Розрахунок параметрів електромеханічного амортизатора швидкісного електропоїзда
DOI:
https://doi.org/10.32703/2617-9059-2023-41-2Ключові слова:
електромеханічний амортизатор, рекуперація, нахил кузова, електрорухомий склад, коливання.Анотація
Стаття розглядає питання системи ходової частини швидкісного електропоїзду з нахилом кузова та системою рекуперації коливань. Описано переваги використання електромеханічного амортизатора перед гідравлічною системою, пневматичною та аналогічними. Авторами було розглянуто основні характеристики електромеханічного амортизатора постійного струму. Було представлено основні габаритні параметри амортизатора. Приділяється увага актуальності використання електромеханічного амортизатора лінійного типу, у порівнянні з аналогами у тому числі й у можливості рекуперувати енергію. Звертається увага на структуру електромеханічного амортизатора постійного струму. Розглянута функціональна схема керування електромеханічним амортизатором та описано алгоритм керування. Визначені розрахункові області параметрів електромеханічного амортизатора. Представлена 3D модель електромеханічного амортизатора у програмному середовищі Ansys Electronics. Побудована кінцево-елементна сітка для подальших розрахунків магнітного поля та індуктивності. У статі приділяється увага розрахунку магнітного поля у найбільш напруженому режимі. Отримано картину магнітного поля амортизатора при максимальному робочому зазорі та обговорено проміжкові підсумки. Представлені результати розрахунку індуктивності в залежності від робочого зазору амортизатора. Зроблено висновки за результатом розрахунків магнітних та електричних параметрів електромеханічного амортизатора на базі лінійного двигуна постійного струму.
Посилання
Michell, M., Martin, S. & Laird, P. (2014). Building a railway for the 21st century: bringing high speed rail a step closer. In Conference on Railway Excellence, Proceedings (pp. 612-621). Australia: Railway Technical Society of Australasia.
Goolak, S., Liubarskyi, B., Sapronova, S., Tkachenko, V., Riabov, I., & Glebova, M. (2021). Improving a model of the induction traction motor operation involving non- symmetric stator windings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(8(112)), 45-58. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.236825.
Liubarskyi, B., Petrenko, O., Iakunin, D., & Dubinina, O. (2017). Optimization of thermal modes and cooling systems of the induction traction engines of trams. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(9(87)), 59-67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102236.
Smith, R.A., & Zhou, J. (2014). Background of recent developments of passenger railways in China, the UK and other European countries. Journal of Zhejiang University Science A, 15, 925–935.
Karimi Eskandary, P., Khajepour, A., Wong, A., & Ansari, M. (2018). Analysis and optimization of air suspension system with independent height and stiffness tuning. International Journal of Automotive Technology, 5, 807−816. https://doi.org/10.1007/s12239−016−0079−9.
Yeritsyan, B. (2016). Syntez kombinovanoyi systemy nakhylu kuzova shvydkisnoho elektrychnoho rukhomoho skladu [Synthesis of the combined body tilt system of high-speed electric rolling stock]. Doctor’s thesis. Kharkiv: NTU "KhPI" [in Ukraine].
Yatsko, S., Sidorenko, A., Vashchenko, Y., Lyubarskyi, B., & Yeritsyan, B. (2019). Method to improve the efficiency of the traction rolling stock with onboard energy storage. International Journal of Renewable Energy Research, 9(2), 848-858.
Zuo, L., Scully, B., Shestani, J., & Zhou, Y. (2010). Design and characterization of an electromagnetic energy harvester for vehicle suspensions. Smart Materials and Structures, 19, 1–11.
Choi, S. B., Seong, M. S., & Kim, K. S. (2009). Vibration control of an electrorheological fluid-based suspension system with an energy regenerative mechanism. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 223(4), 459-469. https://doi.org/10.1243/09544070JAUTO968.
Ozulu, A., & Liubarskyi, B. (2021). Perspektyvni elektromekhanichni amortyzatory. Collection of scientific papers DUIT. "Transport systems and technologies" series, 38, 133-140. https://doi.org/10.32703/2617-9040-2021-38-130-12. [in Ukrainian].
Maemori, K. I., Tanigawa, N., & Shi, F. H. (2004, January). Optimization of a Semi-Active Shock Absorber Using a Genetic Algorithm. In International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference (Vol. 46946, pp. 123-130). https://doi.org/10.1115/DETC2004-57115.
Gandzha S., Bakhtiyor K, & Aminov D. (2019). Application of the ansys electronics desktop software package for analysis of claw-pole synchronous motor. Machines, 7, 65. https://doi.org/10.3390/machines7040065.
Kakandikar, G., & Nandedkar, V. (2018). Springback optimization in automotive shock absorber cup with genetic algorithm. Manufacturing Review, 5, 1. https://doi.org/10.1051/mfreview/2017013
Gysen, B. L., van der Sande, T. P., Paulides, J. J., & Lomonova, E. A. (2011). Efficiency of a regenerative direct-drive electromagnetic active suspension. IEEE transactions on vehicular technology, 60(4), 1384-1393. https://doi.org/10.1109/tvt.2011.2131160.
Liubarskyi, B., Lukashova, N., Petrenko, O., Pavlenko, T., Iakunin, D., Yatsko, S., & Vashchenko, Y. (2019). Devising a procedure to choose optimal parameters for the electromechanical shock absorber for a subway car. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(5(100)), 16-25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.176304.
Kimura, F., Yamamoto, A., & Higuchi, T. (2011, June). FPGA implementation of a signal synthesizer for driving a high-power electrostatic motor. In 2011 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (pp. 1295-1300). IEEE. https://doi.org/10.1109/ISIE.2011.5984345.
Xu, Y., Zhao, J., & Huang, J. (2014, October). Multiple linear motor control system based on FPGA. In 2014 17th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS) (pp. 2327-2331). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICEMS.2014.7013875.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійні умови: Це стаття з відкритим доступом, поширювана за умовами Ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє необмежено використовувати, розповсюджувати та відтворювати на будь-якому носії за умови представлення автора та джерела оригіналу.
