по своей эффективности значительно превосходят ЭМРТ со сплошными полюсами. Главным образом, ЭМРТ предназначены для работы в режиме экстренного торможения. При одновременном использовании пневматического тормоза и ЭМРТ резко увеличивается износ башмаков, что сокращает срок их службы. При значительном износе цельных полюсов возникает необходимость полной их замены новыми, что экономически нецелесообразно. В башмаках со съемными трущимися частями при износе последних требуется только смена накладок. Имеются конструкции ЭМРТ с питанием катушек постоянным и переменным током. Однако, наибольшее распространение получили ЭМРТ постоянного тока, так как они более просты в эксплуатации и создают большие тормозные усилия. В диссертации предложена более подробная классификация тормозов, непосредственно взаимодействующих с рельсом рис. Рис.