Розглянуто шляхи оптимізації управління режимами змащування гребенів колісних пар локомотивів бортовими лубрикаторами. Запропоновано раціональний алгоритм управління змащуючими приладами, що забезпечує значну економію змащувальних матеріалів, зниження ступеня забруднення мастилом екіпажної частини локомотива та ймовірності боксування колісних пар в режимі змащування за високим ступенем зниження інтенсивності зношування гребенів. Розроблено систему автоматичного управління, що реалізує оптимальний алгоритм регулювання режимів змащування, а також методику вибору раціональних параметрів управління.

Приведен анализ тепловых процессов в обмотках тяговых электрических машин при их испытании на нагревание. Предложена методика оценки энергетической эффективности испытаний на нагревание.

Приведена методика определения аналитических выражений для описания магнитных характеристик тяговых электрических двигателей постоянного и пульсирующего тока.

Проведено методику визначення корисної енергії, що витрачається на виконання окремих пунктів програми приймально-здавальних випробувань тягових електричних машин.

Приведена методика выбора мощности источников системы взаимного нагружения тяговых электрических машин с механическим способом компенсации потерь холостого хода.

Увагу приділено розвитку наукових основ і вдосконаленню енергоефективних методів випробування тягових електричних машин постійного та пульсуючого струму тягового рухомого складу магістрального та промислового залізничного транспорту. Комплексно розглянуто проблему удосконалення системи приймально-здавальних випробувань тягових електромашин, вирішено її шляхом обгрунтування нових принципів визначення раціональних схем і режимів навантажування тягових електромашин. Розроблено принципи синтезу систем взаємного навантажування тягових електромашин постійного та пульсуючого струму, на основі яких визначений повний ряд можливих варіантів схеми взаємного навантажування. Науково обгрунтовано універсальні принципи регулювання режимів взаємного навантажування тягових електромашин, визначено його раціональні схеми та режими, що забезпечують зниження сумарної потужності джерел випробувальної станції, підвищення енергетичної ефективності та якості випробувань.

Рассмотрены вопросы выбора рационального режима взаимного нагружения тяговых электрических двигателей электроподвижного состава магистрального и промышленного транспорта при их испытании на нагрев. Показано, что энергетические затраты на проведение испытаний тяговых двигателей на нагрев могут быть снижены как за счет повышения энергетической эффективности системы взаимной нагрузки, так и путем оптимизации режима нагружения тяговых электромашин. Предложено проведение испытаний на нагрев тяговых двигателей электроподвижного состава магистрального и промышленного транспорта при пусковом и пятнадцатиминутном токе нагрузки соответственно. Показано, что проведение испытаний тяговых электрических двигателей на нагрев при токах нагрузки, равных пусковому или пятнадцатиминутному значениям, позволит снизить расходы электроэнергии на испытания на 20 - 30 % и сократить длительность испытаний в 3 - 4 раза при минимуме приведенной мощности источников питания системы взаимного нагружения.

Приведены результаты анализа влияния тока нагрузки тяговых электромашин при их испытании на нагрев на общий расход электроэнергии на испытания. Показано, что увеличение тока нагрузки при испытании на нагрев позволяет существенно снизить расход электроэнергии, а также уменьшить время испытания без снижения его качества.

Цель исследования - обоснование метода выбора рациональных параметров взаимного нагружения тяговых электрических двигателей при их испытании на нагрев. В основе обоснования принципа выбора рациональных параметров взаимного нагружения тяговых электродвигателей лежит теория нагревания однородного твердого тела и известные методы тепловых расчетов тяговых электромашин. Обоснована целесообразность проведения испытаний тяговых электрических двигателей на нагрев при токах нагрузки, равных пусковому току (для ЭПС магистрального транспорта) или пятнадцатиминутному току (для ЭПС промышленного транспорта). Показано, что энергетические затраты на проведение испытаний тяговых двигателей на нагрев могут быть снижены как за счет повышения энергетической эффективности системы взаимной нагрузки, так и путем оптимизации режима нагружения тяговых электромашин. Обоснована методика выбора рациональных режимов взаимного нагружения тяговых двигателей электроподвижного состава магистрального и промышленного транспорта. Повышение тока нагрузки тяговых электрических двигателей при их испытании на нагрев позволит снизить общий расход электроэнергии на проведение приемо-сдаточных испытаний, снизить время проведения испытаний и суммарные материальные затраты на ремонт тяговых двигателей электроподвижного состава магистрального и промышленного транспорта.

Розглянуто способи рушання з місця та набору швидкості поїзда. Тягові розрахунки з визначенням енергозаощаджуючих траєкторій передбачають пошук раціональної залежності витрат енергоресурсів від часу ходу поїзда. Під час вибору енергозаощаджуючих траєкторій руху поїзда та при розробці режимних карт ведення поїздів необхідно враховувати змінні параметри, такі як: профіль ділянки, масу складу, серію локомотива та ін. Розглянуто одержання енергозаощаджуючої функції управління тягою при рушанні та розгоні з метою зменшення питомих витрат енергоресурсів за рахунок удосконалення алгоритму розрахунку багатоваріантних траєкторій руху поїзда. Запропоновано методику вибору енергозаощаджуючої траєкторії руху при розгоні поїзда та управлінні потужністю електровозів і тепловозів із електричною передачею, в основу якої покладено математичні методи рівномірного пошуку та параметричної оптимізації. Для змінних параметрів складу та поїзної ситуації побудовано двохпараметричну функціональну залежність управління потужністю локомотива та аналітично визначено ефективність запропонованого алгоритму. За результатами роботи одержано енергозаощаджуючу функцію управління тягою, яка залежить від маси складу та ухилу. На відміну від існуючих розробок раціонального ведення поїздів дана функція потребує значно менше машинного часу при високій точності розрахунків, що надає можливість її впровадження в бортову систему керування локомотивом та економії енергоресурсів. Експериментально визначений вченими алгоритм, який є складовою частиною бортового програмного комплексу визначення енергозаощаджуючих режимів ведення поїздів, сприятиме зниженню витрат енергоресурсів.

Рассмотрены вопросы выбора рациональных схемных решений источников электрической и механической мощности для питания систем взаимного нагружения тяговых электрических машин. Проведен анализ возможных вариантов технического исполнения источников напряжения и тока, источников механического момента и угловой скорости. В анализе рассмотрены как статические, так и электромашинные преобразователи электрической мощности. Рациональность использования того или иного альтернативного варианта предложено определять по таким критериям как: максимум энергетической эффективности системы взаимного нагружения электромашин; минимум капитальных затрат на создание новых или модернизацию существующих испытательных станций; возможность проведения всей программы приемо-сдаточных испытаний тяговых электромашин. Показано, что рациональность выбираемого варианта определяется номинальными данными испытуемых тяговых электромашин и принятой схемой их взаимного нагружения. Обоснована возможность выбора в качестве рационального варианта источников электрической мощности электромашинных преобразователей. Результаты анализа могут быть использованы при проектировании станций для проведения приемо-сдаточных испытаний электрических машин тягового и моторвагонного подвижного состава магистрального и промышленного транспорта.

Рассмотрены вопросы регулирования режимов взаимного нагружения тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока при проведении их испытаний. Рассмотрены системы взаимной нагрузки электрических машин с механическим способом покрытия электрических потерь. Показано, что в таких системах основным способом управления режимом взаимного нагружения электромашин является регулирование их небалансной электромагнитной мощности путем изменения небалансной э. д. с. якорей. Проведен анализ возможных способов регулирования небалансной э. д. с. взаимно нагруженных электромашин. Получены аналитические и графические зависимости небалансной э. д. с. от таких управляющих параметров как разность магнитных потоков электромашин, разность угловых скоростей и коэффициент передачи напряжения преобразователя электрической мощности. Рассмотрены варианты управления режимом взаимного нагружения тяговых электромашин с расходящимися магнитными характеристиками.

Применение схемы взаимного нагружения, в которой небалансная электромагнитная мощность создается за счет разности магнитных потоков испытуемых машин путем шунтирования обмотки возбуждения генератора, вызывает расхождение тепловых нагрузок обмоток возбуждения. Цель работы - исследование расхождения тепловых нагрузок в зависимости от коэффициента насыщения и относительной разности магнитных потоков машин. Учет таких параметров, как коэффициент насыщения и расхождение магнитных характеристик испытуемых машин могут быть использованы для разработки автоматизированного испытательного стенда, а также, позволит повысить качество технического контроля при приемо-сдаточных испытаниях тяговых электрических машин.

Рассмотрены вопросы использования на неэлектрифицированных участках железных дорог Украины автономных электропоездов. Обоснована необходимость применения на таких электропоездах, наряду с электрохимическими источниками, ионисторов. Предложено использовать ионистор в качестве дополнительного накопителя, питающего электропривод при пуске электропоезда и потребляющего энергию в режиме электрического торможения. Приведены результаты расчета зависимости напряжения на ионисторе от времени разгона электропоезда, рассмотрены вопросы выбора рационального соотношения номинальных напряжений на ионисторе и электроприводе. Предложена принципиальная электрическая схема преобразователя, обеспечивающего частотное регулирование напряжения с коэффициентами передачи как меньше, так и больше единицы. Проведен анализ режимов пуска автономного электропоезда при питании тягового электропривода от ионистора, выполнен оценочный расчет его массы. Результаты расчета показывают, что применение ионисторов для питания тягового электропривода автономного электропоезда в режиме пуска увеличивает нагрузку на ось подвижного состава в допустимых пределах.

Приведены результаты анализа электрического способа покрытия потерь холостого хода в системах взаимного нагружения тяговых двигателей с одним источником мощности. Рассмотрен вариант косвенного метода покрытия потерь холостого хода путем обеспечения разности магнитных потоков испытуемых электромашин. Получены зависимости относительной разности токов возбуждения взаимно нагруженных электромашин от приведенных потерь холостого хода одной электромашины для различных значений коэффициента магнитного насыщения.

Представлен принцип синтеза схем взаимной нагрузки, оптимальных с точки зрения минимума расхода электроэнергии на покрытие потерь в испытуемых машинах. Условием обеспечения взаимного нагружения является протекание тока по обмоткам испытуемых машин и вращение их роторов. Для теоретического обоснования обеспечения этих условий были составлены универсальные схемы преобразования электрической и механической мощности. На базе этих схем были выведены аналитические зависимости условий протекания токов и баланса моментов в системе взаимного нагружения.По полученным выражением сформулирован принцип синтеза схем взаимного нагружения и составлено множество возможных схем.

Рассмотрено формирование слоистой структуры в пленках никеля при электроосаждении импульсным током. Показано, что нормальный рост пленки блокируется пассивной пленкой. Рентгеноструктурные исследования пленок никеля, имеющих слоистую структуру, показали, что формирующаяся аксиальная текстура имеет большие значения кристаллографических индексов. Данный факт подтверждает механизм Странского - Крастанова и хорошо согласуется с законом Браве относительно вырождения плоскостей, имеющих большие скорости роста.

На даний час існуючі стенди для випробування тягових електричних машин не вирізняються високою енергоефективністю, що призводить до значних витрат електроенергії під час випробувань. Наведено результати аналізу впливу струму навантаження тягових електромашин при їх випробуванні на нагрівання на загальні витрати електроенергії на випробування. На прикладі електродвигунів НБ-406 і ДТ-9Н отримані аналітичні і графічні залежності коефіцієнта енергетичної ефективності і часу проведення випробування від струму навантаження. Показано, що збільшення струму навантаження при випробуванні на нагрівання дозволяє суттєво знизити витрати електроенергії, а також зменшити час випробування без зниження його якості. Результати проведених теоретичних і експериментальних досліджень можуть бути використані для зменшення витрат електроенергії і часу під час проведення випробувань тягових електричних машин рухомого складу.

На даний час існуючі стенди для випробування тягових електричних машин не вирізняються високою енергоефективністю, що призводить до значних витрат електроенергії під час випробувань. Наведено результати аналізу впливу струму навантаження тягових електромашин при їх випробуванні на нагрівання на загальні витрати електроенергії на випробування. На прикладі електродвигунів НБ-406 і ДТ-9Н отримані аналітичні і графічні залежності коефіцієнта енергетичної ефективності і часу проведення випробування від струму навантаження. Показано, що збільшення струму навантаження при випробуванні на нагрівання дозволяє суттєво знизити витрати електроенергії, а також зменшити час випробування без зниження його якості. Результати проведених теоретичних і експериментальних досліджень можуть бути використані для зменшення витрат електроенергії і часу під час проведення випробувань тягових електричних машин рухомого складу.