Науковий вісник НГУ

Аналіз технічних рішень при впровадженні бортових накопичувачів енергії на електрорухомому складі

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2020

Останнє оновлення: 15 липня 2020

Опубліковано: 15 липня 2020

Перегляди: 2297

Authors:

А. О. Сулим, Кандидат технічних наук, заступник директора з наукової роботи, orcid.org/0000-0001-8144-8971, Державне підприємство «Український науково-дослідний інститут вагонобудування», м. Кременчук, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. І. Ломонос, Кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій, orcid.org/0000-0002-5001-1280, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, м. Кременчук, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. В. Бялобржеський, Кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри систем електроспоживання та енергетичного менеджменту, orcid.org/0000-0003-1669-4580, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, м. Кременчук, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. М. Сафронов, Кандидат технічних наук, директор, orcid.org/0000-0002-5865-7756, Державне підприємство «Український науково-дослідний інститут вагонобудування», м. Кременчук, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

П. О. Хозя, Кандидат технічних наук, завідувач лабораторії електротехнічних, динамічних, теплотехнічних і міцнісних досліджень залізничної техніки, orcid.org/0000-0001-8948-6032, Державне підприємство «Український науково-дослідний інститут вагонобудування», м. Кременчук, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Abstract:

Мета. Аналіз існуючих технічних рішень для здійснення керування енергообмінними процесами на тяговому електрорухомому складі з бортовими накопичувачами енергії та пошук оптимального серед них. Дослідження енергообмінних процесів та оцінка кількості заощадженої електроенергії під час застосування різних технічних рішень.

Методика. У роботі виконано порівняльний аналіз існуючих технічних рішень із керування енергообмінними процесами на тяговому електрорухомому складі з бортовими накопичувачами енергії. Сформульовані переваги й недоліки кожного з існуючих технічних рішень. Визначено характер протікання енергообмінних процесів і здійснена оцінка кількості електроенергії за безпосереднього підключення бортового накопичувача енергії до тягових двигунів і через статичний реверсивний перетворювач регульованого типу для заданих умов експлуатації електрорухомого складу та прийнятих припущень.

Результати. Визначено, що найбільш раціональним та енергоефективним пристроєм для керування процесами заряду й розряду бортового накопичувача енергії на електрорухомому складі є статичний реверсивний перетворювач регульованого типу з індуктивними або ємнісними дозаторами електроенергії.

Наукова новизна. Набула подальшого розвитку теорія застосування накопичувачів енергії на електрорухомому складі, що, на відміну від існуючих, дозволила визначити кількість заощадженої електроенергії за цикл «рекуперативне гальмування – розгін поїзда» залежно від типу підключення бортового накопичувача енергії та його енергоємності.

Практична значимість. Встановлено, що керування енергообмінними процесами в системі накопичення енергії шляхом застосування статичного перетворювача регульованого типу є більш раціональним. Визначено, що, для керування енергообмінними процесами на тяговому електрорухомому складі з бортовими накопичувачами енергії, найбільш раціональним та енергоефективним є використання реверсивного за струмом широтно-імпульсного перетворювача з індуктивним або ємнісним дозатором електроенергії. Отримані результати досліджень можуть бути використані промисловими підприємствами під час проектування та створення інноваційного електрорухомого складу з метою підвищення його експлуатаційних характеристик.

References.

1. Sydorenko, A., & Iatsko, S. (2019). Rail electric transport with a system of minimization of electricity consumption for traction. Abstracts of the XXVII International Scientific Conference MicroCAD – 2019 “Information Technology: Science, Technology, Technology, Education, Health”, Part 2.

2. Sulym, A., Donchenko, A., Fomin, O., & Khozia, P. (2017). Prospects for the use of energy storage on traction rail. Bulletin of DETUT. Series: Transport Systems and Technologies, (30), 32-51. Retrieved from http://tst.duit.edu.ua/index.php/tst/article/view/35.

3. Pasko, O., & Tananian, R. (2017). Development of methods and means of increasing the efficiency of the use of regenerative braking on the DC railways. Collected scientific works of Ukrainian State University of Railway Transport, (173), 167-175. Retrieved from http://csw.kart.edu.ua/article/view/118404.

4. Khodaparastan, M., Mohamed, Ahmad A., & Brandauer, W. (2019). Recuperation of regenerative braking energy in electric rail transit systems. IEEE Transaction on Intelligent Transportation Systems, 1-17. https://doi.org/10.1109/TITS.2018.2886809.

5. Eliseev, A., & Fursov, S. (2015). Nesscap supercapacitors increase the energy efficiency of actuators. Electronic components, 2, 84-87.

6. Severin, V., Overianova, L., & Omelianenko, O. (2015). Power flow control in a traction drive of an electric train powered by a contact network and inertial energy storage devices. Bulletin of NTU “KhPI”, 58(1167), 29-32.

7. Overianova, L., Omelianenko, O., & Novofastovskii, I. (2015). Modeling the operation of an electromechanical inertial energy storage device in a traction drive system when braking an electric train. Bulletin of NTU “KhPI”, 18(1127), 115-119.

8. Volkov, V. (2019). Optimization of electric consumption of trolleybus with traction frequency-regulated asynchronous engine and super-condensating driver of generated energy. Electromechanical and energy saving systems, 1(45), 8-24.  https://doi.org/10.30929/2072-2052.2019.1.45.8-24.

9. Afanasov, A., Arpul, S., & Demchuk, R. (2016). Starting modes of an autonomous electric train with an on-board energy storage. Electromagnetic compatibility and railway safety, 11, 18-23.

10. Shen, X., Cao, G., & Lie, T.T. (2020). Modeling and continuous co-simulation of URT traction electric network-Trains with OESS. Simulation Modelling Practice and Theory, 98, 1-21. https://doi.org/10.1016/j.simpat.2019.101986.

11. Fomin, O., Sulym, A., Kulbovskiy, I., Khozia, P., & Ishchen­ko, V. (2018). Determining rational parameters of the capacitive energy storage system for the underground railway rolling stock. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(92), 63-71. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126080.

12. Kostin, N., & Nikitenko, A. (2014). Autonomy of regenerative braking – the bases of reliable energy efficient recovery for DC electric rolling. Railway transport of Ukraine, 3, 15-23.

• < Попередня
• Наступна >