Проаналізовано основні складові пожежної небезпеки електрообладнання рухомого потягу метрополітену та причин виникнення пожеж. Обгрунтовано висновок щодо необхідності розробки автоматичного пожежогасіння підвагонного устаткування потягу.

Розглянуто проблеми удосконалення параметрів вагона та верхньої будови колії з урахуванням їх взаємодії в зоні з ізольованою стиковою нерівністю. Розкрито залежності прогинів приймаючої рейки колії під першою шпалою на фазі їх зростання від експлуатаційних і конструктивних параметрів транспортного засобу та верхньої будови колії. Визначено механічні параметри вагона та колії раціонального й оптимального типів, що забезпечують задані характеристики їх взаємодії. Увагу приділено вибору експлуатаційних і конструктивних параметрів вагона та верхньої будови колії на етапах проектування й удосконалення транспортних засобів, а також розробці їх швидкісних режимів руху.

Рассмотрены проблемы усовершенствования параметров вагона и верхнего строения пути с учетом их взаимодействия в зоне с изолированной стыковой неровностью. Раскрыты зависимости прогибов принимающей рельсы пути под первой шпалой на фазе их возрастания от эксплуатационных и конструктивных параметров транспортного средства и верхнего строения пути. Определены механические параметры вагона и пути рационального и оптимального типов, обеспечивающие заданные характеристики их взаимодействия. Уделено внимание выбору эксплуатационных и конструктивных параметров вагона и верхнего строения пути на этапах проектирования и усовершенствования, а также разработке их скоростных режимов движения.

Изложены результаты исследований проблемы защиты тягового электропривода вагона метрополитена от гармоники напряжения питающей сети частотой 300 Гц, генерируемой импульсным преобразователем тяговых подстанций. Предложены схемы защитных фильтров и приведены полученные зависимости для оценки влияния их параметров на уровень фильтрации одиозных гармоник.

Presented the solution of a problem of assigned lifetime prolongation of subway car bogie frame by complete renovation with modernization of separate components.

Рассмотрены вопросы разработки эффективного тягового электропривода постоянного тока с IGBT-преобразователями для вагонов метрополитена.

Експериментально підтверджено аналітично встановлену залежність розмірів пожежі від динаміки максимальної та середньої температур газоповітряних потоків у випадку горіння поїзда, що рухається в тунелі метрополітену. Одержано аналітичні вирази, що дозволяють розраховувати розміри теплових факторів пожежі та критичних параметрів вентиляції тунелів за умов роботи системи тунельної вентиляції в режимі димовиведення. Розроблено алгоритм оцінки ефективності системи димовиведення, яка визначає небезпеку надходження диму та пожежних газів на маршрути евакуації пасажирів у випадку горіння поїзда, що рухається в тунелі метрополітену.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена дослідженню технології обслуговування і діагностування вагонів метрополітену. Розроблені математичні моделі кількісної оцінки надійності, діагностичного та матеріально-технічного забезпечення. Експериментальне дослідження присвячено віброакустичному діагностуванню підшипників тягових двигунів. Наведені приклади практичної реалізації результатів досліджень з діагностування та застосування переносних діагностичних приладів; наводяться дані про економічну ефективність практичного впровадження результатів роботи.

Вперше створено комплексну концепцію побудови ефективної системи електричної тяги, що базується на застосуванні системи глибокого вводу, яка забезпечує енергоощадження у ході експлуатації метрополітенів. Запропоновано нову структуру тягового електропостачання на основі використання повздовжньої високовольтної лінії живлення електрорухомого складу, що дає можливість підвищити рівень ресурсоощадження на метрополітенах. Одержали подальший розвиток основи теорії дванадцятипульсних напівкерованих випрямлячів з резервним вольтододатком, які дозволяють забезпечити стабілізацію напруги живлення, теорія автономних інверторів напруги з "м'якою" комутацією силових ключів для тягових асинхронних електроприводів вагонів метрополітенів, побудованої на основі застосування вольтододаткових модулів, що забезпечує підвищення коефіцієнта корисної дії тягового асинхронного електропривода, а також наукові основи побудови обернених силових перетворювачів з проміжною ланкою однофазного змінного струму підвищеної частоти на основі застосування однорідних перетворювальних структур.

Розглянуто причини та процес зносу тягових редукторів електропоїздів. Показано основні напрямки розвитку проблем трибології для тягового рухомого складу. Визначено передумови та методи розрахунку деталей на міцність.

Рассмотрено влияние учета основного сопротивления движению поезда на построение оптимальных алгоритмов для поездов метрополитена, а также на расход энергии. Нестационарный характер движения циркуляционных потоков учитывается через коэффициент трения воздушной среды. Величины указанных коэффициентов должны быть определены для каждого конкретного перегона метрополитена. Предложенный метод позволяет определить резервы экономии энергоресурсов во время следования электропоезда по всем элементам участка в каждом конкретном случае.

Обоснована целесообразность использования системы ТПН - АД с фаззи-регулированием при модернизации электроприводов эскалаторов метрополитенов. Приведен алгоритм работы фаззи-регулятора, обеспечивающий минимизацию потерь энергии. Выполнено моделирование системы электропривода с фаззи-регулятором в статистических и динамических режимах, и показана эффективность работы электропривода с предложенным принципом регулирования.

Розглянуто основні результати розробки і впровадження в 2012 р. енергозберігаючої світлодіодної системи освітлення вагонів Київського метрополітену.

Рассмотрено влияние возмущений воздушной среды на технико-эксплуатационные характеристики подвижного состава метрополитена. Возмущения воздушной среды оказывают влияние на обеспечение санитарно-гигиенических условий, проведение противопожарных мероприятий, кинематические и геометрические характеристики подвижного состава метрополитена, а также существенно влияют на тяговые и энергетические характеристики.

Виконано експериментальне дослідження параметрів енергії гальмування електропоїздів за умов Дніпропетровського метрополітену (Україна). Встановлено, що в режимі реостатного гальмування утилізується 15 - 50 % енергії, витраченої на тягу поїздів. Запропоновано та оцінено якісні показники ефективності енергії рекуперації, що необхідно враховувати під час вибору раціонального заходу з підвищення ефективності використання енергії гальмування електропоїздів.

Визначено об'ємний напружено-деформований стан (НДС) головки рейки залізничної колії за взаємодії із колесами рухомого складу, проаналізовано різні форми контактної взаємодії, одержано дані, необхідні для розрахунку довговічності рейок залізничної колії. В основі розрахунку об'ємного НДС лежить метод скінченних елементів. Виконано розрахунок об'ємного НДС головки рейки залізничної колії за взаємодії із колесами рухомого складу для різних випадків геометрії контактуючих поверхонь. Надано результати розрахунку, як у графічній, так і у табличній формах. Виконано порівняння різних варіантів умов контакту. Одержані результати проаналізовано та зроблено висновки щодо оптимальності умов контактної взаємодії. Одержані результати розрахунку показали, що за критерієм мінімізації контактних напружень у рейках типу Р50 для умов контакту, характерних для прямої ділянки колії, використання колеса рухомого складу з профілем за кресленням ЗАТ "МІНЕТЕК" не є найбільш раціональним рішенням. Найбільш раціональним у цьому випадку, серед розглянутих, є укладка рейок у колію з ухилом 1:20 та використання колеса з профілем поверхні кочення конусністю 1:10. Одержано результати аналізу контактної взаємодії головки рейки залізничної колії із колесом рухомого складу в тривимірній пружній постановці для різних умов контактної взаємодії. Ці дані можуть бути використані для оптимізації умов контактної взаємодії та наукового обурунтування причин появи дефектів контактно-втомного походження в головках рейок залізничної колії. Запропоновану модель можна ускладнювати, враховуючи в розрахунках залишкові напруження в рейках, зміцнення поверхневого шару, наявність початкових дефектів у результаті недосконалості процесу виготовлення тощо.

Рассмотрены теоретические и практические вопросы работы тяговых передач, их динамика, прочность и технический ресурс. Обоснована целесообразность внедрения новых технологий ремонта, восстановления, уменьшения трения и повышения ресурса. Предложена комплексная модель оценки ресурса тяговых передач подвижного состава, рельсового электротранспорта для всех стадий его жизненного цикла. Отмечено, что данная модель базируется на линейных и экспоненциальных зависимостях износа рабочей поверхности зубчатых колес, а основные условия ее работы - износная равнопрочность при использовании новых технологий эксплуатации и ремонта. Описаны инструментальные методы контроля и диагностирования тяговых передач рельсового электротранспорта.

По результатам анализа значительного количества исследований установлено, что наиболее рациональным вариантом с точки зрения энергоэффективности является размещение емкостного накопителя энергии на подвижном составе метрополитена с системами электродинамического торможения. Выполнена регистрация энергообменных процессов при эксплуатации подвижного состава метрополитена с системами электродинамического торможения на Святошинско-Броварской линии. По результатам измерений выполнены исследования количества и мощности энергии электродинамического торможения. Предложен подход по определению параметров накопителя для заданного режима ведения подвижного состава метрополитена, который предусматривает вычисления необходимого значения энергоемкости и мощности на основании анализа вероятностных характеристик. По результатам исследований для заданных условий предложено размещение на модернизированном подвижном составе метрополитена накопителя энергии, который состоит из конденсаторных модулей 60ЭК406 производства ЗАО "ЭЛТОН" ("ЭСМА").

Описано основні технічні рішення, використані під час розробки та впровадження енергозберігаючих світлодіодних систем освітлення вагонів метро Куренівсько-Червоноармійської лінії Київського метрополітену, і результати експлуатації систем освітлення вагонів метро, розроблених і впроваджених ІПММС. Установлено, що у порівнянні зі стандартними системами освітлення з люмінесцентними світильниками світлодіодні системи забезпечують економію електроенергії в 3,5 разу і збільшення освітленості більше ніж у 1,5 разу.

Виконано узагальнений аналіз стану існуючого парку рухомого складу вітчизняного метрополітену. Встановлено, що оновлення парку вагонів метрополітену в Україні здійснюється за двома напрямками: придбання нових вагонів та продовження терміну експлуатації вагонів з одночасною їх модернізацією. Визначено, що головними відмінностями нового та модернізованого рухомого складу є покращений інтер'єр та екстер'єр, впровадження на ньому енергозберігаючого обладнання, насамперед систем рекуперації, мікропроцесорної системи управління, ефективного асинхронного приводу, створення умов для перевезення осіб з особливими потребами. За результатами аналізу існуючих досліджень встановлено, що основними напрямками подальшого розвитку та оновлення рухомого складу метрополітену є заходи щодо підвищення безпеки руху, впровадження енергозберігаючих та інформаційних технологій, сучасних композитних матеріалів, підвищення комфортності для машиністів і пасажирів.