Browsing by Author "Шкіль, Юрій Володимирович"

Now showing 1 - 5 of 5

2-х режимний тягово-левітаційний модуль перспективної магнітно-левітаційної транспортної системи
(Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, 2022) Плаксін, Сергій Вікторович; Муха, Андрій Миколайович; Устименко, Дмитро Володимирович; Шкіль, Юрій Володимирович; Голота, Олександр Олександрович; Чуприна, Єгор М.
UKR: Сучасний електрорухомий склад має можливість розвивати швидкості руху понад 500 км/год, що створює умови для конкурентної боротьби з іншими видами транспорту на малих та середніх відстанях. Такі високошвидкісні системи на базі ефекту магнітної левітації можуть використовувати електромагнітну або електродинамічну підвіску. Перша вимагає високої точності побудови шляхової структури та складної системи управління, а друга менш критична до точності побудови шляхової структури та рівня складності системи управління, але ефектний підвіс магнітоплану створюється лише на відносно високій швидкості руху. На початкових, розгінних ділянках поїзди з електродинамічним підвісом підтримуються в робочому положенні за допомогою спеціальних колісних систем, що є суттєвим недоліком. Метою досліджень є визначення можливих схемних рішень шляхового модуля, який може забезпечувати комбінований режим роботи – режим тяги та режим левітації, не тільки у сталому режимі руху, але й на ділянках розгону чи гальмування без використання опорних колісних систем. В статті представлені деякі результати розробки тягового-левітаційного модуля на базі дворежимної шляхової структури, яка може працювати зі зміною полярності (напрямку) магнітного потоку, який взаємодіє з магнітним потоком надпровідних магнітів встановлених на магнітоплані. За результатами досліджень представлені схемні та конструктивні рішення науково-обґрунтованого тягово-левітаційного модуля для магнітнолевітаційної транспортної системи типу Маглев, з можливістю отримувати левітацію магнітоплану на розгінний ділянці.
Аналіз передумов до створення дворежимного тягово-левітаційного модуля другого покоління
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Муха, Андрій Миколайович; Плаксін, Сергій Вікторович; Устименко, Дмитро Володимирович; Шкіль, Юрій Володимирович; Кітаєв, Олег Валерійович; Антонюк, Андрій П.
UKR: Мета. Робота спрямована на формування концепції дворежимного тягово-левітаційного модуля як базового елемента ефективної системи синхронізованого управління рухом і підвісом магнітоплана та аналіз передумов до його створення. Методика. Вивчено особливості функціонування та управління основними підсистемами наявного магнітолевітаційного транспорту, їх інженерні рішення в частині лінійного тягового електроприводу та магнітного підвішування. Використано теорії та методики електричної тяги, електричних машин, електротехніки, електроніки для модифікації структури та параметрів тягового лінійного приводу, системи магнітного підвішування та способів управління тягово-левітаційною системою магнітоплана. Результати. Поточна реалізація магнітолевітаційних транспортних систем являє собою поетапно модернізовані класичні підходи, які були доступні ще в кінці минулого сторіччя. Водночас прогрес у відновлювальній енергетиці, мікроелектроніці, низькотемпературній техніці, радіонавігації створив підґрунтя для розробки наступного покоління магнітолевітаційного транспорту, основою якого є базовий дворежимний тягово-левітаційний модуль з енергозабезпеченням від фотоелектричних перетворювачів. Показано, що поліпшення магнітолевітаційної технології можливо досягнути шляхом сутнісної інтеграції та взаємоузгодженої комбінації двох способів створення магнітної левітації – електромагнітної (EMS) та електродинамічної (EDS) – завдяки використанню принципово іншої архітектури побудови Maglev-траси – не з довгих секцій із трифазними силовими обмотками, а з дискретних модулів, які здатні виконувати задачі створення рушійної сили (режим тяги) та магнітної підвіски, причому у всьому діапазоні доступних швидкостей. Аналіз доступних сьогодні технологій дає впевненість, що створення дворежимного тягово-левітаційного модуля, як і відповідної системи управління рухом потяга, є цілком розв’язуваною задачею. Наукова новизна. Отримані результати дозволяють підвести наукове підґрунтя для розвитку та вдосконалення процесу створення ефективного та конкурентоспроможного магнітолевітаційного наземного транспорту наступного покоління. Практична значимість. Побудова Maglev-транспортної системи з використанням типових дворежимних тягово-левітаційних модулів гібридного типу дозволить, по-перше, суттєво поліпшити енергетичні показники такого виду транспорту за рахунок локального розміщення фотоелектричних перетворювачів і модулів, що дасть скорочення втрат на передачу енергії, а також використання відновних джерел енергії (фотоелектрична розподілена енергосистема), по-друге, спростити конструкцію шляхової структури за рахунок інтеграції функцій створення левітації та тяги в одному вузлі, а по-третє, зменшити капітальні та експлуатаційні витрати шляхом використання уніфікованого базового модуля.
Комбінована система синхронізованого керування рухом і підвісом магнітоплана
(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2022) Муха, Андрій Миколайович; Плаксін, Сергій Вікторович; Погоріла, Любов М.; Устименко, Дмитро Володимирович; Шкіль, Юрій Володимирович
UKR: Основною метою цієї роботи є формування концептуальних підходів до побудови ефективної ін-тегрованої системи синхронізованого керування рухом та підвісом магнітолевітаційного транспортного за-собу – магнітоплана. Методика. У ході дослідження використано метод одночасного керування рухом і підвісом магнітолевітаційного транспортного засобу, взаємоузгоджене застосування обох способів левіта-ції – електромагнітного та електродинамічного – через індивідуальне керування енергопостачанням кожної шляхової котушки. Результати. Обґрунтовано концептуальні принципи керування тягово-левітаційною си-стемою в гібридному режимі її роботи. Розкрито взаємодію шляхової структури та транспортного засобу на електродинамічному підвісі з лінійним приводом, висвітлено особливості реалізації силової частини. Наукова новизна. Показано, що значного поліпшення магнітолевітаційної технології можна досягнути за-вдяки взаємоузгодженій комбінації електромагнітного й електродинамічного способів левітації та викорис-тання принципово іншої побудови маглев-траси – не із довгих секцій з трифазними силовими обмотками, а з дискретних коротких котушок, які одночасно є і тяговими котушками лінійного двигуна, і складовим елементом (навантаженням) сонячної шляхової енергоустановки (СШЕУ), розміщеної уздовж шляхопрово-ду. До складу СШЕУ входять фотоелектричний модуль (сонячна батарея), що перетворює сонячну енергію в електроенергію, накопичувач та інвертор. Така будова робить можливим незалежне, автономне живлення кожної шляхової котушки та автономне керування нею з перемиканням або в тяговий режим, або в режим левітації. Концепція керування полягає в тому, щоб кожна шляхова котушка могла брати участь як у ство-ренні статичного підвісу за рахунок взаємодії магнітного поля бортового надпровідного магніту та магніт-ного поля шляхових котушок під час подачі на них постійного струму певної величини, так і динамічного підвісу в процесі руху поїзда в результаті взаємодії магнітного поля бортового надпровідного магніту та магнітних полів, створюваних у шляхових котушках струмами, що надходять до них під час перетину магні-тних полів бортового надпровідного магніту. Практична значимість. Використання такої комбінованої системи керування рухом та підвісом магнітоплана призведе до якісного поліпшення маглев-технології, збі-льшення ефективності та надійності високошвидкісного наземного транспорту на основі електродинамічної левітації з використанням надпровідних магнітів.
Концепція високоточної системи управління магнітолевітаційним транспортом на основі фазового методу
(Видавничий дім “Гельветика”, 2026) Плаксін, Сергій Вікторович; Муха, Андрій Миколайович; Устименко, Дмитро Володимирович; Шкіль, Юрій Володимирович
UKR: Дана робота присвячена вирішенню актуальної проблеми сталого розвитку транспортної інфраструктури країни шляхом впровадження технологій магнітної левітації. Авторами цей вид транспорту розглядається не просто як засіб пересування, а як високоефективну екологічну альтернативу сучасним логістичним системам, що вичерпали свій ресурс енергоефективності. У роботі обґрунтовано концепцію високоточної інформаційно-управляючої навігаційної системи високошвидкісного наземного магнітолевітаційного транспорту на основі методу вимірювання фазових співвідношень між сигналами рухомого і нерухомого прецизійних НВЧ-генераторів. Запропонована система дозволяє вирішувати задачу визначення положення магнітоплану на трасі, а також контролювати величину поперечного зміщення транспортного засобу і його вертикального зазору відносно шляхової структури. Перевагою даної навігаційної системи є її сутнісна інтеграція в систему управління 2-х режимним тягово-левітаційним модулем, що є основою шляхової структури енергозабезпечення якої здійснюється екологічно чистою, автономною від загальних мереж, розподіленою фотоелектричною енергосистемою. Наукова новизна дослідження полягає у створені синергетичної моделі, яка об’єднує в єдиний комплекс магнітну левітацію, фотоелектричні системи генерації електричної енергії та передову фазометричну радіонавігацію. Указаний підхід дозволяє розв’язати проблему енергетичної ефективності, безпеки руху та точності позиціонування високошвидкісного рухомого складу. Впровадження результатів дослідження дозволить радикально трансформувати існуючі логістичні процеси, забезпечивши надвисокі швидкості транспортування при мінімальному техногенному впливі на екосистеми. Робота пропонує готовий фундамент для створення енергонезалежних, безпечних та високошвидкісних транспортних магістралей майбутнього.
Система живлення 2-х режимного тягово-левітаційного модуля шляхової структури високошвидкісного маглев-транспорту
(Український державний університет науки і технологій, 2026) Плаксін, Сергій Вікторович; Муха, Андрій Миколайович; Устименко, Дмитро Володимирович; Шкіль, Юрій Володимирович; Кітаєв, Олег Валерійович
UKR: Мета. Метою роботи є вибір та обґрунтування структури системи живлення 2-х режимного тягово-левітаційного модуля (ТЛМ) шляхової структури покращеної високошвидкісної магнітолевітаційної транспортної системи з урахуванням особливостей генерації, накопичення, зберігання та розподілу енергії з застосуванням в ній фотовольтаїчних перетворювачів. Методика. В процесі роботи над матеріалом використовувались методи аналізу і синтезу для вивчення наукових робіт щодо енергозабезпечення транспортних систем на магнітній левітації, електротехніку та електроніку для модифікації структури та параметрів системи електропостачання 2-х режимного тягово-левітаційного модуля. Особливу увагу приділено питанню застосування технології водневих паливних елементів. Результати. Кроткий 2-х режимний тягово-левітаційний модуль є основним і універсальним модулем для побудови шляхової структури покращеної високошвидкісної магнітолевітаційної транспортної системи. Система живлення такого модуля повинна відповідати найвищим вимогам як до енергетичної ефективності так і до надійності та безвідмовності його роботи. В роботі запропоновано автономне джерело живлення 2-х режимного тягово-левітаційного модуля де в якості первинної енергії використовується енергія сонця. Для вирішення проблеми коливань сонячної інсоляції на протязі доби, року до структури вводиться гібридний накопичувач енергії, що має дві незалежні системи ‒ основну на літійіонних акумуляторах в поєднанні з суперконденсатором і резервну з використанням технології водневих паливних елементів. Такий підхід здатен забезпечити: безперебійне живлення ТЛМ не залежно від погодних умов; подачу короткого високоенергетичного імпульсу в котушки ТЛМ в момент, що визначається положенням магнітоплану відносно траси; реконфігурацію котушок ТЛМ у відповідності до режиму роботи (тяга чи левітація); енергоефективність за рахунок живлення тільки тієї ділянки траси над якою в даний момент знаходиться магнітоплан; високу надійність функціонування та відмовостійкість енергосистеми через наявність резервної системи на базі регенеративного паливного елементу. Наукова новизна. В роботі обґрунтовано концепцію побудови системи енергозабезпечення траси високошвидкісного маглев-транспорту. Основою покращення енергетичних показників транспортної системи є інтеграція автономного гібридного джерела живлення на фотовольтаїчних перетворювачах в 2-х режимний тягово-левітаційний модуль. Практична значимість. Практичним аспектом роботи є розширення області застосування технології водневих паливних елементів системою зберігання енергії автономного джерела живлення траси високошвидкісного маглев-транспорту.