http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/9712 2022-03-20T06:50:36Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/3074 Название: Електромагнітні процеси в системі електричної тяги постійного струму при перекритті чи пробої дахового ізолятора електровоза Авторы: Михаліченко, Павло Євгенович; Костін, Микола Олександрович Краткий осмотр (реферат): UK: Аварійні режими короткого замикання на електрорухомому складі є досить частим явищем і тому дослідження цього процесу в системі електричної тяги постійного струму є актуальною задачею. Особливо це стосується такого режиму як перекриття дахового ізолятора електровозу, оскільки в цьому випадку одночасно закорочується і тягова мережа і сам рухомий склад. Цей режим супроводжується протіканням надструмів як в електровозі так і в тяговій мережі і є надзвичайно небезпечним для обох підсистем. Метою роботи є дослідження електромагнітних процесів і особливостей протікання цього режиму. Виявлення найбільш інформаційних маркерів цього режиму, дозволить відрізнити його від інших аварійних режимів. Дослідження короткого замикання в тяговій мережі при наявності електровозів на фідерній зоні було виконано шляхом математичного моделювання. Для цього було створено схему заміщення розглядуваної системи і для неї записано систему рівнянь електромагнітного стану. За результатами моделювання було встановлено, що в аварійному режимі перекриття дахового ізолятора на електровозі напруга на ньому різко зменшується і тягові двигуни переходять в генераторний режим. Генераторний струм досягає уставки і захист електровозу спрацьовує. В розглядуваному режимі фідерні струми тягових пыдстанцый спочатку різко зростають до небезпечних значень, а потім експоненціально зменшуються до певного усталеного значення. Комутаційні процеси зміни струмів обумовлюють різко динамічний характер коливань підстанційних напруг, максимальні значення яких суттєво перевищують номінальне значення. Застосування методів математичного моделювання дозволяє досліджувати процеси в такій складній системі якою є система електричної тяги постійного струму навіть з двома електровозами. За результатами досліджень визначені особливості протікання перехідних електромагнітних величин в системі.; RU: Аварийные режимы короткого замыкания на электроподвижном составе достаточно частое явление и поэтому исследование этого процесса в системе электрической тяги постоянного тока является актуальной задачею. Особенно это касается такого режима, как перекрытие крышевого изолятора электровоза, поскольку в это случае одновременно закорачиваются и тяговая сеть и сам подвижной состав. Этот режим сопровождается протеканием сверхтоков и является очень опасным для обеих подсистем. Целью работы является исследование электромагнитных процессов и особенностей протекания этого режима. Нахождение наиболее информационных маркеров этого режима, позволит отличать его от других аварий. Исследование короткого замыкания при наличии двух электровозов на фидерной зоне было выполнено математическим моделированием. Для этого была создана схема замещения рассматриваемой системы и для неё записана система уравнений электромагнитного состояния. За результатами моделирования было установлено, что в аварийном режиме перекрытия крышевого изолятора, напряжение на электровозе резко уменьшается, и тяговые двигатели переходят в генераторный режим. Генераторный ток достигает уставки и защита электровоза срабатывает. В рассматриваемом режиме фидерные токи тяговых подстанций сначала резко возрастают до опасных значений, а потом экспоненциально уменьшаются до определенного установившегося значения. Коммутационные процессы изменения токов обуславливают резко динамический характер колебания подстанционных напряжений, максимальные значения которых значительно превышают номинальные значения. Использование методов математического моделирования позволяет исследовать процессы в такой сложной системе как система электрической тяги постоянного тока даже с несколькими электровозами. По результатам исследований определены особенности протекания переходных электромагнитных величин в системе.; EN: The malfunctions short circuit on электроподвижном composition is quite common and that is why the study of this process in the system of the electric traction DC is an urgent task. Especially it concerns such a regime, as overlap roof insulator of electric locomotive, because in this case at the same time short-circuit and power train and myself rolling stock. This mode is accompanied by a flow of current and is very dangerous for both subsystems. The aim of the work is the research of electromagnetic processes and features of course of this regime. Find the most informative markers of this regime, will allow to differentiate it from other accidents. A study of the short-circuit in the presence of two electric locomotives on the feeder zone was performed mathematical modeling. For this scheme was set up replacement of the system and for it is written system of equations of the electromagnetic status. The results of the simulation, it was established that in case of an emergency operation overlap roof insulator, the voltage of the electric locomotive is dramatically reduced, and the traction motors are moving in the generator mode. Generator current reaches the set point and protection of the electric locomotive works. In this mode the feeder currents of traction substations first escalate to dangerous levels, and then exponentially reduced to a steady-state value. Switching the processes of change of currents cause sharply dynamic nature of the fluctuations of voltage substation, maximum values of which considerably exceed the rated values. The use of methods of mathematical modeling allows you to explore the processes in such a complex system as the system of the electric traction DC even with several electric locomotives. According to the results of studies identified features of transient electromagnetic variables in the system. Описание: М. Костін: ORCID 0000-0002-0856-6397 2013-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/3073 Название: Automatied Workstation for Calculating Rational Mode of Traction Power Supply Systems Авторы: Kuznetsov, Valeriy Краткий осмотр (реферат): EN: Improving the competitiveness and efficiency of railway transport of Ukraine is impossible without solving a number of priority issues, including: providing a rational railway technology taking into account energetic, economic and environmental criteria, infrastructure development for high-speed motion, improving consumption energy planning, the implementation of effective management at all levels of the production cycle. This list very important problem is energy saving in power supply traction systems. This problem is complex, multi-level and multi-factor in nature. The definition of rational modes of traction power supply DC systems has previously been performed without taking into account the realities of our time, when there is a market economy, there are different options for electricity payment (by flat-rate tariffs, differentiated tariffs or wholesale prices for electricity). Now, the energy component in the transportation tariff has reached 20%, and taking into account global trends will continue to rise. When making decisions in firstly we need to take into account not only technical indicators, but also economic (cost of electricity consumed). The paper presents the principles of rational modes of the power supply systems. This make a basis for creation a monitoring system for ensuring the rational modes, which could for each time point evaluate the power supply system mode and propose the measures to ensure the most profitable mode. It's done the description of the specialized software that allows you to define rational modes of traction power supply system. The discussed program uses a genetic algorithm to determine the rational modes. This article contains screenshots of developed software.; UK: Підвищення конкурентоспроможності та економічності роботи залізничного транспорту України неможливе без вирішення ряду першочергових проблем, серед яких: забезпечення раціональної технології перевізного процесу з енергетичних, економічних та екологічних критеріїв; розвиток інфраструктури залізничного транспорту для забезпечення швидкісного руху; вдосконалення рухомого складу; планування споживання енергетичних ресурсів; впровадження ефективних методів управління залізничним транспортом на всіх рівнях виробничого циклу. У цьому переліку особливо виділяється проблема енергозбереження в системах електропостачання тяги поїздів. Ця проблема носить комплексний, багаторівневий і багатофакторний характер. Визначення раціональних режимів систем електропостачання магістральних залізниць постійного струму раніше здійснювалося без урахування реалій сьогоднішнього дня, коли в умовах ринкової економіки існують різні варіанти розрахунків за спожиту електроенергію (по одноставочному тарифу, за диференційованими тарифами або оптовими цінами за електроенергію). Сьогодні частка енергетичної складової в тарифі за перевезення досягла 20%, і з урахуванням світових тенденцій буде підвищуватися й далі. При прийнятті рішень на перше місце виходять не технічні показники, а економічні (наприклад, вартість спожитої електроенергії). У статті наведено принципи забезпечення раціональних режимів в системі електропостачання, на основі яких може бути створена система контролю і забезпечення раціональних режимів, яка б для кожного моменту часу могла б оцінити режим системи елеткропостачання і запропонувати заходи по забезпеченню найвигіднішого режиму. Наведено опис спеціалізованого програмного комплексу, який дозволяє визначати раціональні режими систем тягового електропостачання. Наведений програмний комплекс використовує генетичний алгоритм для визначення раціональних режимів. Стаття містить скріншоти розробленого програмного комплексу.; RU: Повышение конкурентоспособности и экономичности работы железнодорожного транспорта Украины невозможно без решения ряда первоочередных проблем, среди которых: обеспечение рациональной технологии перевозочного процесса по энергетическим, экономическим и экологическим критериям; развитие инфраструктуры железнодорожного транспорта для обеспечения скоростного движения; совершенствование подвижного состава; планирование потребления энергетических ресурсов; внедрение эффективных методов управления железнодорожным транспортом на всех уровнях производственного цикла. В этом перечне особенно выделяется проблема энергосбережения в системах электроснабжения тяги поездов. Эта проблема носит комплексный, многоуровневый и многофакторный характер. Определение рациональных режимов систем электроснабжения магистральных железных дорог постоянного тока ранее осуществлялось без учёта реалий сегодняшнего дня, когда в условиях рыночной экономики существуют различные варианты расчётов за потреблённую электроэнергию (по одноставочным тарифам, дифференцированным тарифам или оптовым ценам за электроэнергию). Сегодня доля энергетической составляющей в тарифе за перевозки достигла 20 %, и с учётом мировых тенденций будет повышаться и далее. При принятии решений на первое место выходят не технические показатели, а экономические (например, стоимость потреблённой электроэнергии). В статье приведены принципы обеспечения рациональных режимов в системе электроснабжения, на основе которых может быть создана система контроля и обеспечения рациональных режимов, которая бы для каждого момента времени могла бы оценить режим системы элеткроснабжения и предложить меры по обеспечению наивыгоднейшего режима. Приведено описание специализированного программного комплекса, который позволяет определять рациональные режимы систем тягового электроснабжения. Приведенный программный комплекс использует генетический алгоритм для определения рациональных режимов. Статья содержит скриншоты разработанного программного комплекса. Описание: V. Kuznetsov: ORCID 0000-0003-4165-1056 2013-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/3071 Название: Еще раз об определении экономии электроэнергии на тягу за счет частичного отключения тяговых двигателей электроподвижного состава Авторы: Гетьман, Геннадий Кузьмич; Васильев, Вячеслав Евгеньевич Краткий осмотр (реферат): RU: Анализируются результаты работ по исследованию возможности снижения расхода электроэнергии на тягу поездов за счет изменения используемой части установленной на электроподвижном составе мощности тяги. Показано, что известные методы определения экономии электроэнергии за счет отключения части тяговых двигателей, основанные на сравнении их к. п. д. или мощности потерь энергии, в общем случае не позволяют получить объективную оценку полезности данного мероприятия, а в ряде случаев приводят к ошибочным результатам и заблуждениям. Предложен метод расчетного определения экономии электроэнергии при частичном отключении тяговых двигателей, базирующийся на использовании в качестве показателя рациональности режима нагружения расхода электроэнергии на измеритель перевозочной работы.; UK: Аналізується результати робіт по дослідженню можливості зниження витрати електроенергії на тягу поїздів за рахунок зміни використовуваної частини установленої на електрорухомому складі потужності тяги. Показано, що відомі методи визначення економії електроенергії за рахунок відключення частини тягових двигунів, засновані на порівнянні їх к. к. д. або потужності втрат енергії, в загальному випадку не дозволяють отримати об'єктивну оцінку корисності даного заходу, а у ряді випадків призводить до помилкових результатів і помилок. Запропонований метод розрахункового визначення економії електроенергії при частковому відключенні тягових двигунів, що базується на використовуванні у якості показника раціональності режиму навантаження витрати електроенергії на вимірник перевізної роботи.; EN: The results of works on research of possibility of decline of expense of electric power on traction of trains due to the change of the used part of the power of traction set on electro-mobile composition are analyzed. It is shown that the known methods of determination of economy of electric power due to disconnection of part of hauling engines, based on comparison of them Coefficient of performance or powers of losses of energy, in general case does not allow to get objective estimation of utility of this measure, and in a number of cases result in erroneous results errors. The method of calculation determination of economy of electric power at partial disconnection of hauling engines is offered, being based on the use as the index of rationality of the mode of loading of expense of electric power on the measuring device of vehicular work. Описание: Г. Гетьман: ORCID 0000-0002-3471-6096; В. Васильев: ORCID 0000-0001-7551-2332 2013-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/3070 Название: Аналіз силових схем з використанням високочастотного трансформатора для живлення асинхронних тягових двигунів електрорухомого складу Авторы: Вісін, Микола Григорович; Забарило, Дмитро Олександрович Краткий осмотр (реферат): UK: Перспективним напрямком в області залізничного транспорту являється розвиток і впровадження багатосистемного електрорухомого складу на якому застосовано тяговий асинхронний привод. Тяговий привод являється основною системою перетворення потужності на рухомому складі і включає в себе трансформатор, перетворювач і двигун. Тяговий трансформатор являється найбільш громіздким елементом привода і має значну масу і об’єм. Тому знижуючи його масогабаритні показники можливо отримати більш компактний і економічний привод в цілому. Одним із способів суттєвого зниження масогабаритних показників тягового трансформатора являється підвищення його робочої частоти. Для реалізації цього необхідно розробити спеціальні схеми для живлення високочастотного трансформатора. Існуючі схемотехнічні рішення не дозволяють в значній мірі спростити схеми, а також, в деяких випадках, мають низький коефіцієнт корисної дії. Тому необхідно розробити схему силових кіл електрорухомого складу, яка матиме високий ККД, просту реалізацію з точки зору схемотехніки та надійну в експлуатації. В роботі виконано аналіз існуючих схем багатосистемного електрорухомого складу, які використовують високочастотний трансформатор та розроблено новий варіант схеми. Запропонований авторами новий варіант схеми двосистемного електрорухомого складу з тяговим асинхронним приводом дозволить знизити масогабаритні показник трансформатора, підвищити ККД ЕРС при живленні від мережі постійного струму 3 кВ і підвищити надійність в аварійних режимах роботи. Крім того, в запропонованій схемі відсутній імпульсне відбирання енергії від тягової мережі, що підвищує рівень електромагнітної сумісності ЕРС з пристроями автоматики.; RU: Перспективным направлением в области железнодорожного транспорта является развитие и внедрение многосистемного электроподвижного состава на котором применен тяговый асинхронный привод. Тяговый привод является основной системой преобразования мощности на подвижном составе и включает в себе трансформатор, преобразователь и двигатель. Тяговый трансформатор является наиболее громоздким элементом привода и имеет значительную массу и объем. Поэтому снижая его массогабаритные показатели возможно получить более компактный и экономичный привод в целом. Одним из способов существенного снижения массогабаритных показателей тягового трансформатора является повышение его рабочей частоты. Для реализации этого способа не обходимо разработать специальные схемы для питания высокочастотного трансформатора. Существующие схемотехнические решения не позволяют в значительной степени упростить схемы, а также, в некоторых случаях, имеют низкий коэффициент полезного действия. Поэтому необходимо разработать схему силовых цепей электроподвижного состава, которая будет иметь высокий КПД, простую реализацию с точки зрения схемотехники и надежную в эксплуатации. В работе выполнено анализ существующих схем многосистемного электроподвижного состава, которые используют высокочастотный трансформатор и разработано новый вариант схемы. Предложенный авторами новый вариант схемы двухсистемного электроподвижного состава с тяговым асинхронным приводом позволит снизить массогабаритные показатели трансформатора, повысить КПД ЭПС при питании от тяговой сети постоянного тока 3 кВ и повысить надежность в аварийных режимах работы. Кроме того, в предложенной схеме отсутствует импульсный отбор энергии от тяговой сети, что повышает уровень электромагнитной совместимости ЭПС с устройствами автоматики.; EN: The perspective direction in the field of railway transport is the development and implementation of multisystem electric rolling stock which used asynchronous traction drive. Traction drive is the main power conversion system for rolling stock and includes transformers, converters and motor. Traction Transformer is the most cumbersome part of the drive and has great weight and volume. Therefore, reducing its weight and dimension parameters can obtain a more compact and economical drive in general. One way to significantly reduce weight and size parameters of traction transformer is increasing its operating frequency. To achieve this it is necessary to develop special circuits for feeding high-frequency transformer. Existing circuit engineering solutions do not allow greatly simplified scheme and, in some cases, have low efficiency. It is therefore necessary to develop a circuit of power circuits electric rolling stock which will have high efficiency, easy realization in terms of circuitry and reliable in operation. In this work analyzed the existing circuits of multisystem electric rolling stock which use high-frequency transformer and developed a new version of the circuit. Authors proposed a new version of the circuit of dual-system electric rolling stock with asynchronous traction drive will reduce the weight and size of transformer parameter, increase efficiency of electric rolling stock in direct current power supply 3 kV and increase reliability in emergency modes. Besides in the proposed circuit is missing sampling pulse energy from power network that increases the level of electromagnetic compatibility of electric rolling stock with automation devices. Описание: Д. Забарило: ORCID 0000-0002-6206-0012 2013-01-01T00:00:00Z