Теоретичний і практичний базис визначення параметрів бортового ємнісного накопичувача енергії рухомого складу
/ 0
- Деталі
- Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування
- Останнє оновлення: 08 листопада 2018
- Опубліковано: 29 жовтня 2018
- Перегляди: 3169
Authors:
А. О. Сулим, Кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0001-8144-8971, Державне підприємство „Український науково-дослідний інститут вагонобудування“, м. Кременчук, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
О. В. Фомін, Доктор технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0003-2387-9946, Державний університет інфраструктури та технологій, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
П. О. Хозя, Кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0001-8948-6032, Державне підприємство „Український науково-дослідний інститут вагонобудування“, м. Кременчук, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
А. Г. Мастепан, orcid.org/0000-0002-8610-1093, Український державний університет залізничного транспорту, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Abstract:
У зв’язку з поетапним підвищенням тарифів за спожиту електроенергію подальший розвиток рухомого складу неможливий без застосування сучасних енергозберігаючих технологій та енергоощадних систем.
Мета. Подальший розвиток рухомого складу метрополітену із системами рекуперації в частині підвищення його енергоефективності за рахунок упровадження бортових накопичувачів енергії ємнісного типу з урахуванням зміни добових умов експлуатації.
Методика.Використовуючи результати експериментальних досліджень, а також застосовуючи статистичні методи обробки даних, методи аналізу й теорії ймовірності, запропоновані три підходи з визначення параметрів бортового ємнісного накопичувача. Запропоновані підходи передбачають послідовне виконання наступних спільних етапів: вибір ділянки експлуатації й моделі рухомого складу метрополітену, визначення штатних добових умов експлуатації, експериментальне дослідження енергетичних процесів під час різних добових умов експлуатації рухомого складу, обробка отриманих масивів даних, побудова гістограм і безпосередньо визначення параметрів бортового ємнісного накопичувача за запропонованими критеріями.
Результати.Виконана реєстрація енергетичних процесів під час штатних добових умов експлуатації дослідного рухомого складу із системами рекуперації на Святошинсько-Броварській лінії Комунального підприємства „Київський метрополітен“. Розраховані миттєва й середня потужності, а також кількість електроенергії для кожного рекуперативного гальмування поїзда. За результатами обробки масивів даних побудовані ймовірнісні характеристики у вигляді гістограм щільності розподілу середньої потужності та кількості електроенергії рекуперації для трьох запропонованих підходів. Із використанням зазначених підходів для заданих умов експлуатації поїзда метрополітену визначені основні технічні параметри бортового ємнісного накопичувача енергії: номінальна й максимальна потужності, робоча й загальна енергоємності.
Наукова новизна.Уперше запропонованоі підходи з визначення параметрів бортового ємнісного накопичувача для поїзда метрополітену за аналізом характеристик щільності розподілу середньої потужності та кількості електроенергії рекуперації.
Практична значимість. Запропоновані підходи можуть бути використані при створенні рухомого складу метрополітену з бортовим ємнісним накопичувачем енергії.
References.
1.Zhemerov, G. G., Ilina, N. A. and Tugay, D. V., 2014. Reduction of energy losses in the rolling stock of underground power systems using energy-intensive electric drives. Tekhnichna elektrodynamika. Technical electrodynamics, 5, pp. 137–138.
2.Fomin, O.V., Burlutsky, O.V. and Fomina, Yu.V., 2015. Development and application of cataloging in structural design of freight car building. Metallurgical and Mining Industry, 2, pp. 250–256.
3.Lovskaya, A. and Ryibin, A., 2016. The study of dynamic load on a wagon-platform at a shunting collision. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(7(81)), pp. 4–8. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.72054.
4.Ciccarelli, F., Iannuzzi, D. and Tricoli, P., 2012. Control of metro-trains equipped with onboard supercapacitors for energy saving and reduction of power peak demand. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 24, pp. 36–49.
5.Kolb, A. A., 2010. Storage of energy recovery electric transport by using capacitive energy storage. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after academician V. Lazaryan, 31, pp. 89–94.
6.Fomin, O., 2015. Improvement of upper bundling of side wall of gondola cars of 12-9745 model. Metallurgical and Mining Industry, 1, pp. 45–48.
7.Kelrykh, М. and Fomin, О., 2014. Perspective directions of planning carrying systems of gondolas. Metallurgical and Mining Industry, 6, pp. 64–67.
8.Panchenko, S. V., Butko, T. V., Prokhorchenko, A. V. and Parkhomenko, L. O., 2016. Formation of an automated traffic capacity calculation system of rail networks for freight flows of mining and smelting enterprises. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, pp. 93–99.
9.Kostin, N. A. and Nikitenko, A. V., 2014. Autonomy of regenerative braking – the bases of reliable energy efficient recovery for electric rolling DC. Railway transport of Ukraine, 3, pp. 15–23.
10.Donchenko, A. V., Muzhychuk, S. O., Sulym, A. O., Khozya, P. O. and Melnyk, O. O., 2015. A study of energy efficiency of a modernized train of the metro production of “KRCBW” PJSC. Proceedings of “Rail rolling stock”, 12, pp. 48–56.
11.Myamlin, S., Dailydka, S. and Neduzha, L., 2012. Mathematical modeling of a cargo locomotive. In: Proceedings of the 16th International Conference “Transport Means”, Kaunas, pp. 310–312. Available at: < http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/2952˃[Accessed 11 October 2017].
12.Gerlici, J., Mykola, M., Kravchenko, K., Kostyukevich, A., Nozhenko, O. and Lack, T., 2016. Experimental Rigs for Wheel /Rail Contact Research. Manufacturing Technology, 16(5), pp. 909‒916.
13.Tartakovskyi, E., Gorobchenko, O. and Antonovych, A., 2016. Improving the process of driving a locomotive through the use of decision support systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(3(83)), рр. 4–11. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.80198.
14.Gerlici, J., Mykola, M., Kravchenko, K., Prosvirova, O. and Lack, T., 2017. The innovative design of rolling stock brake elements. COMMUNICATIONS, 19(2A), pp. 23‒28.
15. Sablin, O. I., 2014. Research recovery efficiency of the electricity in underground conditions. East European Journal of advanced technologies, 8(72), pp. 9–13.
16. Bychkova, M. P., 2010. Energy saving in the metro. Transport of the Russian Federation, special issue Science and Transport. Subways future, p. 67. Available at: <http://rostransport.com/transportrf/pdf/30-31/67.pdf> [Accessed 29 September 2017].
17. Shevlyugin, M. V. and Zheltov, K. S., 2008. Reduced power consumption for the movement of trains in Moscow Metro using capacitive energy storage. NTT – Science and technology of transport, 1, pp. 15–20. Available at: <https://elibrary.ru/item.asp?id=9951099> [Accessed 20 September 2017].
18. Lyubarskiy, B. G., Shayda, V. P. and Buryakovskiy, S. G., 2015. Comparative analysis of the energy storage devices for vehicles. Railway transport of Ukraine, 6, pp. 13–21.
19. Ciccarelli, F., Iannuzzi, D. and Lauria, D., 2012. Stationary ultracapacitors storage device for improving energy saving and voltage profile of light transportation networks. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 21(1), pp. 321–337.
20. Iannuzzi, D., Pagano, E. and Tricoli, P., 2013. The use of energy storage systems for supporting the voltage needs of urban and suburban railway contact lines. Energies, 6(4), pp. 1802–1820.
Архів журналу