ЕНЕРГЕТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ І ПОКАЗНИКИ РЕКУПЕРУЮЧИХ ТРАМВАЇВ
Ключові слова:
трамвай, дисперсійний метод, рекуперація, напруга, енергетичні показники, струм, випадковий процес, потужності, ймовірність.Анотація
Мета роботи. Розробка нового імовірнісного методу оцінки та чисельний аналіз потужностей і енергетичних показників рекуперуючих трамваїв. Методики досліджень. Використано методи теорії електричної тяги, електричних кіл несинусоїдного струму і теорії випадкових процесів. Результати досліджень. Отримано аналітичні вирази і виконано імовірнісно-статистичні розрахунки потужностей і енергетичних показників трамваїв типу Т3D і Т4d з урахуванням стохастичного характеру зміни рекуперованих напруг і струмів. Показано, що різкозмінний характер рекуперованих напруги і струму обумовлює таку ж динаміку зміни потужностей і енергетичних показників. При цьому в багатьох фазах рекуперативного гальмування коефіцієнт потужності менше 0,92-0,95, а коефіцієнт реактивної потужності більше 0,25. Статистичний розподіл величин потужностей різний: реактивна потужність, на відміну від активної і повної, підкоряється закону Гаусса. Розподіл коефіцієнта потужності «лінійно-зворотний» закону розподілу реактивної потужності, а коефіцієнта реактивної потужності – близьке до нормального закону. Наукова новизна досліджень. Розроблено новий кореляційно-дисперсійний метод визначення енергетичних показників трамваїв, заснований на дисперсійній теорії випадкових процесів. Встановлено й обгрунтовано закономірності впливу стохастичного характеру генерованих напруги і струму на коефіцієнт потужності і коефіцієнт реактивної потужності. Запропоновано вважати, що коефіцієнт потужності не завжди є досить очевидним енергетичним показником і в режимах рекуперації. Практична значимість. Отримані в роботі аналітичні співвідношення потужностей і коефіцієнтів потужностей дають можливість скласти більш повний і більш точний енергобаланс в системі міського трамвайного руху. Часові графічні залежності і гістограми величин потужностей, а також коефіцієнтів потужностей дають можливість прогнозувати параметри ефективних режимів рекуперації і для інших типів трамваїв, в інших містах України.
Посилання
Малышко И. В. Основные направления энергосбережения на железнодорожном транспорте Украины/ И. В. Малышко // Залізничний транспорт України. – 2007. - № 1. – С. 12-14.
Транспортна стратегія України на період до 2020 року // Схвалено розпорядженням Кабінету Міністрів України від 21.12.2010 р. № 2818-VI.
Kostin M., Nikitenko A. Statistics and Probality Analysis of Voltage on the Pantograph of DC Electric Locomotive in the Recuperation Mode// Przegląd Electrotechniczny. Warsaw, Poland. – 2013. No 2а. – p. 273-275.
Variobahn mit Energiespeicher in Heidelberg in Betrieb // Elek. Bahnen. – 2010. No 1-2 (108). – p. 93-94.
Klohr M. Energiespeicher auf Straβen- und Stadtbahnfahrzeugen – das erste Serienprojek / M. Klohr, A. Maroschik // Elek. Bahnen. – 2012. No 8-9 (110). – p. 444-451.
Bombardier extends catenary-free technology // Int. Railway J. – 2011. No 5 (51). – p. 28.
Tango fur Gent mit Energiespeicher // Elek. Bahnen. – 2012. No 8-9 (110). – p. 508.
Czuchra W. Ocena energochłonności tramwajów y napędem asynchronicznym / W. Czuchra, J. Prusak, W. Zając // 7th International Conference “Modern Electric Transport in Integrated XXIst Century Europe”, Poland, Warsaw. – 2005. – p. 160-164.
Костін М. О. Методи визначення потужностей в системах зі стохастичними процесами / М. О. Костін // Технічна електродинаміка. Темат. випуск. ПСЕ. Частина 6. – 2006. – С. 3-8.
Костін М. О., Петров А. В. Методи визначення складових повної потужності в системах електричної тяги // Технічна електродинаміка. – 2011. Вип. 4.3. – С. 53-59.
Костин Н. А., Саблин О. И., Шейкина О. Г., Никитенко А. В. Коэффициенты мощности и реактивной мощности трамваев // Гірнича електромеханіка та автоматика.- 2013. Вип.91.- С.124-131.
Тонкаль В. Е. и др. Баланс энергий в электрических цепях. – К.: Наук. думка, 1992. – 312 с.
Современные теории мощности и их использование в преобразовательных системах электроники / И. Ф. Домнин, Г. Г. Жемеров, Д. С. Крилов и др.// Технічна електродинаміка. Тем. Вип. – 2004. – ч.1. – С.80-91.
Fryze S. Wirk-, build- und scheinleistung in elektrischen stromkreisen min nicht sinsformigen verfaf von strom und spannung/ S. Fryze // ETZ, Germany, 1932, No 25, pp. 596-599; No 26, pp. 625-627; No 29, pp. 700-702.
Пугачев В. С. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления / В. С. Пугачев. – М.: Физматгиз, 1962. – 659 с.
