Збільшення коефіцієнта потужності електроприводів маневрових залізничних лебідок
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
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.
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.
Description
О. Маренич: ORCID 0000-0003-3602-5851; О. Карзова: ORCID 0000-0003-3607-1188
Keywords
коефіцієнт потужності, маневрова лебідка, коефіцієнт завантаження, косинусний конденсатор, розвантаження-завантаження вагонів, енергозбереження, power factor, shunting winch, loading factor, cosine capacitor, unloading-loading of cars, energy saving, КЕТЕМ
Citation
Маренич О. Л., Карзова О. О. Збільшення коефіцієнта потужності електроприводів маневрових залізничних лебідок. Наука та прогрес транспорту. 2021. № 5 (95). С. 5–16. DOI: 10.15802/stp2021/253288.