Электрические машины подвижного состава эксплуатируются в значительно более тяжелых условиях по сравнению с электрическими машинами общепромышленного исполнения. К электроприводам, двигателям и генераторам предъявляются повышенные требования по технико-экономическим показателям.
В последние годы наиболее интенсивное развитие получила вентильно-индукторная электрическая машина (ВИМ), успешно используемая в двигательном и генераторном режиме. Полученные показатели надежности и экономичности работы превосходят традиционно используемые на подвижном составе асинхронные машины и машины постоянного тока. При равных прочих показателях ВИМ легче по массе и меньше в габаритах.
Учитывая существенные преимущества ВИМ по отношению к традиционным электрическим машинам, целесообразно использовать их для потребностей железнодорожного транспорта.
В НИЛ «Электромотор» Ростовского государственного университета путей сообщения ведутся работы по проектированию и постановке на производство ряда вентильно — индукторных приводов (ВИП) на базе ВИМ и вентильно — индукторных генераторов (ВИГ). Назначение приводов: вентиляторы, компрессоры, стрелочные переводы и др. Назначение генераторов: питание потребителей пассажирских и грузовых вагонов, дополнительное питание контактной сети постоянного тока от возобновляемых альтернативных источников энергии.
Особенностью промышленного изготовления ВИМ является то, что не требуется дорогостоящего специального оборудования и длительного времени для подготовки производства. Это объясняется простотой конструкции ВИМ.
Классическая техника проектирования, применяемая для обычных электрических машин постоянного и переменного тока, не может быть применима к ВИМ, а общедоступных методик ее проектирования в настоящее время не опубликовано.
Специалистами НИЛ «Электромотор» разработана компьютерная методика проектирования ВИМ, представляющая собой итерационную процедуру с соответствующим программным обеспечением, включающим в себя следующие расчетные модули:
1. Расчет магнитного поля методом конечных элементов.
2. Расчет параметров и рабочих характеристик (в двигательном и генераторном режимах).
3. Расчет переходных процессов.
4. Оптимизация динамических режимов.
Образцы ВИМ, изготовленные в НИЛ «Электромотор»
Разработчик: кафедра «Электрические машины»
