Применение линейных двигателей - Перспективы применения линейного двигателя для транспорта

Для страны с достаточно развитой сетью железных дорог характерно стремление значительно повысить скорости движения поездов, в первую очередь пассажирских. В некоторых капиталистических странах это вызывается в немалой степени конкуренцией других видов транспорта, в результате чего железные дороги теряют ведущее положение. Для осуществления скоростного движения необходимо радикальное решение проблем электрической тяги.
Испытание первых опытных образцов линейных асинхронных двигателей показало их конструктивную пригодность для установки на подвижном составе. Двигатели обладают мощностью, вполне достаточной для применения их на четырехосных вагонах, равных по своей весовой характеристике и габаритам обычным вагонам пригородных железных дорог и метрополитена.
Применение линейного асинхронного двигателя с неподвижным статором может дать рациональные решения на транспортных линиях с высокой пропускной способностью и большой частотой движения транспортных поездов. Подобная тяговая система позволяет централизовать управление поездами, позволяет включать секции первичной части линейного двигателя в тот момент, когда поезд находится в этой зоне, снимает проблему мощного энергоснабжения подвижного состава при высоких скоростях. Однако, учитывая, что в таких системах транспортный поезд является пассивным элементом, а путевое полотно — активным, необходимо решение ряда проблем, например: электроснабжение вспомогательных устройств на движущемся вагоне и тормозных систем, решение ситуаций при каких-либо дорожных происшествиях или при исчезновении тягового усилия и т.д. Кроме того, подобная система требует расположения дорогостоящей первичной части на всем протяжении полотна, что требует детального рассмотрения с точки зрения экономики.
Целесообразно было бы с точки зрения централизованного управления поездами с помощью ЭВМ на транспортных линиях с высокой пропускной способностью и большой частотой движения использовать линейные синхронные двигатели. Они дадут возможность иметь очень короткие интервалы времени между поездами. Кроме того, синхронные линейные двигатели имеют белее высокий к.п.д. и более высокий коэффициент мощности, так как не требуется такой большой намагничивающий ток, который необходим в линейных асинхронных двигателях.
Однако для тяговой системы с синхронными машинами необходимо чрезвычайно гибкое регулирование частотой, что непременно потребует дополнительных затрат.
Для транспортных линий, где частота движения невелика и где создание активного путевого полотна экономически нецелесообразно, больше подойдет по своим характеристикам тяговая система с применением линейного двигателя с подвижной первичной частью.
Безусловно, речь идет не о том, чтобы рассматривать применение линейного двигателя на существующих транспортных линиях, например железных дорогах. Если улучшить конструкцию путевого полотна существующих магистралей, возможно, и удастся использовать линейный двигатель в качестве тягового, но, безусловно, и сам подвижной состав должен претерпеть изменения, т.е. нужно не только приспосабливать линейный двигатель под существующие виды подвижного состава, но и конструировать вагон с учетом того, что движителем будет линейный двигатель.
Сейчас ряд зарубежных фирм настойчиво и с большим размахом . проводит исследования новых типов транспортных средств, причем в последнее время наибольшее внимание уделено разработке системы магнитного подвешивания вагона. Надо отметить, что все специалисты независимо от типа высокоскоростного подвижного состава оставляют преимущество при выборе движителя линейному двигателю. Некоторые специалисты считают, что для транспортных линий на воздушной или магнитной подушке со скоростью движения 400—500 км/ч применение линейного двигателя является единственно возможным [115].
В общем случае система тяги линейного асинхронного двигателя с подвижной первичной частью состоит из трех подсистем·:
сам двигатель, который включает и установленный на пути реактивный рельс;
средства электрического управления линейным асинхронным двигателем;
средства управления положением статора линейного асинхронного двигателя по отношению к реактивному рельсу.
Поэтому, чтобы вся система тяги была жизнеспособна, при ее конструировании следует иметь в виду все подсистемы, так как все они взаимосвязаны. Кроме того, система связана с системой опоры экипажа на полотно, с системой энергоснабжения.
Помимо предполагаемого своего основного применения в качестве тягового, линейный двигатель может применяться в различных областях.