Приведены общие сведения об истории создания приводов стрелочных переводов, разработана их классификация и принципы построения типовой схемы управления. Показаны особенности использования приводов стрелочных переводов на подземном рельсовом транспорте. Рассмотрены технические характеристики невзрезных и взрезных электроприводов стрелочных переводов, а также быстродействующих горочных и с внешними замыкателями. Описано устройство приводов стрелочных переводов для колеи 900, 750 и 600 мм. Представлены типовые конструкции внешних стрелочных замыкателей. Рассмотрены гарнитуры приводов стрелочных переводов, проведен анализ их технических решений. Обоснована необходимость создания гарнитуры электроприводов стрелочных переводов с внешними замыкателями.

Розглянуто принципи побудови і структури автоматизованої системи мікропроцесорної централізації стрілок і сигналів для залізничних станцій, способи забезпечення її функціональної безпеки і надійності. Наведено результати розрахунків та повного комплексу попередніх випробувань, що підтверджують відповідність пропонованих програмно-технічних рішень вимогам функціональної безпеки та надійності.

Розглянуто питання підвищення ефективності технічного обслуговування стрілочних переводів за допомогою автоматизації контролю їх параметрів. Запропоновано методи автоматичного визначення відмов стрілочних переводів за допомогою порівняльного аналізу, комплексного аналізу струму за переводу стрілки в часовій та частотній області з використанням перетворення Фур'є, методу допустимих значень і методу інтегралів, аналізу часової залежності струму, штучних нейронних мереж. Визначено необхідні діагностичні ознаки для аналізу стану стрілочних переводів без виключення стрілок з поїзної роботи. Розроблено математичну модель перебігу електромеханічних процесів в стрілочному електроприводі, розроблено дослідний зразок автоматизованого апаратно-програмного комплексу для контролю параметрів стрілочних переводів і дослідний зразок стенду для перевірки двигунів в ремонтно-технологічній дільниці.

Наведено результати синтезу системи централізованого керування стрілками та світлофорами. На відміну від існуючих у розробленій сигнально-процесорній централізації реалізовано наскрізний динамічний режим функціонування у разі розподіленої мультипроцесорної структури. Це дозволяє забезпечити більшу життєву стійкість системи та мінімізувати ймовірність виникнення небезпечних відмов.

Ідентифіковано параметри математичних моделей вентильно-індукторних двигунів для приводів стрілочних переводів з урахуванням взаємного впливу магнітних потоків фаз. Досліджено вплив форми фазного струму вентильно-індукторного двигуна на величину пульсацій моменту. Синтезовано дискретні П-, ПІ- та ПІД-регулятори, а також регулятор з нечіткою логікою для системи управління стрілочним вентильно-індукторним електроприводом моношпального типу. Розроблено алгоритм управління стрілочним переводом моношпального типу з вентильно-індукторним двигуном на базі мікропроцесорної системи з можливістю вибору широкого спектра режимів процесу переводу. Для залізничного транспорту розроблено електропривод стрілочного переводу моношпального типу з мікропроцесорним управлінням на базі фазі-логіки, що забезпечує більшу швидкодію та надійність процесу переводу. Розроблено макет стрілки з новим типом електроприводу в масштабі 1:2, який повністю підтверджує перспективність запропонованої системи управління (подано заявку на патент України u201407676).

Для обеспечения надежности, безопасности, а самое главное - непрерывности перевозочного процесса, необходимо разрабатывать, внедрять, а затем и усовершенствовать автоматизированные методы диагностики аппаратов, устройств и систем железнодорожного транспорта. Только лишь системы, которые работают в режиме реального времени и передают данные о мгновенном состоянии объектов контроля, могут своевременно обнаружить какие-либо неисправности и таким образом обеспечить дополнительное временя на их устранение работниками железнодорожного транспорта. Стрелочные переводы являются одним из важнейших и ответственных узлов, а поэтому требуют разработки и внедрения подобной системы диагностики. Достижение цели наблюдения и контроля за объектами железнодорожной автоматики в режиме реального времени возможно только с применением автоматизированного процесса диагностирования состояния объектов. Для этого необходимо знать диагностические признаки объекта контроля, по которым определять его состояние в каждый момент времени. Наиболее рациональным способом дистанционной диагностики является анализ формы и спектра тока, протекающего в силовых цепях объектов железнодорожной автоматики. Стрелочные переводы содержат электродвигатели, которые получают питание по электрическим цепям, а форма токовой кривой зависит как от состояния самого электродвигателя, так и от условий технического содержания стрелки. Для исследования и анализа работы стрелочного электродвигателя переменного тока разработана его математическая модель. Проведен расчет параметров и взаимозависимостей между основными показателями, влияющими на работу асинхронной машины. Получены результаты работы модели в виде временных зависимостей формы сигналов токовых кривых от нагрузки на валу двигателя. В процессе моделирования построена модель стрелочного электродвигателя переменного тока, которая удовлетворяет условиям адекватности. На основании построенной модели можно изучать работу электродвигателя в различных режимах работы, записывать и анализировать кривую тока, как реакцию на различные изменения нагрузки на валу.

Висвітлено проблеми вдосконалення мікропроцесорної системи автоматичного керування безредукторним регульованим електроприводом стрілочного переводу моношпального типу на базі лінійного двигуна для отримання заданого закону керування рухом гостряків і зменшення часу переводу стрілки. Зазначено, що стрілочний перевід є основним виконавчим елементом систем залізничної автоматики. Системи, розроблені в 70 - 80-х роках минулого століття наразі не можуть впоратися з новими проблемами, функціями та завданнями. Вирішення цього завдання вимагає застосування нових двигунів, а також створення спеціалізованих систем автоматичного керування. Крім того, розвиток мікросхемотехніки надає можливість створення мікропроцесорних систем керування, а також розширення функціональних можливостей приводу, використання безконтактних датчиків нового покоління, застосування електронної перетворювальної техніки, захисту двигуна під час переводу без використання фрикційного зчеплення. Розроблено математичну модель стрілочного переводу з урахуванням характеристики навантаження. Ідентифіковано параметри лінійних двигунів для стрілочного переводу з урахуванням габаритів шпали. Обґрунтовано рекомендації щодо зміни конструкції стрілочного переводу, а саме - повний перехід до поступального руху, що дозволяє значно знизити коливальний процес в кінематичній лінії. Синтезовано ПІД-регулятор швидкості для індукторної лінійної машини методом Чина - Хронса - Ресвіка, а також нейронний регулятор положення для машини електромагнітного типу методами генетичних алгоритмів. Це дозволило поліпшити динаміку роботи електроприводу стрілочного переводу в різних режимах та захистити елементи електродвигуна від пошкодження. Зауважено, що у розробленому макетному зразку реалізовано запропоновані алгоритми управління електроприводом стрілочного переводу моношпального типу.