Опыт разработки специальных технических условий (СТУ) для проектирования линейных электрических двигателей

Аннотация

Опыт разработки специальных технических условий (СТУ) для проектирования линейных электрических двигателей

Полный текст

 Специальные технические условия (СТУ) для проектирования линейных электрических двигателей рассматривают основные требования по обоснованию тяговых, весовых, энергетических и стоимостных показателей линейного электрического двигателя на множестве его технических характеристик.

В указанных СТУ эти требования были сформулированы на основе изучения опыта проектирования линейных двигателей для существующих магнитолевитационных транспортных систем (МЛТС) [1, 2]. Такой подход при разработке СТУ выполнен правомерен и был применен для разработки СТУ для ВСМ-2 Москва – Казань.

Вместе с тем, анализ современных подходов к проектированию линейных тяговых двигателей показал, что обоснование ключевых показателей (тяга, вес, энергопотребление и стоимость) тяговых линейных двигателей по своей сути представляет собой задачу комплексной оптимизации этих показателей на множестве технических характеристик двигателей.

Существующая в России практика выработки проектных решений в области линейных двигателей направлена, в основном, на прямые расчёты их тяговых характеристик с последующей доводкой двигателей на стендах или опытных полигонах. Широко применяющийся метод конечных элементов полезен для расчётов магнитного потока в любой точке и, на этой основе, - для расчёта тяговых показателей двигателя (решение прямой задачи оценки эффективности двигателя). Однако, этот метод очень трудоёмок и не обеспечивает эффективного решения обратной задачи (т.е. многократного повторения прямой задачи в циклах оптимизации).

Альтернативой методу конечных элементов является моделирование магнитных потоков в тяговом линейном двигателе (в том числе, - для постоянных магнитов) потоком линейного проводника с током. Получающиеся при этом простые аналитические выражения могут быть эффективно использованы для решения и простых, и обратных задач оценки эффективности линейных тяговых двигателей.

Эти положения являются основой совершенствования СТУ по проектированию линейных тяговых двигателей для магнитолевитационных транспортных систем.