Еще раз об определении экономии электроэнергии на тягу за счет частичного отключения тяговых двигателей электроподвижного состава Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 629.423.1.076.004.18

Г. К. ГЕТЬМАН, В. Е. ВАСИЛЬЕВ (ДНУЖТ)

Кафедра Электроподвижной состав, Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел.: (056) 373-15-31, эл. почта: де^ап-дк@1.иа. [email protected]

ЕЩЕ РАЗ ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЭКОНОМИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ТЯГУ ЗА СЧЕТ ЧАСТИЧНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

История применения электрической тяги неразрывно связана с поиском резервов снижения энергоемкости перевозок, поскольку издержки на возмещение затрат электроэнергии на тягу поездов составляют ощутимую долю эксплуатационных расходов железных дорог.

В связи с ростом цен на энергоносители вопросы энергоснабжения особую актуальность приобрели в последние десятилетия. Появились новые работы, посвященные исследованию различных аспектов этой проблемы. В частности возобновился интерес к хорошо известной специалистам-электротяговикам проблеме экономии электроэнергии на тягу поездов за счёт частичного отключения тяговых двигателей, т. е. за счёт регулирования величины используемой части установленной мощности.

О возможности экономии электроэнергии за счет отключения части тяговых двигателей (или части тяговых единиц в случае кратной тяги) на легких элементах профиля или при вождении неполновесных поездов известно из классических трудов по электрической тяге.

Идея способа базируется на том, что работа электровоза с поездами малого веса осуществляется при малых значениях тока, которым соответствуют пониженные значения к. п. д. тяговых двигателей. При отключении части тяговых двигателей ток оставшихся в работе двигателей увеличивается, что и обеспечивает реализацию заданного режима ведения поезда при более высоком к. п. д. электровоза.

Следует подчеркнуть, что возможность экономии электроэнергии за счет отключения части тяговых двигателей была подтверждена опытом эксплуатации на линиях, электрифицированных как на постоянном, так и на переменном токе [1-4]. Аналогичные выводы получены также по результатам исследований, выполненных учеными ВНИИЖТа и его Уральского отделения, а также группой ученых ОМИИТа под руководством к. т. н. Р. Я. Медлина [5, 6].

Однако, в отношении целесообразности частичного отключения тяговых двигателей нет

единого мнения среди специалистов-электротяговиков. В подтверждение сказанному можно назвать статью «И всё же двигатели отключать не следует» [7], одним из авторов которой является видный специалист в области электрической тяги д. т. н. А. С. Курбасов. К этому следует добавить, что авторы некоторых публикаций отрицают саму возможность экономии электроэнергии указанным способом [8].

Противоречивость мнений по данному вопросу обусловлена, главным образом, несовершенством используемых при его решении методик.

Сказанное относится в равной мере как к ранее выполненным работам, так и к ряду работ, опубликованных в последнее время. Это обстоятельство в сочетании с важностью задач, относящихся к поиску резервов экономии электроэнергии на тягу поездов, пробудило авторов к рассмотрению в настоящей статье задач об определении экономии электроэнергии за счет частичного отключения тяговых двигателей, ранее обсуждавшихся в [9].

В выполненных исследованиях для подтверждения целесообразности отключения части тяговых двигателей используется два способа. Первый базируется на сравнении мощности потерь энергии в тяговых двигателях, а второй - на сравнении их к. п. д.

Более часто применение находит второй способ вследствие:

доступности данных о к. п. д. тяговых двигателей, определение которых согласно ГОСТ 2582-81 входит в программу их квалификационных испытаний;

простоты и наглядности сравнения вариантов, а также кажущейся убедительностью выводов.

Например, в [10] на данных о к. п. д. основано сравнение экономичности работы электровоза ВЛ8 при использовании 8-и и 6-и тяговых двигателей. С этой целью для сравниваемых вариантов построены зависимости к. п. д. г) тягового двигателя НБ-406 от тока электро-

© Гетьман Г. К., Васильев В. Е., 2013

воза /э, как показано на рис. 1 (заимствован из

[10]). Режимы ослабления возбуждения для каждого варианта выбраны так, чтобы получить для них максимально приближенные тяговые характеристики электровоза.

Л

0,90

0,85 0,80 0,75 0,70

С ч . т. д ■ (С )В2 )

> ! / - V -Ч "V

' i i i Т. д . (С )В1 > ч / )

i i

i А

Жк2 (и) ~ те же зависимости при т=т2 Фт^. Причем, если т1 равно числу установленных на электровозе тяговых двигателей, то число

отключенных двигателеи равно т1 - т2

В

этом случае при принятых в теории электрической тяги подходах к определению приведенных к ободу колес расчетных значений силы тяги и силы сопротивления движению имеет

место неравенство (&) (и) .

0 400 800 1200 1600 2000 /э Рис. 1.

На основании анализа графиков рис. 1 в [10] сделан вывод, что «характеристика г| (/э) для

случая работы электровоза BJ18 в режиме OBI на восьми ТЭД (при напряжении на двигателе 1500 В) лежит несколько ниже той же характеристики электровоза при работе на шести двигателях в режиме ОВ2 при том же напряжении на ТЭД, а поэтому второй режим будет более экономичным - с более высоким к. п. д.».

Приведенный пример наглядно демонстрирует преимущества рассмотренного способа решения задачи - простоту и наглядность.

Однако заметим, что, если в цитированной работе под более экономичным понимается режим, обеспечивающий снижение расхода электроэнергии на тягу, то приведенное заключение, как будет показано ниже, не является бесспорным.

Первый из вышеперечисленных способ решения задачи, то есть путем сравнения мощности потерь энергии в тяговых двигателях, встречается реже, так как требует выполнения некоторого объема дополнительных вычислений.

Названные подходы к решению задачи приводят, как будет показано далее, к одинаковым результатам, однако не один из них не позволяет однозначно установить предпочтительный по энергозатратам вариант, что может приводить к некорректным выводам, к ошибкам и заб лу жд е ниям.

Пусть приведенные на рис. 2 кривые (v) и IVKl (i>) представляют соответственно зависимости силы тяги и полного сопротивления движению поезда от скорости при числе включенных двигателей а кривые и

Рис. 2.

Точки пересечения зависимостей IVк (у) и /'к (-о). то есть кривых сопротивления движению и тяговых характеристик, определяют параметры (сила тяги и скорость) установившегося режима движения (/'К| = IVк\, г>| и

Сила тяги электровоза, реализуемая при заданной скорости движения, определяется числом тяговых двигателей, уровнем напряжения на коллекторе и током возбуждения. Поэтому возможность реализации близких или совпадающих тяговых характеристик /'к] (и) и /<к2 (ц)

при 1,1 111 \ и т=т2 зависит от используемого способа регулирования мощности тяги.

Из рис. 2 следует, что при отключении части тяговых двигателей скорость движения можно сохранить неизменной, если обеспечить реализацию тяговой характеристики

= + ИЛИ

Увеличение силы тяги на АIV при неизменной скорости движения осуществимо на электроподвижном составе с плавным регулированием мощности тяги. При ступенчатом регулировании напряжения и тока возбуждения мож-

© Гетьман Г. К., Васильев В. Е., 2013

но получить только близко расположенные характеристики /'К| (и) и /'К2 (с), но не совпадающие. Стало быть, применительно к эксплуатируемым в настоящее время электровозам серий ВЛ и ЧС следует исходить из того, что отключение части тяговых двигателей при прочих равных условиях обусловит изменение параметров режима движения - силы тяги и скорости. Так, если при частичном отключении тяговых двигателей тяговая характеристика соответствует показанной на рис. 2 кривой /<к2 (и), то установившемуся режиму движения будет соответствовать сила тяги ]<к2 ^ и скорость и2Фи1.

Опуская далее для краткости при обозначениях Fк и 1¥к индексы «к», представим потребляемую электровозом из контактной сети при т=т1 и /и /н2 мощность как:

РЭ2=^2+Р2,

где ^ и ~ соответствующие т=т^ и т=т2 значения силы тяги;

1\ и Р2 - мощность суммарных потерь при т=т1 и /и /н2 соответственно.

В выполненных ранее работах в качестве показателя целесообразности отключения части тяговых двигателей используют удельную величину - изменение мощности потерь энергии, выраженное в абсолютных или относительных единицах:

Ар = Р1 - Р2, кВт или Ар* = . ЮО , %. (1)

Значения Р^ и Р2 и их разность определяются как :

Р\ = щр\ Ы;

Р2 =(т1-т2)рмх(и2) + т2р2(и2), (2) Ар = т1Р1 ) - [Ц -т2)рих{о2) + т2р2 {о2 )] ,

(3)

где />1(^1) и р2 (и2) ~ суммарные мощности потерь в тяговом приводе одной оси при /и /Н| и т=т2 и скорости движения ^ и и2 соответственно;

рмх (г>2) - механические потери в тяговом приводе оси при скорости движения и2 .

Отметим следующее, важное для дальнейшего изложения, обстоятельство.

В теории электрической тяги механические потери в отключенных тяговых двигателях принято учитывать путем увеличения основного сопротивления движению поезда на величину АЖ, равную

Рмх (и)

AW(v) = (ml ~т2У

(4)

Если воспользоваться расчетными выражениями для определения удельного основного сопротивления движению электровоза под током м>'0 (у) и на выбеге м?х (-о), выраженных в Н/кН, то численное значение АIV можно рассчитать как

А1ГМ = 9Мт1~т2) [„х („) - < („)], Н,(5) т1

где тэ - масса электровоза, т.

Разность мощности потерь энергии Ар можно определить также по заданным зависимостям к. п. д. двигателя от скорости движения поезда для сравниваемых вариантов.

В этом случае потребляемая из сети мощность определяется как:

Р __LL_LZ_L • р -

ГЭ\~ ( \ > Э2 -

Л1Ы

^2(^2)

-, (6)

а разность

Рэ1 - РЭ2 = ЩЩ ) + трх (17! ) -

- \?2W2 (ü2 ) + (щ - т2 ) Р2 (v2 )]

(7)

^2гг2\и2)^\'п\~ ,п2)Р2\и2У' '

Представив в последнем выражении Ж2 (-о) в виде суммы

Щ(и) = Щ(и) + АЩи) (8)

находим

РЭ1 ~РЭ2 = ЩЩ Ы + тР\ -

[v2Wi (ü2 ) + v2AW(Ü2 )+т2р2 (ü2)]

(9)

На основании (9) и (2) разность мощности потерь энергии

АР = р1э ~р2з ~[т(и,)-(02)] (Ю)

Анализируя выражения (4) и (9), можно убедиться, что формулы (3) и (10) дают один и тот же результат. При использовании выражения (3) для определения величины Ар необходимо располагать данными о мощности потерь в дви-

© Гетьман Г. К., Васильев В. Е., 2013

гателе [Pxiv), P2(v) и />мх(г;)]. Выражение (10) применимо, если известны зависимости к. п. д. от скорости движения [гц (р)и r\2 (v) ]•

При решении задачи рассматриваемыми способами выводы о целесообразности отключения части тяговых двигателей базируются, как уже отмечалось, на анализе зависимости разности

мощности потерь от скорости движения Ар* (у) [5]. Между тем, предпочтительнее анализ зависимости Ар* от уклона, то есть Ар * (/), дополненной графиками d1 (/) и v2 (i). Такое представление результатов решения задачи позволяет определить для заданного участка (уклона) не только разность мощности потерь, но и степень изменения скорости движения при отключении части тяговых двигателей.

Рассмотрим пример, когда требуется определить разность мощности потерь энергии при вождении поездов с массой состава 1400 т одной и двумя секциями электровоза BJ110.

Будем исходить из того, что при работе одной секцией применяется вторая ступень ослабления возбуждения (ОВ2), а при работе двумя секциями - режим полного возбуждения (ПВ). Этому случаю соответствуют расположенные близко тяговые характеристики /'к8 ({>)

и /'к4 (и), показанные на рис. 3.

На тяговых характеристиках для сравниваемых вариантов кружками отмечены установившиеся скорости движения поезда, соответствующие ряду заданных значений уклонов пути г (значения уклонов г выбраны ради упрощения расчета так, чтобы им при работе двумя секциями соответствовали значения установившейся скорости движения 60, 65, 70 и 80 км/ч). Произведение координат каждой из указанных точек представляет механическую мощность электровоза.

Например, уклону /=1,93%о соответствуют:

vj = 70 км / ч ; v2 =67,8 км/ч;

Зависимости мощности потерь и к. п. д. от скорости движения для т = 8 и т = 4 приведены на рис. 4 и рис. 5. При расчете указанных зависимостей потери определялись по результатам квалификационных испытаний тягового двигателя TJ1-2K [12], а потери в тяговой передаче согласно рекомендациям ГОСТ 2582-72.

Fk8 =118,7 кН:

=117,72 кН.

AW, кН

3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5

FK, кН 180

160 140

120 100 80 60 40

20 0

i =+7 ,1%„

\ /F 1 /1 к8 V F { \/ к4 (ПВ) (ОВ2)

\ V i = +4,14° 'со

118,7 ь H \\ i -+1 930/

117,72 кН ]\ 1

1 \\ i W i \\ /=-1,2 3 °/00

i Qi i i i

1.8 i i кН 1 AW(v)

1 1

6 "vi V

50

60 70 Рис. 3.

80 90 км/ч

50 60 70 80 90 км/ч Рис. 4.

© Гетьман Г. К., Васильев В. Е., 2013 ISSN 9516-5456 Електрифтащя транспорту, № 5. - 2013.

Ло

0,92

0,90 0,88 0,86 0,84 0,82

0,91 9

41 Л4(ОП2)

0,89 5 ЛвСПВ)

/

6 7,8 км /ч N V

40 50

60 70 Рис. 5.

80

км/ч

Из рис. 4 находим:

Щ (и = 70) = 270 кВт; 4р2 (и = 67,8) = 193 кВт; 4Рмх (р = 67,8) = 34 кВт. Механическая мощность: 118,7-70

F^

МХ8

д

MX 4

F2V2

3,6 3,6

117,72-67,8

= 2308 кВт ;

= 2217 кВт.

3,6 3,6

Мощность, потребляемая из сети: Рэ% = Дмх8 +8/?1(г?1) = 2308 + 270 = 2578 кВт;

рэл = рмхл + 4Р2 ) = 2217 +1'93 = 24110 кВт •

Разность мощности потерь в абсолютных и относительных единицах:

Ар = 270-193-34 = 43 кВт;

43

Ар =

2578

-•100 = 1,67%.

Теперь определим разность Ар, используя данные о к. п. д. двигателя. По данным рис. 5 находим:

■П8(01 = 70км/ ч) = 0,895; ц4(р2 = 67,8км /ч) = 0,919. Полная мощность:

р _ ^МХ8 _ 2308 Э8

РЭ4 -'

д

MX 4

0,895 2217

= 2579 кВт;

= 2412 кВт.

поэтому Щ (р2) = {о2)~ АЖ(г?2) .

Так как 1¥2 (г>2) = /'к4, то щ(и2 = 67,8км/ч) = 117,72 -1,80 = 115,92 кН .

Снижение мощности потерь энергии согласно (10) составит

А» = 2579-2412- 2308-115,92"67,8 =42 кВт,

I 3,6 ]

что практически совпадает с ранее полученным результатом.

На рис. 6 показаны построенные по данным

выполненных выше расчетов графики зависи-

*

78(ПВ)Ш и у4(ОВ2)' позволяют оценить степень изменения установившейся скорости движения и мощности потерь энергии при отключении части тяговых двигателей и заданной величине уклона 1. Так в рассмотренном случае работа одной секцией обуславливает некоторое снижение установившейся скорости движения и снижение мощности потерь энергии при скоростях движения V > 65 км / ч .

мостей Ар* (i), %пв)0) и v4

,(/)• 0ни

V, км/ч

80 60 40 20 0

А *

А а ,

Ар*

%

70 тгл 'и

67,8 и л/ч 7¡ / Рцпв)

^4(ОВ2) q 440

А а* /

А/ »«"Л Цр7% i

1,93° / / 00

-2

0 2 Рис. 6.

6 °/о,

Г|4 0,919 Согласно графику АЖ(у), приведенному на рис. 2, имеем

АЖ(и2 = 67,8км /ч) = 1,80 кН . На основании (8)

АЩи) = Щ(и)-Щ(и),

Не отрицая полезности расчетов, методика которых изложена выше, следует иметь ввиду, что в общем случае мощность потерь энергии или к. п. д. не определяют однозначно расход электроэнергии на тягу, поэтому выводы в отношении расхода электроэнергии, основанные на сравнении мощности потерь энергии или к. п. д., могут оказаться неточными или даже ошибочными.

В самом деле, расход электроэнергии на тягу можно представить как [11]

А =

1 к

11(5)

© Гетьман Г. К., Васильев В. Е., 2013

где 5Н, \и - координаты пути, соответствующие началу и концу участка;

/'к - сила тяги электровоза на ободе колёс; г) - к. п. д. электровоза без учета расхода электроэнергии на питание цепей собственных нужд.

Сила тяги, необходимая для реализации заданного режима движения ^(э), определяется как [11]

1 + у vdv

10 3R

10 3R

FK = mn

ds

где тп - масса поезда;

1 + у - коэффициент инерции вращающихся частей поезда;

с, - размерный коэффициент, зависящий от используемых единиц измерения физических величин;

и'к - удельное сопротивление движению поезда.

Приведенные выражения показывают, что данные о значении к. п. д. или потерь мощности не позволяют сделать однозначный вывод в отношении экономичности в пользу того или иного режима нагружения тягового средства. Исключение составляют только случаи, когда в сравниваемых вариантах реализуются идентичные режимы движения поезда г> (э). что в реальных условиях для электровозов с дискретным регулированием мощности тяги практически всегда недостижимо (как в рассмотренном выше примере с электровозом В Л10).

К сказанному следует добавить, что при таком подходе к решению задачи затруднен учет изменения затрат энергии на питание цепей собственных нужд.

Чтобы обойти указанные выше затруднения и получить корректное суждение о целесообразности частичного отключения тяговых двигателей, методика решения задачи должна базироваться не на сравнении к. п. д. или разности мощности потерь энергии Ар* , а на оценке разности расхода электроэнергии для сравниваемых вариантов

Да* = 100^^

(П)

где о1 и а2 - удельный (отнесенный к 1

т-км или 1 поездо-км перевозочной работы) расход электроэнергии на тягу на данном участке.

Можно показать, что:

а а

(m3+mc}vï ' [m3+mc^v2

Вт-ч

т-км

где тс - масса состава, т.

Относительная величина снижения расхода электроэнергии на тягу независимо от протяженности участка составляет

(

Аа =100

1-

R.

Э1

Л

R

о/

/о.

(13)

Э2 J

Для рассмотренного выше численного примера получим:

2579-10

,з

а, = -

(1400+ 184)-70

• = 23,26

Вт-ч

т-км

2412-10

з

йп =■

= 22,46

Вт-ч

(1400+ 184)-67,8 т-км

Снижение расхода электроэнергии по формуле (11)

Аа* =100 23-26-22-46 =3,44«/о 23,26

или по формуле (13)

70 2412

Аа* =10011-

= 3,44%.

2579 67,8

Отметим, что при использовании формул (12) и (13) легко учесть возможное изменение затрат энергии на собственные нужды. Для этого достаточно соответствующим образом увеличить значения мощности Рэ1 и Рэ2 .

Выполнив подобные расчеты для ряда значений уклона, можно получить зависимость

Аа *(/). Для рассмотренного выше примера график такой зависимости приведен на рис. 6. Он позволяет определить экономию электроэнергии как в относительных, так и в абсолютных величинах и установить условия (скорость движения и уклон пути), при которых экономия имеет место. Так в рассмотренном случае, как следует из графиков рис. 6, отключение четырех двигателей электровоза ВЛ10 в диапазоне изменения скорости движения 60+80 км/ч за счёт снижения потерь в тяговых двигателях обеспечивает экономию электроэнергии в пределах 1-5 %, причем более заметная экономия соответствует работе на более легких элементах профиля.

В заключение подчеркнем, что вопрос о целесообразности частичного отключения тяговых двигателей всегда следует разделять на две части - исследовательскую и организационную: сначала необходимо установить возмож-

© Гетьман Г. К., Васильев В. Е., 2013

1

ность экономии электроэнергии, а затем с учетом конкретных условий вождения поездов принять решение об использовании этого способа. Изложенная в настоящей статье методика позволяет решить первую часть обсуждаемого вопроса. Причем расчетная экономия электроэнергии нуждается в подтверждении опытными поездками, поскольку метод её расчета базируются на ряде допущений. Последние на ряду

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1. Закорюкин, В. Л. Авторегулирование мощности электровоза ВЛ22М при двойной тяге [Текст] / В. Л. Закорюкин, В. И. Гончаров // Электрическая и тепловозная тяга. - 1969. - № 7. - С. 21-23.

2. Некрасов, O.A. О расчетном определении эффективности средств экономии энергии при электрической тяге [Текст] / О. А. Некрасов, В. И. Рахманинов // Труды ВНИИЖТа. - М.: Транспорт, 1977.-Вып. 578.-С. 57-74.

3. Легостаев, В. А. Экономия электрической энергии на электроподвижном составе [Текст] / В. А. Легостаев. - М.: Транспорт, 1956. - С. 21-29.

4. Варламов А. А. Частичное отключение тяговых двигателей на электровозах переменного тока [Текст] / А. А. Варламов, Н.Г. Тарасов // Электрическая и тепловозная тяга. - 1969. - № 12. - С. 8-9.

5. Медлин, Р. Я. Экономия энергии при отключении чести тяговых двигателей на электровозах постоянного тока и методика её определения [Текст] / Р. Я. Медлин, С. М. Рождественский, Ю. А. Усма-нов // Научн. тр. ОМИИТа. - Омск, 1974. - Вып. 163.-С. 33-44.

6. Классен, Г. Я. Анализ затрат электроэнергии на тягу электровозами со схемой дистанционного отключения части двигателей [Текст] / Г. Я. Классен, Р. Я. Медлин, С. М. Рождестве некий. Ю. А. Усманов // Научн. тр. ОМИИТа. - Омск, 1974. -Вып. 163. - С. 45-50.

7. Борцов, П. И. И всё же двигатели отключать не следует [Текст] / П. И. Борцов, 3. Н. Дубровский, А. С. Курбасов, X. Я. Быстрицкий // Электрическая и тепловозная тяга. - 1978. - № 10. - С. 35-37.

8. Кулиш, В. Ф. О частичном отключении тяговых двигателей [Текст] / В. Ф. Кулиш // Электрическая и тепловозная тяга. - 1977. - № 2. - С. 44.

9. Гетьман, Г. К. О расчетном определении экономии электроэнергии при частичном отключении тяговых двигателей электро-подвижного состава [Текст] / Г. К. Гетьман, В. Е. Васильев // Залпнич-ний транспорт Укра1ни. - 2011. - № 4. - С. 51-54.

10. Саблин, О. И. Рациональное регулирование установленной мощности тягового средства в процессе движения [Текст] / О. И. Саблин, О. И. Бондарь // Електрифпсащя транспорту. - 2011. - № 2. - С. 68-71.

11. Гетьман, Г. К. Теория электрической тяги: монография [Текст]: в 2 т. / Г. К. Гетьман - Дн-вск: Изд-во Маковецкий, 2011. Т. 2. - 364 с.

12. Технический отчет ВЭлНИИ № ЭМ-3-74. Типовые испытания тягового двигателя ТЛ-2К.

© Гетьман Г. К., Васильев В. Е., 2013

с упрощением решения задачи могут приводить к некоторому искажению результатов (допущения о постоянстве питающего напряжения, неучёт разброса характеристик тяговых двигателей и диаметров движущих колёс, разброса значений удельного сопротивления движению и некоторые другие), влияние которых не изучено.

REFERENCES

1. Zakoryukin V. L., Goncharov V. I. Avtoreguliro-vanie moshchnosti elektrovoza VL22M pri dvoynoy ty-age [Sensing power electric locomotive VL22M with double-header] / Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga -Electric and diesel traction, 1969, № 7, pp. 21-23.

2. Nekrasov O. A., Rakhmaninov V. I. О ras-chetnom opredelenii effektivnosti sredstv ekonomii energii pri el-ektricheskoy tyage [On the determination of the effectiveness of the calculated energy savings for electric traction] / Trudy VNIIZhTa - Proceedings of USRIRT. Moscow, Transport, 1977, issue 578, pp. 57-74.

3. Legostaev V. A. Ekonomiya elektricheskoy energii na elektropodvizhnom sostave [Economy of electricity in the electric rolling stock], Moscow, Transport, 1956, pp. 21-29.

4. Varlamov A. A., Tarasov N. G. Chastichnoe ot-klyuchenie tyagovykh dvigateley na elektrovozakh peremennogo toka [A partial shutdown of traction motors in electric alternating current]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga - Electric and diesel traction, 1969, № 12, pp. 8-9.

5. Medlin R. Ya., Rozhdestvenskiy S. M., Us-manov Yu. A. Ekonomiya energii pri otklyu-chenii chesti tyagovykh dvigateley na elektro-vozakh post-oyannogo toka i metodika ее opre-deleniya Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga [Energy savings when disconnect part of traction motors on electric locomotives of direct current and method of determining], Nauchnye trudy OmllTa - Scientific works of OmIITa. Omsk, 1974, issue 163, pp. 33-44.

6. Klassen G. Ya., Medlin R. Ya., Rozhdestvenskiy S. M., Usmanov Yu. A. Analiz zatrat elektroenergii na tyagu elektrovozami so skhemoy distatsionnogo ot-klyucheniya chasti dvigateley [Analysis of costs of electricity for traction electric locomotives with the scheme of remote shutdown part of motor], Nauchnye trudy OmIITa - Scientific works of OmIITa. Omsk, 1974, issue 163, pp. 45-50.

7. Bortsov P. I., Dubrovskiy Z. N., Kurbasov A. S., Bystritskiy Kh. Ya. I vse zhe dvigateli otklyuchat ne sleduet [And yet the engine cuts should not be]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga - Electric and diesel traction, 1978, № 10, pp. 35-37.

8. Kulish V. F. О chastichnom otklyuchenii tyagovykh dvigateley [About the partial shutdown of traction motors]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga - Electric and diesel traction, 1977, № 2, pp. 44.

9. Getman G. K., Vasilev V. Ye. О raschetnom opredelenii ekonomii elektroenergii pri chastichnom otklyuchenii tyagovykh dvigateley elektropodvizhnogo sostava [About the calculated determination of energy savings at partial disconnect the traction motors of electric rolling stock], Zaliznichnyi transport Ukrainy -Railway transport of Ukraine, 2011, № 4, pp. 51-54.

10. Getman G. K. Teoriya elektricheskoy tyagi [The-Поступила в печать 12 03 2013 0ГУ °f electric traction], Dnepropetrovsk, Makovetskiy

Publ., 2011.364 р.

Ключевые слова: расход электроэнергии, тяга ll.Tekhnicheskiy otchet VEINII № ЕМ-3-74.

поездов, электрическая тяга, отключение части тя- Tipovye ispytaniya tyagovogo dvigatelya TL-2K [Tech-говых двигателей. nical report of VEINII № EM-3-74. Type tests of

traction motor].

Статья рекомендована к печати д.т.н., профессором Н. В. Панасенком

Анализируются результаты работ по исследованию возможности снижения расхода электроэнергии на тягу поездов за счет изменения используемой части установленной на электроподвижном составе мощности тяги.

Показано, что известные методы определения экономии электроэнергии за счет отключения части тяговых двигателей, основанные на сравнении их к. п. д. или мощности потерь энергии, в общем случае не позволяют получить объективную оценку полезности данного мероприятия, а в ряде случаев приводят к ошибочным результатам и заблуждениям.

Предложен метод расчетного определения экономии электроэнергии при частичном отключении тяговых двигателей, базирующийся на использовании в качестве показателя рациональности режима нагру-жения расхода электроэнергии на измеритель перевозочной работы.

УДК 629.423.1.076.004.18

Г. К. ГЕТЬМАН, В. е. ВАСИЛЬеВ (ДНУЗТ)

Кафедра Електрорухомий склад, Днтропетровський нацюнальний ушверситет зал1зничного транспорту ¡меш академка В. Лазаряна, вул. Лазаряна 2, Днтропетровськ, Украша, 49010, тел.: (056) 373-15-31, ел. пошта: [email protected]. [email protected]

ЩЕ РАЗ ПРО ВИЗНАЧЕННЯ EKOHOMII ЕЛЕКТРОЕНЕРГП НА ТЯГУ ЗА РАХУНОК ЧАСТКОВОГО В1ДКЛЮЧЕННЯ ТЯГОВИХ ДВИГУН1В ЕЛЕКТРОРУХОМОГО СКЛАДУ

Анал1зуеться результати po6iT по дослщженню можливосп зниження витрати електроенерги на тягу по-Тздш за рахунок змши використовуваноТ частини установлено!' на електрорухомому склад1 потужносп тяги.

Показано, що BiflOMi методи визначення економи електроенерги за рахунок вщключення частини тяго-вих двигушв, засноваш на порюнянш 'ix к. к. д. або потужносп втрат енерги, в загальному випадку не до-зволяють отримати об'ективну оцшку корисносп даного заходу, а у ряд1 випадюв призводить до помилко-вих результате i помилок.

Запропонований метод розрахункового визначення економи електроенерги при частковому вщключенш тягових двигушв, що базуеться на використовуванш у якосп показника рацюнальносп режиму наванта-ження витрати електроенерги на вимфник перев1зноТ роботи.

Ключов1 слова: витрата електроенерги, тяга поТздю, електрична тяга, вщключення частини тягових двигушв. Статтю рекомендовано до друку д.т.н, професором М. В. Панасенком UDC 629.423.1.076.004.18 G. К. GETMAN, V. Е. VASILIEV (DNURT)

Department of Electric rolling-stock, Dnepropetrovsk National University of Railway Transport named after academician V. Lazaryan, 2 Lazaryan Street, Dnepropetrovsk, Ukraine, 49010, tel.: (056) 373-15-31, e-mail: [email protected]. [email protected].

ONCE AGAIN ABOUT DETERMINATION OF ECONOMY OF ELECTRIC POWER ON TRACTION DUE TO PARTIAL DISCONNECTION OF HAULING ENGINES OF ELECTRO-MOBILE COMPOSITION

The results of works on research of possibility of decline of expense of electric power on traction of trains due to the change of the used part of the power of traction set on electro-mobile composition are analyzed.

It is shown that the known methods of determination of economy of electric power due to disconnection of part of hauling engines, based on comparison of them

Coefficient of performance or powers of losses of energy, in general case does not allow to get objective estimation of utility of this measure, and in a number of cases result in erroneous results errors.

The method of calculation determination of economy of electric power at partial disconnection of hauling engines is offered, being based on the use as the index of rationality of the mode of loading of expense of electric power on the measuring device of vehicular work.

Keywords: expense of electric power, traction of trains, electric traction, disconnection of part of hauling engines. Prof. M. V. Panasenko, D. Sc. (Tech.) recommended this article to be published.

© Гетьман Г. К., Васильев В. Е., 2013