Evaluation of the use of regenerative braking of electric locomotives to improve the energy efficiency of electric traction and train safety
Keywords:
electric locomotive, regenerative braking, freight train, passenger train, electricity recovery, traffic safetyAbstract
Expanding the possibilities of using regenerative braking of modern electric rolling stock is a pressing issue in the context of increasing train traffic intensity. The article presents the results of a study on the use of regenerative braking of electric locomotives to improve energy efficiency and traffic safety of freight and passenger trains. Methods used: mathematical analysis, methods of traction calculations and energy balance. The equations of the energy balance of the movement of a train and its components in the regenerative braking mode are considered, which make it possible to identify the main factors influencing the recovery of electricity. The dependences of the recovery of electricity during regenerative braking are obtained, which make it possible to evaluate the influence of individual factors on the recovery of electricity during regenerative braking of an electric locomotive. Recommendations are given for reducing energy consumption when driving trains using regenerative braking. The results of using regenerative braking of electric locomotives to reduce speed and improve train safety are presented. It has been shown that regenerative braking makes it possible to quite effectively reduce the speed of loaded and empty freight trains, as well as passenger trains. However, it is most advisable to use such braking to reduce the speed of empty freight and passenger trains. The conditions under which it is possible to increase the recovery of electricity during regenerative braking of electric locomotives and use such braking to reduce the speed of movement have been determined. The application of the developed proposals will improve the energy efficiency of electric traction and the safety of train traffic.
References
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.
