Кафедра "Електричний транспорт та тепловозобудування"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/5269

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/ett

Від 2000 року кафедра має назву "Електричний транспорт та тепловозобудування", попередня назва – кафедра "Локомотивобудування" (від 1956), первісна назва – кафедра "Паровозобудування".

Кафедра "Паровозобудування" була заснована у 1893 році. Засновником напрямку навчання інженерів-паровозобудівників є професор Петро Матвійович Мухачов.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту енергетики, електроніки та електромеханіки. Кафедрою здійснено понад 100 випусків спеціалістів – локомотивобудівників.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 3 доктора технічних наук, 5 кандидатів технічних наук; 3 співробітника мають звання професора, 3 – доцента, 1 – старшого наукового співробітника.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 6 з 6

Simulation of the operation of the on-board energy storage in the tractional system of a quarry locomotive
(State University of Infrastructure and Technologies, 2024) Kondratieva, Liliia; Overianova, Liliia; Tkachenko, Viktor; Riabov, Ievgen; Demydov, Oleksandr
The ways of updating the rolling stock of open-pit railways have been considered and the main methods of using the energy storage on the locomotive for open-pit railways have been determined. A mathematical model has been developed, which includes a model of train movement along the railway section and during maneuvering and a model of energy processes in the traction system with onboard energy storage. Simulations were performed in a cycle that included movement from the crushing plant to the transshipment point with empty dump trucks, maneuvering during loading, movement from the crushing plant to the transshipment point with loaded dump trucks, and maneuvering during unloading. The simulation took into account the limitation of power consumption at the level of 4000 kW. The parameters of the energy storage device were determined, for which Toshiba SCiB 20Ah-HP cells were selected. The power of the energy storage is 3600 kW, and the energy capacity is 414 kWh. The use of modules for the formation of an energy storage device is proposed. It was determined that the energy consumption per work cycle with the selected energy exchange algorithm taking into account electrodynamic braking is about 200 kWh, and the charge reduction per drive cycle is 36%. The service life of the energy storage with the selected cells is estimated at 8 years.
Research on the application of on-board energy storage on an electric locomotive for quarry railway transport
(2023) Kondratieva, L. Yu.; Overianova, L. V.; Riabov, Ie. S.; Yeritsyan, B. Kh.; Goolak, S. O.
Methods of using on-board energy storage system on rolling stock are considered. Their use ensures a reduction in energy consumption and reduces the impact on the environment. Concepts of managing energy flows in the traction system of an electric rolling stock equipped with onboard energy storage systems are considered. It is proposed to apply the concept of control on an electric locomotive for quarry railway transport, which consists in reducing the current consumption from the traction network during the acceleration of the rolling stock and compensating the power during movement with the lowest voltage on the current receiver. For the selected control concept, a simulation of the train movement on the test section was carried out while varying the value of the limit current consumed by the electric locomotive from the traction network. The power of the energy storage device and its working energy capacity is determined. Based on the results of the study, it is justified to limit the current consumed by the electric locomotive of the traction network at the level of 600 A.
Research and Optimization of Hybrid On-Board Energy Storage System of an Electric Locomotive for Quarry Rail Transport
(2023) Goolak, Sergey; Kondratieva, Liliia; Riabov, Ievgen; Lukoševicius, Vaidas; Keršys, Arturas; Makaras, Rolandas
Operation modes of rolling stock at mining enterprises are considered and analyzed. The justification of the need to replace it with a modern specialized electric locomotive for quarry railway transport, equipped with an asynchronous traction electric drive and an on-board energy storage system, is presented. The determination of the parameters and structure of the on-board energy storage system, based on the condition of power compensation with limited power consumption from the traction network and ensuring the autonomous movement of the electric locomotive, is considered. This study was carried out by modeling the processes of energy exchange in the traction system of an electric locomotive. The use of lithium cells and supercapacitors in energy storage is considered. Variants of the hybridization of energy storage were studied from the standpoint of minimizing the weight, size, and cost indicators. It was established that reducing the mass of the energy storage device, which includes lithium cells and supercapacitors, leads to an increase in the cost of one kilowatt-hour of energy storage capacity, which reduces the attractiveness of capital expenditures for the creation of such an energy storage device. Hybridization of the energy storage device by combining lithium cells of different types practically does not improve its weight, size, and cost indicators. The recommended option is a storage capacity of energy based on LTO elements, for which it is necessary to select elements in order to minimize weight, size, and cost indicators.
Assessment of the On-Board Energy Storage Parameters of the Locomotive for Rail Quarry Transport
(Springer Nature Switzerland AG, 2022) Riabov, Ievgen; Kondratieva, Liliia; Overianova, Liliia; Goolak, Sergiy
The use of on-board energy storage on a locomotive for rail quarry transport is considered. Three scenarios of energy consumption in the power supply of traction electric drive and auxiliary locomotive systems using on-board energy storage system (OESS) are considered. For each of the scenarios, simplified mathematical models of processes have been developed, which describe the energy exchange in the traction and auxiliary systems during exploitation of OESS. The input data for the calculations are the dependence of the power at wheel of locomotive on time, which is determined by the results of solving the traction task for the section railway line. Calculations has been made for the studied scenarios of OESS operation using data of locomotive operation at PJSC “Poltava Ferrexpo Mining”. It is defined that the parameters of OESS depend on the energy consumption scenario. It is proposed to use OESS on the locomotive with electric traction drive based on induction motors for PJSC “Poltava Ferrexpo Mining” according to energy consumption scenarios, which provide power from OESS during shunting and power from OESS when shunting with co-powered from the catenary for guide lifts.
Оцінка технічних параметрів локомотива для залізничного кар'єрного транспорту
(Державний університет інфраструктури та технологій, 2022) Рябов, Євген Сергійович; Мосін, Сергій; Овер'янова, Лілія Вікторівна; Кондратьєва, Лілія; Демидов, Олександр Вікторович; Гулак, Сергій Олександрович
Проведено оцінку основних технічних параметрів локомотива для кар’єрного залізничного транспорту. Визначені розрахункові параметри локомотиву та встановлено, що дотична потужність становить 6700 кВт, а тягове зусилля для розрахункового режиму – 1300 кН. Виконано розрахунки тягової характеристики локомотива. Запропоновано процедуру визначення параметрів режимів роботи локомотива при виконанні поїзних задач, в основу якої лежить обробка результатів розв’язання тягової задачі на ділянці шляху. Встановлено, що для тестової ділянки шляху значну частину часу у тяговому режимі локомотив працює з навантаженням, яке становить 10…25% номінального, у зв’язку з чим запропоновано реалізувати режим руху з відключенням тягових електродвигунів. Запропоновано застосування бортової системи накопичення енергії, що дозволить акумулювати енергію при електродинамічному гальмуванні. Запропоновано узагальнену схему тягової системи, яка дозволить реалізувати способи підвищення енергоефективності рухомого складу.
Обґрунтування структури тягового електропривода електровоза для залізничного кар'єрного транспорту
(Український державний університет науки і технологій, 2022) Рябов, Євген Сергійович; Кондратьєва, Л. Ю.; Овер'янова, Лілія Вікторівна; Єріцян, Багіш Хачикович; Гулак, Сергій Олександрович
Ця робота спрямована на обґрунтування структури та визначення основних параметрів тягового електропривода електровоза для залізничного кар’єрного транспорту з урахуванням режимів його роботи. Методика. Дослідження виконано шляхом математичного моделювання, яке передбачало розв’язання тягової задачі та оцінку параметрів процесів енергетичного обміну між компонентами тягового електропривода. Мо-делювання проведено для руху поїзда по ділянці шляху та під час маневрування, що істотно відрізняється за їх математичного опису. Під час моделювання руху по ділянці шляху розв’язано тягову задачу з використанням рекомендацій щодо тягових розрахунків для поїзної роботи. Для моделювання переміщень під час маневрування розроблено спрощену модель. Визначення параметрів компонент тягового електропривода проведено шляхом аналізу процесів енергетичного обміну в тяговому електроприводі на основі балансу потужності. У ході досліджень узято, що бортовий накопичувач енергії в режимі тяги живить тягові електродвигуни бустерної секції. У режимі електродинамічного гальмування накопичувач енергії запасає енергію від усіх тягових електродвигунів електровоза. Результати. Автори отримали часові залежності параметрів, які характеризують рух поїзда на всіх етапах циклу «порожній напіврейс – навантаження – завантажений напіврейс – розвантаження» (на прикладі електровоза ПрАТ «Полтавський ГЗК»). Аналіз отриманих залежностей дозволив визначити параметри основних компонент тягового електропривода для запропонованого сценарію роботи накопичувача. Установлено, що енергоємність накопичувача енергії має становити 250 кВт·год для одного циклу руху. Потужність накопичувача енергії – 6 000 кВт. Наукова новизна. Автори цієї роботи вперше запропонували структуру тягового електропривода електровоза для кар’єрного залізничного транспорту, у якому живлення електродвигунів електровоза керування здійснюється від контактної мережі, а електродвигуни бустерної секції живляться від накопичувача енергії й починають працювати за навантаження, яке перевищує 50 % від номінального. Практична значимість. Розроблені математичні моделі руху та процесів енергетичного обміну можуть бути застосовані для дослідження тягових електроприводів транспортних засобів різного призначення.