Дослідження енергоефективності автономної роботи електротранспорту

Микола Островерхов; Георгій Вещиков

doi:10.20998/2078-774X.2023.03.06

Автор(и)

Микола Островерхов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-7322-8052
Георгій Вещиков Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0002-0606-9765

DOI:

https://doi.org/10.20998/2078-774X.2023.03.06

Анотація

В роботі розглянуто актуальне питання автономного руху електротранспорту в умовах недостатнього живлення електроенергії мережею або при її аварійному відключенні. Метою роботи є дослідження енергоефективності автономної роботи електротранспорту на основі використання батарей суперконденсаторів для живлення потужного тягового електроприводу. Дослідження здійснено шляхом моделювання на прикладі електропривода вагону метро. В роботі представлена математична модель суперконденсатора та асинхронного електродвигуна. Тяговий електропривод має типову систему векторного керування моментом двигуна. Для узгодження рівня напруги батареї суперконденсаторів та електродвигуна використовується DC-DC перетворювач. Отримано графіки швидкості, моменту, складових напруги та механічної енергії двигуна, а також енергії суперконденсатора та ККД всієї системи при розгоні електропривода. Результати моделювання показали ефективність роботи автономного електропривода вагону метро при живленні тільки від батареї суперконденсаторів.

Посилання

Sulym A. (2017), “Analiz pytannja zastosuvannja per-spektyvnyh nakopychuvachiv energii' na ruhomomu skladi metropolitenu [Analysis of Energy Storage Implementation on the Metro Rolling Stock]”, Collection of Scientific Works of the Ukrainian State University of Railway Transport, no. 169, pp. 72–81, ISSN 1994-7852 (print), ISSN 2413-3795 (on-line).
S'omochkin A. B., Shevchuk V. V. (2016), “Zastosuvann-ja superkondensatoriv v gibrydnyh systemah [Application of supercapacitors in hybrid systems]”, Visnyk Kryv-oriz'kogo nacional'nogo universytetu, no. 42, pp. 109–114, ISSN 2523-4552 (print).
Ostroverkhov M., Trinchuk D. (2020), “Increasing the Efficiency of Electric Vehicle Drives with Supercapacitors in Power Supply”, 2020 IEEE 7th International Confer-ence on Energy Smart Systems (ESS), 12-14 May 2020, Kyiv, Ukraine, pp. 258–261, https://doi.org/10.1109/ESS50319.2020.9160291.
Yatsko, S., Vashchenko Y., Sidorenko A., Liubarskyi B., Yeritsyan B. (2019), “Method to Improve the Efficiency of the Traction Rolling Stock with Onboard Energy Stor-age”, International Journal of Renewable Energy Re-search-IJRER, vol. 9, no. 2, pp. 848–858, https://doi.org/10.20508/ijrer.v9i2.9143.g7652, ISSN 1309-0127 (on-line).
Steiner M., Scholten J. (2005), “Energy storage on board of railway vehicles”, 2005 European Conference on Power Electronics and Applications, 11–14 September 2005, Dresden, Germany, https://doi.org/10.1109/EPE.2005.219410.
Zubieta L., Bonert R. (2000), “Characterization of double-layer capacitors for power electronics applications”, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 36, is. 1, pp. 199–205, https://doi.org/10.1109/28.821816.
Yang Z., Shang F., Brown I. P., Krishnamurthy M. (2015), “Comparative Study of Interior Permanent Magnet, Induc-tion, and Switched Reluctance Motor Drives for EV and HEV Applications”, IEEE Transactions on Transportation Electrification, vol. 1, is. 3, pp. 245–254, https://doi.org/10.1109/TTE.2015.2470092.
Bozhko S., Dymko S., Kovbasa S., Peresada S. M. (2016), “Maximum Torque-per-Amp Control for Traction IM Drives: Theory and Experimental Results”, IEEE Transac-tions on Industry Applications, vol. 53, is. 1, Jan.-Feb. 2017, pp. 181–193, https://doi.org/10.1109/TIA.2016.2608789.