Аналіз перспективних напрямків удосконалення структури електромеханічної системи рейкового транспорту з метою підвищення енергетичної ефективності його функціонування

Abstract

Мета дослідження – аналіз перспективних напрямків удосконалення структури електромеханічної системи рейкового транспорту. Об’єкт дослідження – електромеханічна системи рейкового транспорту. Предмет дослідження – показники енергетичної ефективності функціонування рейкового транспорту. Дана робота присвячена комплексному дослідженню сучасних залізничних технологій та електричної тяги, а також принципів побудови, функціонування й розвитку тягового рухомого складу. Детально і послідовно розглянуто еволюцію технічних рішень у сфері електрифікації залізниць, порівняно ключові системи живлення та їх вплив на конструкцію і роботу електровозів та поїздів. Представлено оцінювання локомотива як складного об’єкту, що поєднує електротехнічні, електронні, механічні та системотехнічні компоненти. На основі аналізу будови електровоза досліджено процес перетворення електричної енергії на механічну, особливості перетікання потоків потужності в режимах тяги та гальмування, а також взаємодію основних елементів системи: джерела живлення, силового обладнання, тягових двигунів, приводу та ходових частин. У роботі проведено глибокий аналіз механіки руху поїзда на ряду параметрів: сили тяги, опору руху, впливу ухилів, кривих, аеродинамічних факторів та додаткових сил у тунелях. Окремо розглянуто поняття ефективної маси, що враховує інерцію обертових елементів — колісних пар, валів та якорів двигунів. Подано характеристики зчеплення колеса з рейкою, їх залежність від швидкості та ковзання, а також умови виникнення буксування та методи його запобігання.