Electrotechnical complex of maglev rolling stock


Cite item

Full Text

Abstract

Background: The development of work in the field of creating cargo maglev transport systems is associated with the development and study of the electro technical complex of the rolling stock for the operating range with long stretches in poorly developed territories.

Aim: The aim of the work is to substantiate the structure and parameters of the components of the electro technical complex of the rolling stock, to study the operating modes.

Methods: The main research methods are functional structural analysis and synthesis, computer modeling, computational studies, analysis of research results.

Results: As a result of the research, the factors that determine the appearance of the electrotechnical complex of the rolling stock have been identified. The basic requirements for the electrical complex are formulated. The structure was developed and the parameters of the components of the electrical complex for the transport platform with magnetic levitation were determined. A high-speed flat car model 13-6990 for the transportation of containers was chosen as the closest railway analogue. A computer model of a combined traction-levitation system based on a linear reluctance inductor motor has been developed. The results of computational studies, confirming the physical feasibility of the electrical complex of the rolling stock with linear reluctance inductor motors, are presented.

Conclusion: The practical significance lies in the fact that the proposed concept of constructing an electro technical complex of rolling stock provides for the creation of a maglev transport system with a low-cost infrastructure.

cture.

About the authors

Alexander V. Kireev

Joint-stock company “Scientific and Technical Center “PRIVOD-N”

Email: akireev@privod-n.ru
ORCID iD: 0000-0003-1157-2402
SPIN-code: 9674-4388

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, 346428, Russia, Novocherkassk, st. Krivoshlykova 4a.

Nikolay M. Kozhemyaka

Joint-stock company “Scientific and Technical Center “PRIVOD-N”

Email: nkozhemyaka@privod-n.ru
ORCID iD: 0000-0002-3976-7546
SPIN-code: 7921-4510

Candidate of Technical Sciences

Russian Federation, 346428, Russia, Novocherkassk, st. Krivoshlykova 4a.

Gennady N. Kononov

Closed Joint-Stock Company “Scientific and Technical Center “PRIVOD-N”

Author for correspondence.
Email: gkononov@privod-n.ru
ORCID iD: 0000-0002-5511-9311
SPIN-code: 9565-6740

Specialist of Maglev Transport Systems

Russian Federation, 346428, Rostov region, Novocherkassk, Krivoshlykova St., 4a.

References

  1. Киреев А.В., Кожемяка Н.М., Кононов Г.Н. Предпосылки создания высокоскоростной контейнерной транспортной системы // Транспортные системы и технологии. – 2017. – Т.ٔ 4. – №10. – C. 4–41. [Kireev AV, Kozhemyaka NM, Kononov GN. Prerequisites for the creation of a high-speed container transport system. Transportation Systems and Technology. 2017;4(10):4-41. (Russ., Engl.)]. doi: 10.17816/transsyst2017345-41
  2. Антонов Ю.Ф., Никитин В.В., Хожаинов А.И. Технология HSST в проектах LINIMO и ROTEM / Труды I Международной научно-практической конференции «Магнитолевитационные транспортные системы и технологии» 29-31 октября 2013 года; СПб. Под общ. ред. Антонова Ю.Ф., СПб: ООО PUDRA, 2013 – С. 18–25. [Antonov JuF, Nikitin VV, Hozhainov AI. Tehnologija HSST v proektah LINIMO i ROTEM In: Antonov JuF, aditor. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference “Maglev Transportation Systems and Technologies”. 2013 October 29-31; St. Petersburg: LLC PUDRA, 2013. p. 18-25 (In Russ.)].
  3. Siemens RH. Propulsion System and Power Supply for TRANSRAPID Commercial Lines. [Internet]. [cited 2021 June 20]. Available from: https://www.semanticscholar.org/paper/Propulsion-System-and-Power-Supply-for-TRANSRAPID-Siemens/abd1b963bb9b821915107b0efcae3dccd7974523#citing-papers.
  4. Hellinger R, Mazur T, Nothhaft J. STATIONARY COMPONENTS OF THE LONG-STATOR PROPULSION SYSTEM FOR HIGH-SPEED MAGLEV SYSTEMS. [Internet]. [cited 2021 June 20]. Available from: https://www.semanticscholar.org/paper/STATIONARY-COMPONENTS-OF-THE-LONG-STATOR-PROPULSION-Hellinger-Mazur/ce40db8a9076af57e575f0ae33b751d6f08f09dd
  5. General Atomics. Maglev Technologies. [Internet]. Website Company General
  6. Atomics (GA); [cited 2021 June 20]. Available at: http://www.ga.com/urban-maglev
  7. James K, Rodriguez L, Hinds S. and Thicksten E. Maglev Freight Conveyor Systems. [Internet]. [cited 2021 June 20]. Available from:
  8. https://www.semanticscholar.org/paper/Maglev-Freight-Conveyor-Systems-No-.-121-James-Rodriguez/be38c36d90a80a8312968b4e42b1535b663a4033
  9. Зайцев А.А. Технология «Магтрансити» в проекте «Санкт-Петербургский Маглев» // Известия ПГУПС. – 2013. – № 4. – С. 5–17. [Zaitsev AA. Technology “Magtranscity” in the project “St. Petersburg Maglev”. Izvestia PGUPS. 2013;(4):5-17. (In Russ.)]. Доступно по: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologiya-magtransiti-v-proekte-sankt-peterburgskiy-maglev Ссылка активна на: 20.06.2021.
  10. Зайцев А.А. Грузовая транспортная платформа на магнитолевитационной основе: опыт создания // Транспортные системы и технологии. – 2015. – Т. 2. – № 1. – C. 5–15. [Zaytsev AA. Gruzovaja transportnaja platforma na magnitolevitacionnoj osnove: opyt sozdanija . Transportation Systems and Technology. 2015;2(2):5-15. (In Russ.)]. Доступно по: https://transsyst.ru/transsyst/article/view/7592 Ссылка активна на: 20.06.2021.
  11. Зайцев А.А. Магнитолевитационный транспорт: ответ на вызовы времени // Транспортные системы и технологии. – 2017. – Т. 3. – №1. – C. 5–13. [Zaytsev AA. Magnetothevitational transport: response to time challenges. Transportation Systems and Technology. 2017;3(1):5-13. (In Russ.)]. 10.17816/transsyst2017315-13' target='_blank'>https://doi: 10.17816/transsyst2017315-13
  12. Реднов Ф.А. Трехфункциональный односторонний линейный индукторный двигатель: дис.…канд. техн. наук. – Новочеркасск, 1993. – 205 с. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30158921 Ссылка активна на: 20.06.2021. [Rednov FA. Trekhfunktsional'nyy odnostoronniy lineynyy induktornyy dvigatel' [dissertation]. Novocherkassk; 1993. 205 р. (In Russ.)]. [cited 2021 June 20]. Available from: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30158921
  13. Талья И.И., Серебряков В.И., Суслова К.Н. и др. Система линейного электропривода и магнитной подвески на базе линейного индукторного электродвигателя для вагона городского и пригородного сообщения // Электровозостроение. – 1990. – Т. 31. – С. 175–187. [Tal'ja II, Serebrjakov VI, Suslova KN, et al. Sistema linejnogo elektroprivoda i magnitnoj podveski na baze linejnogo induktornogo elektrodvigatelja dlja vagona gorodskogo i prigorodnogo soobshhenija. Elektrovozostroenie. 1990;(31):175-187. (In Russ.].
  14. ÜSTKOYUNCU, Nurettin & RAMU, Krishnan. (2015). A performance comparison of conventional and transverse flux linear switched reluctance motors. Turk J Elec Eng & Comp Sci. 2015;23: 974-986. 10.3906/elk-1305-214' target='_blank'>https://doi: 10.3906/elk-1305-214
  15. Prasad N, Jain S, Gupta S. Electrical Components of Maglev Systems: Emerging Trends. Urban Rail Transit. 2019;5:67-79. https://doi.org/10.1007/s40864-019-0104-1
  16. Коломейцев Л.Ф., Пахомин С.А. Развитие теории и создание новых конструкций индукторных машин // Известия вузов. Электромеханика. – 2005. – № 2. – С. 6–10. [Kolomejcev LF, Pahomin SA. Razvitie teorii i sozdanie novyh konstrukcij induktornyh mashin . Izvestija vuzov. Jelektromehanika. 2005;2:6-10. (In Russ.)]. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=9144874. Ссылка активна на: 20.06.2021.
  17. Скоростная вагон-платформа для перевозки контейнеров модели 13-6990
  18. [Skorostnaja vagon-platforma dlja perevozki kontejnerov modeli 13-6990. [Internet]. (In Russ.)]. Доступно по: http://www.vnikti-kolomna.ru/development/tech/skorostnaya-vagon-platforma-dlya-perevozki-konteynerov-modeli-13-6990.html. Ссылка активна на 20.06.2021.
  19. ПАО «Калужский двигатель» [PAO "Kaluzhskij dvigatel'" [Internet]. In Russ.)]. Доступно по: http://kadvi.ru/modul-dlya-gazoturbovozov/. Ссылка активна на: 20.06.2021.
  20. Литовченко В.В. 4q-S – четырехквадрантный преобразователь электровозов переменного тока // Известия вузов. Электромеханика. – 2000. – № 3. – С.64–73. [Litovchenko VV. 4q-S – chetyrehkvadrantnyj preobrazovatel' jelektrovozov peremennogo toka. Izvestija vuzov. Jelektromehanika. 2000;(3):64-73. (In Russ.)].
  21. Магин В.В., Панасюк М.Б. Особенности конструкции высокоскоростных синхронных генераторов с постоянными магнитами, предназначенных для работы в составе системы электродвижения. Вопросы электромеханики. – Т. 149. – 2015. – С. 18–22. [Magin VV, Panasjuk MB. Osobennosti konstrukcii vysokoskorostnyh sinhronnyh generatorov s postojannymi magnitami, prednaznachennyh dlja raboty v sostave sistemy jelektrodvizhenija. Voprosy jelektromehaniki. 2015;(149):18-23. (In Russ.)]. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28420546. Ссылка активна на: 20.06.2021.
  22. Каталог. Батареи для транспорта. ООО «Лиотех-Инновации». [Katalog. Batarei dlja transporta. LLC «Lioteh-Innovacii». [Internet]. (In Russ.)]. Доступно по: https://www.liotech.ru/products/batarei-i-nakopiteli/#. Ссылка активна на 20.06.2021.
  23. Евстафьев А.М. Оценка энергоемкости бортового накопителя энергии для тягового подвижного состава // Бюллетень результатов научных исследований. – 2018. – № 2. – С. 7–17. [Evstaf'ev AM. Ocenka jenergoemkosti bortovogo nakopitelja jenergii dlja tjagovogo podvizhnogo sostava. Bjulleten' rezul'tatov nauchnyh issledovanij. 2018;(2):7-17. (In Russ.)]. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35214018 Ссылка активна на 20.06.2021.
  24. Варакин И.Н., Менухов В.В., Самитин В.В. Применение электрохимических конденсаторов ЗАО «ЭЛТОН» в составе гибридных энергосиловых установок на карьерном автотранспорте // Горное оборудование и электромеханика. – 2007. – № 11. – С. 10–14. [Varakin IN, Menuhov VV, Samitin VV. Primenenie jelektrohimicheskih kondensatorov ZAO "ELTON" v sostave gibridnyh jenergosilovyh ustanovok na kar'ernom avtotransporte. Gornoe oborudovanie i elektromehanika. 2007;(11):10-14. (In Russ.)]. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=9604529 Ссылка активна на 20.06.2021.
  25. Евстафьев А. М. Выбор топологии схем тягового привода электрического
  26. подвижного составав // Изв. Петерб. ун-та путей сообщения. – СПб.: ПГУПС, 2010. – Вып. 3 (24). – С. 89–98. [Evstaf'ev AM. Vybor topologii shem tjagovogo privoda jelektricheskogo podvizhnogo sostava. Izvestija Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University. 2010;3(24):89-98. (In Russ.)]. Доступно по: https://elibrary.ru/item.asp?id=15548707 Ссылка активна на 20.06.2021.
  27. Бабак С.Ф., Васильев В.И., Ильясов Б.Г. и др. Основы теории многосвязных систем автоматического управления летательными аппаратами: Учеб. пособие / Под ред. Красилыцикова М.Н. – М.: Изд-во МАИ, 1995. – 288 с. [Babak SF, Vasil'ev VI, Il'jasov BG, et al. Fundamentals of the theory of multiply connected systems for automatic control of aircraft: schoolbook. Krasilycikova MN, editors. Moscow: MAI; 1995. 228 p. (In Russ.)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Kireev A.V., Kozhemyaka N.M., Kononov G.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies