Наукова робота на кафедрі ведеться за трьома основними напрямками.
– Електромеханічне перетворення енергії в перспективному рейковому транспорті (керівник – проф. Омельяненко В.І.)
– Ресурсо – і енергозберігаючі технології на залізницях
(керівник – доц. Овер’янова Л.В.).
– Динаміка рухомого складу залізниць і його взаємодія з рейковою колією (керівник – проф. Маслієв В.Г.).
Роботи напрямку Електромеханічне перетворення енергії в перспективному рейковому транспорті проводились за темами: Тяговий електропривод рухомого складу; Поїзди з нахилом кузовів; Накопичувачі енергії для залізниць.
Роботи за темою тягового електроприводу рухомого складу очолює проф. Любарський Б.Г. На цей час створені теоретичні основи для оцінки ефективності систем перетворення енергії в тяговому електроприводі на базі сучасних і перспективних електродвигунів: асинхронних, синхронних з електромагнітним збудженням та збудженням від постійних магнітів, а також індукторних – реактивних та з аксіальним полем. На базі цих основ створено програмно – алгоритмічний комплекс, що дає можливість визначити раціональні типи електромеханічних перетворювачів енергії для поїздів приміського, міжрегіонального та швидкісного сполучення.
Лінійний двигун механізму нахилу
Модель механізму нахилу М 1:4
Для поїздів з нахилом кузовів вперше в світі запропоновано привод системи нахилу на базі лінійного двигуна електромагнітного типу, який забезпечує перетворення електричної енергії безпосередньо в нахил кузова вагона при його русі у кривих ділянках колії. Встановлені закономірності зв’язків геометричних та електрофізичних параметрів приводу з його робочими характеристиками.
В якості засобу енергозбереження для рухомого складу та систем енергопостачання залізниць на кафедрі розроблено інерційний накопичувач енергії з ротором кільцевого виду та системою електромеханічного перетворення енергії у вигляді оберненої машини постійного струму зі збудженням від постійних магнітів та напівпровідниковим комутатором. Доведено, що застосування такого накопичувача в тяговій мережі може суттєво зменшувати коливання напруги в контактній мережі, а також вирівнювати добовий графік навантаження. Показано, що використання накопичувача такого типу в якості бортового пристрою на приміських електропоїздах забезпечує економію електроенергії на кожному циклі “розгон – гальмування” при зупинках більш ніж 30%.
Роботи цього напрямку виконувались за держзамовленням та згідно господарчих договорів.
Роботи за держзамовленням.
«Розробка наукових основ створення електромеханічного приводу для механізму нахилу вагонів швидкісного залізничного транспорту України».
«Розробка наукових основ створення випробувального стенду з накопичувачем енергії для швидкісних поїздів».
«Розробка практичних положень створення приміських швидкісних поїздів з нахилом кузовів та накопичувачем енергії».
Роботи, що виконувались згідно господарчих договорів. НВО «Електроважмаш» та ПАТ “Крюковський вагонний завод”.
«Розробка програмно-алгоритмічного комплексу проектування тягових синхронних двигунів із збудженням від постійних магнітів».
«Розробка програмно-алгоритмічного комплексу проектування двигунів з поперечним полем».
«Розробка стенду для випробування системи електромеханічного перетворення енергії для вагон-моторного рухомого складу».
«Розробка наукових основ створення електромеханічного приводу для механізму нахилу вагонів швидкісного залізничного транспорту України».
Цілий ряд робіт виконувався також за власною ініціативою.
“Програмно-алгоритмічний комплекс для дослідження робочих і енергетичних характеристик рухомого складу та систем його електропостачання”. Цей комплекс дає можливість у реальному часі спостерігати процеси, що протікають у ходовій частині, в системі тягової електропередачі, а також у системах електропостачання залізниць. Програмний продукт захищено Свідоцтвом права на твір №53923 “Компьютерна програма розрахунку режимів роботи та руху поїздів з електричною тягою, що оснащені тяговими двигунами змінного струму”.
За результатами цієї роботи розроблено концептуальний проект тягово – левітаційної системи електродинамічного типу для вантажної платформи з контейнером масою 40 тон, що рухається на відстані 80 мм від направляючої структури зі швидкістю 110 м/с.
По роботам цього напрямку захищена одна докторська та сім кандидатських дисертацій.
Роботи по напрямку Ресурсо – і енергозберігаючі технології на залізницях виконувались співробітниками кафедри на замовлення Головного управління електрифікації та електропостачання Укрзалізниці та окремих залізниць України.
Так, у 2013 році створено «Енергетичну стратегію Укрзалізниці на період до 2015 року і на перспективу до 2020 року», яка узгоджена Головними управліннями (наказ Укрзалізниці від 27.11.2012 р. № 362-ЦЗ) та затверджена державною адміністрацією залізничного транспорту України 26.11.2013 р.
За останні роки виконані наступні роботи.
«Розробка технічного завдання на створення автоматизованої системи прогнозування погодинного, добового, місячного обсягу споживання електроенергії на потреби залізниць».
«Розробка технічного завдання на проектування контактної мережі змінного струму для швидкостей руху до 200 км/год».
«Концепція схемо-технічних рішень зовнішнього електропостачання тягових підстанцій при існуючих режимах роботи енергосистем в умовах ринкової економіки».
«Концепція організації діагностики пристроїв електропостачання залізниць і технічного обслуговування їх по стану».
«Розробка технічного завдання та технічної документації на автоматизовану систему діагностики струмоприймачів».
Пристрій ПРВ-3,3
„Розробка технічного завдання, техноробочого проекту на пристрій регулювання статичних та динамічних характеристик вимикачів тягових підстанцій постійного струму”. Згідно цього технічного завдання виготовлено пристрій регулювання вимикачів ПРВ-3,3, який впроваджено в експлуатацію на Придніпровській залізниці.
За результатами наукових робіт цього напрямку захищено три кандидатські дисертації.
Напрямок Динаміка рухомого складу залізниць і його взаємодія з рейковою колією є продовженням робіт П. М. Мухачова та С. М. Куценка.
Стенд для дослідження пневморесор
В цьому напрямку виконувались за замовленням ПАТ «Луганськтепловоз» госпдоговірні роботи «Дослідження та проектні роботи зі створення пневмопідвішування візка для дизель-електропотягів з підвищеними динамічними та експлуатаційними показниками» та «Розробка технічної документації для пружного осьового приводу коліс з підшипниками котіння».
Захищена одна докторська та дві кандидатські дисертації.
На базі кафедри працює Спеціалізована вчена рада Д64.050.15 по захисту докторських і кандидатських дисертаций за напрямом 05.22.09 – Електротранспорт.
Книги, що написані співробітниками кафедри
Гончаров Ю.П., Панасенко М.В, Статичні перетворювачі тягового рухомого складу Навчальний посібник Харків: НТУ „ХПІ”, 2007. – 192 с. |
 Зайончковський В. М., Маслієв В. Г., Якунін Д. І.Загальна будова, теплові розрахунки енергетичних установок та питання технології виготовлення екіпажної частини тепловозівНавчальний посібник Харків: НТУ «ХПІ», 2008. – 196 с. |
В.Г. Маслієв. Сучасні конструкції та динаміка рухомого складу залізниць Навчальний посібник Харків: Вид-во «Підручник НТУ «ХПІ»», 2014. – 106 с. |
