Issues of control of a linear switched reluctance electric drive combining the functions of electric traction and magnetic suspension

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. This study discusses the issues of controlling a linear switched reluctance electric drive combining the functions of traction and magnetic suspension. When an additional magnetic suspension control coordinate is introduced into the drive system, the task of modifying the control algorithms and studying, based on this, the traction properties of the electric drive under the restrictions imposed by the magnetic suspension system arises.

Aim. This study aims to examine the control algorithms that ensure the priority of magnetic suspension in the problem of controlling a linear electric drive combining the functions of traction and suspension.

Materials and Methods. The main research methods used are computer modeling, computational studies, and analysis of research results.

Results. An approach to the selection of control parameters is proposed that allows minimizing the impact of the drive operating mode on the electromagnetic suspension system.

Conclusion. The practical significance of the proposed approach is that it can be used in the design of a control system for a combined traction system and suspension of a cargo transport platform.

About the authors

Alexander V. Kireev

JSC “Scientific and Technical Center” PRIVOD-N”

Author for correspondence.
Email: akireev@privod-n.ru
ORCID iD: 0000-0003-1157-2402
SPIN-code: 9674-4388

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Novocherkassk

Nikolay М. Kozhemyaka

JSC “Scientific and Technical Center” PRIVOD-N”

Email: nkozhemyaka@privod-n.ru
ORCID iD: 0000-0002-3976-7546
SPIN-code: 7921-4510

Candidate of Technical Sciences

Russian Federation, Novocherkassk

Gennady N. Kononov

JSC “Scientific and Technical Center” PRIVOD-N”

Email: gkononov@privod-n.ru
ORCID iD: 0000-0002-5511-9311
SPIN-code: 9565-6740
Russian Federation, Novocherkassk

References

  1. Ptakh GK. Switched reluctance drive medium and high power: foreign and domestic experience, Russian Internet Journal of Electrical Engineering. 2015;2(3):23–33. (In Russ.) [cited: 04.12.2023] Available from: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_24125908_21159036.pdf EDN: UHYQDJ
  2. Kolomeytsev LF, Pahomin SA. Development of the theory and the creation of new designs inductor machines. Russian Electromechanics. 2005;2:6–10. EDN: HSDBFF
  3. Kolomeytsev LF, Bibikov VI, Pahomin SA, et al. The use of reactive transport of machines. Russian Electromechanics. 2008;1:67–70. EDN: KGCMBX
  4. Smachnyy VYu, Shevkunova AV, Smachnyy YuP. Primeneniye ventil’no-induktornogo privoda na transporte. Trudy Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya. 2018;4:91–94. (In Russ.) [cited: 04.12.2023] Available from: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_36825241_61149270.pdf EDN: YURPRJ
  5. Kireyev AV. Ventil’no-induktornyye elektroprivody dlya elektropodvizhnogo sostava (monograph). Rostov-on-Don: AkademLit; 2011. (In Russ.) [cited: 04.12.2023] Available from: https://privod-n.ru/uslugi/publikatsii/monografiya/
  6. Nikiforov BV, Pakhomin SA, Ptakh GK. Ventil’no-induktornyye dvigateli dlya tyagovykh elektroprivodov. Elektrichestvo. 2007;2:34–38. (In Russ.) [cited: 04.12.2023] Available from: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_12841002_70126473.pdf EDN: KUZZQX
  7. Shcherbakov VG, Kolomeytsev LF, Pahomin SA. Switched reluctance drive for electric rolling. Locomotive. 2005;2:36–37. (In Russ.) [cited: 04.12.2023] Available from: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_12841002_97779061.pdf EDN: KUZZQX
  8. Odnokopylov GI, Rozayev IA, Bragin AD, et al. Sravnitel’nyy analiz otkazoustoychivogo upravleniya asinkhronnogo i ventil’no-induktornogo elektroprivoda. In: Intellektualnye energosistemy: trudy IV Mezhdunarodnogo molodezhnogo foruma, 10–14 October 2016, Tomsk. 3 Vols. Tomsk: Izd-vo TPU; 2016;2:89–93. (In Russ.)]. [cited: 04.12.2023] Available from: https://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/36383/1/conference_tpu-2016-C43_V2_p89-93.pdf EDN: XVHBLB
  9. Kuznetsov VA, Kuz’michev VA. Ventil’no-induktornyye dvigateli. Moscow: MEI; 2003. (In Russ.)
  10. Kuznetsov VA, Kuz’michev VA. Inzhenernaya metodika proyektirovaniya induktornoy mashiny dlya ventil’no-induktornogo dvigatelya. Elektrichestvo. (In Russ.) [cited: 04.12.2023] Available from: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_12840913_15448892.pdf EDN: KUZYIR
  11. Kireev AV, Kozhemyaka NM, Kononov GN. Prerequisites for the creation of a high-speed container transport system. Transportation Systems and Technology. 2017;4(10):4–41. doi: 10.17816/transsyst2017345-41
  12. Bakhvalov Yu.A., Bocharov VI, Vinokurov VA., et al. Transport s magnitnym podvesom. Moscow: Mashinostroyeniye; 1991. (In Russ.) [cited: 04.12.2023] Available from: http://scbist.com/scb/uploaded/1_1491622757.pdf
  13. Kireyev AV. Gruzovoy podvizhnoy sostav na magnitnom podvese. Obzor razrabotok i perspektivy razvitiya. Vestnik Instituta problem metallicheskikh monopoliy: Tekhnika zheleznykh dorog. 2022;59:23–29. (In Russ.)]. [cited: 04.12.2023] Available from:http://ipem.ru/content/Дайджест/tzd_59_web.pdf
  14. Kireev AV, Kozhemyaka NM, Kononov GN. Electrotechnical complex of maglev rolling stock. Modern Transportation Systems and Technologies. 2021;7(3):67–105. (In Russ.)]. doi: 10.17816/transsyst20217367-105
  15. Kireev AV. Razrabotka algoritmov effektivnogo upravleniya tyagovym ventil’no-induktornym elektroprivodom elektropoyezda [dissertation]. Novocherkassk; 2004. (In Russ.) [cited: 04.12.2023] Available from: https://viewer.rsl.ru/ru/rsl01002667685 EDN: NHQHPB
  16. GOST 2582-2013. Rotating electrical traction machines for rail and road vehicles. Moscow: STANDARTINFORM; 2014. (In Russ.) [cited: 04.12.2023] Available from: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293774/4293774534.pdf

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Block diagram of the Simulink module model

Download (120KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. 3-D model of the module’s magnetic system

Download (94KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Oscillograms of processes in the motor phase

Download (166KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Oscillograms of phase current at β = var

Download (218KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependency graphs FZ = f(β) и FХ = f(β)

Download (226KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Dependency graphs FFZ = f(β) and FХ = f(β)

Download (249KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Function level line graphs

Download (372KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Graph of dependenceFx = f(Iогр) at Iф = 190А

Download (205KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Graphs of the dependences of traction force and phase current of the module on speed

Download (203KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Graphs of module traction force and phase current versus load mass

Download (217KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Kireev A.V., Kozhemyaka N.М., Kononov G.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

link to the archive of the previous title

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».