Збільшення об’єму рекуперованої електроенергії на електропоїздах постійного струму
Loading...
Date
2015
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ДП “Державний науково-дослідний центр залізничного транспорту України”, Київ
Abstract
UKR: В статті пропонується та обґрунтовується можливість збільшення об’єму рекуперованої електроенергії на електропоїздах постійного струму шляхом розширення їх швидкісного діапазону рекуперації на основі розробки бортової, з ємнісним накопичувачем, імпульсної системи регулювання напруги на тягових двигунах. Виконано моніторинг напруг, струмів та швидкостей рекуперації для електропоїздів ЕПЛ2Т, що працюють на ділянках Придніпровської залізниці. За результатам вимірів проведено числові розрахунки складових опору руху, кінетичної енергії і енергії рекуперації електропоїзда ЕПЛ2Т. Приведені основні схемні рішення для розробки бортової імпульсної системи з ємнісним накопичувачем.
RUS: В статье предлагается и обосновывается возможность увеличения объема рекуперируемой электроэнергии на электропоездах постоянного тока путем расширения их скоростного диапазона рекуперации на основе разработки бортовой, с емкостным накопителем, импульсной системы регулирования напряжения на тяговых двигателях. Выполнено мониторинг напряжений, токов и скоростей рекуперации для электропоездов ЕПЛ2Т, которые работают на участках Приднепровской железной дороги. По результатам измерений проведены численные расчеты составляющих сопротивления движению, кинетической энергии и энергии рекуперации электропоезда ЕПЛ2Т. Приведены основные схемные решения для разработки бортовой импульсной системы с емкостным накопителем.
ENG: Present day national DC electric multiple-unit trains have a narrow range of speeds in recuperative braking mode. This feature restricts the effective using of the kinetic energy of the train and brings to the recovered energy extinguishing in braking resistors. The paper proposes and justifies the possibility of increasing the volume of recovered energy in DC trains. A combined recuperative braking mode is proposed to extend the range of the speed and raise the amount of recuperated energy. This combined mode can be implemented only with the help of an on-board capacitive storage system. The most effective and promising storage element is supercapacitor (ultracapacitor or electric double-layer capacitor) which satisfies the basic requirements. Additionally, supercapacitors have the high value of storage energy density, high quantity of charging-recharging cycles, high efficiency, long storage time of accumulated energy, wide range of operating temperatures and others. To calculate main indexes of the voltage, current and speed records are done in the process of operation of the multiple-unit train EPL2T in the sections of Prydniprovsk Railway. The records allow to calculate the components of the running resistances, kinetic energy and recuperative braking energy for trains EPL2T. The circuit designs of the on-board capacitive storage system are given in the paper.
RUS: В статье предлагается и обосновывается возможность увеличения объема рекуперируемой электроэнергии на электропоездах постоянного тока путем расширения их скоростного диапазона рекуперации на основе разработки бортовой, с емкостным накопителем, импульсной системы регулирования напряжения на тяговых двигателях. Выполнено мониторинг напряжений, токов и скоростей рекуперации для электропоездов ЕПЛ2Т, которые работают на участках Приднепровской железной дороги. По результатам измерений проведены численные расчеты составляющих сопротивления движению, кинетической энергии и энергии рекуперации электропоезда ЕПЛ2Т. Приведены основные схемные решения для разработки бортовой импульсной системы с емкостным накопителем.
ENG: Present day national DC electric multiple-unit trains have a narrow range of speeds in recuperative braking mode. This feature restricts the effective using of the kinetic energy of the train and brings to the recovered energy extinguishing in braking resistors. The paper proposes and justifies the possibility of increasing the volume of recovered energy in DC trains. A combined recuperative braking mode is proposed to extend the range of the speed and raise the amount of recuperated energy. This combined mode can be implemented only with the help of an on-board capacitive storage system. The most effective and promising storage element is supercapacitor (ultracapacitor or electric double-layer capacitor) which satisfies the basic requirements. Additionally, supercapacitors have the high value of storage energy density, high quantity of charging-recharging cycles, high efficiency, long storage time of accumulated energy, wide range of operating temperatures and others. To calculate main indexes of the voltage, current and speed records are done in the process of operation of the multiple-unit train EPL2T in the sections of Prydniprovsk Railway. The records allow to calculate the components of the running resistances, kinetic energy and recuperative braking energy for trains EPL2T. The circuit designs of the on-board capacitive storage system are given in the paper.
Description
А. Нікітенко: ORCID 0000-0002-6426-5097, М. Костін: ORCID 0000-0002-0856-6397
Keywords
рекуперація, електроенергія, електропоїзди, опір руху, ємнісний накопичувач, бортова система, швидкість, імпульсне регулювання, зарядний струм, рекуперация, электроэнергия, электропоезда, сопротивление движению, емкостный накопитель, бортовая система, скорость, импульсное регулирование, зарядный ток, recuperation, electric energy, electric multiple-unit train, running resistance, capacitive storage, on-board system, speed, pulse control, charging current, КТЕМ
Citation
Нікітенко, А. В. Збільшення об’єму рекуперованої електроенергії на електропоїздах постійного струму / А. В. Нікітенко, М. О. Костін // Залізничний транспорт України. – 2015. – № 3. – С. 25–31.