Browse
Recent Submissions
Item Моделювання впливу гармонійних завад на приймач тонального рейкового кола(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Гаврилюк, Володимир ІллічUKR: У роботі досліджено вплив гармонійних завад на приймач тонального рейкового кола на основі розробленої математичної та комп'ютерної моделі, що описує поширення електромагнітних завад у рейках від електрорухомого складу до колійного приймача, а також їх вплив на приймач. Модель враховує тип і конкретні параметри рейкового кола, схему каналізації тягового струму, коефіцієнт асиметрії рейкової лінії, опір ізоляції баласту, координати рухомого складу, спектральний склад зворотного тягового струму. Вплив гармонійних завад на колійний приймач тонального рейкового кола проілюстровано шляхом знаходження сумарного струму на вході приймача у вигляді суми сигнального струму для нормального, шунтового і контрольного режимів роботи рейкового кола в найбільш несприятливих для цих режимів роботи умовах і максимально допустимому струму завад. Значення сигнального струму в пропонованій моделі визначається через напругу генератора і коефіцієнт передачі струму, який згідно з відомими формулами знаходиться через матриці чотириполюсників загальної еквівалентної схеми рейкового кола. Середнє квадратичне значення сумарного струму завад на вході колійного приймача від усіх одиниць електрорухомого складу в межах фідерної зони моделі визначається за запропонованою методикою з урахуванням коефіцієнта передачі апаратури кінця рейкового кола. Адекватність розробленої моделі була експериментально перевірена шляхом порівняння результатів моделювання з експериментальними результатами, отриманими при реєстрації струму на вході колійного приймача при подачі на нього сигнального струму від генератора ГПУ та гармонійної завади від керованого генератора. Для моделювання струму на вході колійного приймача в нормальному режимі граничні значення струмів на його вході взяті з технічної документації, а саме: ередньоквадратичне значення сигнального струму на вході приймача взято на рівні 3 мА; середнеквадратичне значення завад взято на рівні 0,55 і 0,7 мА. З аналізу отриманих результатів можна зробити висновок, що завади на вході приймача з частотою в смузі ±(0..0,5) Гц щодо частоти сигнального струму викликають появу періодичних змін струму нижче рівня його надійного спрацьовування з тривалістю більше 0,6 с, що може призвести до збою в роботі рейкового кола у нормальному режимі. Для моделювання струму на вході колійного приймача у шунтовому та контрольному режимах граничні значення струму на його вході прийняті такими: залишкове напруга на вході приймача 0,23 В; середньоквадратичне значення гармонійної завади – 0,4 мА. В результаті зроблено висновок, що завади на вході приймача з частотою в смузі ±(0…0,5) Гц щодо частоти сигнального струму викликають підвищення струму на його вході вище за рівень надійного відпускання приймача з тривалістю більше 0,6 с, що може призвести до збою в роботі ТРК у шунтовому та контрольному режимах.Item Impact of Electromagnetic Interferences on Traction Network: Mathematical Model of Traction Network(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Taghizade, Ansari Hossein; Serdiuk, Tetiana M.; Mysiv, IvanENG: In Ukraine, almost half of the railway lines are electrified. In railway network, there are automatic devices by w ich traffic of trains and safety on the railway are regulated. However, there are some faults in these automatic devices that can put the passengers and the railway system’s safety at risk. The main sources of these faults are the presence of the stray currents, harmonics, and the electromagnetic interferences. For investigation of these faults, having an accurate model of the railway network is vital. So the topic of research is actuality now. The main goal of this paper is to study the propagation of traction current harmonics on feeder zone (section between substations) and to define the interference on code current flowing in rail lines. Thus, it is necessary to carry out a mathematic model of the traction supply net. Also some scientific work was addressed to determine the traction current spectrum composition and the most dangerous harmonics for TC operations. This paper introduce a mathematical model of the railway network, which can be helpful in analysis of the impact of these faults on the railway network. It was considered as 8-poles for the one-track railway traction. As mentioned before, one of the main steps to investigate the electromagnetic interferences' impact on automatic devices of the railway system is the accurate model of traction network. The proposed model can be used when the electric locomotive current divides into two different current which flow in traction lines. Moreover, a system of differential equation regarding the proposed model was written and a solution to this system was introduced. All rail currents and the return current can be calculated from the above solution. Therefore, the impact of electromagnetic interferences on these current can be investigated.Item Сохранение группировок тяговых двигателей при импульсном регулировании напряжения(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Белухин, Дмитрий СергеевичRUS: Одними из проблем при внедрении импульсного регулирования на электроподвижном составе являются потери энергии в элементах преобразователя и пульсация тока в цепи тяговых двигателей. В работе предложен вариант модернизации электровозов постоянного тока, основанный на применении импульсного регулирования напряжения на тяговых двигателях. Методика. Выполнен анализ потерь энергии для цепей электровозов ЧС2 и ВЛ8 в режиме пуска. Расчеты потерь делались для двух возможных режимов. Первый режим через цепи существующих реостатов. Второй режим – от импульсного преобразователя напряжения, рассчитанного по типовым методикам. Рассмотрены варианты пуска электровоза от преобразователя с использованием соединений тяговых двигателей и при питании всех групп двигателей параллельно. Результаты. Анализ потерь показал, что при разгоне пассажирского поезда на расчетном участке потери в реостатах для электровоза ЧС2 составляют до 76 кВт∙ч. При разгоне на параллельном соединении потери в элементах преобразователя до 1,4кВт∙ч, при разгоне с использованием перегруппировок до 1 кВт∙ч. Для электровоза ВЛ8 с поездом весом 3400 т и разгоне в том же направлении соответствующие потери распределились: 126, 2,4и 2 кВт∙ч. Т. е. плавное регулирование с наличием группировок тяговых двигателейдает некоторое преимущество по сравнению с разгоном на параллельном соединении.Сохранение группировок тяговых двигателей при внедрении импульсного регулирования позволяет получить промежуточные уровни скоростей, характерных группировкам (последовательная, последовательно-параллельная) с отключенным регулятором, дополнительно снизить потери и нагрев преобразователя. Для 6-осных электровозов снизить до 11 % пульсации тока либо снизить габариты реакторов. Практическая значимость. Результаты расчетов, предложенные в работе, могут быть использованы при изыскании путей для модернизации электроподвижного состава.Item Випробування асинхронних трифазних двигунів(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Шаповалов, Олександр Сергійович; Карасьов, О. П.UKR: Проведено огляд методів післяремонтної перевірки трифазних асинхронних двигунів в умовах ремонтних цехів локомотивних депо підкреслює необхідність впровадження спеціалізованих стендів для проведення післяремонтних випробувань з метою підвищення якості проведення ремонту, зменшення кількості відмов в роботі допоміжного обладнання, і за рахунок цього підвищення безпеки руху залізничного транспорту в цілому. Проаналізовано сучасний стан розвитку напівпровідникової та мікропроцесорної техніки, який дозволяє реалізувати живлення випробовуваного асинхронного двигуна в широкому діапазоні живлячих частот, що в свою чергу дозволяє побудувати універсальні стенди для випробування трифазних асинхронних двигунів. Вартість перетворювачів частоти знаходиться на економічно прийнятному рівні. Виконаний аналітичний огляд можливих схем взаємного навантаження при випробовуванні трифазних асинхронних двигунів. Схеми можуть бути побудовані як з використанням статичного перетворювача частоти, так і без нього. Подано коротку характеристику кожної моделі, із зазначенням як переваг так і недоліків кожної окремої схеми. Як видно з характеристики, схеми з використанням статичних перетворювачів частоти вирізняються вищою енергоефективністю, дозволяють проводити випробування в широкому діапазоні живлячих частот, в свою чергу вартість стенду з використанням статичного перетворювача буде вищою. Схеми без перетворювача частоти вирізняються низькою вартість, але й низькою енергоефективністю, можливістю проводити випробування лише на частоті живлення мережі та високим рівнем споживання реактивної потужності. Пропонується прийняти до уваги викладений матеріал при проектуванні стендів взаємного навантаження трифазних асинхронних електродвигунів з подальшим техніко-економічним обґрунтуванням вибраної схеми.Item Лінеаризування математичної моделі тягового електроприводу постійного струму(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Кедря, Михайло Михайлович; Сердюк, Тетяна Миколаївна; Кумпан, М. Л.; Сердюк, Ксенія МиколаївнаUKR: В статті розглядається електровоз постійного струму з індивідуальним тяговим приводом послідовного збудження. Такий привід можна представити у вигляді одновимірної електромеханічної системи, в якій керованою величиною є дотична сила тяги на ободі колісної пари. Керуючим впливом на привід буде напруга живлення двигуна. Режим управління приводом залежить від швидкості руху електровоза і струму двигуна. Оскільки зараз намітилася тенденція до підвищення швидкостей руху та впровадження нових типів рухомого складу з новою системою керування, дослідження роботи двигунів постійного струму є актуальною задачею. Метою наукової роботи є розробка математичної моделі тягового електроприводу електровозу постійного струму для дослідження впливу зміни напруги в контактній мережі на тяговий електропривод. Для досягнення поставленої мети виконано: - визначені та лінеаризовані основні рівняння та залежності, що описують процес роботи електропривода – тягового двигуна електровоза ДЕ1; - розроблена та проаналізована динамічна структура за системою лінеаризованих рівнянь; - побудовані частотні характеристики роботи тягового електропривода; - проведено моделювання перехідних процесів в електроприводі при раптовій зміні напруги та буксуванні колісної пари. Основні результати полягають у наступному: - створено математичну модель тягового електропривода електровоза ДЕ-1, яка дозволяє досліджувати динамічні режими роботи, обумовлені допущеннями моделі; - математична модель складається з трьох форм: перша форма – лінеаризовані диференційні рівняння; друга – структурні схеми та передаточні функції; третя – частотні характеристики. Запропонована математична модель може бути використана для будь-якого виду тягового електроприводу постійного струму з урахуванням його особливостей.Item Analysis of Operation of Railway Communication Systems(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Botnarevscaia, R.; Serdiuk, Tetiana M.ENG: Actuality. Technological progress, which has rapidly burst into our lives, dictates its own rules. There is a need to modernize the railway infrastructure, which, in its current equipment, built in 70-80 years of the last century, is morally and technically obsolete. Considering the huge volumes of work to be done, we come to the understanding that it is not possible to carry out such modernization in a short time, both from a financial point of view and from a technical point of view. For a long time, you will have to measure with the simultaneous operation of both new and old equipment and ensure their uninterrupted functioning. New electronic equipment introduced in various fields requires careful testing for electromagnetic compatibility. Ensuring safety in the transport of passengers and goods depends on this. So, the scientific work deals with the analysis of operation of railway communication systems are actuality. The object of research is railway communication lines. The main purpose is to evaluate the quality of different kinds of railway communication and the reasons of noise and interference in these systems. It was carried out the follows in the paper: the reasons of appearance noises in the telecommunication channels (radio and wire communications) were analyzed; the main faults in the overhead communication lines and their influence on the quality of communication were evaluated; the electromagnetic interferences in the communication lines and their frequency diapasons were researched; the further ways of investigation and simulation of influence traction and non-traction systems on the communication channels were described. The scientific novelty is in the proposition of use CST simulation to investigate electromagnetic influence of traction and non-traction power system on the communication channels with the 8-poles mathematic modelling. Research will be carried out by the method of direct measurements on existing equipment and collection of statistical data. At the end of the research, conclusions will be drawn about the electromagnetic compatibility of the of old and new equipment of communication systems, and we can say that the issue does not lose its relevance due to the introduction of new types of rolling stock, the modernization of traction substations.Item Аналіз статистики відмов та збоїв у роботі автоматичної локомотивної сигналізації(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Гололобова, Оксана Олексіївна; Буряк, Сергій Юрійович; Гаврилюк, Володимир ІллічUKR: Мета. Безпека на залізничному транспорті та його безперебійна робота значно залежить від надійності роботи засобів залізничної автоматики та зв’язку. При цьому особлива роль у забезпеченні безперервності перевізного процесу залізниць належить системам інтервального регулювання руху поїздів, а також автоматичній локомотивній сигналізації у поєднанні з системами контролю пильності машиніста та автостопом. Тому необхідно постійно досліджувати та робити детальний аналіз надійності роботи даних систем, щоб мати змогу на базі отриманої інформації корегувати методики обслуговування та вдосконалювати експлуатаційну роботу персоналу. Методика. Для попереджування збоїв та відмов у роботі пристроїв автоматичної локомотивної сигналізації проаналізовано статистику відмов всіх пристроїв залізничної автоматики, які можуть призвести до порушень у її роботі. Визначено найбільш відповідальні пристрої, контроль яких значно вплине на працездатність системи та підвищить надійність роботи в цілому. Результати. Аналіз статистичних даних показав що, основними об'єктами, що призводять до порушень дії системи автоматичної локомотивної сигналізації, є несправність дешифраторів, підсилювачів і локомотивних фільтрів, а основною причиною, що обумовлює несправності, залишається зношеність апаратури. Наукова новизна. Результати розробок, що направлені на підвищення ефективності та надійності роботи залізничних пристроїв, постійно впроваджуються в експлуатаційну роботу, автоматизуючи велику кількість технологічних процесів та підвищуючи ймовірність безвідмовної роботи апаратури. Проте, незважаючи на це, аналіз роботи залізничних пристроїв за дослідні 2013-2017 роки показав, що людський фактор, а саме порушення технології виконання робіт, недотримання вимог технологічних карт та керівництв з експлуатації, неякісний ремонт та перевірка приладів в ремонтно-технологічних ділянках, залишається суттєво високим в надійності роботи залізничної апаратури в цілому і в системах локомотивної сигналізації зокрема. Практична значимість. Проведений аналіз показав, що актуальним залишається питання вдосконалення як безпосередньо самих систем та пристроїв залізничної автоматики, так і методів їх перевірки, експлуатації та обслуговування, що підвищить рівень безпеки та надійності перевезень.Item Комплексна система автоматичної ідентифікації рухомого складу(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Гончаров, Костянтин Вікторович; Рибалка, Роман ВолодимировичUKR: Впровадження систем автоматичної ідентифікації рухомого складу дозволяє підвищити достовірність і оперативність звітності про стан вагонних і локомотивних парків, зменшити штат співробітників, підвищити рівень інформаційного сервісу у внутрішніх і транзитних міжнародних перевезеннях. Системи радіочастотної ідентифікації забезпечують високу достовірність даних. Проте технологія RFID потребує розміщення на кожному вагоні додаткового пристрою – кодового бортового датчика, що вимагає значних матеріальних та часових ресурсів. Головним недоліком оптичних систем є залежність від погодних умов, забруднень і вібрації поверхні вагона. В роботі розглядається комплексна система автоматичної ідентифікації рухомого складу, в якій поєднуються технології радіочастотної та оптичної ідентифікації. Запропонована структура та загальні принципи побудови такої системи. Запропоновано також алгоритм оптичного розпізнавання номерів вагонів із застосуванням штучної нейронної мережі, працездатність якого підтверджується результатами імітаційного моделювання.Item Современные подходы к диагностике токоприемников электроподвижного состава(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Аль Саид Ахмад, Mohammad; Устименко, Дмитро ВолодимировичRUS: В статье приведены результаты анализа современных подходов к диагностике узла токосъема электроподвижного состава. Для решения задачи поддержания узла токосъема в рабочем состоянии важным является контроль и диагностика его состояния в процессе эксплуатации. Выдвинуто предположение, что системы диагностики технического состояния токоприемника, основанные на принципе анализа визуальных данных, способны обеспечить выполнение всех требований и являются перспективным направлением для решения таких задач.Item Визначення періодів відновлення корпусної ізоляції ТЕД ЕД-118А за спостереженнями зворотної напруги(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Лагута, Василь Васильович; Козік, Юрій ГригоровичUKR: Мета. Визначення найкращого ресурсу корпусної ізоляції і відповідних моментів її відновлення для тягового електродвигуна (ТЕД) ЕД-118А. Критерієм в задачі служить мінімум питомих витрат на виконання ПР-3 і КР-1 протягом циклу експлуатації КР2 - КР2. Методика. Моделювання ресурсу ізоляції, періоду відновлення ПР-3 і періоду відновлення КР-1 засноване на даних спостереження про зворотну напругу. Процедура оптимізації враховує ступінь відновлення корпусної ізоляції, обмеження по величині зворотної напруги при виконанні ПР-3 і виконанні КР-1. Як показник стану ізоляції взято інтегральне оцінювання кривої зворотної напруги. Дослідження проводилися на основі процедури оптимізації з обмеженнями із застосуванням методів теорії відновлення. Результати. В ході дослідження проведено оптимізацію витрат на відновлення корпусної ізоляції з урахуванням ступеня відновлення при виконанні ПР-3 і КР-1. Для корпусної ізоляції визначено період відновлення для проведення ПР-3 і період відновлення для проведення КР1, визначено відповідні моменти відновлення. Новизна. Запропоновано метод прогнозування ресурсу (пробіг) корпусної ізоляції з визначенням відповідних моментів її відновлення з урахуванням коефіцієнта відновлення при виконанні ПР-3 і виконанні КР-1 за даними спостережень за зворотною напругою. Практична значимість. Дослідження проводилися відповідно до «Державної програми стратегічного розвитку залізниць України», що підготовлена Державним науково-дослідним центром залізничного транспорту України спільно з фахівцями «Укрзалізниця» та Програмою оновлення залізничного рухомого складу на період до 2020 року, де зазначено на необхідність створення сучасних систем технічного обслуговування і ремонту тягового рухомого складу нового покоління і розробку відповідних нормативних документів. Запропонована методика дає можливість локомотивному депо вибирати технологію відновлення корпусної ізоляції ТЕД.Item Застосування штучних нейронних мереж для визначення лінійної координати поїзда(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, 2019) Гончаров, Костянтин Вікторович; Нагорна, Надія АндріївнаUKR: В сучасних локомотивних пристроях безпеки визначається лінійна залізнична координата поїзда, що дозволяє знайти відстань до перешкоди та розрахувати криву гальмування. Для вирішення таких задач використовується локомотивний модуль супутникової навігації та електронна карта, до якої записуються географічні та відповідні лінійні координати опорних точок, в якості яких, як правило, використовуються кілометрові стовпчики. За допомогою модуля супутникової навігації визначаються поточні географічні координати поїзда (довгота та широта), далі виконується пошук двох найближчих опорних точок в електронній карті та виконується розрахунок поточної лінійної координати поїзда. При цьому не враховується кривизна та профіль колії. Було встановлено, що похибка такого метода визначення лінійної координати поїзда складає десятки метрів, а в деяких випадках може перевищувати 100 метрів. Для зменшення похибки запропоновано проводити апроксимацію залізничних кривих за допомогою штучної нейронної мережі, а також записувати в електронну карту в якості опорних точок не лише кілометрові, але і пікетні стовпчики. В результаті моделювання було встановлено, що для різних тестових залізничних ділянок нейронна мережа визначала лінійну координату поїзда з похибкою не більше трьох метрів. Таким чином, запропонований метод є достатньо ефективним і може бути використаним для удосконалення алгоритму роботи локомотивних пристроїв безпеки.