DSpace Собрание: RU: Статьи <br> EN: ArticlesRU: Статьи <br> EN: Articleshttp://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/19262022-03-20T06:31:20Z2022-03-20T06:31:20ZThe Principle of Creating a «Smart» Electricity Meter in Electric Traction Networks with Stochastic Electromagnetic ProcessesKostin, MykolaMischenko, TetyanaHoholyuk, Oksanahttp://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/147582022-03-09T08:40:15Z2021-01-01T00:00:00ZНазвание: The Principle of Creating a «Smart» Electricity Meter in Electric Traction Networks with Stochastic Electromagnetic Processes
Авторы: Kostin, Mykola; Mischenko, Tetyana; Hoholyuk, Oksana
Краткий осмотр (реферат): ENG: Voltage and current are sharply variable
random (stochastic) processes in traction networks of
DC electric transport systems. As a result, electronic
and hybrid electricity meters used in electric systems
measure electric power with a large relative error that
significantly exceeds that of their accuracy class. In this
paper the principle of developing smart meters for
accounting the electricity transmitted from traction
substations to electric rolling stock through a traction
network is proposed. Proposed ideas are developed on
the basis of the random processes correlation theory. The
meter operates in real time and monitors not a set of
realizations of random voltage and current processes, but
their deterministic characteristics, that is, time functions
of mathematical expectations and variances which
make up the background of its operating principle.
The experimental implementation of the proposed
principle has been conducted in the feeder zone of an
A-B section of the GisDnieper Railway of Ukraine, where
registration and processing of realizations of stochastic
voltage and current processes obtained in real operation
mode has been done. The ratios obtained for active and
reactive power can be applied not only for traction
power grids, but also for electric networks of external
power supply of DC electric traction systems as the basis
for the “smart meter” design.; UKR: Напруга і струм у тягових мережах систем електричного транспорту постійного струму є різкозмінними
випадковими (стохастичними) процесами. Внаслідок цього
електронні та гібридні лічильники, які застосовують у
таких системах, вимірюють електроенергію з великою відносною похибкою, що істотно перевищує їх клас точності.
У цій роботі на основі кореляційної теорії випадкових
процесів запропоновано принцип розроблення смарт-лічильників обліку електроенергії, яка передається по тяговій мережі від тягових підстанцій до електрорухомого
складу. В основу принципу покладено роботу лічильника в
режимі реального часу під час здійснення ним моніторингу не безлічі реалізацій випадкових процесів напруги і струму, а їх детермінованих характеристик – тимчасових функцій математичних очікувань і дисперсій. Експериментальне забезпечення запропонованого принципу продемонстровано на прикладі реєстрації та оброблення реалізацій випадкових процесів напруги і струму, отриманих в
умовах реальної експлуатації на ділянці (в фідерній зоні)
А-В Придніпровської залізниці України. Отримані для
активної та реактивної енергій розрахункові співвідношення, як основа принципу розроблення “розумного лічильника”, застосовні не тільки для тягових електромереж, а й
для електричних мереж зовнішнього електропостачання
систем електричної тяги постійного струму.
Описание: M. Kostin: ORCID 0000-0002-0856-6397, Т. Mishchenko: ORCID 0000-0001-6336-73502021-01-01T00:00:00ZЕнергозбереження заміною недовантажених двигунів нестандартного обладнання для ремонту рухомого складуМаренич, Оксана ЛеонідівнаКарзова, Оксана Олександрiвнаhttp://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/147572022-03-09T07:06:19Z2021-01-01T00:00:00ZНазвание: Енергозбереження заміною недовантажених двигунів нестандартного обладнання для ремонту рухомого складу
Авторы: Маренич, Оксана Леонідівна; Карзова, Оксана Олександрiвна
Краткий осмотр (реферат): UKR: Встановлено, що при різних технологічних процесах при ремонті рухомого складу залізниць електроприводи універсального нестандартного обладнання можуть постійно працювати в недовантаженому режимі, що призводить до погіршення їх показників потужності. Метою роботи є кількісна оцінка зниження втрат активної потужності при заміні постійно недовантажених асинхронних двигунів нерегульованих електроприводів універсального нестандартного технологічного обладнання, що використовується при ремонті залізничного рухомого складу, на менш потужні. У даній роботі предметом дослідження є двигуни електроприводів даного обладнання. Проведено аналіз технологічних процесів при ремонті рухомого складу, технічних характеристик зазначеного обладнання та зроблено висновок, що в першу чергу доцільно дослідити ефективність заміни на обладнанні встановленого двигуна на менш потужний при проведенні на спеціалізованих підприємствах таких технологічних процесів як обдування, мийка, фарбування великогабаритних вузлів рухомого складу. Навантаження електродвигунів транспортних візків обладнання пропонується визначати як відношення ваги великої одиниці електровоза, тепловоза, електропоїзда та інших видів рухомого складу до вантажопід’ємності універсального нестандартного обладнання транспортного візка. В роботу вводиться термін «універсальне» обладнання, під яким розуміємо обладнання для виконання певного технологічного процесу при ремонті великих агрегатів різних типів рухомого складу, а також «спеціалізоване підприємство», що спеціалізується на ремонті рухомого складу, великогабаритні вузли яких мають вагу суттєво меншу, ніж вантажопідйомність транспортного візка обладнання. Тому двигуни електроприводів універсального обладнання на цих підприємствах постійно працюють недовантажені. Також запропоновано дії для кількісної оцінки та зменшення втрат активної потужності в двигуні електроприводу.; ENG: It is established that at various technological processes at repair of a rolling stock of railways electric drives of the universal non-standard equipment can constantly work in essentially underloaded mode that leads to deterioration of their power indicators. The aim of the work is to quantify the reduction of active power losses when replacing constantly underloaded asynchronous motors of unregulated electric drives of universal non-standard technological equipment used in the repair of railway rolling stock with less powerful ones. In this work, the subject of research are the motors of electric drives of this equipment. The analysis of technological processes at repair of a rolling stock, technical characteristics of the specified equipment is carried out and the conclusion is accepted that first of all it is expedient to investigate efficiency of replacement on the equipment of the established engine on less powerful at carrying out at the specialized enterprises of such technological processes warehouse as blowing, washing, painting of large units of rolling stock. The load of the electric motors of transport trolleys of equipment is proposed to be defined as the ratio of the weight of a large unit of electric locomotive, diesel locomotive, electric train and other types of rolling stock to the carrying capacity of universal non-standard equipment of transport trolley. The term «universal» equipment is introduced in the work, which means equipment for performing a certain technological process in the repair of various large units of different types of rolling stock, as well as «specialized enterprise» specializing in the repair of rolling stock, large units which weigh significantly less, than the load-lifting capacity of the transport cart of the equipment. Therefore, the motors of electric drives of universal equipment at these enterprises are constantly operating underloaded. Also actions for quantitative assessment and reduction of active power losses in the electric drive motor are offered.
Описание: О. Маренич: ORCID 0000-0003-3602-5851; О. Карзова: ORCID 0000-0003-3607-11882021-01-01T00:00:00ZЗбільшення коефіцієнта потужності електроприводів маневрових залізничних лебідокМаренич, Оксана ЛеонідівнаКарзова, Оксана Олександрiвнаhttp://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/147562022-03-09T06:49:24Z2021-01-01T00:00:00ZНазвание: Збільшення коефіцієнта потужності електроприводів маневрових залізничних лебідок
Авторы: Маренич, Оксана Леонідівна; Карзова, Оксана Олександрiвна
Краткий осмотр (реферат): UKR: Мета. Основною метою роботи є розробка рекомендацій зі збільшення коефіцієнта потужності електроприводів маневрових залізничних лебідок з урахуванням особливостей технологічного процесу на вантажно-розвантажувальних дільницях прирейкових складів підприємств із ремонту рухомого складу залізниць. Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання: обрати раціональний спосіб збільшення коефіцієнта потужності електропривода маневрової лебідки з урахуванням особливостей технологічного процесу, простоти та надійності електричної схеми; розробити методику (алгоритм розрахунку) для визначення елементів схеми, які призначені для збільшення коефіцієнта потужності; із використанням розробленої методики провести дослідження для визначення чисельних технічних характеристик вказаних елементів, оцінки збільшення коефіцієнта потужності для електропривода деяких моделей лебідок; сформулювати рекомендації щодо можливої модернізації електропривода маневрових лебідок. Методика. Розроблено алгоритм розрахунку реактивної потужності нерегульованого косинусного конденсатора, який потрібно на постійній основі приєднати до затискачів трифазного асинхронного двигуна приводу маневрової лебідки з метою підвищення коефіцієнта потужності. Результати. Дослідження показали, що запропонований спосіб збільшення коефіцієнта потужності дає суттєве його зростання за різних значень коефіцієнта завантаження електродвигуна маневрової лебідки, забезпечуючи при цьому простоту схеми та її надійність. Наукова новизна. Уперше з урахуванням особливостей технології розвантаження-завантаження вагонів розроблено методику розрахунку потрібної реактивної потужності нерегульованого косинусного конденсатора, який приєднують до затискачів електродвигуна приводу. Запропоновано формулу для визначення коефіцієнта завантаження електродвигуна залежно від співвідношення розвантажених та завантажених вагонів, які пересуваються за допомогою лебідки. Практична значимість. Результати роботи мають практичну цінність. Отримані чисельні значення збільшення коефіцієнтів потужності електроприводів маневрових лебідок та реактивні потужності потрібних для цього косинусних конденсаторів можуть бути використані як первинна інформація під час з’ясування питання доцільності модернізації електроприводів лебідок шляхом приєднання до затискачів трифазного асинхронного двигуна нерегульованих косинусних конденсаторів.; ENG: Purpose. The main purpose of the work is to develop recommendations for increasing the power factor of electric drives of railway shunting winches, taking into account the peculiarities of the technological process at loading and unloading sites. To achieve this purpose, the following tasks were set: to choose a rational way to increase the power factor of the electric drive of shunting winch, taking into account the peculiarities of the technological process, simplicity and reliability of the electrical circuit; develop a methodology (calculation algorithm) to determine the elements of the circuit, which are designed to increase the power factor; conduct research to determine the numerical technical characteristics of these elements, using the developed methodology; assess the power factor increase for the electric drive of some models of winches; formulate recommendations on possible modernization of the electric drive of shunting winches. Methodology. An algorithm for calculating the reactive power of an unregulated cosine capacitor, which has to be permanently connected to the terminals of a three-phase induction motor of a shunting winch drive in order to increase the power factor, is developed. Findings. Studies have shown that the proposed method of increasing the power factor gives a significant increase in different values of the load factor of the shunting winch motor, while ensuring the simplicity of the scheme and its reliability. Originality. For the first time, taking into account the peculiarities of the technology of unloading and loading cars, a method of calculating the required reactive power of an unregulated cosine capacitor, which is connected to the terminals of the drive motor, is proposed. The formula for determining the load factor of the electric motor depending on the ratio of unloaded and loaded cars that move with a winch is proposed. The formula for determining the load factor of the electric motor depending on the ratio of unloaded and loaded cars, which move using a winch is proposed. Practical value. The results are of practical value because the obtained numerical values of increasing the power coefficients of the drives of shunting winches and reactive power required for this cosine capacitors can be used as primary information in deciding whether it is advisable to modernize winch drives by connecting to the terminals of three-phase induction motor.
Описание: О. Маренич: ORCID 0000-0003-3602-5851; О. Карзова: ORCID 0000-0003-3607-11882021-01-01T00:00:00ZУдосконалення методу стендових випробувань ковзних контактів електротранспортуУстименко, Дмитро ВолодимировичДіаб, аль Саид Ахмад Мохаммадhttp://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/147552022-03-08T11:59:48Z2021-01-01T00:00:00ZНазвание: Удосконалення методу стендових випробувань ковзних контактів електротранспорту
Авторы: Устименко, Дмитро Володимирович; Діаб, аль Саид Ахмад Мохаммад
Краткий осмотр (реферат): UKR: Мета. Основною метою цієї роботи є комплексне дослідження порядку проведення стендових випробувань сильнострумового ковзного контакту електротранспорту, що в комплексі створює підґрунтя для розробки рекомендацій щодо вдосконалення стандартного методу проведення таких випробувань. Методика. Дослідження ґрунтується на таких класичних наукових методах: перший – це спостереження та обробка результатів реального експерименту в лабораторних умовах; другий – розробка математичної моделі для визначення впливу температури в зоні ковзного контакту на знос контактного проводу, із подальшим визначенням ресурсу цього ковзного контакту. Результати. У ході дослідження розроблено перелік рекомендацій щодо порядку проведення та змісту програми-методики стендових випробувань вставок струмоприймачів електротранспорту. На підставі науково обґрунтованих результатів можна стверджувати, що їх упровадження дозволить скоротити часові, енергетичні та інші витрати під час проведення обов’язкових стендових випробувань нових зразків вставок струмоприймачів. Наукова новизна. За допомогою неруйнівного контролю температури в місці струмознімання сильнострумового ковзного контакту, з урахуванням граничного значення температури під час процесу струмознімання, уперше отримано значення сталої часу нагрівання системи «фрагмент вставки – кільце з контактного проводу» для різних типів матеріалів вставок, що дозволяє прогнозувати остаточний результат стендових випробувань як успішний або неуспішний уже на початковій стадії випробувань (перші 10 тис. проходжень диска). На основі статистичної обробки експериментальних даних отримано залежності величини зносу контактного проводу від кількості проходжень випробного стенда, що створює умови для прогнозування щодо еталонного зразка значення зносу контактного проводу під час стендових випробувань. Практична значимість. Експериментально доведено, що залежність величини зносу контактного проводу від кількості проходжень диска випробного стенда має лінійний характер, що дозволяє здійснювати прискорені ресурсні випробування елементів сильнострумового ковзного контакту зі збереженням адекватності отриманих результатів. У цілому комплексне застосування розроблених рекомендацій створює умови для заощадження часових, енергетичних та інших витрат під час проведення стендових випробувань ковзних контактів електротранспорту.; ENG: Purpose. The work is aimed to present the results of a comprehensive study of the bench testing procedure of high-current sliding contact of electric transport, which together provide a basis for proposals, recommendations for improving the standard method of these tests. Methodology. The research is based on two classical methods of scientific research. The first one is the observation and processing of the results of a real experiment in the laboratory; the second is the development of mathematical model for determining the temperature effect in the area of sliding contact on the wear of the contact wire, with subsequent determination of the resource of this sliding contact. Findings. The result of these studies is a list of recommendations on the procedure and content of the program-methodology of bench tests of inserts of current collectors of electric transports. The obtained scientifically substantiated results will allow to assert that their introduction will reduce time, energy and other expenses for performing obligatory bench tests of new samples of current collector inserts. Originality. By means of non-destructive temperature control at the point of current collection of high-current sliding contact, taking into account the temperature limit value during current collection process, for the first time the values of the heating time constant of the «insert fragment – contact wire ring» were obtained for different insert materials. This makes it possible to predict the final result of bench tests as successful or unsuccessful already at the initial testing stage (the first 10 thousand disk passes). Based on statistical processing of experimental data, the dependences of the contact wire wear on the number of test bench passes were obtained, which creates conditions for forecasting the value of contact wire wear during bench tests relative to the reference sample. Practical value. It is experimentally proved that the dependence of the contact wire wear on the number of passes of the test bench disk is linear, which allows accelerated resource testing of high-current sliding contact elements while maintaining the adequacy of the results. In general, the comprehensive application of the received recommendations creates conditions for saving time, energy and other costs when conducting bench tests of sliding contacts of electric transport.
Описание: Д. Устименко: ORCID 0000-0003-2984-4381; Діаб, аль Саид Ахмад Мохаммад: ORCID 0000-0003-4056-10402021-01-01T00:00:00Z