Перспективи використання автономних електропоїздів з бортовими накопичувачами електроенергії
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Підвищення ефективності пасажирських перевезень на неелектрифікованих дільницях залізниці України шляхом оптимізації структури та створення принципів побудови тягового електроприводу перспективного автономного електропоїзда з живленням тягових двигунів від системи бортових накопичувачів електроенергії. Методи. Методологічною основою дослідження є загальні теоретичні положення і принципи системного підходу теоретичної електротехніки, теоретичної механіки, теорії електричних машин та перетворювачів. Використані основні принципи теорії керування та основи теорії прийняття рішень. Результати. Сформульовані загальні принципи побудови тягового електроприводу перспективного автономного електропоїзда з живленням тягових двигунів від бортових накопичувачів електроенергії. Запропоновано функціональну схему тягового електроприводу перспективного автономного електропоїзда, проведено аналіз роботи електроприводу в режимах тяги та рекуперативного гальмування. Визначені масові показники накопичувачів енергії двох типів, а саме електрохімічних акумуляторів та суперконденсаторів. Сформульовано основні вимоги до системи автоматичного керування тяговим приводом такого електропоїзда. Показано, що в перспективі використання автономних акумуляторних електропоїздів буде технічне можливе та економічно виправдано на неелектрифікованих дільницях Укрзалізниці.
ENG: Purpose. Improving the efficiency of passenger traffic on non-electrified sections of the railway of Ukraine by optimizing the structure and creating principles for building a traction electric drive of a promising autonomous electric train powered by traction engines from the system of onboard storage of electricity. Methods. The methodological basis of the study are the general theoretical provisions and principles of the system approach of theoretical electrical engineering, theoretical mechanics, theory of electrical machines and converters. The basic principles of management theory and the basics of decision theory are used. Results. The general principles of construction of the traction electric drive of the perspective autonomous electric train with power supply of traction engines from onboard energy storage devices are formulated. The functional scheme of the traction electric drive of the perspective autonomous electric train is offered, the analysis of work of the electric drive in the modes of traction and regenerative braking is carried out. The mass parameters of two types of energy storage devices, namely electrochemical batteries and supercapacitors, have been determined. The basic requirements to the system of automatic control of the traction drive of the electric train are formulated. It is shown that in the future the use of autonomous battery electric trains will be technically possible and economically justified on non-electrified sections of Ukrzaliznytsia.
ENG: Purpose. Improving the efficiency of passenger traffic on non-electrified sections of the railway of Ukraine by optimizing the structure and creating principles for building a traction electric drive of a promising autonomous electric train powered by traction engines from the system of onboard storage of electricity. Methods. The methodological basis of the study are the general theoretical provisions and principles of the system approach of theoretical electrical engineering, theoretical mechanics, theory of electrical machines and converters. The basic principles of management theory and the basics of decision theory are used. Results. The general principles of construction of the traction electric drive of the perspective autonomous electric train with power supply of traction engines from onboard energy storage devices are formulated. The functional scheme of the traction electric drive of the perspective autonomous electric train is offered, the analysis of work of the electric drive in the modes of traction and regenerative braking is carried out. The mass parameters of two types of energy storage devices, namely electrochemical batteries and supercapacitors, have been determined. The basic requirements to the system of automatic control of the traction drive of the electric train are formulated. It is shown that in the future the use of autonomous battery electric trains will be technically possible and economically justified on non-electrified sections of Ukrzaliznytsia.
Description
А. Афанасов: ORCID 0000-0003-4609-2361, С. Арпуль: ORCID 0000-0003-3698-2627, Д. Білухін: ORCID 0000-0002-2791-617X, В. Васильєв: ORCID 0000-0001-7551-2332
Keywords
електропоїзд, тяговий привод, акумулятор, суперконденсатор, перетворювач напруги, пусковий режим, рекуперативне гальмування, electric train, traction drive, battery, ionistor, voltage converter, starting mode, regenerative braking, КЕРС
Citation
Афанасов А. М., Линник Д. І., Арпуль С. В., Білухін Д. С., Васильєв В. Є. Перспективи використання автономних електропоїздів з бортовими накопичувачами електроенергії. Транспортні системи та технології перевезень. Дніпро, 2022. Вип. 23. С. 46–51. DOI: 10.15802/tstt2022/261652.