Статті КЕРС

Permanent URI for this collection

RU: Статьи
EN: Articles

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 214
  • Item
    Автоматизований комплекс для вимірювання температури обмоток тягових електромашин при їх випробуванні на нагрів
    (Український державний університет науки і технології, Дніпро, 2024) Афанасов, Андрій Михайлович; Шаповалов, Олександр Сергійович
    UKR: Мета. Розробка та впровадження автоматизованих комплексів для випробування тягових електричних ма- шин рухомого складу на сучасному етапі є надзвичайно важливою задачею. Автоматизовані комплекси ви- пробувань надають можливість значно підвищити якість та ефективність проведення тестів на тягові елект- ричні машини. Завдяки використанню передових технологій ці комплекси забезпечують точне збирання та аналіз даних під час випробувань. Одним із основних переваг автоматизованих комплексів є зменшення собі- вартості та трудовитрат на проведення випробувань. Замість ручного втручання операторів, системи автома- тизації можуть виконувати багато завдань автоматично, що дозволяє економити час і знижувати витрати на оплату праці. Методи. Методологічною основою дослідження є аналітичні методи дослідження, що базу- ються на складанні розрахункової системи диференційних рівнянь на основі прийнятої схеми випробувань, а також розробка алгоритму проведення випробувань на спроектованому стенді. Результати. Запропонований випробувальний комплекс дозволяє проводити випробування колекторних тягових електричних машин, ви- значати перевищення температури обмоток електричних машин без необхідності їх зупинки. Функціональна схема вимірювального комплексу дозволяє в автоматичному режимі фіксувати параметри випробовуваних електричних машин, а також при необхідності є можливість виведення результатів випробування на комп’ютер з наступним формуванням протоколу випробувань в електронному вигляді. Точність визначення виміряних параметрів забезпечується точністю вимірювальних приладів та алгоритмом роботи вимірюваного комплексу. Наукова новизна. Запропонований автоматизований вимірювальний комплекс є великим кроком у напрямку покращення ефективності та надійності випробувань на нагрівання тягових електричних машин. Однією з його ключових переваг є можливість проводити випробування без зупинки машини, що значно зме- ншує час та витрати на проведення тестів. Автоматична реєстрація виміряних параметрів дозволяє одночасно фіксувати кілька контрольованих показників, що забезпечує більш повну та об'єктивну оцінку стану електри- чної машини під час тестування. Цей комплекс не лише полегшує процес випробувань та зменшує витрати часу та ресурсів, але й підвищує надійність отриманих результатів, що є важливим для виробників та опера- торів транспортних систем. Загалом, автоматизований вимірювальний комплекс відкриває нові можливості для підвищення ефективності та надійності тестування тягових електричних машин, сприяючи подальшому розвитку технологій транспорту. Практична значимість. Впровадження отриманих результатів підприємст- вами з ремонту тягових електричних машин рухомого складу дозволить знизити матеріальні витрати на про- ведення ремонтів з одночасним підвищенням якості проведених випробувань.
  • Item
    Система взаємного навантаження допоміжних електричних машин з покриттям втрат від джерел механічної потужності
    (Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Шаповалов, Олександр Сергійович
    UKR: Мета. Підвищення рівня безпеки, зниження собівартості утримання рухомого складу на сьогодні є актуальною проблемою залізниць України. Наявні стенди з випробування допоміжних машин, як правило, побудовані за схемою з безпосереднім навантаженням випробуваної електричної машини і не відповідають сучасним вимогам щодо якості та енергоефективності проведення випробувань. У зв’язку з цим виникає необхідність проєктування енергоефективних стендів із випробування допоміжних машин електрорухомого складу. Методика. Для досягнення мети використано аналітичний метод дослідження, визначення оптимальної структури стенда. У роботі розглянуто діаграму балансу напруг у системі взаємного навантаження. Окремо наведено розрахунки, на основі яких побудовано розрахункові схеми електричної та механічної час-тини стенда, за допомогою ж розрахункових схем визначено умови покриття всіх втрат у системі взаємного навантаження. Результати. У ході проведених досліджень було отримано рівняння балансу потужностей у системі взаємного навантаження. На основі складених рівнянь побудовано модель системи взаємного на-вантаження з покриттям усіх втрат від одного джерела механічної потужності. Основною перевагою розробленої моделі є те, що вона може бути реалізована як методом числових розрахунків за складеними системамм рівнянь, так і за допомогою об’єктно-орієнтованого програмування у спеціалізованих програмних комплексах. Наукова новизна. Запропоновано раціональну схему випробування допоміжних машин із покриттям втрат від одного джерела механічної потужності. Використання одного джерела потужності дозволяє значно зменшити додаткове споживання електричної енергії за рахунок більш ефективного використання допоміжного обладнання, зокрема джерела механічної потужності. Практична значимість. На основі отриманих результатів можна визначити параметри схеми з випробування допоміжних машин на стадії проєктування стенда. Упровадження результатів дослідження на підприємствах з ремонту допоміжних машин дозволить знизити витрати електроенергії на проведення післяремонтних випробувань за рахунок вищої енергетичної ефективності схеми випробувань.
  • Item
    Модель системи для випробування допоміжних електромашин тягового рухомого складу
    (Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна, 2023) Шаповалов, Олександр Сергійович
    UKR: Мета. Розробка та впровадження енергоефективних схем випробування допоміжних електричних машин рухомого складу вимагає проведення математичного моделювання з метою визначення найбільш раціональної схеми з точки зору якості проведених випробувань, а також мінімізації енерговитрат на проведення самих випробувань. Методи. Методологічною основою дослідження є аналітичні методи дослідження, що базується на складанні розрахункової системи диференційних рівнянь, розв’язуючи які, можна визначити параметри схеми взаємного навантаження. Результати. З огляду на те, що система взаємного навантаження є достатньо складною для розв’язання системою, в роботі було виконано розкладання системи на більш прості схеми заміщення електричної і механічної частини. На основі схем заміщення було створено систему диференційних рівнянь, яка дозволила створити модель системи взаємного навантаження з трьома вхідними і трьома вихідними параметрами. Розроблену модель достатньо легко можливо реалізувати в спеціалізованих програмних середовищах, наприклад, SIMULINK за допомогою стандартних вбудованих блоків. Наукова новизна. Запропоновано раціональну схему випробування допоміжних машин методом взаємного навантаження, з покриттям втрат від одного джерела електричної потужності. Практична значимість. Впровадження отриманих результатів підприємствами з ремонту допоміжних машин рухомого складу дозволить знизити матеріальні витрати на проведення ремонтів з одночасним збереженням якості проведених випробувань.
  • Item
    Моделювання процесу зношування колісної пари локомотива та рейки під час буксування у кривій
    (Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2023) Афанасов, Андрiй Михайлович; Голік, Сергій Миколайович; Буряк, Сергій Юрiйович; Кравчуновський, О. Г.; Федоров, Євген Федорович; Гололобова, Оксана Олексіївна
    UKR: Мета. У цій статті передбачено провести аналіз процесу зношування бандажів колісної пари локомотива та рейок у кривих ділянках рейкової колії з використанням формалізації показника зносу гребенів за цикл буксування колісної пари. Методика. У процесі розробки моделі зношування колісної пари локомотива було розглянуто явище буксування під час реалізації тягового моменту та визначено функції швидкості ковзання в точці контакту колеса з рейкою. На основі отриманих функцій запропоновано аналітичний вираз для визначення фактора зносу бандажів і гребенів. Для спрощення практичних розрахунків уведено поняття відносного показника зносу гребеня колісної пари й запропоновано аналітичний вираз для його визначення. Результати. Проведені дослідження показують, що буксування колісних пар локомотивів під час реалізації тягового моменту є одним із вирішальних факторів, який визначає знос гребенів. Істотного зниження результуючого ковзання гребеня під час буксування можна досягти за рахунок зменшення часу спрацьовування пристроїв протибуксувального захисту. Також слід відзначити, що результуюче ковзання зменшується більшою мірою, ніж збільшується швидкодія протибуксувального захисту. Наукова новизна. У цьому дослідженні вперше запропоновано модель процесу зношування бандажів і гребенів колісних пар під час буксування локомотива у кривій, де фактор зносу гребеня колеса представлено у вигляді сумарної робота сил тертя за цикл буксування. Практична значимість. Запропоновану аналітичну модель можна використовувати під час прогнозування ресурсу бандажів колісних пар локомотивів та в разі нормування мас поїздів на ділянках залізниці зі складним планом і профілем колії.
  • Item
    Сохранение группировок тяговых двигателей при импульсном регулировании напряжения
    (Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Белухин, Дмитрий Сергеевич
    RUS: Одними из проблем при внедрении импульсного регулирования на электроподвижном составе являются потери энергии в элементах преобразователя и пульсация тока в цепи тяговых двигателей. В работе предложен вариант модернизации электровозов постоянного тока, основанный на применении импульсного регулирования напряжения на тяговых двигателях. Методика. Выполнен анализ потерь энергии для цепей электровозов ЧС2 и ВЛ8 в режиме пуска. Расчеты потерь делались для двух возможных режимов. Первый режим через цепи существующих реостатов. Второй режим – от импульсного преобразователя напряжения, рассчитанного по типовым методикам. Рассмотрены варианты пуска электровоза от преобразователя с использованием соединений тяговых двигателей и при питании всех групп двигателей параллельно. Результаты. Анализ потерь показал, что при разгоне пассажирского поезда на расчетном участке потери в реостатах для электровоза ЧС2 составляют до 76 кВт∙ч. При разгоне на параллельном соединении потери в элементах преобразователя до 1,4кВт∙ч, при разгоне с использованием перегруппировок до 1 кВт∙ч. Для электровоза ВЛ8 с поездом весом 3400 т и разгоне в том же направлении соответствующие потери распределились: 126, 2,4и 2 кВт∙ч. Т. е. плавное регулирование с наличием группировок тяговых двигателейдает некоторое преимущество по сравнению с разгоном на параллельном соединении.Сохранение группировок тяговых двигателей при внедрении импульсного регулирования позволяет получить промежуточные уровни скоростей, характерных группировкам (последовательная, последовательно-параллельная) с отключенным регулятором, дополнительно снизить потери и нагрев преобразователя. Для 6-осных электровозов снизить до 11 % пульсации тока либо снизить габариты реакторов. Практическая значимость. Результаты расчетов, предложенные в работе, могут быть использованы при изыскании путей для модернизации электроподвижного состава.
  • Item
    Випробування асинхронних трифазних двигунів
    (Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Шаповалов, Олександр Сергійович; Карасьов, О. П.
    UKR: Проведено огляд методів післяремонтної перевірки трифазних асинхронних двигунів в умовах ремонтних цехів локомотивних депо підкреслює необхідність впровадження спеціалізованих стендів для проведення післяремонтних випробувань з метою підвищення якості проведення ремонту, зменшення кількості відмов в роботі допоміжного обладнання, і за рахунок цього підвищення безпеки руху залізничного транспорту в цілому. Проаналізовано сучасний стан розвитку напівпровідникової та мікропроцесорної техніки, який дозволяє реалізувати живлення випробовуваного асинхронного двигуна в широкому діапазоні живлячих частот, що в свою чергу дозволяє побудувати універсальні стенди для випробування трифазних асинхронних двигунів. Вартість перетворювачів частоти знаходиться на економічно прийнятному рівні. Виконаний аналітичний огляд можливих схем взаємного навантаження при випробовуванні трифазних асинхронних двигунів. Схеми можуть бути побудовані як з використанням статичного перетворювача частоти, так і без нього. Подано коротку характеристику кожної моделі, із зазначенням як переваг так і недоліків кожної окремої схеми. Як видно з характеристики, схеми з використанням статичних перетворювачів частоти вирізняються вищою енергоефективністю, дозволяють проводити випробування в широкому діапазоні живлячих частот, в свою чергу вартість стенду з використанням статичного перетворювача буде вищою. Схеми без перетворювача частоти вирізняються низькою вартість, але й низькою енергоефективністю, можливістю проводити випробування лише на частоті живлення мережі та високим рівнем споживання реактивної потужності. Пропонується прийняти до уваги викладений матеріал при проектуванні стендів взаємного навантаження трифазних асинхронних електродвигунів з подальшим техніко-економічним обґрунтуванням вибраної схеми.
  • Item
    Вплив людського фактора на пильність при керуванні транспортними засобами
    (Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2022) Буряк, Сергій Юрійович; Гололобова, Оксана Олексіївна; Сердюк, Тетяна Миколаївна; Афанасов, Андрій Михайлович; Скалько, Віктор Володимирович; Ямбург, Ксенія О.; Білухін, Дмитро Сергійович
    UKR: Мета. Метою даного дослідження є пошук шляху вдосконалення системи моніторингу і контролю стану людини, яка приймає безпосередню участь у керуванні транспортними засобами, шляхом запозичення знань і здобутків зі сфери наукових вишукувань в питаннях, що займаються визначенням реакції людини на дію різних факторів впливу, подразнюючих чинників, взаємодії один з одним та технічними засобами, спроможністю до тривалого підтримання працездатності тощо. Методика. Оскільки транспортні перевезення вимагають як високих професійних, так і особистісних навичок, то необхідно розробляти та впроваджувати системи моніторингу й контролю стану людини, які б відповідали запитам здобутків сучасного рівня технічного розвитку. Для визначення факторів впливу на людину проведено аналіз досліджень у цій сфері. Результати. Акцентовано, що кожна людина має, по-перше, власні, притаманні тільки їй, особливості, а по-друге, не може перебувати у двох однакових станах у різні моменти часу. Ураховуючи ці та інші аспекти, слід розробити універсальний підхід до питання визначення та перевірки відповідальності людини за прийняття відповідних рішень. Установлено основні фактори впливу на увагу машиніста. Серед них вагоме місце, окрім фізіологічного, посідає психоемоційний стан, який теж потрібно враховувати. Наукова новизна. Розвиток технологій призводить до нових потреб і надає нові можливості практично у всіх галузях. Однією з таких є вивчення здатностей людини до концентрації уваги, підтриманні зосередженості та фокусуванні на поставленій цілі. Запропонований підхід дозволяє ширше поглянути на питання ролі та місця людини, її інтегрованості в перевізний процес. Практична значимість. Проведений аналіз форм впливу та видів навантаження на різні системи сприйняття людини дозволив окреслити завдання визначення спроможності людини до відповідальних дій під впливом вагомих чинників.
  • Item
    Оценка качества и надежности технологических процессов наплавки деталей подвижного состава железных дорог
    (Издательский дом «Патон» института электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины, 2012) Артемчук, Виктор Васильевич
    RUS: В работе рассмотрены факторы, влияющие на качество и надежность технологического процесса наплавки. Представлены результаты анализа причин, вызывающих появление дефектов и отклонения от заданных механических свойств. Показано, что одним из важных факторов, влияющих на надежность технологического процесса наплавки, являются электрические режимы, параметры которых зависят не только от установленных наплавщиком – оператором, но и от качества питающей электрической энергии. Рассмотрено влияние параметров на надежность процесса при многослойной наплавке.
  • Item
    Визначення раціональних параметрів шаруватого покриття при відновленні зношених деталей
    (НВП ПП Технологічний Центр, Харків, 2012) Артемчук, Віктор Васильович
    UKR: В роботі за допомогою методів векторної оптимізації визначені раціональні параметри шаруватого відновлювального покриття. Оптимізацію проводили для тришарового покриття за показниками вартості матеріалів та ресурсу (терміну експлуатації) відновлених деталей.
  • Item
    Зносостійкість шаруватого залізного покриття, отриманого програмним електролізом
    (Хмельницький національний університет, 2012) Артемчук, Віктор Васильович
    UKR: У статті представлені результати досліджень зносу багатошарового електролітичного покриття. Показано, що мінімальному зносу електролітичного заліза відповідає певний розмір блоків мозаїки, який не є єдиним і залежить від навантаження. Також встановлені раціональні співвідношення товщини шарів покриття залежно від параметрів їх тонкої структури.
  • Item
    Особливості застосування газотермічного нанесення відновлювальних покриттів
    (НПП ЧП «Технологический Центр», Харків, 2012) Астахов, Євген Аркадійович; Артемчук, Віктор Васильович
    UKR: В статті розглянуті особливості технологій нанесення газотермічних відновлювальних покриттів. Проведено порівняльний аналіз основних методів газотермічного напилення за деякими показниками, а також наведено приклади використання сучасних напилюваних матеріалів. Показано вплив деяких технологічних факторів на показники якості процесів газотермічного напилення.
  • Item
    Необхідні умови в задачі векторної оптимізації для функціоналів стосовно відновлювальних технологій
    (НТУ "ХПІ", Харків, 2012) Артемчук, Віктор Васильович; Босов, Аркадій Аркадійович
    UKR: В роботі представлено розв’язок задачі векторної оптимізації в просторі функціоналів. Розроблений алгоритм можна застосовувати для техніко-економічної оцінки технології відновлення зношених деталей та оптимізації процесу відновлення за критеріями ресурсу (терміну експлуатації) та вартості процесу відновлення деталей.
  • Item
    Експериментальнi дослiдження енергетичноїефективностi прискорених теплових випробувань тягових електромашин
    (Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2022) Васильєв, В'ячеслав Євгенович; Афанасов, Андрій Михайлович; Гулівець, Олексій Миколайович; Попудняк, Юрій Якович
    UKR: Випробування на нагрівання тягових електричних машин є найбільш енергоємним. Ураховуючи необхідність вибору раціонального варіантасхеми взаємного навантаженнядлязменшення витрателектри-чної енергії під час випробувань, автори передбачають провестидослідження кількості сумарних корисних енергій джерел живлення стендаза годинного і пускового струму. Методика. Експериментальні досліджен-ня проведенона стенді взаємного навантаження. Якджерелаживлення (вольтододатковамашина йлінійнийгенератор) використанообертові машини. Напругута коефіцієнт ослаблення поля тягових двигунів під час випробувань підтримувалиномінальними. Умовоюрівності кінцевих перевищеньтемператур випробовува-них тягових двигунів для обох режимів було досягнення однакового сумарного опору кола.Для аналізуре-зультатів випробувань використано методи теоретичного дослідження йаналітичного розрахунку електрич-них кіл, теоретичних основ електротехніки, математичного моделювання електричних та енергетичних про-цесів. Результати.Проведений комплекс випробувань на нагрівання тягових двигунів моторвагонного елек-трорухомого складу показав, що витрати електричної енергії за пускового струмуменші на 36% порівняноз годинним режимом навантаження. Випробування на стенді взаємного навантаження підтвердили практич-ну можливість проведення прискорених випробувань тягових електричних двигунів. Наукова новизна.До-ведено, що використання режиму випробування на нагрівання пусковим струмом забезпечує підвищення енергетичної ефективності випробувань та відповідне зменшення загальних витрат електроенергії на прий-мально-здавальні випробування. Намічено подальшідослідженнядлявизначення резервів енергозбереження під час післяремонтних випробувань тягових електричних двигунів магістрального, кар’єрного і примісько-го транспорту. Практична значимість. Результати випробувань можуть стати основою модернізації стендів взаємного навантаження локомотиворемонтних підприємств для теплових випробувань тягових двигунів постійного тапульсувального струму. Проведені дослідженнядозволяють розробитирекомендації щодо проєктування раціональних схем випробних стендівіз підвищеною енергетичною ефективністю системи взаємного навантаження тягових електричних машин, які відрізняються врахуванням коефіцієнтакорисної дії джерел та перетворювачів потужності.
  • Item
    До питання технологічності отримання деталей з полімерних композитів для посівної техніки
    (Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро, 2017) Деркач, Олексій Дмитрович; Артемчук, Віктор Васильович; Муранов, Є. С.
    UKR: Наведено аналіз технологічності переробки конструкційних пластиків при застосуванні в посівній техніці. Визначені пріоритетні матеріали. Наведені результати лабораторних випробувань вуглепластиків у розчинах водних емульсій, визначено їх вплив на трибологічні властивості. Показано, що застосування вуглепластиків на основі аліфатичних поліамідів у конструкціях посівної техніки забезпечує підвищення ефективності їх використання та призводить до зростання урожаю.
  • Item
    Electroplating of Wear-Resistant Nanocrystalline Coatings from a Bath Containing Basic Chromium(III) Sulfate (chrome tanning agent)
    (Pleiades Publishing, Ltd., 2013) Danilov, Felix I.; Protsenko, Vyacheslav S.; Gordiienko, Viktor O.; Baskevich, Aleksandr S.; Artemchuk, Viktor V.
    ENG: Regularities of the electroplating of chromium–carbon alloy coatings from a bath containing basic chromium(III) sulfate, carbamide, formic acid, sodium sulfate, aluminum sulfate, orthoboric acid, and sodium dodecyl sulfate are studied. Replacement of chromium sulfate as a source of trivalent chromium ions in the solution with basic chromium sulfate (chrome tanning agent) results in a decrease in the current density when metal deposition begins. As a result, the covering power of the bath increases. The effects discovered are determined by changes in the composition of the discharged chromium complexes. A certain excess of OH– groups in the inner sphere of electroactive chromium complexes results in acceleration of electroplat ing. The studied electrolyte based on chrome tanning agent enables one to produce thick high quality nanoc rystalline Cr–C alloy coatings with improved tribological characteristics.
  • Item
    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.
  • Item
    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.
  • Item
    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.
  • Item
    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.
  • Item
    Визначення причин порушень у роботі автоматичної локомотивної сигналізації
    (Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, 2021) Гололобова, Оксана Олексіївна; Буряк, Сергій Юрійович; Гаврилюк, Володимир Ілліч; Маркуль, Руслан Володимирович; Афанасов, Андрій Михайлович; Білухін, Дмитро Сергійович
    UKR: Мета. Безпечність перевізного процесу на залізничному транспорті та його безупинна робота значною мірою залежать від надійності роботи засобів залізничної автоматики та зв’язку. Особлива роль у забезпеченні безперервності перевізного процесу залізниць належить системам інтервального регулювання руху поїздів, а також автоматичній локомотивній сигналізації у поєднанні із системами контролю пильності машиніста та автостопом. Тому основною метою нашої статті є детальний аналіз надійності роботи цих систем, щоб мати змогу на базі отриманої інформації корегувати методики обслуговування та вдосконалювати експлуатаційну роботу персоналу. Методика. Для попередження збоїв та відмов у роботі пристроїв автоматичної локомотивної сигналізації проаналізовано статистику відмов усіх пристроїв залізничної автоматики, які можуть призвести до порушень. Визначено найбільш відповідальні пристрої, контроль яких значно вплине на працездатність системи та підвищить надійність роботи в цілому. Результати. Аналіз статистичних даних показав, що основною причиною порушень у роботі системи автоматичної локомотивної сигналізації є вихід із ладу дешифратора, локомотивного фільтра та підсилювача, а основною причиною, що обумовлює несправності, залишається зношеність апаратури. Наукова новизна. Результати розробок, спрямованих на підвищення ефективності та надійності роботи залізничних пристроїв, постійно впроваджують в експлуатаційну практику, автоматизуючи велику кількість технологічних процесів та поліпшуючи показники напрацювання апаратури на відмову. Попри це аналіз роботи пристроїв на залізницях за період 2013–2021 років засвідчив, що на людський фактор, позначений порушеннями технології виконання робіт і недотриманням вимог технологічних карт і посібників з експлуатації, а також неякісним ремонтом і перевіркою приладів на ремонтно-технологічних дільницях, припадає значна частка причин погіршення показників надійності роботи всіх систем залізничної автоматики та розглянутої системи локомотивної сигналізації. Практична значимість. Проведений аналіз показав, що вдосконалення як безпосередньо самих систем і пристроїв залізничної автоматики, так і методів їх перевірки, експлуатації та обслуговування підвищить рівень безпеки та надійності перевезень.