Рассмотрены теория и методы оптимизации импульсных систем управления рудничными электровозами. Приведены критерии оптимизации в соответствии со степенью их жесткости. Описаны математический аппарат, подход и построение математических моделей оптимизации. Исследованы свойства моделей как функций изменения структуры системы. Изложены разработки импульсных систем защиты человека от поражения электрическим током в рудничных контактных сетях. Проанализированы особенности их создания и эксплуатации, а также методы оценки мешающего воздействия импульсных систем управления и защиты на каналы высокочастотной связи. Приведены особенности реализации полученных математических моделей на ЭВМ. Предложены вычислительные алгоритмы и программы.

Проанализированы тяговые электроприводы рудничных электровозов, освещены электромагнитные процессы в силовых цепях данного привода. Рассмотрены вопросы разработки импульсного преобразователя для тягового электропривода, алгоритмов управления преобразователем с изменяемой структурой, компьютерного моделирования электромагнитных процессов в системе тягового электропривода переменного тока с гибкой структурой. Представлены методы аналитического исследования электромагнитных процессов в системе "инвертор - асинхронный двигатель". Приведены результаты испытаний опытного образца тягового электропривода переменного тока рудничного электровоза.

Показано, що енергоощадний ефект для комплексу рудникового безконтактного транспорту можна одержати шляхом оптимізації параметрів режиму навантаженої тягової мережі за допомогою їх моделювання та обліку впливу нестаціонарного навантаження (електровозів).

Запропоновано методологію синтезу оптимальної структури тягового електропривода з імпульсним перетворювачем напруги для рудникового акумуляторного електровоза. Як математичний апарат для досліджень рекомендовано теорію ланцюгів Петрі.

Розглянуто причини загоряння вибухових речовин в шахтах під час доставки їх контактними електровозами та конструкцію транспортних засобів для забезпечення охорони праці.

Досліджено питання підвищення енергетичної ефективності, стійкості пуску системи шахтного транспорту з індуктивною передачею енергії шляхом реалізації специфічних режимів її роботи. Наведено статистичні характеристики параметрів тягової мережі. Розроблено математичну модель для оптимізації параметрів резонансного коливального контуру тягового навантаження. Визначено оптимальні параметри коливального контуру з урахуванням статистичних характеристик режимів тягової мережі. Зазначено, що підвищення стійкості пуску перетворювача частоти на тягову мережу системи транспорту досягається синхронізацією імпульсів керування випрямляча та автономного інвертора.

Створено концепцію узагальнення енергоощадного підходу до аналізу функціонування електроустаткування рудникових електровозів та розвинуто теорію тягового електроприводу. Удосконалено методи синтезу архітектури схемотехнічних рішень імпульсних перетворювачів з метою збільшення жорсткості енергоекономічних критеріїв, що дозволяє використовувати засоби проектування для нового виду систем тягового електроприводу з двигунами постійного струму послідовного збудження. Уперше формалізовано структуру системи електроприводу рудникового електровозу за допомогою мереж Петрі. Одержано оригінальну причинно-наслідкову модель для дослідження за критеріями структурного та параметричного аналізу електроенергоощадження імпульсних перетворювачів (ІП) у комплексі тягового електроприводу. Розроблено принципово нові схемотехнічні рішення ІП з застосуванням комбінації одноопераційних тиристорів і IGBT, що дозволяє використовувати E-комутацію без додаткових елементів для тягового електроприводу. Одержано залежності коефіцієнта пульсації струму від частоти модуляції, шпаруватості та параметрів тягового ланцюга даного електроприводу з імпульсними перетворювачами за умов плавного паралельно-послідовного з'єднання тягових електродвигунів, завдяки чому можна визначити оптимальну частоту модуляції ІП. Розроблено та вперше реалізовано методи й алгоритми керування тяговим електроприводом з ІП.

Розроблено математичну модель електромеханічної системи вентильно-трансформаторний інвертор - асинхронний двигун (ВТІ - АД), що описує статичні процеси в системі, яка відрізняється від відомих урахуванням нелінійної взаємодії між електрорушійною силою (ЕРС) обертання та ЕРС джерела, обумовленого наявністю в схемі вентильних елементів. Розроблено математичну модель електромеханічної системи ВТІ - АД, що описує динамічні процеси в електроприводі за умов варіювання параметрів схеми та системи керування електроприводом, яка відрізняється від відомих урахуванням провідності різноманітних вентилів та урахуванням специфічного трансформаторного зв'язку між джерелом напруги, двигуневим навантаженням та однофазними, інвертувальними ланками. Обгрунтовано аналітичні залежності, що визначають раціональні показники керованих величин у всьому діапазоні варіювання механічних координат, обумовленому механічною характеристикою приводу, які відрізняються від відомих характерними особливостями схеми ВТІ та специфічними вимогами до тягового приводу, оснащеного автономним джерелом живлення.

Выполнен синтез, проведено моделирование автоматизированного электропривода рудничного электровоза с датчиком распознавания буксования колес, работающим по принципу выявления из кривой тока пульсаций с частотой фрикционных автоколебаний, возникающих при избыточном скольжении колес.

Виконано синтез, проведено моделювання автоматизованого електропривода рудникового електровозу з датчиком розпізнавання буксування коліс, який працює за принципом виявлення із кривої струму пульсацій з частотою фрикційних автоколивань, які з'являються під час надлишкового ковзання коліс.

Synthesis and design of mine electric locomotive automatic electric drive was conducted with the recognition skidding wheels sensor, working on principle exposure from the current curve pulsations with self-excited friction frequency oscillations, arising up at the surplus sliding of wheels.

Приведены обоснование и новая (авторская) структура энергоэффективного и экономичного тягового электротехнического комплекса двухсистемного (контактно-аккумуляторного) рудничного электровоза. Разработан вариант тягового двухсистемного электротехнического комплекса.

Наведено обгрунтування та нову (авторську) структуру енергоефективного та економічного тягового електротехнічного комплексу двосистемного (контактно-акумуляторного) рудникового електровоза. Розроблено варіант тягового двосистемного електротехнічного комплексу.

A ground and new (author) energyeffective and economical structure of asynchronous hauling electrical engineering complex of double-system (pin-storage-battery) mine electric locomotive is resulted in the article. Developed variant of the traction dual system of electro-technical complex.

Проанализированы переходные процессы в тяговых электротехнических модулях постоянного тока в промышленных двуосных электровозах с IGBT-преобразователями с управлением по системе многих единиц.

Питання захисту тягового електроустаткування стали "наріжним каменем" в ефективності функціонування всього комплексу транспортної одиниці (електровоза, вагонів і тому подібне). Необхідність засобів захисту вимагає розробки методів оцінки їх ефективності.

Приведены результаты исследований по анализу электроэнергоэффективности функционирования тяговых электротехнических комплексов промышленных электровозов горно-металлургической отрасли. Показаны пути повышения эффективности использования электрической энергии на данных видах электровозов путем одновременного применения импульсных систем управления тяговыми электрическими двигателями и управлением составом по системе многих единиц.

Рассмотрено влияние изменения параметров двигателей шахтных локомотивов и условий их эксплуатации на распределение нагрузки между двигателями одного локомотива и между двумя локомотивами. Анализ выполнен для разных схем построения подвижного состава.

Рассмотрен принцип разработки энергоэффективного тягового электропривода для комбинированного контактно-аккумуляторного двухосного промышленного электровоза. Предложена схема преобразователя, который обладает широкими возможностями в использовании различных методов управления. Принят метод формирования трапецеидальной огибающей модулирующих импульсов выходного напряжения.

Приведена методика синтеза структуры системы векторного управления тяговым электротехническим комплексом с IGBT-преобразователями и тяговыми асинхронными короткозамкнутыми двигателями промышленных двухосных электровозов. Показаны результаты работы многодвигательной тяговой системы.

Приведены результаты исследований и разработки системы управления контактно-аккумуляторными электровозами при погрузке (разгрузке). Представлены технические характеристики предлагаемой системы.

Приведены результаты исследований электромагнитных переходных процессов в тяговых электротехнических комплексах постоянного тока с IGBT-преобразователями промышленных двухосных электровозов. Дана оценка ходу протекания процессов в функции параметров тяговых двигателей и фильтрокомпенсирующего устройства.

Досліджено електромагнітні процеси в тягових електромеханічних комплексах (ТЕМК) постійного струму за допомогою методу імпульсного регулювання живлення обмотки збудження двигуна за резисторного гальмування. Одержані аналітичні вирази рекомендовано для використання і вони дозволяють визначити параметри елементів підсистеми електричного гальмування ТЕМК.

Досліджено електромагнітні процеси в тягових електромеханічних комплексах постійного струму за допомогою методу імпульсного регулювання живлення обмотки збудження двигуна у разі резисторного гальмування. Одержані аналітичні вирази рекомендуються для використання і дозволяють визначити параметри елементів підсистеми електричного гальмування тягового електротехнічного комплексу.