Selection of Rational Parameters of the Nominal Mode Electric Trains with Asynchronous Traction Drive
| dc.contributor.author | Hetman, Hennadii K. | en |
| dc.contributor.author | Marikutsa, Serhii L. | en |
| dc.date.accessioned | 2017-08-07T06:44:15Z | |
| dc.date.available | 2017-08-07T06:44:15Z | |
| dc.date.issued | 2017 | |
| dc.description | H. Hetman: ORCID 0000-0002-3471-6096; S. Marikutsa: ORCID 0000-0002-0429-6633 | en |
| dc.description.abstract | EN: Purpose. Parameters of the nominal mode are related to the most important performance indicators of traction means, therefore, the problems of choosing their optimal values always inevitably arise when forming technical requirements for a new rolling stock. The paper describes the features of solving the above-mentioned problems for electric trains with an asynchronous traction drive in the case of two-zone and three-zone frequency control of power. Methodology. Power of nominal mode of the rolling stock should be chosen in such a way that it would be possible to realize a predetermined travel time along in the section or the movement speed. On that basis, and also taking into account the fact that the important operational characteristics of electric trains include the acceleration value during the start-up and acceleration at the design speed, we will formulate the problem of determining the nominal power. In the task for a given range of traction, it is necessary to find such a value of the nominal mode power and the corresponding force value to ensure the ability to carry out transportations with the given level of average speed with minimal energy consumption for traction. At the same time, it is necessary to fulfill the following conditions: a) the speed of the electric train on the section does not exceed the established limits; b) it is possible to realize the given values of accelerations. A more detailed consideration of the problem shows that in real conditions, when the starting acceleration and the mass of the train are given, the problem of determining electric train power is practically reduced to determining the optimal value of the nominal mode speed. Findings. The task of choosing the optimal values of the nominal mode speed is solved by determining the electric power consumption with the variation of the possible values of starting speed. Therefore, only those values that ensure the implementation of the given starting and residual accelerations should be taken into account. The work shows that the traction force value increases with the design speed increase and other equal conditions, if the starting speed is increased. Originality. Authors developed the methodology for determining the optimal values of the nominal mode parameters of electric trains with an asynchronous traction drive, with two-zone and three-zone frequency power regulation. Practical value. The above mentioned methodology can be the basis when forming technical requirements for new rolling stock for Ukraine’s railways. | en |
| dc.description.abstract | UK: Мета. Параметри номінального режиму відносяться до найважливіших експлуатаційних показників тягових засобів, тому задачі вибору їх оптимальних значень завжди неминуче виникають при формуванні технічних вимог на новий рухомий склад. У роботі необхідно викласти особливості рішення зазначених задач для електропоїздів із асинхронним тяговим приводом при двозонному та тризонному частотному регулюванні потужності. Методика. Потужність номінального режиму електрорухомого складу повинна бути обрана таким чином, щоб забезпечувалася можливість реалізації заданого часу ходу по ділянці або швидкості руху. Виходячи із цього, а також враховуючи, що до важливих експлуатаційних характеристик електропоїздів відноситься величина прискорення в період пуску й прискорення при конструкційній швидкості, сформулює- мо задачу визначення номінальної потужності. В задачі для заданого полігона тяги необхідно знайти таке значення потужності номінального режиму й відповідне їй значення сили тяги, щоб забезпечувалася можливість здійснювати перевезення із заданим рівнем середньої швидкості руху при мінімальній витраті електроенергії на тягу. При цьому необхідно, щоб виконувалися умови: а) швидкість руху електропоїзда на ділянці не перевищує встановлених обмежень; б) забезпечується можливість реалізації заданих значень прискорень. Більш детальний розгляд питання показує, що в реальних умовах, коли задані пускове прискорення й маса поїзда, задача визначення потужності електропоїзда практично зводиться до визначення оптимального значення швидкості номінального режиму. Результати. Задача вибору оптимальних значень швидкості номінального режиму вирішується шляхом визначення витрати електроенергії при варіації можливих значень пускової швидкості, тому в розрахунки слід приймати тільки ті її значення, які забезпечують реалізацію заданих пускового й залишкового прискорень. У роботі показано, що величина сили тяги при збільшенні конструкційної швидкості й інших рівних умовах зростає, якщо збільшувати пускову швидкість. Наукова новизна. Авторами розроблена методика для визначення оптимальних значень параметрів номінального режиму електропоїздів із асинхронним тяговим приводом, при двозонному та тризонному частотному регулюванні потужності. Практична значимість. Наведена методика може бути основою при формуванні технічних вимог на новий рухомий склад для залізниць України. | uk_UK |
| dc.description.abstract | RU: Цель. Параметры номинального режима относятся к важнейшим эксплуатационным показателям тяговых средств, поэтому задачи выбора их оптимальных значений всегда неизбежно возникают при формировании технических требований на новый подвижной состав. В работе необходимо изложить особенности решения указанных задач для электропоездов с асинхронным тяговым приводом при двухзонном и трехзонном частотном регулировании мощности. Методика. Мощность номинального режима электроподвижного состава должна быть выбрана таким образом, чтобы обеспечивалась возможность реализации заданного времени хода по участку или скорости движения. Исходя из этого, а также учитывая, что к важным эксплуатационным характеристикам электропоездов относится величина ускорения в период пуска и ускорения при конструкционной скорости, сформулируем задачу определения номинальной мощности. В задаче для заданного полигона тяги необходимо найти такое значение мощности номинального режима и соответствующее ей значение силы тяги, чтобы обеспечивалась возможность осуществлять перевозки с заданным уровнем средней скорости движения при минимальных затратах электроэнергии на тягу. При этом необходимо чтобы выполнялись условия: а) скорость движения электропоезда на участке не превышает установленных ограничений; б) обеспечивается возможность реализации заданных значений ускорений. Более детальное рассмотрение вопроса показывает, что в реальных условиях, когда задано пусковое ускорение и масса поезда, задача определения мощности электропоезда практически сводится к определению оптимального значения скорости номинального режима. Результаты. Задача выбора оптимальных значений скорости номинального режима решается путем определения расхода электроэнергии при вариации возможных значений пусковой скорости, поэтому в расчет следует принимать только те ее значения, которые обеспечивают реализацию заданных пускового и остаточного ускорений. В работе показано, что величина силы тяги при увеличении конструкционной скорости и прочих равных условиях возрастает, если увеличивать пусковую скорость. Научная новизна. Авторами разработана методика для определения оптимальных значений параметров номинального режима электропоездов с асинхронным тяговым приводом, при двухзонном и трехзонном частотном регулировании мощности. Практическая значимость. Приведенная методика может служить основой при формировании технических требований на новый подвижной состав для железных дорог Украины. | ru_RU |
| dc.identifier | doi 10.15802/stp2017/104767 | en |
| dc.identifier.citation | Hetman, H. K. Selection of Rational Parameters of the Nominal Mode Electric Trains with Asynchronous Traction Drive / H. K. Hetman, S. L. Marikutsa // Наука та прогрес транспорту. – 2017. – № 3 (69). – С. 56–65. – doi 10.15802/stp2017/104767. | en |
| dc.identifier.issn | 2307-3489 (Print) | |
| dc.identifier.issn | 2307-6666 (Online) | |
| dc.identifier.uri | http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10153 | en |
| dc.identifier.uri | http://stp.diit.edu.ua/article/view/104767 | en |
| dc.language.iso | en | en |
| dc.publisher | Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро | uk_UA |
| dc.subject | electric train | en |
| dc.subject | starting and residual acceleration | en |
| dc.subject | starting speed | en |
| dc.subject | motion equation | en |
| dc.subject | traction characteristic | en |
| dc.subject | power regulation zone | en |
| dc.subject | specific force | en |
| dc.subject | електропоїзд | uk_UA |
| dc.subject | пускове й залишкове прискорення | uk_UA |
| dc.subject | пускова швидкість | uk_UA |
| dc.subject | рівняння руху | uk_UA |
| dc.subject | тягова характеристика | uk_UA |
| dc.subject | зона регулювання потужності | uk_UA |
| dc.subject | питома сила | uk_UA |
| dc.subject | электропоезд | ru_RU |
| dc.subject | пусковое и остаточное ускорение | ru_RU |
| dc.subject | пусковая скорость | ru_RU |
| dc.subject | уравнение движения | ru_RU |
| dc.subject | тяговая характеристика | ru_RU |
| dc.subject | зона регулирования мощности | ru_RU |
| dc.subject | удельная сила | ru_RU |
| dc.subject | КЕРС | uk_UA |
| dc.title | Selection of Rational Parameters of the Nominal Mode Electric Trains with Asynchronous Traction Drive | en |
| dc.title.alternative | Вибір раціональних параметрів номінального режиму електропоїздів із асинхронним тяговим приводом | uk_UA |
| dc.title.alternative | Выбор рациональных параметров номинального режима электропоездов с асинхронным тяговым приводом | ru_RU |
| dc.type | Article | en |