Теоретичні аспекти та методи ідентифікації параметрів пристроїв системи електричної тяги. Метод циклічної вольт-амперної характеристики
Loading...
Date
2013
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
UK: Мета. Визначити особливості чисельних розрахунків математичної моделі з однією чи декількома циклічними вольт-амперними характеристиками (ВАХ). Це є актуальним, бо будь-який пристрій системи електричної тяги та і взагалі електрифікованої ділянки, як нелінійний пасивний або активний двополюсник, однозначно в даному режимі його роботи описується (характеризується) ВАХ, побудованою за заданими вхідними напругою та струмом. Методика. Задача розрахунку електромагнітних процесів в силових колах тягового електропостачання є імовірнісною задачею з розв’язанням нелінійних стохастичних диференціальних
рівнянь, тому потребує розробки спеціального метода. Враховуючи складність розрахунків, їх доцільно
здійснювати або з обходом графіка реальної ВАХ, або удаватися спершу до її еквівалентної наближеної заміни, наприклад, еліпсом. Результати. Чисельні розрахунки математичної моделі з однією чи декількома
циклічними ВАХ можливо здійснювати або обходом «реальної» ВАХ, або удатися до «ідеалізації», тобто
наближеної заміни реальної циклічної ВАХ. Наукова новизна. В роботі представлено динамічні ВАХ електровозів відповідно ДС3 і 2ЕС5К при різних струмах їх навантаження. Практична значимість. Циклічна
ВАХ може бути закономірно і однозначно використана в системі рівнянь електромагнітного стану при розрахунку перехідних режимів в системі тяги для найбільш «важкого та складного» (чи (та) найбільш «легкого») режиму.
RU: Цель. Определить особенности численных расчетов математической модели с одним или несколькими циклическими вольт-амперных характеристик (ВАХ). Это актуально, так как любое устройство системы электрической тяги, да и вообще электрифицированного участка, как нелинейный пассивный или активный двухполюсник, однозначно в данном режиме его работы описывается (характеризуется) вольт-амперной характеристикой (ВАХ), построенной по данным входных напряжений и тока. Методика. Задача расчета электромагнитных процессов в силовых цепях тягового электроснабжения является вероятностной задачей с решением нелинейных стохастических дифференциальных уравнений, потому нуждается в разработке специального метода. Учитывая сложность расчетов, их целесообразно осуществлять или с обходом графика реальной ВАХ, или прибегать сначала к ее эквивалентной приближенной замене, например, эллипсом. Результаты. Численные расчеты математической модели с одной или несколькими циклическими ВАХ осуществляют или обходом «реальной» ВАХ, или прибегают к «идеализации», то есть приближенной замене реальной циклической ВАХ. Научная новизна. В работе представлено динамические ВАХ электровозов соответственно ДС3 и 2ЕС5К при разных токах их нагрузки. Практическая ценность. Циклическая ВАХ может быть закономерно и однозначно использована в системе уравнений электромагнитного состояния при расчете переходных режимов в системе тяги для наиболее «тяжелого и сложного» (наиболее «легкого») режима.
EN: Purpose. To define the characteristics of numerical calculations of mathematical model with one or more cyclic current voltage characteristics (CVC). This is an urgent problem, since any electric traction system device and electrified track in general, like non-linear passive or active two-terminal network in the present operating mode is described by current-voltage characteristic (CVC), which is based on the given input voltage and input current. Methodology. The electromagnetic process calculation in the power circuits of traction electric energy supply is the probabilistic task with solving nonlinear stochastic differential equations requiring for the development of special methods. Given the calculation difficulty, it is reasonable to perform them either by real CVC graph bypass or initially by applying its equivalent replacement with, for example, an ellipse. Findings. Numerical calculations of the mathematical model with one or more cyclic CVC can be performed by “real” CVC bypass or by "idealization" i. e. approximate replacement of real cyclic CVC. Originality. This paper presents the dynamic CVC of the DS3 and 2ES5K electric locomotives at different currents of electric locomotives. Practical value. Cyclic CVC normally and definitely can be applied in the system of electromagnetic state equations while transient state calculating in the traction system. Therefore while calculating the experimentally obtained CVC for the most “difficult and complex” (or/and the “easiest”) mode is applied.
RU: Цель. Определить особенности численных расчетов математической модели с одним или несколькими циклическими вольт-амперных характеристик (ВАХ). Это актуально, так как любое устройство системы электрической тяги, да и вообще электрифицированного участка, как нелинейный пассивный или активный двухполюсник, однозначно в данном режиме его работы описывается (характеризуется) вольт-амперной характеристикой (ВАХ), построенной по данным входных напряжений и тока. Методика. Задача расчета электромагнитных процессов в силовых цепях тягового электроснабжения является вероятностной задачей с решением нелинейных стохастических дифференциальных уравнений, потому нуждается в разработке специального метода. Учитывая сложность расчетов, их целесообразно осуществлять или с обходом графика реальной ВАХ, или прибегать сначала к ее эквивалентной приближенной замене, например, эллипсом. Результаты. Численные расчеты математической модели с одной или несколькими циклическими ВАХ осуществляют или обходом «реальной» ВАХ, или прибегают к «идеализации», то есть приближенной замене реальной циклической ВАХ. Научная новизна. В работе представлено динамические ВАХ электровозов соответственно ДС3 и 2ЕС5К при разных токах их нагрузки. Практическая ценность. Циклическая ВАХ может быть закономерно и однозначно использована в системе уравнений электромагнитного состояния при расчете переходных режимов в системе тяги для наиболее «тяжелого и сложного» (наиболее «легкого») режима.
EN: Purpose. To define the characteristics of numerical calculations of mathematical model with one or more cyclic current voltage characteristics (CVC). This is an urgent problem, since any electric traction system device and electrified track in general, like non-linear passive or active two-terminal network in the present operating mode is described by current-voltage characteristic (CVC), which is based on the given input voltage and input current. Methodology. The electromagnetic process calculation in the power circuits of traction electric energy supply is the probabilistic task with solving nonlinear stochastic differential equations requiring for the development of special methods. Given the calculation difficulty, it is reasonable to perform them either by real CVC graph bypass or initially by applying its equivalent replacement with, for example, an ellipse. Findings. Numerical calculations of the mathematical model with one or more cyclic CVC can be performed by “real” CVC bypass or by "idealization" i. e. approximate replacement of real cyclic CVC. Originality. This paper presents the dynamic CVC of the DS3 and 2ES5K electric locomotives at different currents of electric locomotives. Practical value. Cyclic CVC normally and definitely can be applied in the system of electromagnetic state equations while transient state calculating in the traction system. Therefore while calculating the experimentally obtained CVC for the most “difficult and complex” (or/and the “easiest”) mode is applied.
Description
Т. Мищенко: ORCID: 0000-0001-6336-7350
Keywords
ідентифікація параметрів, електрифікована ділянка, моделювання, електромагнітні процеси, перехідні режими, електровоз, нелінійний, пасивний, активний двополюсник, идентификация параметров, электрифицированный участок, моделирование, электро-магнитные процессы, переходные режимы, электровоз, нелинейный, пассивный, активный двухполюсник, identification of parameters, electrified track, modeling, electromagnetic processes, transient state, electric locomotive, non-linear, passive, active two-terminal network, КІСЕ
Citation
Міщенко, Т. М. Теоретичні аспекти та методи ідентифікації параметрів пристроїв системи електричної тяги. Метод циклічної вольт-амперної характеристики / Т. М. Міщенко // Наука та прогрес транспорту. – 2013. – № 1. – С. 119–125. – Бібліогр. в кінці ст. – doi: 10.15802/stp2013/9584.