Experience of development of special technical specifica-tions on linear electrical motors designing

详细

Experience of development of special technical specifications on linear electrical motors designing

全文:

 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.