Browsing by Author "Арпуль, Сергій Вікторович"

Now showing 1 - 13 of 13

Автоматизація електрорухомого складу : навчально-методичні рекомендації до виконання контрольного завдання
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2026) Афанасов, Андрій Михайлович; Арпуль, Сергій Вікторович; Шаповалов, Олександр Сергійович
UKR: Навчально-методичні рекомендації призначені для використання студентами денної та заочної форм навчання спеціальності G3 «Електрична інженерія» під час виконання контрольного завдання з дисципліни «Автоматизація електрорухомого складу». Методичні вказівки призначено для студентів другого (магістерського) рівня освіти.
Автоматизовані системи керування взаємним навантаженням тягових електромашин
(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2022) Афанасов, Андрій Михайлович; Арпуль, Сергій Вікторович; Васильєв, В'ячеслав Євгенович; Гололобова, Оксана Олексіївна; Голік, Сергій Миколайович
UKR: Мета. Проведення випробувань електричних машин повинно бути максимально об’єктивним і нести дос-товірну інформацію про якість виготовлення або ремонту електричної машини. Під час випробувань зміню-ються параметри сумарної потужності джерел випробного стенда, енергетична ефективність кожного процесу випробування, розбіжності теплових навантажень обмоток якорів та обмоток збудження. Для виконання по-вного обсягу випробування електричної машини необхідно обладнати випробні стенди системами автомати-чного керування процесом взаємного навантаження. У зв’язку з цим у нашій роботі передбачено провести аналіз різних варіантів виконання систем автоматичного керування. Методика. Проведено теоретичні дослі-дження електромагнітних процесів із використанням математичної моделі системи «джерело напруги – тяго-вий двигун», яка дозволяє визначити енергетичні показники електричних машин у всьому діапазоні зміни навантажень і напруги під час випробувань. Для аналізу використано методи теоретичного дослідження й аналітичного розрахунку електричних кіл, теоретичних основ електротехніки, математичного моделювання електричних та енергетичних процесів. Результати. Виконано аналіз раціональних варіантів побудови функ-ціональних схем систем автоматичного керування з різною кількістю джерел живлення, контурів автоматич-ного керування, механічними та електричними перетворювачами потужності. Імітаційне математичне моде-лювання електромагнітних процесів у випробному стенді електричних машин дозволило визначити електри-чні навантаження елементів силового кола двигунів. Розроблено раціональні функціональні схеми систем ав-томатичного керування для випробування різноманітних колекторних електричних машин постійного та пульсувального струму. Наукова новизна. Запропоновано раціональні варіанти побудови випробних стендів з електричними й механічними перетворювачами моменту, що враховують змінні процеси навантаження еле-ктричних машин під час випробування. Виконано аналіз енергетичної ефективності різних варіантів побудови стендів для випробування електричних машин у всьому діапазоні зміни випробних навантажень і напруги джерел живлення в разі використання автоматичної системи керування процесом взаємного навантаження. Практична значимість. Проведені дослідження дозволять розробити рекомендації щодо проєктування авто-матизованих систем керування випробними стендами для поліпшення їх техніко-економічних характеристик, зменшення витрат електричної енергії під час випробувань.
Визначення ефективності модульної тяги
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Арпуль, Сергій Вікторович; Гетьман, Геннадій Кузьмич
UK: Так як маса составів на практиці не відповідає повному використанню потужності тягового засобу, то це приводить до появи надлишку тягової потужності. Надлишкова потужність не може бути використана на підвищення швидкості, оскільки в графіку руху, незалежно від маси, всі поїзда прокладаються з однаковою розрахунковою ходовою швидкістю. Наявність надлишкової потужності негативно впливає на економічні показники перевізного процесу, тому що приводить до росту витрат на відновлення (поповнення) і утримання парку тягових засобів, а також до збільшення витрати електроенергії на тягу поїздів. Зменшити надлишкову потужність тягових засобів, а значить і сумарну потужність парку тягових засобів, можна за рахунок використання модульної тяги, тобто за рахунок водіння поїздів тяговими зчепами, сформованими з окремих тягових модулів з розрахунку, щоб їх потужність була достатньою для водіння конкретного поїзда. Наведені в роботі залежності дозволяють отримати оцінку енергетичної ефективності модульної тяги для залізниць України. Використання модульної тяги, в порівнянні з використанням в експлуатації тільки тягових засобів одного типу, забезпечує можливість знизити до 8% обсяги закупівлі тягових засобів для укомплектування парку. В такій же пропорції знизяться витрати на утримання тягових засобів. Застосування в експлуатації тягових засобів, які формуються з тягових модулів, забезпечує, як встановлено за розробленою в роботі методикою, можливість зменшення до 3% витрат електроенергії на тягу поїздів.
Визначення раціонального режиму взаємного навантаження тягових двигунів магістральних електровозів
(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2022) Арпуль, Сергій Вікторович; Афанасов, Андрей Михайлович; Білухін, Дмитро Сергійович; Васильєв, В'ячеслав Євгенович; Шаповалов, Олександр Сергійович; Буряк, Сергій Юрійович
UKR: Реальний стан багатьох наявних станцій із випробування тягових електромашин не відповідає су-часним вимогам щодо організації ремонту й технічного контролю. На більшості таких станцій використову-ють стенди взаємного навантаження з низькою енергетичною ефективністю. Основною метою роботи є ви-значення раціонального режиму навантаження тягових електромашин, який забезпечить зниження сумарної потужності джерел живлення випробувальної станції та підвищення енергетичної ефективності і якості ви-пробувань. Методика. Методологічною основою роботи є загальні теоретичні положення й принципи систе-много підходу теоретичної електротехніки, теоретичної механіки, теорії електричних машин та перетворюва-чів. Обґрунтування енергетичних та електромеханічних принципів взаємного навантаження тягових електро-машин виконано з використанням основ узагальнення й систематизації фізичних величин і понять, теорії еле-ктричних кіл, теорії механічних систем, теорії електричних машин. Аналіз теплових процесів та енергетичних показників системи випробування електромашин виконано з використанням теорії нагрівання однорідного твердого тіла та відомих методів розрахунку теплових схем. Результати теоретичних досліджень підтвер-джено експериментально. Результати. Проведений аналіз виразу для визначення коефіцієнта енергетичної ефективності нагрівання обмоток тягових електромашин, отриманого в роботі, показує, що найбільш раціо-нальними під час випробувань на нагрівання тягових двигунів електрорухомого складу магістрального тран-спорту є пусковий струм. Використання цього струму навантаження дозволяє знизити витрати електроенергії на випробування на 20–30 % (порівняно з годинним режимом) без зниження якості випробувань, а також зменшує час випробувань на нагрівання в 3 – 4 рази. Наукова новизна. Науково обґрунтовано доцільність проведення випробувань на нагрівання тягових двигунів магістрального електрорухомого складу за струму навантаження, який дорівнює струму пускового режиму, що забезпечує підвищення енергетичної ефективно-сті випробувань та відповідне зменшення загальних витрат електроенергії на приймально-здавальні випробу-вання. Запропоновано метод аналітичного визначення вагових коефіцієнтів впливу на перевищення темпера-тури обмотки якоря електричних втрат, використання якого дозволяє оцінити вплив режимів взаємного нава-нтаження випробовуваних тягових електромашин на ступінь розбіжності теплових навантажень обмоток їх якорів. Практична значимість. Визначення раціональних режимів взаємного навантаження тягових елект-ричних машин дозволяє зменшити витрати електроенергії та скоротити час на проведення їх випробувань на нагрівання. Крім того, стає можливим запропонувати спосіб оцінювання якості приймально-здавальних випро-бувань тягових електричних машин, у якому враховано ступінь розбіжності теплових навантажень обмоток.
Визначення раціонального ряду потужностей пасажирських електровозів для залізниць України
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2010) Арпуль, Сергій Вікторович
UK: Дисертація присвячена підвищенню ефективності пасажирських перевезень на залізницях України. В результаті виконаних наукових досліджень в роботі отримано наступне: встановлено взаємозв’язок параметрів номінального режиму пасажирських електровозів з параметрами перевізного процесу; розроблено методику визначення керуючих параметрів в рівнянні руху пасажирського поїзда, причому маса електровоза і состава в дане рівняння не входять; розроблено методику визначення раціональної градації ряду потужностей пасажирських електровозів для випадку коли на зоні обслуговування використовуються електровози різних швидкісних категорій. Використання розроблених методик дало змогу визначити раціональний ряд потужностей пасажирських електровозів для залізниць України. Для забезпечення технічної швидкості руху поїздів на рівні 110 км/год потужність тягового модуля становить 4800 кВт, а ряд потужностей – одно- і двосекційні тягові зчепи потужністю 4800 і 9600 кВт. Для реалізації технічної швидкості 135 км/год потужність тягового модуля повинна становити 6400 кВт, а пасажирський рух буде забезпечуватися за рахунок вводу в експлуатацію одно- і двосекційних тягових зчепів потужністю 6400 і 12800 кВт. Запропонований в роботі ряд потужностей за попередніми оцінками забезпечить економію коштів на відновлення і утримання локомотивного парку до 8 %.
Визначення сили тяги пасажирського електровоза при вирішенні задач тягового забезпечення
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2013) Арпуль, Сергій Вікторович
UK: Специфіка визначення керуючих параметрів рівняння руху в задачах тягового забезпечення полягає у відсутності тягових характеристик і даних про величину маси електровоза. У роботі запропоновано рішення цієї задачі за рахунок вводу відносної маси локомотива і використання універсальних тягових характеристик, отриманих для електровозів з колекторними тяговими двигунами постійного і пульсуючого струму, а також з асинхронним тяговим приводом. В результаті запропоновані аналітичні вирази для визначення основного питомого опору руху і граничної тягової характеристики для всіх зон регулювання потужності основних типів тягових приводів. Запропоновано аналітичну залежність для визначення маси електровоза. Аналіз якої показав, що основними параметрами, що визначають масу електровоза при фіксованій масі складу, є: тип тягового приводу і прискорення поїзда при пусковий швидкості. Основною особливістю отриманих виразів для визначення керуючих параметрів рівняння руху є те, що вони не включають в якості параметра масу складу і електровоза. Це дає можливість рішення поставленої задачі базувати на результатах тягових розрахунків.
Використання глибокого послаблення збудження для тягових двигунів магістральних електровозів
(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2021) Афанасов, Андрій Михайлович; Арпуль, Сергій Вікторович; Білухін, Дмитро Сергійович; Шемет, Андрій Ярославович; Васильєв, В'ячеслав Євгенович; Гололобова, Оксана Олексіївна; Маркуль, Руслан Володимирович
UKR: Мета.Ураховуючи необхідність поліпшення експлуатаційних властивостей сучасного магістрального рухо-мого складу, автори передбачають проаналізувати можливості використання більш глибокого регулювання ослаблення збудження. Методика. Виконано аналіз роботи тиристорно-імпульсного перетворювача електропоїзда ЕР200. Установлено, що в режимі розгону на граничній тяговій характеристиці необхідно розглядати дві зони: зону сталого значення сили тяги йзону сталої потужності. Запропоновано методику визначення мінімального значення коефіцієнтаослаблення збудження для різних типів тягових двигунів постійного йпульсувального струму. Для аналізу використано методи теоретичного дослідження йаналітичного розрахунку електричних кіл, теоретичних основ електричної тяги, математичного моделювання електричних та енергетичних процесів. Результати.Проведений комплекс теоретичних досліджень і розрахунків дозволяє підтвердити технічну можливість використання глибокого ослаблення збудження для регулювання швидкості йотримання додаткових безреостатних позицій для рухомого складу з тяговими двигунами постійного йпульсувального струму. Визначено величину мінімального коефіцієнта ослаблення збудження длярізних типів тягових двигунів. Наукова новизна.Удосконалено методику визначення мінімального значення коефіцієнта ослаблення збудження для тягових двигунів магістральних електровозів участинівикористання більш глибокого регулювання магнітного потоку, заміни використання даних експериментальних досліджень теоретичними дослідженнями, суть яких полягає уформуваннінеобхідного виду граничної тягової характеристики за рахунок зменшення мінімально допустимого значення коефіцієнта збудження, що дозволить зменшити витрати електричної енергії. Отримали подальший розвиток дослідження з визначення кількісних показників витратиелектричної енергії для аналізу резервів енергозбереженняна магістральному транспорті. Практична значимість. Результати теоретичних досліджень можуть стати основою для модернізації магістральних електровозів постійного й пульсувального струму із системами глибокого регулювання ослаблення збудження. Проведені дослідження дозволять розробити рекомендації щодо проєктування систем регулювання магнітного потоку тягових двигунів із поліпшеними техніко-економічними характеристиками, які здатні підвищити ефективність перевізного процесу на магістральному транспорті.
Високошвидкісні електропоїзда сімейства TGV
(Залізничне видавництво ТОВ " Рухомий склад", Харків, 2016) Арпуль, Сергій Вікторович; Пушкар, Сергій Васильович
UK: Приведено основні технічні характеристики французьких високошвидкісних поїздів сімейства TGV, які випускалися компанією Alstom протягом 35 років і успішно експлуатуються на залізницях Франції.
Високошвидкісні електропоїзда сімейства TGV (препринт)
(Залізничне видавництво ТОВ " Рухомий склад", Харків, 2016) Арпуль, Сергій Вікторович; Пушкар, Сергій Васильович
UK: Приведено основні технічні характеристики французьких високошвидкісних поїздів сімейства TGV, які випускалися компанією Alstom протягом 35 років і успішно експлуатуються на залізницях Франції.
Моделювання області керуючих параметрів в рівнянні руху поїзда при вирішенні задач тягового забезпечення
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2018) Арпуль, Сергій Вікторович; Афанасов, Андрій Михайлович
UKR: Специфіка визначення керуючих параметрів рівняння руху в задачах тягового забезпечення полягає у відсутності тягових характеристик і даних про величину маси електровоза.У роботі запропоновано рішення цієї задачі за рахунок вводу відносної маси локомотива і використання універсальних тягових характеристик, отриманих для електровозів з колекторними тяговими двигунами постійного і пульсуючого струму, а також з асинхрон-ним тяговим приводом. В результаті запропоновані аналітичні вирази для визначення основного питомого опору руху і граничної тягової характеристики для всіх зон регулювання потужності основних типів тягових приводів.Запропоновано аналітичну залежність для визначення маси електровоза. Аналіз якої показав, що основними параметрами, що визначають масу електровоза при фіксованій масі складу, є: тип тягового приводу і прискорення поїзда при пусковий швидкості.Основною особливістю отриманих виразів для визначення керуючих параметрів рівняння руху є те, що вони не включають в якості параметра масу складу і електровоза. Це дає можливість рішення поставленої задачі базувати на результатах тягових розрахунків.
Перспективи використання автономних електропоїздів з бортовими накопичувачами електроенергії
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2022) Афанасов, Андрій Михайлович; Линник, Данило Ігорович; Арпуль, Сергій Вікторович; Білухін, Дмитро Сергійович; Васильєв, В'ячеслав Євгенович
UKR: Мета. Підвищення ефективності пасажирських перевезень на неелектрифікованих дільницях залізниці України шляхом оптимізації структури та створення принципів побудови тягового електроприводу перспективного автономного електропоїзда з живленням тягових двигунів від системи бортових накопичувачів електроенергії. Методи. Методологічною основою дослідження є загальні теоретичні положення і принципи системного підходу теоретичної електротехніки, теоретичної механіки, теорії електричних машин та перетворювачів. Використані основні принципи теорії керування та основи теорії прийняття рішень. Результати. Сформульовані загальні принципи побудови тягового електроприводу перспективного автономного електропоїзда з живленням тягових двигунів від бортових накопичувачів електроенергії. Запропоновано функціональну схему тягового електроприводу перспективного автономного електропоїзда, проведено аналіз роботи електроприводу в режимах тяги та рекуперативного гальмування. Визначені масові показники накопичувачів енергії двох типів, а саме електрохімічних акумуляторів та суперконденсаторів. Сформульовано основні вимоги до системи автоматичного керування тяговим приводом такого електропоїзда. Показано, що в перспективі використання автономних акумуляторних електропоїздів буде технічне можливе та економічно виправдано на неелектрифікованих дільницях Укрзалізниці.
Підвищення енергетичної ефективності електричної тяги вантажних поїздів
(Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2017) Афанасов, Андрій Михайлович; Арпуль, Сергій Вікторович
UKR: Розглянуто питання щодо підвищення енергетичної ефективності електричної тяги вантажних поїздів за рахунок вибору раціональних режимів ведення поїздів. В результаті багатоваріантних тягових розрахунків отримані аналітичні залежності питомих витрат електроенергії на тягу та власні потреби від технічної швидкості на дільниці. Показано, що економія електроенергії на тягу поїздів з масою, значно меншою розрахункової, може бути досягнена за рахунок відключення частини тягових двигунів.
Теорія автоматичного керування: навчально-методичні рекомендації до виконання курсової роботи
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Афанасов, Андрій Михайлович; Білухін, Дмитро Сергійович; Арпуль, Сергій Вікторович
UKR: Курсову роботу присвячено розрахунку характеристик системи автоматичного керування та дослідженню її стійкості. Методичні вказівки містять вихідні дані до курсової роботи, завдання та рекомендації з виконання всіх розділів роботи.