ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ СИСТЕМ ДЛЯ ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МАГНІТОЛЕВІТАЦІЙНОГО ВИСОКОШВИДКІСНОГО ТРАНСПОРТУ

Анотація

Мета. Метою дослідження є обґрунтування можливості енергозабезпечення магнітолевітаційного високошвидкісного наземного транспорту від розподіленої фотоелектричної системи. Модернізація структури системи енергозабезпечення лінійного тягового електродвигуна з урахуванням особливостей генерації, зберігання та розподілу енергії з застосуванням в ній фотоелектричних перетворювачів. Методика. В процесі досліджень використані методи аналізу і синтезу для вивчення матеріалу наукових публікацій щодо оцінки енергетичних можливостей розподіленої фотоелектричної енергосистеми, теорія електричної тяги для оцінки енергозатрат на магнітолевітаційний транспорт, методи теорії електричних машин, електротехніку та електроніку для модифікації структури та параметрів системи електропостачання лінійного тягового двигуна так і параметрів самого двигуна. Результати. Аналіз загальної інсоляції в різних регіонах України показав, що на протязі календарного року з урахуванням орієнтації в просторі і ККД сонячних фотоелектричних панелей можна орієнтуватись на середню цифру генерації у 50 кВт∙год/м²∙рік. Разом з тим встановлено, що для руху з усталеною швидкістю 500 км/год поїзд з електродинамічним підвісом, що складається з 10 вагонів загальною масою 400 т., витрачає не більше 123 Вт∙год/т∙км. Тобто, в указаних умовах забезпеченості сонячною енергією, електричної енергії, що генерується 1 м² фотоелектричних панелей достатньо щоб приблизно 1 тис. разів транспортувати магнітолевітаційний поїзд вагою 400 т на відстань 1 м. В роботі окреслені структура та вимоги до системи електропостачання лінійного тягового електродвигуна з використанням сонячних фотоелектричних панелей. В рамках запропонованої структури енергопостачання лінійного тягового двигуна виключається необхідність в подачі значних об’ємів електричної енергії на значні відстані, що сприяє суттєвому зменшенню загальносистемних втрат, а сам тяговий лінійний електродвигун повинен мати коротку секцію статорної обмотки, довжина якої з урахуванням динамічної стійкості і енергоефективності коливається в межах 0,5…2 м. Наукова новизна. Отримані результати дозволяють підвести наукове підґрунтя для розвитку та удосконалення процесу енергозабезпечення магнітолевітаційного наземного транспорту. Практична значимість. Запропонована структура електропостачання лінійного тягового двигуна магнітолевітаційного транспорту від розподіленої фотоелектричної системи набуває нових властивостей серед яких її глибока інтегрованість в систему управління магнітолевітаційним транспортом, підвищена надійність та покращена електромагнітна сумісність її елементів, екологічність.