Оценка применения рекуперативного торможения электровозов для повышения энергетической эффективности электрической тяги и безопасности движения поездов
Ключевые слова:
электровоз, рекуперативное торможение, грузовой поезд, пассажирский поезд, возврат электроэнергии, безопасность движенияАннотация
Расширение возможностей использования рекуперативного торможения современного электроподвижного состава является актуальной проблемой в контексте увеличения интенсивности движения поездов. В статье представлены результаты исследования применения рекуперативного торможения электровозов для повышения энергетической эффективности и безопасности движения грузовых и пассажирских поездов. В работе использовались следующие методы: математический анализ, методы тяговых расчетов и энергетического баланса. Рассмотрены уравнения энергетического баланса движения поезда и его составляющих в режиме рекуперативного торможения, позволяющие выявить основные факторы, влияющие на возврат электроэнергии. Получены зависимости возврата электроэнергии при рекуперативном торможении, помогающие оценить воздействие отдельных факторов на возврат электроэнергии в процессе рекуперативного торможения электровоза. Авторами даны рекомендации по сокращению энергозатрат при вождении поездов с использованием рекуперативного торможения. Представлены результаты применения данного вида торможения для снижения скорости и повышения безопасности движения поездов. Показано, что рекуперативное торможение позволяет достаточно эффективно снижать скорость движения грузовых груженых и порожних, а также пассажирских вагонов. Однако наиболее целесообразно применять такое торможение на грузовых порожних и пассажирских поездах. Определены условия, которые способствуют увеличению возврата электроэнергии при рекуперативном торможении электровозов и позволяют использовать такое торможение для снижения скорости движения. Применение разработанных предложений повысит энергетическую эффективность электрической тяги и безопасность железнодорожного транспорта.
Библиографические ссылки
Сидорова Н.Н., Третинников О.В., Феоктистов В.П. Повышение эффективности рекуперативного торможения в электрической тяге // Наука и техника транспорта. 2015. № 1. С. 19–22.
Мазнев А.С., Евстафьев А.М. Повышение эффективности электроподвижного состава // Железнодорожный транспорт. 2010. № 9. С. 33–36.
Мельниченко О.В., Газизов Ю.В. Повышение энергетических показателей электровозов // Железнодорожный транспорт. 2010. № 3. С. 50–51.
Сопов В.И., Штанг А.А., Спиридонов Е.А. Количественная оценка объемов энергии тяги и торможения на основе обработки экспериментальных данных // Транспортные системы Сибири : материалы II Междунар. науч.-техн. конф. Красноярск, 2004. С. 143.
Бакланов А.А. Энергетический баланс движения для решения задач снижения расхода электроэнергии на тягу поездов // Транспорт: наука, техника, управление. 2005. № 6. С. 32–35.
Бакланов А.А., Швецов С.В., Шиляков А.П. Пути повышения энергоэффективности применения систем рекуперативного торможения на Красноярской железной дороге // Эксплуатационная надежность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов : материалы Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участ. Омск, 2012. С. 300–308.
Черемисин В.Т., Никифоров М.М., Вильгельм А.С. Методология оценки энергетической эффективности применения рекуперативного торможения и использования энергии рекуперации // Известия Транссиба. 2016. № 1 (25). C. 60–70.
Никифоров М.М., Вильгельм А.С., Гутников В.И. Влияние параметров и режимов работы системы тягового электроснабжения на эффективность использования энергии рекуперации // Известия Транссиба. 2017. № 1 (29). С. 74–83.
Игин В.Н. Эффективность рекуперативного торможения // Локомотив. 2016. № 7 (715). С. 2–6.
Research of regenerative braking strategy for electric vehicles / V.N. Le, H.Ph. Dam, T.H. Nguyen et al. // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2023. Т. 66. № 2. С. 105–123.
Обзор перспектив повышения энергетической эффективности и надёжности рекуперативного торможения на электро-подвижном составе / И.А. Баринов, Д.А. Яговкин, В.С. Иванов и др. // Электропривод на транспорте и в промышленности : тр II Всерос науч-практ. конф. Хабаровск, 2018. С. 150–156.
Влияние рекуперативного торможения на энергоэффективность и качество электроэнергии в системах тягового электроснабжения / Ю.Н. Булатов, А.В. Крюков, А.В. Черепанов и др. // Системы. Методы. Технологии. 2023. № 2 (58). С. 69–79.
Тиунов А.Ф., Тупицын О.И. Рекуперативное торможение на магистральных электровозах постоянного тока. М. : Транспорт, 1979. 102 с.
Капустин Л.Д., Копанев А.С., Лозановский А.Л. Особенности устройства и эксплуатации электровоза ВЛ80р. М. : Транспорт, 1979. 175 с.
Бакланов А.А., Шиляков А.П. Повышение энергетической эффективности пассажирских электровозов постоянного тока // Известия Транссиба. 2019. № 2 (38). С. 23–33.
Бакланов А.А., Шиляков А.П. Энергетическая эффективность рекуперативного торможения грузовых электровозов // Известия Транссиба. 2021. № 4 (48). С. 11–22.
Астахов П.Н., Гребенюк П.Т., Скворцова А.И. Справочник по тяговым расчетам. М. : Транспорт, 1973. 256 с.
Правила тяговых расчетов для поездной работы. М. : Транспорт, 1985. 287 с.
Об утверждении правил тяговых расчетов для поездной работы : распоряжение ОАО «РЖД» от 12.05.2016 № 867р (ред. 05.12.2023). Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М. : Наука, 1986. 544 с.
Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М. : Наука, 1973. 832 с.
