Математическая модель магнитоиндукционного датчика осей подвижного состава железнодорожного транспорта на основе стигматического подхода

В статье представлены результаты исследования точечного магнитоиндукционного датчика на основе математической модели, которая позволяет обеспечить повышение надежности работы автоматизированных систем для диагностирования технического состояния подвижного состава в процессе движения поезда путем улучшения точности исходной информации, т. е. моментов фиксации прохождения осей колесных пар над магнитоиндукционными датчиками. На первом этапе разработки стигматической математической модели системы определена аналитическая зависимость величины магнитного потока в магнитном сердечнике и выходного значения ЭДС от сопротивления воздушного зазора между датчиком и гребнем колеса . На втором этапе разработки математической модели найдена зависимость от времени магнитного сопротивления воздушного зазора между сердечником магнитоиндукционного датчика и гребнем колеса железнодорожного вагона, движущегося по прямолинейному рельсовому пути с постоянной скоростью. На основе применения цифровых технологий разработанная стигматическая модель позволяет оценить энергетические параметры магнитоиндукционных датчиков в зависимости от свойств современных магнитных материалов. Результаты моделирования показали, что величина МДС постоянного магнита определяет основные параметры магнитоиндукционных датчиков, поэтому применение современных магнитов на основе редкоземельных металлов позволяет устранить традиционный недостаток устаревших типов магнитоиндукционных датчиков, т. е. снизить их габариты и массу. Применение предложенной стигматической модели расширяет область возможных решений экстремальных задач для выбора и обоснования параметров магнитоиндукционных датчиков, помогает повысить точность систем диагностирования технического состояния вагонного парка и безопасность движения на железнодорожном транспорте.