I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 1 7 ,   p p .   1 76 ~ 183   I SS N:  2088 - 8 694 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 8 i 1 . p p 1 7 6 - 183           176       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   Starting   O pera ti n g  Mo de of t he  Co m bin ed Tra c tion  Lev itatio Sy ste m  of  the  Ve hicle Equip ped  w ith  M a g netic  Susp ensio n       A.   V.   K iree v 1 ,     G .   N.   K o no n o v 2 ,   A.   V.   L ebedev 3   1, 2, 3   S c ien ti f ic an d   T e c h n ica Ce n t e P RI V OD - N” ,   Ru ss ian   F e d e ra ti o n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  0 5 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Dec   11 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Dec   2 1 ,   2 0 1 6       T h e   a rti c le   g iv e th e   e x p e ri m e n t a re su lt o f   th e   p ro c e ss e o c c u r rin g   in   th e   c o m b in e d   s y ste m   o f   trac ti o n   a n d   m a g n e ti c   su sp e n sio n ,   w h ich   w a s   im p le m e n ted   o n   th e   b a sis  o f   th e   li n e a s w it c h e d   re lu c tan c e   m o to r.   T h e   g o a l   o f   th e   re se a r c h   is  to   e x a m in e   th e   p o ss ib il i ty   to   c o m b in e   th e   lev it a ti o n   a n d   trac ti o n   f u n c ti o n w it h in   o n e   u n i t.   T h e   f u ll -   f u n c ti o n   p h y sic a m o d e o f   th e   tran sp o rt   sy ste m   w it h   th e   m a g n e ti c   su sp e n si o n   h a b e e n   p r o d u c e d   f o r   e x p e ri m e n tal  v e ri f ic a ti o n   o f   th e   d e v e lo p m e n c o n c e p f o th e   c o m b in e d   s y ste m   o f   trac ti o n   a n d   m a g n e ti c   su sp e n si o n .   T h e   re se a rc h   tes ts  h a v e   b e e n   p e rf o r m e d   a th e   trac k   stru c t u re   w it h   th e   li m it e d   len g th   in   o r d e t o   stu d y   th e   p ro c e ss e s ,   o c c u rrin g   in   th e   m o st  c o m p li c a ted   sta rt - u p   m o d e ,   w h e n   th e   d isc re te  b e h a v io o f   c u rre n t   in   w in d in g s   h a th e   d istu r b a n c e   e ff e c o n   th e   o b jec lev it a ti o n .   T h e   o sc il lo g ra m o f   e lec tro m e c h a n ica tran s it io n   p ro c e ss e s ,   sh o w in g   th e   m u tu a in f lu e n c e   o trac ti o n   su b sy ste m a n d   a   su sp e n sio n ,   a re   p ro v id e d .   T h e   re su lt o f   re se a rc h e h a v e   il lu stra ted   d ra m a ti c a ll y   th a th e   d e v e lo p m e n c o n c e p o f   th e   c o m b in e d   s y ste m   of   trac ti o n   a n d   m a g n e ti c   su sp e n sio n ,   b a se d   o n   t h e   li n e a sw it c h e d   re lu c tan c e   m o to r ,   is  a b so lu tely   re a l.   F u rth e r   re se a rc h e sh o u l d   b e   a i m e d   a im p ro v in g   th e   sy ste m   c h a ra c teristics   b y   re d u c in g   th e   m u tu a in f lu e n c e   o f   lev it a ti o n   a n d   trac ti o n   p r o c e ss e s.   K ey w o r d :   L i n ea r   r elu cta n ce   m o to r   Ma g n e tic  s u s p en s io n   Ma g n e tic  s y s te m   T r ac tio n   l ev itatio n   s y s te m   Veh icle   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   G.   N .   Ko n o n o v ,   Scien ti f ic  a n d   tech n ical  ce n ter   P R I VOD - N”,   Kr iv o s h l y k o v 4 A ,   No v o c h er k as s k ,   R o s to v   r eg io n ,   3 4 6 4 2 8 ,   R u s s ia n   Fed er atio n .   E m ail:  g k o n o n o v @ p r iv o d - n . r u       1.   I NT RO D UCT I O N   T h k ey   co n s tr ai n   f o r   th d ev elo p m e n o f   h ig h   s p ee d   tr an s p o r s y s te m s ,   eq u ip p ed   w it h   th m a g n etic   s u s p en s io n ,   is   t h eir   h i g h   co s t.  A th p r ese n ti m e,   t h ap p lied   r esear ch   is   b ein g   co n d u cte d   ai m ed   at  s ee k in g   f o r   tech n ical  s o l u tio n s ,   allo w i n g   u s   to   r ed u ce   t h co s t   f o r   th d ev e lo p m en o f   s y s te m s   d u to   t h eir   s i m p li f icat io n .   I n   co n tr ast  w i th   th s y s te m s   p r esen ted   i n   [ 1 ] - [ 3 ] ,   th g iv en   s y s te m   s i m p li f icatio n   ca n   b ac h ie v ed   b y   co m b in in g   th e   f u n ctio n s   o f   tr ac tio n ,   le v it atio n   a n d   h ea d in g   h o ld   w it h in   s i n g le  p o w er   co m p o n e n t -   t h tr ac tio n   le v it atio n   m o d u le.   T h s i m p ler   tr ac tio n   le v itatio n   s y s te m   i s   p o s s ib le  to   i m p le m en t   b ased   o n   th lin ea r   s w itc h ed   r elu cta n ce   m o to r   w it h   tr an s v er s f l u x   [ 4 ] - [ 6 ] .   T h co n f i g u r atio n   o f   t h m a g n etic  s y s te m   o f   t h elec tr ic  m ac h in e   is   s et  o f   U - co r f er r o m a g n etic   ele m e n ts   m o u n ted   in   s er ies.  T h w in d i n g s   ar s u p p lied   b y   th s i m p le  h al f   - b r id g elec tr ic  co n v er ter ,   w h ic h   co n v er ts   D C   v o ltag e   o f   p o w e r   s o u r ce   i n to   u n ip o lar   i m p u ls es  [ 7 ] , [ 8 ] .   Fer r o m ag n etic   tr ac k   ele m e n ts   ar s e t   d is cr etel y   at  th tr ac k ,   allo w i n g   u s   to   d ev elo p   p ass iv tr ac k   s tr u ct u r w it h   r ed u ce d   m at er ials   co n s u m p tio n B ased   o n   th co m p u ter   m o d el in g   r es u lts   o f     t h p r o ce s s e s   o cc u r r in g   i n   t h co m b i n ed   s y s t e m   o f   tr ac tio n   a n d   m ag n etic   s u s p en s io n   , w h ic h   w a s   i m p le m e n ted   o n   th b asis   o f   t h li n ea r   s w itc h e d   r elu ctan ce   m o to r     [ 1 ] , [ 3 ] , [ 5 ] , [ 6] , [ 9 ] ,   w h av d e v elo p ed   th b asic te ch n ical  s o l u tio n s .       T h f u ll -   f u n ct io n   p h y s ical  m o d el  o f   t h tr an s p o r p latf o r m   h as  b ee n   p r o d u ce d   f o r   e x p er i m e n ta l   v er if ica tio n   o f   t h d ev elo p m e n co n ce p f o r   th co m b i n ed   tr ac tio n   s y s te m   an d   m a g n etic  s u s p en s io n ,   b ased   on  th li n ea r   s w itc h ed   r elu cta n ce   m o to r .   W h av p er f o r m ed   t h r esear ch   te s ts   at  t h tr ac k   s tr u ct u r w it h   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       S ta r tin g   Op era tin g   Mo d e   o f th C o mb in ed   Tr a ctio n   Levita tio n   S ystem  o f th V e h icle  . . . .   ( A .   V .   K ir ee v)   177   li m ited   le n g t h   i n   o r d er   to   s tu d y   t h p r o ce s s es,  o cc u r r in g   i n   th m o s co m p licated   s tar t - u p   m o d e,   w h en   t h d is cr ete  b eh av io r   o f   c u r r en t   in   w i n d in g s   h a s   t h d is t u r b an ce   ef f ec o n   t h o b j ec lev i tatio n .   T h ar ticle  p r esen ts   t h e x p er i m e n tal   r esu lts   o f   th e   p r o ce s s es  o cc u r r i n g   in   t h co m b i n ed   s y s te m   o f   tr a ctio n   an d   m a g n etic   s u s p en s io n ,   b ased   o n   th li n ea r   s w i tch ed   r elu cta n ce   m o to r .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h m ai n   g o al  o f   t h r esear ch   is   to   ex a m i n t h p o s s ib ilit y   to   co m b in t h le v itatio n   a n d   tr ac tio n   f u n ctio n s   w it h in   o n u n it.  T h e   tas k   is   to   e n s u r th e   s i m ilar i t y   o f   p r o ce s s es  o cc u r r in g   i n   t h p h y s ical  m o d el  to   th p r o ce s s es  i n s id t h r ea l   o b j ec u n d er   th s i m p li f ied   o p er atin g   co n d itio n s   o f   t h s tu d ied   o b j ec t.   T h e   s i m ilar it y   o f   p r o ce s s es ,   o cc u r r in g   i n   t h e   p h y s ical   m o d el ,   i s   p r o v id ed   b y   t h s i m ilar it y   o f   t h m a g n etic  s y s te m   co n f i g u r atio n   o f   tr ac tio n   le v it atio n   m o d el  m o c k ,   m ad in   s ca le  1 :7 ,   b y   t h id en ti t y   o f   s ch e m to p o lo g y   o f   p o w er   co n v er ter s   o f   t h m o d el ,   as  w ell  a s   th id e n tit y   o f   t h co n tr o l a lg o r ith m s   a n d   co n tr o l s y s te m   s tr u ct u r e.   T h s i m u latio n   o f   o p er atin g   c o n d itio n s   o f   th co m b in ed   s y s te m   o f   tr ac tio n   an d   s u s p en s io n   is   r ea ch ed   b y   t h s i m u latio n   o f   t h d esi g n   s c h e m o f   t h tr an s p o r s y s te m   w it h   m ag n etic   s u s p e n s io n ,   i n clu d i n g   t h e   tr an s p o r p latf o r m   in s talled   a th tr ac k   s tr u ctu r e.   T h s i m p lif icatio n   o f   o p er atin g   co n d i tio n s   is   co n n ec ted   w it h   th lack   o f   i n d i v id u al  s ec o n d ar y   s u s p e n s io n   o f   tr ac ti o n   lev itatio n   m o d u les ,   i n s tall ed   at  th tr an s p o r p latf o r m .   I r ed u ce s   t h s tab ili t y   ar ea   o f   t h o b j ec b ein g   in   t h le v itatio n   s tate.   I n   ad d itio n ,   th tr ac k   s tr u ct u r h as  t h li m ited   le n g th ,   s o   it  li m it s   th m a x i m u m   s p ee d   o f   li n ea r   m o v e m e n t.  T h tr ac k   ele m en ts   ar m ad o f   s tr u ct u r al  s teel  w h ic h   w o r s en s   th tr ac tio n   a n d   lif ti n g   p r o p er ties   o f   t h s y s te m .   T h m o d el  is   eq u ip p ed   w ith   m ea s u r i n g   co n v er ter s ,   co n n ec ted   w it h   th m u lti lin k   m ea s u r i n g   a n d   co m p u ti n g   co m p lex   b y   w ir el i n e.   T h s y s te m   o p er atin g   m o d es  ar s et  f r o m   th P C   v ia  s e r ial  co m m u n icatio n   lin k .   T h co n tr o is   p er f o r m ed   b y   th m icr o p r o ce s s o r   co n tr o ller   ac co r d in g   to   th p r o g r am    w h ic h   ex ec u tab le   co d is   r ec o r d ed   in   th i n te r n al  r ea d   o n l y   m e m o r y   ( R O M)   o f   th e   co n tr o b o ar d .   T h u s ,   t h te s b en c h   eq u ip m e n m ak e s   it  p o s s ib le  to   s tu d y   th elec tr o m ec h a n ic al  p r o ce s s es,  o cc u r r in g   in   th e   tr ac tio n   lev i tatio n   s y s te m   o f   t h m o d el ,   u n d er   th s tar tin g   m o d at  t h tr ac k   s tr u ctu r s ec tio n   li m ited   b y   len g t h .   T h m o c k   b asi s   is   th tr ac tio n   lev i tatio n   m o d u l es.  T h tech n ical  d ata  o f   t h m o d u le  m o ck   i s   g i v e n   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   T ec h n ical  d ata  o f   th tr ac tio n   lev ita tio n   m o d u le         Fig u r 1   p r esen ts   t h f r o n ta v ie w   o f   t h le f t   s id e w all   o f   t h tr a n s p o r tr o lle y   m o d el,   s h o w i n g   th e   m o d el   d esi g n .   T h m o d el  o f   th tr a n s p o r s y s te m   co n s i s ts   o f   t h tr ac k   s tr u ctu r a n d   tr a n s p o r tr o lle y .   T h e   tr ac k   s tr u ct u r is   m ad o f   th s q u ar ed   b ea m   1   an d   in s talled   at  th d o u b le  T - b ea m   2 .   T h tr an s p o r tr o lley   o f   th co v er i n g   t y p e   co n s is t s   o f   t w o   s id e w all s ,   ea ch   o f   t h e m   h as   m a g n et  co r es  3   w i th   w i n d in g s   4 ,   m o u n ted   b et w ee n   th le g s   5   an d   f ix ed   w it h   t h r ea d ed   f aste n i n g ,   f o r m e d   b y   s t u d s ,   g o i n g   th r o u g h   th h o les o f   t h leg s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   201 7     1 7 6     183   178       Fig u r 1 .   T h s ch e m o f   t h s t an d       T h s ec o n d   s id e w a ll  o f   t h tr o lle y   m o c k   h a s   t h an a lo g o u s   d esig n .   B o th   s id e w a lls   ar co n n ec ted   to g eth er   w i th   cr o s s   f aste n i n g   an g el s   6   o n   w h ich   th e   p latf o r m   7   w it h   elec tr ic  eq u ip m en i s   in s talled .   F ig u r 2   s h o w s   t h f u n ctio n al  s c h e m o f   th tr ac tio n   lev itatio n   s y s te m .             Fig u r 2 .   Fu n c tio n al  s ch e m o f   th co m b in ed   tr ac tio n   le v itat io n   s y s te m       W in d in g s     L1 ,   L2 ,   L3   o f   A1   m o d u le  ar e   in c lu d ed   i n to   t h p o w er   s c h e m o f   h alf - b r id g e   co n v er ter s     UZ1 UZ3   , s u p p l y in g   b y   ac c u m u lato r   b atter y   G1 .   T h co n t r o s y s te m   g e n er ates   th e   s w i t ch in g   a lg o r it h m   o f   p o w er   k e y s   V T1 ,   V T2 ,   co n v er ter s   UZ1 UZ3 ,   en s u r i n g   th o b j ec lev itatio n   an d   its   li n ea r   m o v e m e n alo n g   th e   tr ac k   s tr u ct u r e.   T h co n tr o s y s te m   i n p u g ets  t h s i g n al s ,   w h ic h   ar p r o p o r tio n al  to   th cu r r en i n   w i n d i n g s   I 1 a ,   I 1 b ,   I 1 c   , co m in g   f r o m   c u r r en s en s o r s   ТА 1 ТА 3 ,   air   g ap   δ 1 ,   co m i n g   f r o m   air   g ap   s en s o r   В1   , as  w ell  a s   lo g ic  s i g n als  r ec o r d in g   th p o les  p o s itio n   o f   t h m a g n etic   s y s te m   m o d u le  r ela tiv to   t h tr ac k   ele m e n ts ,   co m in g   f r o m   b lo ck   p o s itio n   s e n s o r   B L1 B L3 .     T h co m b i n ed   tr ac tio n   lev i t atio n   s y s te m   is   ab s o lu tel y   i n d ep en d en a n d   ca n   b ad ap ted   to   th e   di f f er e n t d esi g n   s tr u ct u r es o f   t h tr an s p o r t p latf o r m .   Fig u r 3   p r esen ts   t h g en er al  v ie w   o f   th s ca led   m o d el  o f   th tr ac tio n   le v itatio n   v e h icle  s y s te m   w it h   m a g n e tic  s u s p en s io n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       S ta r tin g   Op era tin g   Mo d e   o f th C o mb in ed   Tr a ctio n   Levita tio n   S ystem  o f th V e h icle  . . . .   ( A .   V .   K ir ee v)   179       Fig u r 3 .   T h m o d el  o f   tr ac tio n   lev i tatio n   v eh icle  s y s te m   w it h   m a g n etic  s u s p e n s io n       T h m o d el  in cl u d es  f o u r   tr ac tio n   lev itat io n   m o d u les  i n s tall ed   at  th tr an s p o r tr o lley t h p latf o r m   w it h   m o u n ted   elec tr ical  eq u ip m en t;  t h ad d itio n al  tec h n o lo g ical  p lat f o r m ,   w h er th e   lo ad s   ar f i x ed   d u r in g   th test s .   Du r in g   th e x p er i m en ts ,   th m o d u le  w as  tr an s f er r ed   to   th lev itati n g   s tate.   Fo r   th is   p u r p o s e,   th e   w i n d i n g s   o f   tr ac tio n   le v ita tio n   m o d u le  w er f ed   b y   D C ,   r eg u lated   b y   th e   v al u i n   th f u n ctio n   o f   th e   air   g ap   v alu b et w ee n   m o d u le  p o les  an d   tr ac k   ele m en ts .   Af ter   th at ,   th d r iv s y s te m   w a s   s tar ted   an d   th c u r r en ts   i n   th p h ase  w in d i n g s   w er e   s w i t ch ed   ac co r d in g   to   t h s ig n al s ,   co m i n g   f r o m   t h p o s it io n   s e n s o r s .   At  t h s a m e   ti m e,   t h is   n o n - co n tact  tr a n s p o r t p latf o r m   m o v es a lo n g   t h tr a ck   s tr u ctu r e.       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   Fig u r 4   s h o w s   tr an s itio n   p r o ce s s es  o f   th air   g ap   ch a n g es  δ1 -   δ4   d u r in g   t h tr an s i ti o n   o f   th e   tr an s p o r t p latf o r m   to   th le v ita tio n   ( Fig u r e   4 a)   an d   s tar t - u p     m o d e s   ( Fig u r e   4 b ) .                         b     Fig u r 4 T r an s itio n   p r o ce s s   i n   th lev i tatio n   m o d a) ,   in   th s tar t - u p   m o d b)       I n   an   i n it ial  s tate   th p lat f o r m   lea n s   a g ai n s s u p p o r r o ller s .   T h air   g ap   is   δ = 5 m m .   Du r in g   t h e   cu r r en s u p p l y   to   t h p h a s win d in g s   o f   tr ac tio n   le v itat io n   m o d u les,   th e   air   g ap s   δ 1 -   δ 4    o f   ea ch   s u s p en s io n   p o in d ec r ea s an d   s tab ilize  a t   th v alu δ 2 . 3   m m .   I p r o v e s   th at   th p lat f o r m   is   i n   t h e   le v itati n g   s tate.   At  t h s tar t u p   u n d er   t 0 . 5 6   s   ( Fig u r e   4 b ) ,   th cu r r en ts   i n   th p h a s w i n d in g s   ar s w itc h ed   b y   th s ig n al  o f   p o s itio n   s en s o r s   D1 .   T h p latf o r m   s tar ts   th r ap id   tr av er s alo n g   th t r ac k .   T h d i s cr ete  b eh av io r   o f   p h ase  cu r r en ts   h a s   th d is t u r b an ce   ef f ec o n   th lev itatio n   s y s te m .   T h w a v b eh av io r   o f   t h g ap s   o f   s u s p en s io n   p o in ts   i n   t h e   r an g o f   1 4 . 5   m m   i s   o b s er v ed .   Ho w ev er ,   t h le v itatio n   s y s te m   k ee p s   s tab ilit y   an d   w i t h   i n cr ea s i n g   o f   t h e   tr av er s s p ee d   o f   th p lat f o r m ,   th a m p lit u d o f   o s cilla tio n   d ec r ea s es.    Fig u r 5 g i v es  th o s c illo g r a m s   o f   t h av er a g v alu e s   c h an g es  o f   p h a s cu r r e n ts   I1 I4   o f   th e   m o d u les   i n   t h s u s p en s io n   p o i n ts   d u r i n g   th e   tr an s itio n   o f   t h e   tr an s p o r t p lat f o r m   in to   th e   lev it atio n   m o d e.   A s   it   f o llo w s   f r o m   t h o s ci llo g r a m s ,   at  th e   b eg i n n in g   o f   g ap s   δ 1 -   δ 4   ch a n g es,  t h er is   s h ar p   in cr ea s o f   t h cu r r en ts   f o llo w ed   b y   d ec r ea s in g   a n d   s tab ilizatio n   o f   t h eir   v a lu es a t t h le v el  d eter m i n ed   b y   th air   g ap   v al u e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   201 7     1 7 6     183   180   Fig u r 5 b   s h o w s   t h o s cillo g r a m s   o f   c u r r en I d   c h an g es ,   ab s o r b ed   f r o m   t h p o w er   s o u r ce ,   th e   v o ltag o f   p o w er   s o u r ce   Ud ,   p h ase  v o lta g U1 ,   t h s i g n al  o f   p o s itio n   s e n s o r   D1   d u r in g   th tr an s itio n   to   th e   s tar t - u p   m o d e.   A t   th e   ti m o f   s tar u n d er   t   ≈  0 . 5 6   s ,   t h er is   s h ar p   i n cr e ase  o f   cu r r e n t   Id   an d   its   p u ls in g   b eh av io r   w it h   t h tr ip led   f r eq u en c y   r elati v to   t h s i g n al   f r eq u e n c y   o f   t h p o s itio n   s e n s o r   D1   d u r i n g   th e   p latf o r m   m o v in g .   T h p h a s v o ltag U1   i s   p ac k a g o f   t w o   p o lar   im p u ls e s   o p er atin g   o n   th s ig n al   in ter v al  o f   th p o s itio n   s e n s o r   D1 .     T h p o w er   s u p p l y   f l u tter   Ud   is   i n co n s id er ab le.         a                                   b     Fig u r 5 T r an s ien t s   i n   elec tr ic al  cir cu its : i n   t h lev itatio n   m o d a) ,   in   th s tar t - u p   m o d b )       T h p ec u liar ity   o f   t h tr ac tio n   lev itatio n   s y s te m   is   t h m u t u al  in f l u e n ce   o f   tr ac tio n   s u b s y s te m s   an d   s u s p en s io n .   Fig u r 6   s h o w s   t h o s cillo g r a m s   o f   elec tr o m ec h an ica p r o ce s s es  o cc u r r in g   d u r in g   th tr a n s itio n   o f   t h tr ac tio n   le v itat io n   s y s t e m   f r o m   t h le v it atio n   m o d to   t h le v itati n g   tr a v er s al   m o d alo n g   th e   tr ac k   s tr u ct u r e.   T h o s cillo g r a m   p r esen t s   th p h ase  cu r r e n ts   o f   th m o d u les  ( I 1a …  I 4 с ) ,   s ig n als  o f   g ap   s e n s o r s     δ 1 δ 4 ,   s ig n al s   o f   p o s itio n   s e n s o r s   D a , D b , D c .         Fig u r 6 .   Oscill o g r a m s   o f   p h a s cu r r en I ,   air   g ap   δ,  an d   lo g i s ig n al  D   o f   p o s itio n   s e n s o r s       T h p h ase  c u r r en t s   ar s en t o   th w in d i n g s   a t h in ter v al s   o f   p o s iti v v al u es   o f   p o s it i o n   s e n s o r s   s ig n al s .   I n   t h is   ca s e,   th c u r r en w a v e f o r m   c h an g es  f r o m   p er io d   to   p er io d ,   s in ce   th g ap   co n tr o ller   co n tin u o u s l y   ad j u s ts   t h c u r r en t i n   o r d er   to   k ee p   th e   r e q u ir e d   v al u o f   th e   air   g ap .   Fi g u r e   7   s h o w s   t h d etailed   p r o ce s s es.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       S ta r tin g   Op era tin g   Mo d e   o f th C o mb in ed   Tr a ctio n   Levita tio n   S ystem  o f th V e h icle  . . . .   ( A .   V .   K ir ee v)   181       Fig u r 7 .   Oscill o g r a m s   o f   p h a s v o lta g U1 ,   p h ase  cu r r en I1 ,   air   g ap   δ1 ,   an d   lo g ic   s ig n a D1   o f   p o s itio n   s en s o r s       A t   th e   ti m i n ter v a <   0 . 4   s ,   th p lat f o r m   i s   i n   t h le v ita tin g   s tall  p o s itio n .   D C   is   s e n to   th p h a s e   w i n d i n g .   At  t h ti m e   in ter v al   0 . 4 t<0 . 5 6   s ,   th o p er atio n   m o d is   ch a n g ed     t h c u r r en i n   t h p h ase   is   s w itc h ed   o f f .   A th ti m t =   0 . 5 6   s ,   th s y s te m   is   s w itc h ed   to   th s tar t - u p   m o d e.   T h p h as w i n d in g   i s   ap p lied   th v o lta g U1   b y   t h s i g n a o f   th p o s itio n   s en s o r   D1 .   T h a m p lit u d o f   th u n ip o lar   p u ls is   r eg u lated   in   t h e   w a y   to   k ee p   th g i v en   v al u e   o f   th air   g ap .   W ith   i n cr ea s in g   o f   t h tr av er s s p ee d   o f   th p latf o r m ,   t h e   a m p lit u d o f   th g ap   o s cillatio n   d ec r ea s es.    T o   co m p ar th p er f o r m a n c o f   th m a g n etic  s u s p e n s i o n   s y s te m s ,   d esi g n ed   as  s e p ar ate  an d   co m b i n ed   le v itat io n   a n d   tr ac t io n   s c h e m es   i n   t h s tar m o d e ,   th p ar a m eter s   o f   t h e   p o w er   e le m e n t   i n   t h e   lev itatio n   m o d w er esti m ate d .   W h en   i m p le m e n ti n g   th s e p ar a te  lev itatio n   an d   tr ac tio n   s ch e m e t h p o les  o f   th m id d le  p o w er   ele m e n w e r in s talled   i n   li n w it h   t h tr ac k   ele m en t.  C o n v er ter   UZ2   f ed   w i n d in g   L2   w it h   d ir ec cu r r en t,  th v al u o f   w h ich   w a s   s p ec if ied   b y   th air   g ap   co n tr o ller .   Du r in g   th e x p er i m e n w w er e   esti m ati n g   th e   s y s te m   o p er ati o n   m o d w i th   t h ac t u al  c u r r en v al u 2 . 5 А .   T h is   w a s   d o n b y   v ar y i n g   th e   g a p   v alu i n   th r an g f r o m   2   m m   to   3   m m ,   an d   lo ad   w eig h t   in   th r an g f r o m   9 0   to   1 3 0   N.   T h s tab le  o p er atio n   m o d o f   t h tr ac tio n   lev ita tio n   s y s te m   w a s   e n s u r e d   b y   ad j u s t m en t   o f   th e   air   g ap   co n tr o ller .   T ab le  2   s h o w s   t h tec h n ical  d ata  o f   th p o w er   ele m e n t in   t h le v itati o n   m o d e   Fu r t h er   o p tio n s   tr ailer   le v itati o n   m o d u le,   co m b in ed   t h f u n ctio n s   o f   le v ita tio n   a n d   tr ac tio n ,   h a v e   b ee n   id en ti f ied .   Su b s eq u e n tl y ,   w d eter m in ed   t h p ar a m eter s   o f   t h tr ac tio n   le v itatio n   m o d u le,   co m b in i n g   t h e   f u n ctio n s   o f   le v itatio n   an d   tr ac tio n .   Fo r   th i s   p u r p o s e,   w i n d in g L1 ,   L2 ,   L3   o f   m o d u le   A 1   w er f ed   f r o m   co n v er ter s   UZ1 UZ3   b y   c u r r en ts   I 1 a ,   I 1 b ,   I 1 c ,   th v a lu e s   o f   w h ic h   w er s et  b y   th e   air   g ap   co n tr o ller .     Du r i n g   ex p er i m e n t h lo ad   w as  s e lec ted   to   en s u r th s tab le  le v itat io n   m o d u n d er   th s a m g ap   an d   cu r r en v al u e s ,   in d icate d   in   t h p r ev io u s   ex p e r i m en t.       T ab le  2 .   T ec h n ical  d ata  o f   th p o w er   ele m e n t i n   th le v itatio n   m o d e         T ab le  3   p r esen ts   th p ar a m e ter s   o f   t h m o d u le  in   t h s y s te m   s tab le  o p er atio n   m o d u n d er   t h e   s w itc h in g   f r eq u en c y   o f   p h ase  cu r r en ts   eq u al  to   f   5 0   Hz.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   201 7     1 7 6     183   182   T ab le  3 .   T ec h n ical  d ata  o f   th tr ac tio n   lev ita tio n   m o d u le  i n   t h lev i tatio n   m o d e         T h co m p ar is o n   s h o w s ,   t h at  at  th eq u al  g ap   an d   cu r r en t   v alu e s   in   t h w i n d in g s ,   t h e   lev itatio n   q u alit y   co e f f ic ien ( t h r atio   o f   th li f f o r ce   to   th elec tr o m ag n et ic  m o d u le  w ei g h t)   o f   th e   co m b i n ed   tr ac tio n   lev itatio n   s y s te m   d ec r ea s es  1 . 7 6   tim es  d u to   p er io d ic  ch a n g e s   o f   p h ase  c u r r en t s ,   in   co m p ar i s o n   w it h   t h e   co n v e n tio n al  e lec tr o m a g n e tic   s u s p en s io n   s y s te m .   I n   o r d er   to   esti m ate  th e n er g y   ef f icien c y   o f   th e   elec tr o m ag n etic  s u s p en s io n   s y s te m s ,   th E n er g y   le v ita tio n   q u alit y   f ac to r   k L   i s   u s ed ,   w h i ch   is   eq u aled   to   t h e   r atio   o f   th ac ti v lo s s   p o w er   in   t h w i n d in g s   P Ω   to   t h p o w er   P d   co n s u m ed   f r o m   th p o w er   s o u r ce .   Fo r   th co m b i n ed   tr ac tio n   le v itatio n   s y s te m ,   t h E n er g y   le v itatio n   q u alit y   f ac to r   is   d ef in ed   b y   t h f o llo w in g   eq u at io n :                                       ( 1 )     w h er   P Ω      ac tiv lo s s   p o w er   in   th w i n d i n g s   o f   tr ac tio n   le v itatio n   m o d u les;   U d     p o w er   s u p p l y   v o lta g e;   I d     cu r r en t c o n s u m ed   b y   tr ac t io n   lev ita tio n   s y s te m ;   F x     f o r ce   r ea lis ed   b y   tr ac tio n   lev itatio n   m o d u le  in   to w ar d   m o v in g     ;   V x     lin ea r   s p ee d .     Usi n g   th e   eq u atio n   ( 1 ) ,   w c alcu lated   t h d ep en d e n c y   o f   v alu e   k f r o m   th e   ti m t   i n   t h r u n n i n g   m o d at  t h d if f er en w eig h t o f   th tr a n s p o r t p latf o r m   ( Fi g u r e   8 ) .               Fig u r 8 E n er g y   le v ita tio n   q u alit y   f ac to r       T h g iv e n   d ep en d e n cies   p r o v th at   at  t h s tar t - u p   m o d t h v alu e   k L   i n cr ea s es   w it h   i n cr ea s in g   o f   t h e   p latf o r m   w ei g h t.       4.   CO NCLU SI O N   T h r esu lts   o f   r esear ch e s   h av illu s tr ated   d r a m atica ll y   t h at   th d ev elo p m en t   co n ce p o f   v e h icl e   eq u ip p ed   w it h   t h co m b i n ed   s y s te m   o f   tr ac tio n   a n d   m ag n etic  s u s p en s io n ,   b ased   o n   t h li n ea r   s w i tch ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       S ta r tin g   Op era tin g   Mo d e   o f th C o mb in ed   Tr a ctio n   Levita tio n   S ystem  o f th V e h icle  . . . .   ( A .   V .   K ir ee v)   183   r elu ctan ce   m o to r ,   i s   ab s o lu t el y   r ea l.   T h f u r th er   r esear ch   s h o u ld   b ai m ed   at  i m p r o v in g   t h s y s te m   p er f o r m a n ce   p ar a m eter s   b y   r e d u cin g   th m u t u al  in f l u e n ce   o f   lev itatio n   an d   tr ac tio n   p r o ce s s es.       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h p r esen ted   r esear ch   h as  b ee n   d ev e lo p ed   w i th   s u p p o r o f   R u s s ia n   M in i s tr y   o f   E d u c atio n ,   g r an t   R FME FI5 7 6 1 4 X0 0 4 0 .       RE F E R E NC E S   [1 ]   P.   K.  Bisw a s,  e a l. ,   A n a l y sis  o U - a n d   U - Ty p e   Ra il   a n d   A c t u a to Us e d   in   E lec tro m a g n e ti c   L e v it a ti o n   S y ste m   Us in g   F EM   S o f tw a r e ,   IJ ET AE ,   v o l /i ss u e :   2 ( 5 ),   p p .   3 2 - 3 9 ,   2 0 1 2 .   [2 ]   N.   C.   L e n in ,   e a l. De sig n   a n d   Ex p e rime n tal   V e rif ica ti o n   of   L i n e a r   S w it c h e d   Re lu c tan c e   M o to r   w it h   S k e w e d   P o les ,   IJ PE DS   I n ter n a ti o n a J o u rn a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   v o l /i ss u e :   6 ( 1 ) ,   p p .   1 8 - 2 5 ,   2 0 1 5 .     [3 ]   J.  H.  Ch a n g ,   e a l. ,   T ra n sv e rse   f lu x   re lu c tan c e   li n e a m o to a n a l y ti c a m o d e b a se d   o n   f in it e   e lem e n m e th o d   a n a ly sis re su lt s ,   IEE T ra n s o n   M a g n e ti c s ,   v o l / issu e :   4 3 (4 ) ,   p p .   1 2 0 1 - 1 2 0 4 ,   2 0 0 7 .   [4 ]   A .   V .   Kire e v ,   e a l. P o ten ti a D e v e lo p m e n o f   V e h icle   T ra c ti o n   L e v it a ti o n   S y ste m w it h   M a g n e ti c   S u sp e n si o n ,   IJ PE DS   In ter n a ti o n a J o u rn a o Po we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   v o l /i ss u e :   6 ( 1 ),   p p .   2 6 - 3 1 ,   2 0 1 5 .   [5 ]   N.   G r e b e n n ik o v ,   e a l. M a th e m a ti c a l   M o d e l   of   L in e a r   S w it c h e d   Re lu c tan c e   M o to r   w it h   M u tu a l   In d u c tan c e   Co n sid e ra ti o n ,   IJ PE D S ,   v o l /i ss u e :   6 ( 2 ) ,   p p .   2 2 5 - 2 3 2 ,   2 0 1 5 .   [6 ]   N.  G re b e n n ik o v ,   e a l. Co m p u ter  M o d e li n g   o f   Co m b in e d   T ra c ti o n   L e v it a ti o n   S y ste m   Eq u ip p e d   w it h   L in e a S w it c h e d   Re lu c tan c e   M o t o rs,   J E AS ,   v o l / issu e :   1 0 (8 - 1 2 ) ,   p p .   2 4 7 - 2 5 1 ,   2 0 1 5 .   [7 ]   N.  G re b e n n ik o v ,   e a l. V e rsio n s   of   S w it c h e d   Re lu c tan c e   G e n e ra ti o r   De sig n   at   a   Co n sta n t   S tato r   Co n f ig u ra ti o n ,   IJ PE DS   In ter n a ti o n a J o u rn a o Po we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   v o l /i ss u e :   6 ( 1 ) ,   p p .   6 5 - 6 9 ,   2 0 1 5 .   [8 ]   P .   S ri n iv a s,   e a l. ,   Co m p a ra ti v e   A n a l y sis  o f   DI T Ba s e d   S w it c h e d   Re lu c tan c e   M o to r   Us in g   A s y m m e tri c   Co n v e rter an d   F o u r - L e v e Co n v e r ter ,   Bu ll e ti n   o E EI ,   v ol /i ss u e :   5 ( 1 ) ,   p p .   1 0 9 - 1 1 9 ,   2 0 1 6 .   [9 ]   P .   Ra f a jd u s,  e a l. ,   A n a l y sis  o f   th e   s w it c h e d   re lu c tan c e   m o t o (S RM p a ra m e ter s ,   J o u rn a l   o e lec trica l   e n g in e e rin g ,   v o l /i ss u e 5 5 (7 - 8 ),   p p .   1 9 5 2 0 0 ,   2 0 0 4 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       Ale x a n d e r   V la d i m ir o v i c h   K ire e v   wa b o rn   in   1 9 7 4 .   He   f in ish e d   - Ru ss ian   S tate   T e c h n ica l   Un iv e rsit y   (NP I),   N o v o c h e rk a ss k   o n   " P o w e su p p ly   o f   in d u strial  e n terp rise s"   sp e c ialty   in   1 9 9 9 .   He   re c e iv e d   P h d e g re e   in   Tec h n ica S c ien c e in   2 0 0 4 .   S in c e   2 0 0 6   h e   h a w o rk e d   a a ss o c iate d   p ro f e ss o in   S o u t h - Ru ss ian   S tate   Tec h n ica Un iv e rsit y   (NP I).   His  m a in   sc i e n ti f ic  in tere sts   a re   re late d   to   c o n tr o o f   e lec tri c a d ri v e ,   s w it c h e d   re lu c tan c e   m o to rs,  si m u latio n .     G e n n a d iy   Ni k o la e v ic h   K o n o n o v   w a b o rn   in   1 9 5 2 .   He   f in ish e d   S o u t h - Ru ss ian   S tate   T e c h n ica l   Un iv e rsit y   (NP I),   No v o c h e rk a ss k   o n   " A u to m a ti o n   a n d   Re m o te  C o n tr o l"   sp e c ialt y   in   1 9 7 9 .   His   m a in   sc ien ti f ic i n tere sts a re   re late d   to   M a g lev   tran sp o rtati o n   sy ste m ,   v e h icle s tr a c ti o n   d r iv e .     Ale x a n d e r   V la d i m i r o v ich   Le b e d e v   w a b o rn   i n   1 9 5 8 .   He   f in ish e d   S o u t h - Ru ss ian   S tate   T e c h n ica Un iv e rsit y   (NP I),   N o v o c h e rk a ss k   o n   I n f o rm a ti o n a l - m e a su rin g   tec h n i q u e   sp e c ialty   in   1 9 7 9 .   His  m a in   s c ien ti f ic  in ter e sts  a r e   re lat e d   to   c o n tro a lg o rit h m e lec tri c   m o to rs,  a d ju stin g   a n d   tri a ls  o f   m a n a g e m e n s y ste m s   b y   e lec tri c   d riv e s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.