Россия
Россия
Россия
Цель: Произвести анализ возможности интеграции накопителя энергии в дизельные поезда, определение технических характеристик и оценка его энергоэффективности, а также выявление направления для дальнейших исследований в этой области для повышения энергетической эффективности железнодорожного транспорта, снижение эксплуатационных расходов и минимизация воздействия на окружающую среду. Методы: Исследованы особенности участка Зеленогорск — Выборг, включая уклоны, кривые и ограничения скорости, для оценки потенциала рекуперации энергии при торможении и простоях подвижного состава. Построена математическая модель на базе Simulink с использованием основных уравнений энергетического баланса в дизельном приводе на локомотивах. Модель учитывает такие факторы, как мощность тяговых двигателей, характеристики передачи, массу поезда и профиль пути. Результаты: Установлена емкость накопителя энергии, достаточного для аккумулирования энергии, рекуперируемой при торможении и простоях. Интеграция накопителей энергии позволяет оптимизировать работу дизельного генератора, снизить пиковые нагрузки и улучшить характеристики разгона, особенно на сложных участках маршрута. Практическая значимость: Работа позволяет дать теоретическое обоснование для использования накопителей энергии на дизельном подвижном составе. Предложенная система повышает энергоэффективность дизельных поездов за счет рекуперации и повторного использования энергии. Повышение энергоэффективности и снижение износа дизельного двигателя приводят к сокращению эксплуатационных и ремонтных расходов. Система обеспечивает более плавный разгон и торможение, улучшая комфорт пассажиров, особенно на маршрутах с переменным рельефом. Подобные технологии уже успешно применяются на электропоездах и гибридных транспортных средствах, что подтверждает их эффективность в снижении расхода энергии и улучшении экологических характеристик.
Накопитель энергии, рельсовый автобус, аккумулятор, дизель-поезд, энергоэффективность, моделирование электрооборудования
1. Колпахчьян П. Г. Особенности проектирования контактно-аккумуляторного маневрового электровоза / П. Г. Колпахчьян, А. М. Евстафьев, В. В. Никитин и др. // Электротехника. — 2021. — № 10. — С. 15–20.
2. Обухов М. Ю. Применение гибридного мотор-вагонного подвижного состава с накопителями энергии в пригородном сообщении / М. Ю. Обухов, И. П. Викулов // Электрификация, развитие электроэнергетической инфраструктуры и электрического подвижного состава скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта: материалы VIII Международного симпозиума «Элтранс-2015», Санкт-Петербург, 07–09 октября 2015 года. — CПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2017. — С. 336–343.
3. Зарифьян А. А. Мировой опыт в гибридном локомотивостроении / А. А. Зарифьян, Т. З. Талахадзе, Н. В. Романченко и др. // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. — 2016. — № 3(36). — С. 54–59.
4. Зарифьян А. А. Обзор конструкций тягового подвижного состава, оснащенных гибридным тяговым приводом / А. А. Зарифьян, Т. З. Талахадзе // Сборник научных трудов «Транспорт: наука, образование, про-изводство». Т. 1. Технические науки. — Ростов-на-Дону: РГУПС, 2017. — С. 136–139.
5. Талахадзе Т. З. Применение гибридных технологий на электроподвижном составе / Т. З. Талахадзе, Н. В. Романченко, А. А. Зарифьян и др. // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. — 2019. — № 4(49). — С. 111–114.
6. Андрющенко А. А. Асинхронный тяговый привод локомотивов / А. А. Андрющенко, Ю. В. Бабков и др. — М.: УМЦ ЖДТ, 2013. — 413 с.
7. Якушев А. Я. Определение основных параметров асинхронного тягового электродвигателя / А. Я. Якушев, Т. М. Назирхонов, И. П. Викулов и др. // Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2019. — № 4. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie- osnovnyh-parametrov-asinhronnogo-tyagovogo-elektrodvigatelya.
8. Ballois Le S. An experimental setup to study a hybrid drive train for a shunting locomotive / S. Le Ballois, T. Talakhadze, L. Vido et al. // 11th International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EV-ER2016), April 6–8, 2016, Monte-Carlo (Monaco). Publisher: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. — DOI:https://doi.org/10.1109/EVER.2016.7476355.
9. Kolpakhchyan P. G. The determination of the asynchronous traction motor characteristics of locomotive / P. G. Kolpakhchyan, A. R. Shaikhiev, A. E. Kochin et al. // Advances in Electrical and Electronic Engineering. — 2017. — Vol. 15. — Iss. 2. — Pp. 130–135.
10. Kolpakhchyan P. Systems approach to the analysis of electromechanical processes in the asynchronous traction drive of an electric locomotive / P. Kolpakhchyan, A. Zarifian, A. Andruschenko // Studies in Systems, Decision and Control. — 2017. — Vol. 87. — Pp. 67–134. — DOI:https://doi.org/10.1007/978- 3-319-51502-1_3.
