Wydział Elektryczny PW

Kierunek Elektrotechnika

Laboratorium: Konstrukcje pojazdów elektrycznych sem. VI r. ak. III

Grupa dziekańska: I

Dzień piątek

godzina 19:30-21:05 odbywania ćwiczeń

Zespół laboratoryjny nr V

Nazwisko - imię Sapiński Michał

kontakt e-mail: [e-mail]

Do celów analizy efektywności hamowania odzyskowego korzystałem z programu symulacyjnego, który umożliwia wykonanie symulacji ruchu czterech pociągów (po dwa w każdym kierunku jazdy) pomiędzy trzema stacjami metra. Ruch pociągu pomiędzy sąsiednimi stacjami odbywa się w trzech etapach:

- rozruch,

- jazda z prędkością maksymalną,

- hamowanie.

Założyłem, że każdy pociąg znajdujący się na trasie ma możliwość oddawania energii do sieci trakcyjnej oraz że podstacje nie mają możliwości odebrania energii (nie są wyposażone w zasobniki energii). Tak więc pociąg hamujący jest w stanie oddać energię tylko w sytuacji, gdy na symulowanym odcinku pojawi się pociąg wykazujący zapotrzebowanie na energię. W przeciwnym przypadku pociąg hamujący musi wytracić swoją energię. Energia rozruchu liczona jest uwzględniając prąd odczytany z charakterystyki, napięcie zasilania oraz opory ruchu zarówno opory powietrza jak i wynikające z nachylenia torowiska.

Energia pobierana podczas jazdy z prędkością maksymalną obliczana jest na podstawie wyżej wymienionych oporów w taki sposób, że energia pobierana przez pociąg równoważy wpływ oporów. Energia oddawana wyliczana jest analogicznie jak energia podczas rozruchu.

W programie uwzględniono wpływ nachylenia torowiska, to znaczy w przypadku wykonywania hamowania przy nachyleniu dodatnim (nachylenie „przyśpiesza pociąg”) do energii hamowania dodawana jest również energia potencjalna pociągu, natomiast w sytuacji odwrotnej energia potencjalna pociągu równoważona jest energią kinetyczną powodując zmniejszenie możliwej do oddania energii. W programie założono, że „priorytetowym dostawcą” energii jest pociąg, oznacza to, że w sytuacji, gdy na trasie pojawi się pojazd oddający energię wówczas pojazd pobierający energię w pierwszej kolejności pobierze energię rekuperacji i dopiero w sytuacji, gdy ta energia jest mniejsza niż jego aktualne zapotrzebowanie, pobiera energię z podstacji. Energia z podstacji pobierana jest odwrotnie proporcjonalnie do odległości danego pociągu od danej stacji.

Wykorzystując opracowany do celów pracy program przeprowadziłem analizę wpływu na efektywność rekuperacji następujących parametrów:

a.) odległość pomiędzy stacjami 2000 m,

b.) vmax -prędkość maksymalna 75 km/h,

c.) nachylenie torowiska -1,5 promila

d.) sprawność rekuperacji 60%,

e.) mp masa pociągów 250 t,

f.) dt odstęp czasowy pomiędzy pociągami jadącymi w tym samym kierunku 200 s

g.) przesunięcie o dT strumieni ruchu pociągów na sąsiednich kierunkach.

Zestawić wyniki w tabelach:

Wpływ przesunięcia dT na efektywność rekuperacji dla danego wariantu ruchu

Tabela nr 1

LAB= 2000 [m], LBC=2000[m]

profil A-B 3 [promille]

profil B-C -1,5 [promille]

vmax = 75 [km/h]

mp = 250 [t]

dt = 200 [s]

dT [s]	Energia oddawana [Wh]	Energia pobrana [Wh]	Energia podstacji [Wh]	Energia rekuperacji [Wh]	Jednostkowe zużycie energii [Wh/tkm]	Erek/Eodd	Erek/Epodst
1	95985,19530	340104,98300	316707	23396,109	79,17675	0,24427	0,07387
10	95985,19530	340104,98300	305862	34241,367	76,46550	0,35750	0,11195
20	95985,19530	340104,98300	291629	48474,387	72,90720	0,50610	0,16620

Wykres dla dT = 1s

Wykres dla dT = 10s

Wykres dla dT = 20s

Wpływ zmiany masy na efektywność rekuperacji dla danego wariantu ruchu

Tabela nr 2

LAB= 2000 [m], LBC=2000[m]

profil A-B 3 [promille]

profil B-C -1,5 [promille]

vmax = 75 [km/h]

dt = 200 [s]

dT = 20 [s]

Masa mp[t]	Energia oddawana [Wh]	Energia pobrana [Wh]	Energia podstacji [Wh]	Energia rekuperacji [Wh]	Jednostkowe zużycie energii [Wh/tkm]	Erek/Eodd	Erek/Epodst
180	90847,80	277132,70	232289	44842,583	80,65590	0,49469	0,19305
300	97238,181	392228,13	340103	52125,258	70,85479	0,537202	0,15326

Wykres dla mp = 180 t

Wykres dla mp = 300 t

Tabela nr 3

LAB= 2000 [m], LBC=2000[m]

profil A-B 3 [promille]

profil B-C -1,5 [promille]

vmax = 75 [km/h]

dt = 300 [s]

dT = 30 [s]

mp =300 [t]

Następstwo pociągów dt [s]	Energia oddawana [Wh]	Energia pobrana [Wh]	Energia podstacji [Wh]	Energia rekuperacji [Wh]	Jednostkowe zużycie energii [Wh/tkm]	Erek/Eodd	Erek/Epodst
200	97238,181	392228,613	326645	65581,973	68,05104	0,67589	0,20077

---