автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Обоснование режимов нагружения силового электрооборудования трамваев в эксплуатации по критерию энергосбережения

На правах рукописи

АУХАДЕЕВ АВЕР ЭРИКОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАМВАЕВ В ЭКСПЛУАТАЦИИ ПО КРИТЕРИЮ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Специальность 05.09.03 -«Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань - 2005

Работа выполнена на кафедре «Электромеханика энергетических систем и силового оборудования» Казанского государственного энергетического университета.

Научный руководитель -

Заслуженный деятель науки и техники РТ д.т.н., профессор Идиятуллин Ринат Гайсович

Официальные оппоненты •

д.т.н., профессор

Хошмухамедов Игорь Маджитович

д.т.н., профессор Данилов Юрий Михайлович

Ведущее предприятие -

Академия наук Республики Татарстан г. Казань.

Защита диссертации состоится 1 июля 2005 г. в 14 ч. 00 м. в В-210 аудитории на заседании диссертационного совета Д 212.082.04 Казанского государственного энергетического университета по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГЭУ.

Автореферат разослан 31 мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.082.04

к.пед.н., доцент ¡1 , ЛопуховаТ.В.

аъ&бо?-!

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Известно, что на электрическую тягу подвижного состава (ПС) расходуется более 90% всей электроэнергии, потребляемой предприятиями городского электрического транспорта (ТЭТ). Для парка подвижного состава численностью 300-500 единиц затраты на электропотребление могут доходить до 1 млрд. руб. в год. В масштабах всей системы ГЭТ городов России электропотребление достигает очень больших величин.

В этих условиях особое значение приобретает проблема рационального нагружения силового электротехнического оборудования (СЭО) трамвая по критерию энергосбережения, позволяющего улучшить его электромеханические характеристики в эксплуатации.

Постоянный рост цен на электроэнергию определяет необходимость тщательного исследования влияния эксплуатационных факторов на величину удельного электропотребления силовым электрическим приводом трамвая.

В настоящее время существует много методов расчета электромеханических параметров СЭО тяговых единиц ГЭТ. Различными научными школами осуществляется поиск наиболее точных методов, отвечающих задачам энергосбережения. Многими авторами отмечается их недостаточная полнота, несоответствие реальным техническим условиям эксплуатации.

В связи с этим возникает необходимость разработки алгоритмов и методов расчета, которые давали бы возможность устанавливать рациональные значения электромеханических параметров СЭО, как в реальных условиях эксплуатации, так и на этапе проектирования. Одним из перспективных направлений совершенствования расчетов является исследование функциональных параметров режима движения на перегоне в их взаимосвязи (разгон, выбег, торможение).

Решение этой научно - технической задачи, позволит в производственных условиях снизить потребление электрической энергии на тягу ПС на 8-10%.

Цель диссертационного исследования состоит в разработке энергосберегающих режимов нагружения СЭО трамваев путем совершенствования методов расчета и оценки эксплуатационных электромеханических параметров с учетом технологических режимов движения.

Задачи исследования:

1. Осуществить теоретический анализ современных методов расчета режимов нагружения СЭО трамваев.

2. Разработать математический алгоритм расчета режимов нагружения СЭО

3. Провести экспериментальные исследования режимов движения ПС в реальных условиях города с применением современных инструментальных средств для оценки влияния эксплуатационных факторов на электромеханические характеристики СЭО трамваев.

4. Разработать структуру взаимодействия режимов разгона, выбега и торможения, обеспечивающую рациональное нагружение СЭО трамваев, на основе имитационного моделирования процессов движения для различных значений эксплуатационных факторов. —

трамваев.

Методы исследования. Основные результаты диссертационной работы получены на базе: математического аппарата дифференциального и интегрального исчисления; основных теорем и методов теории вероятностей и математической статистики; теории и методов регрессионного анализа. Проведены экспериментальные исследования эксплуатационных параметров ПС в реальных условиях работы трамваев с применением инструментальных методов оценки. Достоверность полученных результатов исследования определяется корректностью поставленных задач, обоснованностью принятых допущений, сравнением результатов аналитических исследований с данными эксперимента.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Математический алгоритм расчета электромеханических параметров СЭО ГЭТ.

2. Результаты экспериментального исследования влияния эксплуатационных факторов на параметры нагружения СЭО трамваев для маршрутных систем городов России.

3. Методика применения имитационной математической модели в практике расчетов параметров режима движения в реальных условиях эксплуатации.

4. Метод обоснования и основные принципы рационального нагружения СЭО трамваев, отвечающие критерию энергосбережения.

Научная новизна работы:

- выявлены функциональные зависимости технологических режимов нагружения силового электрического оборудования трамвая в условиях разгона, выбега и торможения;

- определены математические уравнения, связывающие электромеханические характеристики силового привода с параметрами эксплуатации: длина участка; время хода; кривые вписывания; уклоны и др.

- разработан алгоритм расчета рациональных режимов нагружения СЭО при различных условиях балансировки эксплуатационных режимов нагружения.

Практическая ценность работы состоит:

- в разработке методов расчета энергосберегающих режимов движения трамвая при

различных условиях влияния эксплуатационных факторов,

- в разработке алгоритма и способов оперативного расчета параметров движения

электротранспорта,

- в применении усовершенствованного инструментального метода оценки

функциональных параметров режимов движения ПС ГЭТ.

Использование разработанных методов расчета, моделирующих алгоритмов и программных комплексов в практике эксплуатации трамваев обеспечит энерго- и ресурсосбережение.

Реализация результатов работы. Предложенные методы рационального нагружения СЭО по критерию энергосбережения были предложены для практического использования при расчете скоростных режимов движения подвижного состава: МП ПО "Волгоградэлектротранс" г.Волгоград; КУП "Горэлектротранс", г.Самара; МУП "Городской электрический транспорт" г .Новочеркасск; ООО "Электротранспорт" г.Набережные челны; ККП "Производственное объединение горэлектротранспорта" г.Казань.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях:

- Всероссийский научно-технический семинар «Энергосбережение в электрохозяйстве предприятия», г. Ульяновск, 2004 г.

- IV Международная (XV Всероссийская) конференция по автоматизированному электроприводу «Автоматизированный электропривод в XXI веке: пути развития», г. Магнитогорск, 2004г.

- ежегодные магистерско-аспирантские научные семинары КГЭУ.

Результаты работы выставлялись и обсуждались на инновационном форуме РТ, Альметьевск, 2004 г. Получен диплом II степени победителя выставки инновационных проектов.

При участии в конкурсе 2004 года на соискание грантов для поддержании НИР аспирантов вузов Федерального Агентства по Образованию, был выигран грант 40/21-204 на выполнение НИР на тему «Оптимизация эксплуатационных режимов движения электрического транспорта (железнодорожного, городского, метрополитена и др.) при минимальном электропотреблении».

Личный творческий вклад автора. Автору принадлежит формирование концептуальных положений, постановка задачи исследования, проведение теоретических и экспериментальных исследований, анализ полученных результатов. Сформулированы все основные идеи защищаемых результатов исследования: методов и алгоритмов расчета рациональных параметров удельного электропотребления.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 169 страницах и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, библиографического указателя, включающего 144 источника. Работа проиллюстрирована 17 таблицами и 65 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе осуществлен поиск направления дня разработки наиболее точных методов обоснования рациональных уровней нагружения тягового электрооборудования городского электротранспорта путем обзора и анализа источников научной литературы. Подтверждена актуальность изучаемой в диссертации проблемы, постановки цели и задач собственного исследования.

Выделены три основные группы методов обоснования режимов нагружения силового электрооборудования электрического транспорта: расчетио-анапитический, вероятностно-статистический и расчетно-экспериментапьный.

В анализе первой, расчетно-анапитической, группы методов показано, что она основана на интегрировании (аналитическом или численном) основных уравнений движения (1):

= + (1)

где Ь"д - равнодействующая сила, действующая на ПС, £, £ - переводные коэффициенты для различных систем измерения, (1+у) - коэффициент инерции вращающихся частей.

Дан качественный сравнительный анализ метода Эйлера, оптимизационного метода, метода энергобаланса, численного метода и других. Показаны основные недостатки этой группы методов для решения задач современных технических и эксплуатационных условий ГЭТ. Одним из таких недостатков является то, что они в своей основе используют методы расчета, практикуемые на железнодорожном транспорте. Наряду с этим все рассматриваемые методы имеют высокий уровень погрешности, достигающий 15-20% и более.

Вероятностно-статистическая группа методов расчета предполагает выявление основных направлений снижения удельного расхода электроэнергии (УЭР). Она основана на получении большого объема статистической информации о расходах энергии и о влиянии различных эксплуатационных факторов на удельное электропотребление тяговой единицы. Можно выделить наиболее эффективные из них: методы нормирования и множественной корреляции.

Важным является определение оптимального значения базовой нормы удельного электропотребления на тягу ЭТ, которая выражается формулой:

а8 = а-(ОД5 -0^0)(атах ~ °т1п ) (2)

6

где а^ох, атт - диапазон значений норм удельного электропотребления, а - среднее значение нормы удельного электропотребления.

Недостатком данной группы методов является их значительная трудоемкость, затрудняющая оперативное решение вопросов, связанных с организацией движения ГЭТ.

Третья группа методов — расчетно-экспериментальные - основывается на проведении измерений параметров силового привода в реальных эксплуатационных условиях. Среди этих методов можно выделить методику расчета рациональных режимов движения на основании данных реальных эксплуатационных испытаний в различных маршрутных системах городов России. Её основой является представление удельного расхода электроэнергии на тягу как функции случайного аргумента - энергооптимальной среднеходовой скорости движения:

а^ - 353 + 0,05^ + 0,01У/ (3)

где V х- ходовая скорость движения по перегону, км/ч.

Погрешность данной методики составляет в среднем 9% относительно других методов расчета. В современных условиях, когда наблюдается регулярное повышение цен на электроэнергию, эти параметры точности не удовлетворяют эксплуатационные службы.

На основании приведенного аналитического исследования сделан вывод о необходимости разработки более точного метода математического расчета нагружения ТЭО по критерию энергосбережения и способов оперативной реализации расчета в реальных условиях эксплуатации ГЭТ.

Вторая глава посвящена разработке методики многовариантного расчета параметров нагружения СЭО ГЭТ. При этом делались допущения, что подвижной состав принимается за материальную точку, которая расположена условно в центре тяжести ПС и эта материальная точка движется под действием равнодействующей от

всех сил Рд, действующих на нее. Равнодействующая сила направлена по движению подвижного состава и может быть как положительной, так и отрицательной.

В основе многовариантного расчета лежит решение уравнения движения (1).

Особенностью данного дифференциального уравнения является разрывность правой части на рассматриваемом интервале о < г < Т, который можно представить в следующем виде:

(0;Г]=(0;/,)и[/,;/г)и[гг;Г]

где Г/>- время окончания разгона;

1Г - время начала торможения.

Эта разрывность связана (Рис. 1.) со ступенчатым характером изменения во время движения на перегоне (отключение силы тяги Г при переходе на выбег (при

' = '/>) и появлением дополнительной тормозной силы в при торможении ПС (при I — )). В связи с этим предлагаемый многовариантный расчет основывается на нахождении решения задачи Коши для уравнения движения при режимах тяги (разгона), выбега и торможения, с последующей склейкой в точках перехода.

' 'г

Рл--В

Рис 1. Изменение силы Гд в процессе движения ПС на перегоне.

В режиме разгона уравнение движения ГЭТ задается следующим образом:

Л

(1 + у)|я— = />(у)Ке

Л , (4)

у(0) = О

где Р(у) = Р(1-)+(Уа(\)- тяговая характеристика, включающая в себя как силу тяги /Гу), развиваемую всеми тяговыми электродвигателями, так и силу сопротивления движения подвижного состава ИУУ);

Яе - безразмерный коэффициент Не, определяющий изменение силы тяги в зависимости от положения ручки контроллера управления СЭО. О < Ие < 1.

В ходе расчетов было определено, что без существенных потерь в точности аппроксимация тяговой характеристики полиномом второй степени Р(у)-ао+ас* (~а2у2 значительно упрощает расчеты.

Решение задачи (4) в режиме разгона имеет вид:

УСО^осЪ^ + А^-А^ (5)

где

А,ш.

2а,

А, =а—г-

и(1+Г)

JL 2

1Г в,

41 в,

Уравнение движения для режима выбега tp <t<tT:

at

v(tp) = atg(A2tp + A3)-A1

(6)

Удельное сопротивление движению в режиме выбега для всех типов и модификаций тяговых единиц определяется выражением:

% =ç + y/-v1t

где <р и (/определяются типом и модификацией тяговой единицы. Решение задачи (6) на участке выбега имеет вид:

v(i) = p-tg{Bx -fl-(tp-t)+aretgD), (7)

где

В режиме торможения силы торможения и сопротивления движению объединены и заданы в виде:

dv В

~Г ~--~КТ 'S

dt m

Выражение для скорости движения в режиме торможения имеет вид: v(/) = ^(/-/J + ^ /gfà P\tp-tT)+arctgD) Для нахождения tP и tj на интервале (0;Г], для перегона длиной S используются следующие условия.

¡S(T) = SOA +SAB +Sbc

W) = 0 ' (8)

где T- время движения по перегону, Soa = S(tp, Re) - длина участка разгона, S^ - S(tP, Re) - длина участка выбега, Sgc = S(tp, tj, Re) - длина участка торможения.

Величины Soa, Sab< Sbc определяются интегрированием соответствующих скоростей движения:

А,

5^ = —In

ces А^

cos[/agi(^ ~ *r ) + arctgD1

cos (arctgD) I

<T-tT\^-(J-tT) + p-tg^pit,,-t T)+wctgD^

(9) (10) (11)

Для нахождения характерных времен (ip,tT), обеспечивающих выполнение условий (8), необходимо решить систему уравнений:

И('/>.'г +sab +sBC ~s-0 (12)

\f2 (tP ,tr) = KT (t-tT)+ß-tg[B} ■ ß(tp-tT) + arctgD] = 0 Уравнения (12) - нелинейные, поэтому для решения используется метод Ньютона, основанный на итерационном процессе последовательного уточнения корней Х^ нелинейного уравнения F(*)=0, начиная от некоторого начального их значения Х<щ.

Применительно к системе уравнений (12) получим:

.0-0

(г-1)

(а,2) '^(äf)

(13)

Система (13) содержит два линейных алгебраических уравнения относительно поправок &1Р, &1,, нахождение которых можно произвести методом Крамера. После этого:

/<.г)=|<г)+<т-Д/г

где г - номер итерации.

Множитель релаксации (итерационный параметр) а при вычислениях принимался равным 0,25, что обеспечило надежную сходимость итерационного процесса.

Электрическая энергия, потребляемая ПС из сети за время движения трамвая т, определяется интегралом:

fU ке^пс'

dt

3600

(14)

где а - расход электрической энергии на движение ПС, Вт-ч; икс - напряжение на токоприемнике подвижного состава, В; 1ас - ток, потребляемый ПС, а;

Т— время движения по перегону, с. Выражение для потребляемого ПС тока в режиме разгона имеет вид:

)/я<*А+}/( V)*

о о /„

где (ц— время окончания реостатного пуска; /я - время окончания периода разгона. После интегрирования выражение для определения затрат электроэнергии на тягу примет вид:

ил

3600

«o./.+ÄS^Iw-v^J,}

аг Re

(15)

где J2 - определяется интегрированием выражения, аппроксимирующего I(v), в зависимости от скорости;

Тп - время достижение скорости vn выхода на естественную характеристику.

Разработан алгоритм многовариантного тягового расчета, реализованный в программе для ПЭВМ на алгоритмическом языке FORTRAN. Для отладки и тестирования программы использованы фактические данные, полученные по результатам экспериментальных исследований.

Третья глава посвящена исследованию влияния эксплуатационных факторов на параметры нагружения силового электрооборудования. Эксплуатационные исследования реальных условий работы трамваев для различных маршрутных систем городов России позволили выявить влияние множества факторов на режимы нагружения силового привода.

В качестве основных факторов можно выделить следующие: протяженность перегонов, ходовая скорость или время хода по перегону, ограничения скорости движения трамвая, напряжения номинальной сети, квалификация и опыт водителя, техническое состояние ПС.

Показано, что влияние каждого фактора в отдельности и всех в совокупности определяет сложные процессы нагружения силового электрооборудования трамваев.

Для проведения исследования эксплуатационных параметров была разработана система регистрации параметров движения ПС (рис. 2), в основе которой лежит принцип записи кривых движения с помощью технически усовершенствованного инструментального метода.

Система состоит из переносного ЭВМ (ПЭВМ), аналого-цифрового преобразователя (АЦП), согласующего устройства (СУ), эталонного датчика скорости (ДС).

Обработка результатов экспериментального исследования проводилась с использованием методов теории вероятностей и математической статистики. Проверка гипотез проводилась при помощи критерия Пирсона (А*).

На рис. 3. приведена результирующая гистограмма частот эксплуатационных значений скоростей начала торможения Ут при движении по перегонам маршрутных систем различных городов России и их функции плотности распределения для каждого города (гг. Новочеркасск, Уфа, Казань, Волгоград, Самара) в отдельности.

Очевидно, что в реальных условиях эксплуатации крайне нерационально используется режим выбега, что приводит к существенным тормозным потерям энергии.

—> ацп _ СУ

Рис. 2. Система регистрации параметров движения.

12 18 24 30 38 42 48 54

Рис. 3. Гистограмма распределения частот эксплуатационных значений скорости

начала торможения Ут-

На основании эксплуатационных исследований пускового ускорения а и тормозного замедления Ь, соответственно - режима разгона и режима торможения для реальных условий эксплуатации ГЭТ в городах России, результаты которых сведены в Табл. 1 и 2, выявлено, что реальные режимы движения характеризуются крайне нерациональным нагружением СЭО.

Табл. 1.

Статистические характеристики распределения значений ускорения разгона а, м/с2

——____Г1араметр Город л Ша ай Р

Новочеркасск 95 0,83 0,3 2,72 0,57

Казань 102 0,87 0,14 1,91 0,7

Уфа 125 0,88 0,10 2,4 0,63

Общее 322 0,86 0,15 2,00 0,67

Так для трамваем КТМ-5, математические ожидания реализуемых значений пускового ускорения та и тормозного замедления ть для различных городов России почти в 2 раза меньше проектных технических возможностей тяговой единицы.

Табл.2

Статистические характеристики распределения значений тормозного замедления Ь, м/с1

"---^__Параметр Город — п т оь / Р

Новочеркасск 95 0,75 0,19 2,52 0,61

Казань 102 0,72 0,15 2,3 0,64

Уфа 125 0,78 0,18 3,1 0,57

Общее 322 0,75 0,17 2,1 0,66

В ходе исследования также рассмотрены вопросы влияния на режимы нагружения СЭО ГЭТ таких эксплуатационных факторов как профиль и план пути, температурные факторы.

В четвертой главе на основе разработанного во 2 главе математического алгоритма расчета обоснован выбор рациональных, по критерию минимального элекгропотребления, режимов нагружения силового электрооборудования. Для этого производилось моделирование реализации режимов движения ПС для условий эксплуатационных параметров, найденных в результате экспериментальных исследований, представленных в 3 главе.

Показано, что энергосберегающий технологических процесс нагружения СЭО может быть реализован лишь в случае, если реализуются конкретные параметры режимов разгона, выбега и торможения.

Исследованиями установлено, что для каждого перегона существуют диапазоны рациональных, по критерию минимального электропотребления, значений времени хода, определяемых согласно рис. 4.

О 200 «00 600 900 1000

£, м

Рис. 4. Области рациональных и нерациональных значений расхода электроэнергии (А, кВт-ч), определяемых выбором значений времени хода Тх для перегона заданной длины Ь.

Результаты моделирования показали, что минимальный расход электроэнергии при реализации движения по перегону заданной длины, соответствует режиму с максимальным ускорением а=1,4 м/с, т.к. этот режим характеризуется меньшим временем хода на реостатных позициях. При этом изменение величены пускового ускорения а, м/с в пределах эксплуатируемых возможных диапазонов позволяет « снизить величину удельного расхода электроэнергии более чем в 2 раза (рис. 5).

Теоретические и экспериментальные исследования показали следующее. Увеличение доли выбега, и снижение скорости начала торможения для заданного '

времени хода по перегону возможно за счет увеличения скорости разгона ПС, что возможно при увеличении ускорения разгона ТЕ. Из этого следует важный практический вывод: при реализации режима движения с большим ускорением,

рационально используется кинетическая энергия разгона ПС и уменьшаются потери при торможении, что определяет минимум электропотребления.

А,н-М,4 Вт-ч/т-км Вт-ч/т -км А,41-40,5 Вт ■ч/т -км

Рис. 5. Реализация режима движения ПС при различных значениях пускового ускорения.

В ходе работы установлено, что для реализации рациональных режимов нагружения силового привода ПС ГЭТ водителю достаточно реализовывать заданные значения скорости разгона УР и скорости начала торможения УТ при движении по перегону заданной длины.

Для упрощения определения описанных выше параметров режимов движения были разработаны номограммы (рис. 6 и 7).

Кроме того, проведенные исследования дали возможность получить алгоритм определения рациональных значений времени хода тх для перегонов заданной длины.

180

180

140

>0. Ы50т

120 1_-100т

1_-160го

100 X 1^250т

80 V ь=350т

Ч. 1_-450т

80 V 1^560т

Ч. Ь=в60т

40 "ч» ь-7Б0т

"Чч. и.в50т

20 '■■ч и»960т

иювот

85 X и1150т

Рис. б. Номограмма определения скорости разгона Ур.

50

>

20

40

10

X воо

^ 700

-14 200

400

300

"А- 500

0

30 50 7П 90 110 ! зо "Ж 800

Тх,с

10

Рис. 7. Номограмма определения скорости начала торможения Ут.

Полученные результаты были сопоставлены с результатами экспериментальных исследований и различными теоретическими методами расчета. Показано, что рекомендуемая методика расчета является более точной, это дает возможность снизить удельное электропотребление на тягу ПС на 8-10% и создает предпосылки к снижению себестоимости перевозок пассажиров в системе ГЭТ.

На основе проведенной теоретической и экспериментальной работы сформулированы и обоснованы требования и научные положения, совокупность которых решает актуальную научно-техническую задачу создания методов расчета и оценки рациональных электромеханических параметров, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, в широком диапазоне нагрузок, в условиях непрерывного роста требований снижения удельных норм электропотребления и повышения производительности.

Решение этой научно-технической задачи с использованием рекомендуемых численных и экспериментальных методов имеет большое научное и практическое значение, является перспективным научным направлением, ускоряющим решение актуальной задачи повышения эффективности эксплуатации подвижного состава предприятий ГЭТ.

Результатами исследования явились:

1. Обнаружение существенного влияния эксплуатационных факторов на функциональные связи между электромеханическими характеристики силовой передачи и технологическими параметрами режимов разгона, выбега и торможения. Это создает возможность качественного повышения уровня и точности расчета режимов нагружения силового электрооборудования и способствует эффективному использованию тягового привода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

2. Путем анализа используемых в практике методов расчета технологических параметров силовой передачи, имеющих сложную структуру и функциональные связи, показано, что погрешности расчета могут достигать 15% и более. Разработанные на основании теоретических исследований научные положения и алгоритмы расчета позволяют получить более точные параметры режимов рациональной работы электрооборудования силовой цепи, удовлетворяющие требованиям безотказности машин в эксплуатации.

3. Показано, что отсутствие в методиках расчета условий параметрической связи режимов разгона, выбега и торможения вносит большую погрешность в результаты расчета. Предложенные методы и алгоритмы расчета, учитывающие функциональные технологические связи режимов движения устраняют эти недостатки и удовлетворяют необходимым требованиям эксплуатации.

4. Установлено многочисленными экспериментальными исследованиями, проведенными в различных условиях работы силового электрооборудования трамваев отечественного, Рижского и Чехословацкого производства в гг. Новочеркасск, Волгоград, Самара, Казань, Уфа, что рекомендуемые методы расчета дают одинаково положительные результаты. Из этого следует, что разработанные методы и алгоритмы расчета универсальны и не требует корректировки параметров по климатическим и географическим условиям эксплуатации, а также могут быть использованы на любой тип ГЭТ эксплуатируемых на территории Российской Федерации.

5. Разработан расчетно-экспериментальный метода расчета технологических режимных карт эксплуатации электрооборудования трамвая, что является важным вкладом в реализацию комплексной программы развития и совершенствования ГЭТ, повышения его эффективности.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. «Оптимизация режимов ТЭД трамваев по критерию энергосбережения» // Материалы Всероссийского научно-технического семинара «Энергосбережение в электрохозяйстве предприятия», Ульяновск, 2004. С. 59-61. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Колесников C.B., Князев A.A.)

2. «Статистические методы анализа параметров энергосбережения тягового провода трамваев» // Материалы Всероссийского научно-технического семинара «Энергосбережение в электрохозяйстве предприятия», Ульяновск, 2004. С. 63-65. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Колесников C.B., Князев A.A.)

3. «Алгоритм расчета параметров энергосбережения электропривода подвижного состава» // IV Международная (XV Всероссийская) конференция по автоматизированному электроприводу "Автоматизированный электропривод в XXI веке: пути развития", II часть, г. Магнитогорск, 2004. С. 265-268. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Колесников C.B., Князев A.A.)

4. «К вопросу адекватной оценки параметров энергосбережения тягового привода трамвая». // IV Международная (XV Всероссийская) конференция по автоматизированному электроприводу "Автоматизированный электропривод в XXI

веке: пути развития" TI часть, г. Магнитогорск, 2004. С. 274-276. Идиятуллин Р.Г., Колесников C.B., Князев A.A.)

5. «Исследование эксплуатационной надежности изоляции электрических машин» // Материалы докладов VII - го аспирантско-магистрского научного семинара КГЭУ, 2004. с. 137-138. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Колесников C.B., Вдовин А.М.)

6. «Разработка и внедрение системы оценки технологических режимов тягового привода подвижного состава». // Межвуз. сб. науч. тр., студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященный 130-летию образования Куйбышевской железной дороги.-Самара: СамГАПС, 2004. -С. 45-48. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Водолазов В.Н., Колесников C.B.).

7. «Исследование эксплуатационных параметров тягового привода, выработавшего заданный ресурс». // Межвуз. сб. науч. тр., студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященный 130-летию образования Куйбышевской железной дороги.-Самара: СамГАПС, 2004. с. 41-45. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Водолазов В.Н., Колесников C.B.).

8. «Разработка и внедрение экспериментальной системы энергетического аудита подвижного состава» И Известие вузов. Проблемы энергетики, Казань: КГЭУ, № 1-2, 2005 г., С. 46-49. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Колесников C.B., Водолазов В.Н.)

9. «Методика статистической оценки эксплуатационных параметров энергосбережения тяговых электродвигателей» II Известия вузов. Проблемы энергетики, Казань: КГЭУ, № 3-4, 2005 г. С. 48-57. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Колесников C.B., Водолазов В.Н.)

10. «Оптимизация работы электромеханической системы электротранспорта по критерию энергосбережения» // Межвузовский сборник научных трудов. Высш. шк. «Электрические комплексы и системы. Магнитогорск. МГТУ, 2005, С. 122-129. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Гусманов P.M., Клевцов С.Н)

11. «Методика экспериментальных исследований режимов движения электротранспорта» II Межвузовский сборник научных трудов. Высш. шк. «Электрические комплексы и системы. Магнитогорск. МГТУ, 2005, С. 118-121. (Соавторы: Идиятуллин Р.Г., Гусманов P.M., Клевцов С.Н)

"■«дежа."

4*6* »ort«,«

Изд. лиц. № 00743 от 28.08.2000г.

л

Подписано к печати Гарнитура «Times» Физ печ л. 1.0 Тираж 100 экз

26 05 2005г. Вид печати РОМ Уел печ л. 0.94

Формах 60 44/16 Бумага офсетная Уч -изд л 1 0.

Заказ №

Типография КГЭУ 420066, г Казань, Красносельская, 51

ВВЕДЕНИЕ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБОСНОВАНИЯ

РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАМВАЕВ.

1.1. ПРОБЛЕМА И ПУТИ СНИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА.

1.2. РАСЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ.

1.2.1. Методы тягового расчета.

1.2.2. Методы энергобаланса.

1.3. ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ.

1.3.1. Метод нормирования.

1.3.2. Метод множественной корреляции.

1.4. РАСЧЕТНО - ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ.

1.4.1. Метод корректировки.

1.4.2. Метод непрерывного расчета.

1.5. ВЫВОДЫ ПО 1 ГЛАВЕ.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ

НАГРУЖЕНИЯ СР1ЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

ТРАМВАЯ.

2.1. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАМВАЯ.

2.1.1. Алгоритм расчета режима разгона.

2.1.2. Алгоритм расчета режима выбега.

2.1.3. Алгоритм расчета режима торможения.

2.1.4. Определение значений времени разгона и торможения.

2.1.5. Учет сопротивления движению на участке разгона.

2.2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАСЧЕТА УРОВНЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ СИЛОВОГО

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАМВАЕВ.

2.3. АППРОКСИМАЦИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАМВАЕВ.

2.4. ВЫВОДЫ ПО 2 ГЛАВЕ.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА ПАРАМЕТРЫ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ СИЛОВОГО

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАМВАЕВ.

3.1. ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОТЯЖЕННОСТИ ПЕРЕГОНА МАРШРУТОВ.

3.1.1. Влияние длины перегона на температурный режим силового электрооборудования трамвая.

3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ХОДОВОЙ СКОРОСТИ.

3.2.1. Влияние ограничения скорости на режим движения.

3.2.2. Влияние участков кривых и уклонов на режимы движения.:.

3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НА РЕЖИМЫ НАГРУЖЕНИЯ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУ ДОВАНИЯ.

3.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НА ПАРАМЕТРЫ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАМВАЕВ.

3.5. ВЫВОДЫ ПО 3 ГЛАВЕ.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ РАЦИОНАЛЬНОГО

НАГРУЖЕНИЯ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТРАМВАЕВ.

4.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗГОНА НА ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА ДВИЖЕНИЯ.

4.3. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ВЫБЕГА И ТОРМОЖЕНИЯ

НА РЕЖИМ РАЗГОНА.

4.4. ВЫБОР ЗНАЧЕНИЯ СКОРОСТИ НАЧАЛА ТОРМОЖЕНИЯ.

4.5. ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО АППАРАТА РАСЧЕТА РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ.

4.6. ВЫВОДЫ ПО 4 ГЛАВЕ.

Актуальность работы.

Известно, что на электрическую тягу подвижного состава (ПС) расходуется более 90% всей электроэнергии, потребляемой предприятиями городского электрического транспорта (ГЭТ). Для парка подвижного состава численностью 300-500 единиц затраты на электропотребление могут доходить до 1 млрд. руб. в год. В масштабах всей системы ГЭТ городов России электропотребление достигает очень больших величин.

В этих условиях особое значение приобретает проблема рационального нагружения силового электротехнического оборудования (СЭО) трамвая по критерию энергосбережения, позволяющего улучшить его электромеханические характеристики в эксплуатации.

Постоянный рост цен на электроэнергию определяет необходимость тщательного исследования влияния эксплуатационных факторов на величину удельного электропотребления силовым электрическим приводом трамвая.

В настоящее время существует много методов расчета электромеханических параметров СЭО тяговых единиц ГЭТ. Различными научными школами осуществляется поиск наиболее точных методов, отвечающих задачам энергосбережения. Многими авторами отмечается их недостаточная полнота, несоответствие реальным техническим условиям эксплуатации.

В связи с этим возникает необходимость разработки алгоритмов и методов расчета, которые давали бы возможность устанавливать рациональные значения электромеханических параметров СЭО, как в реальных условиях эксплуатации, так и на этапе проектирования. Одним из перспективных направлений совершенствования расчетов является исследование функциональных параметров режима движения на перегоне в их взаимосвязи (разгон, выбег, торможение).

Решение этой научно - технической задачи, позволит в производственных условиях снизить потребление электрической энергии на тягу ПС на 8-10%.

Цель диссертационного исследования состоит в разработке энергосберегающих режимов нагружения СЭО трамваев путем совершенствования методов расчета и оценки эксплуатационных электромеханических параметров с учетом технологических режимов движения.

Задачи исследования:

1. Осуществить теоретический анализ современных методов расчета режимов нагружения СЭО трамваев.

2. Провести экспериментальные исследования режимов движения ПС в реальных условиях города с применением современных инструментальных средств для оценки влияния эксплуатационных факторов на электромеханические характеристики СЭО трамваев.

3. Разработать математический алгоритм расчета режимов нагружения СЭО трамваев.

4. Разработать структуру взаимодействия режимов разгона, выбега и торможения, обеспечивающую рациональное нагружение СЭО трамваев, на основе имитационного моделирования процессов движения для различных значений эксплуатационных факторов.

Методы исследования. Основные результаты диссертационной работы получены на базе: математического аппарата дифференциального и интегрального исчисления; основных теорем и методов теории вероятностей и математической статистики; теории и методов регрессионного анализа. Проведены экспериментальные исследования эксплуатационных параметров ПС в реальных условиях работы трамваев с применением инструментальных методов оценки. Достоверность полученных результатов исследования определяется корректностью поставленных задач, обоснованностью принятых допущений, сравнением результатов аналитических исследований с данными эксперимента.

Научная новизна работы:

- выявлены функциональные зависимости технологических режимов нагружения силового электрического оборудования трамвая в условиях разгона, выбега и торможения;

- определены математические уравнения, связывающие электромеханические характеристики силового привода с параметрами эксплуатации: длина участка; время хода; скорость и время разгона и др.;

- разработан алгоритм расчета рациональных режимов нагружения СЭО при различных условиях балансировки эксплуатационных режимов нагружения. т

Практическая ценность работы состоит:

- в разработке методов расчета энергосберегающих режимов движения трамвая при различных условиях влияния эксплуатационных факторов,

- в разработке алгоритма и способов оперативного расчета параметров движения электротранспорта,

• - в применении усовершенствованного инструментального метода оценки функциональных параметров режимов движения ПС ГЭТ. Использование разработанных методов расчета, моделирующих алгоритмов и программных комплексов в практике эксплуатации трамваев обеспечит энерго- и ресурсосбережение.

Реализация результатов работы. Предложенные методы рационального нагружения СЭО по критерию энергосбережения были предложены для практического использования при расчете скоростных режимов движения подвижного состава: МП ПО "Волгоградэлектротранс" г.Волгоград; КУП "Горэлектротранс", г.Самара; МУП "Городской электрический транспорт" г.Новочеркасск; ООО "Электротранспорт" г.Набережные челны; ККП "Производственное объединение горэлектротранспорта" г.Казань.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях:

Всероссийский научно-технический семинар «Энергосбережение в электрохозяйстве предприятия», г. Ульяновск, 2004 г. IV Международная (XV Всероссийская) конференция по автоматизированному электроприводу «Автоматизированный электропривод в XXI веке: пути развития», г. Магнитогорск, 2004г.

- ежегодные магистерско-аспирантские научные семинары КГЭУ.

Результаты работы выставлялись и обсуждались на инновационном форуме РТ, Альметьевск, 2004 г. Получен диплом II степени победителя выставки инновационных проектов.

При участии в конкурсе 2004 года на соискание грантов для поддержании НИР аспирантов вузов Федерального Агентства по Образованию, был выигран грант 40/21-204 на выполнение НИР на тему «Оптимизация эксплуатационных режимов движения электрического транспорта (железнодорожного, городского, метрополитена и др.) при минимальном электропотреблении».

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГЭТ — городской электрический транспорт;

ЭПС — электрический подвижной состав;

ТЕ - тяговая единица;

ТЭД - тяговый электрический двигатель;

ПЕ - подвижная единица;

РК - режимная карта;

УРЭ — удельный расход электрической энергии;

АВМ - аналоговая вычислительная машина;

111 IP - плановый предупредительный ремонт;

ПС - подвижной состав

ПТР - правила тяговых расчетов,

СЭО - силовое электрическое оборудование,

КПД — коэффициент полезного действия,

МТН - минимальная техническая норма,

КУ - контроллер управления.

10

4.6. ВЫВОДЫ ПО 4 ГЛАВЕ.

1. Движение трамвая по участку пути необходимо рассматривать как единую функциональную систему режимов разгона, выбега и торможения, параметры которых взаимосвязаны и однозначно определяются значениями длины перегона и времени хода. При этом энергетическая эффективность движения по перегону в целом определяется рациональностью выбора параметра нагружения СЭО в режиме разгона.

2. Реализация максимальных значений пускового ускорения и тормозного замедления обеспечивают сокращение уровня электропотребления на тягу ПС.

3. Для каждой протяженности перегона существует диапазон значений времени хода, рациональных по критерию энергосбережения.

4. Наиболее рациональным для сбережения электроэнергии значением скорости начала торможения является Ъкм/ч, что достигается при максимальном значении коэффициента выбега. Несоблюдение расчетных значений скорости начала торможения приводит к существенным отклонениям от заданного режима движения, что приводит к перерасходу электроэнергии.

5. Разработанные номограммы и аналитические зависимости позволяют оперативно рассчитывать параметры режимов движения трамваев в сложных условиях эксплуатации.

6. Предложенный алгоритм расчета энергосберегающих режимов нагружения СЭО трамваев может быт использован не только в движении по прямому перегону, но и в движении по более сложным участкам пути, что может быть использовано при автоматизации расчета режимных карт для перегонов маршрутных систем городов России.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сформулированы и обоснованы требования и научные положения, совокупность которых решают актуальную научно-техническую задачу 1 создания методов расчета и оценки рациональных электромеханических параметров, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, широком диапазоне нагрузок, непрерывного роста требований снижения удельных норм электропотребления и повышения производительности.

Решение этой научно-технической задачи с использованием рекомендуемых численных и экспериментальных методов имеет большое * научное и практическое значение, является перспективным научным направлением, ускоряющим решение актуальной задачи повышения эффективности эксплуатации подвижного состава предприятий ГЭТ.

В результате проведенных исследований показано существенное влияние эксплуатационных факторов на функциональные связи между электромеханическими характеристики силовой передачи и технологическими параметрами режимов разгона, выбега и торможения. Это качественно повышает уровень и точность расчета режимов нагружения силового электрооборудования и способствует эффективному использованию тягового привода.

Анализ используемых в практике методов расчета технологических параметров силовой передачи, имеющих сложную структуру и функциональные связи, показал, что погрешности расчета могут достигать 15% и более. Разработанные на основании теоретических исследований научные положения и алгоритмы расчета позволяют получить более точные параметры режимов рациональной работы электрооборудования силовой цепи, удовлетворяющие требованиям безотказности машин в эксплуатации.

Проведенные исследования показывают, что отсутствие в методиках расчета условий параметрической связи режимов разгона, выбега и торможения вносит большую погрешность в результаты расчета. Предложенные методы и алгоритмы расчета учитывающие функциональные технологические связи режимов движения устраняют эти недостатки и удовлетворяют необходимым требованиям эксплуатации.

Многочисленные экспериментальные исследования, проведенные в

1' различных условиях работы силового электрооборудования трамваев отечественного, Рижского и Чехословацкого производства в гг. Новочеркасск, Волгоград, Самара, Казань, Уфа показали, что рекомендуемые методы расчета дают одинаково положительные результаты. Из этого следует, что разработанные методы и алгоритмы расчета универсальны и не требует корректировки параметров по климатическим и географическим условиям л эксплуатации, а также могут быть использованы на любой тип ГЭТ эксплуатируемых на территории Российской Федерации.

В данной работе на основании проведенных исследований решена актуальная научно-техническая задача по созданию расчетно-экспериментального метода расчета технологических режимных карт эксплуатации электрооборудования трамвая, решение которой важно для реализации комплексной программы развития и совершенствования ГЭТ, повышения его эффективности.

1. Аввакумов В.Г., Незевак В.Л. Научно-организационные принципы энергосбережения // Железнодорожный транспорт. 2000. -№ 10. -С.50-51.

2. Байрыева Л.С., Шевченко В.В. Электрическая тяга. Городской наземный транспорт. — М.: Транспорт, 1986, 206 с.

3. Бабич В. М., Бакланов А. А. Энергосберегающие принципы оптимального регулирования мощности электровоза. VI Междунар. науч.-техн. конф. «Проблемы развития локомотивостроения», М., МИИТ, 1996. с. 26-27.

4. Бабичков А. М., Егорченко В. Ф. Тяга поездов. М.: Трансжелдориздат, 1947. 407 с.

5. Байбаков С.Н., Галактионов Г.С., Кузнецов С.М., Щуров Н.И. Электроснабжение скоростной транспортной системы // Промышленный транспорт. 1980.-№9.-С.22-23.

6. Бакиров А.Р. Разработка методики расчета рациональных эксплуатационных режимов тяговых электродвигателей трамваев. Дис. канд. техн. наук: 05.09.03.: КГЭУ, 2003. 159 с.

7. Бакланов А. А. Энергетика движения поезда и нормирование расхода электроэнергии натягу. Дисс. канд. техн. наук: 05.22.07.: ОмИИТ, 1988. -220 с.

8. Баронов А. Э. Выбор экономически обоснованных режимов ведения грузового поезда с электрической тягой. Дисс. канд. техн. наук: 05.22.07.: Сам-ГАПС, 2002. 165 с.

9. Беллман Р. Динамическое программирование. — М.: Иностранная литература, 1960.-400 с.

10. Ю.Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. М.: Наука, 1965. -450 с.

11. И.Белоконь М. А., Козубенко В. Г., Лябах Н. Н., Тимошек И. Н. Прогнозирование расхода электроэнергии на тягу поездов на основе статистических закономерностей // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Сер. технические науки. 1996. - №2.

12. Бузетти Д. К. Нормирование и учет расхода электроэнергии трамвайным и троллейбусным транспортом. В кн. Повышение эффективности эксплуатации городского транспорта и качества дорожных работ. Орел, 1979. — С. 66-75.

13. В.Варенцов В.М., Вормин B.C., Прошин Ю.М. Напряжение в контактной сети и расход электроэнергии // Ж.-д. Транспорт. 1988. №8. С.43-44.

14. М.Вентцель Е. С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов. — М.: Высш. шк., 1999. -576 с.

15. Вождение поездов. / Р. Г. Черепашенец, В. А. Бирюков, В. Т. Понкрашов, А. Н. Судиловский; Под ред. Р. Г. Черепашенца. М.: Транспорт, 1994. - 304 с.

16. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 2000. - 479 с.

17. Головичер Я. М. Аналитический метод расчета оптимального управления движением поезда// Электромеханика. 1985. - №3. - С. 58-66.

18. Головичер Я. М. Исследование процесса автоматического управления скоростью поезда // Сб. науч. тр. / МИИТ. 1980. - Вып.661: Автоматическое и телемеханическое управление движением поездов. — С. 60-70.

19. Городской транспорт и дорожно-мостовое хозяйство / Меркулов Е. А. и др.; Под ред. М. С. Фишельсона. М.:Стройиздат, 1967. - 536 с.

20. Городской транспорт и организация движения / А. Е. Страментов, В. Г. Со-сянц, М. С. Фишельсон; Под ред. В. А. Юдина. М.: Изд. министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1960. — 352 с.

21. ГОСТ 2582-81. Машины электрические вращающиеся тяговые. Общие технические условия.

22. ГОСТ 25941-83. Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия.

23. ГОСТ Р 51387—99. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения.

24. ГОСТ Р 51541—99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав и классификация показателей.

25. Гребенюк П. Т., Долганов А. Н., Скворцова А. И. Тяговые расчеты. Справочник. М.: Транспорт, 1987. 271 с.

26. Гусева Е. Е., Сопов В. И. Исследование режимов регенерации энергии торможения поездов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Седьмая научн.-тех. Конф. -М.: МЭИ(ТУ). 2001. Т.2. С. 163-164.

27. Гуткин JT. В., Горин Н. Н. Эксплуатационные и технические параметры тягового электрооборудования высокоскоростного электропоезда // Труды ВНИИЖТ. -М.: Транспорт. 1989. С. 28-41.

28. Гришин В. К. Статистические методы анализа и планирования экспериментов. -М.: Изд-во МГУ, 1975.-128 с.

29. Дашкевич А. Б. Статистический анализ и метод нормирования расхода электроэнергии на тягу поездов. Дисс. к.т.н., М., МИИТ, 1962. 142 с.

30. Ерофеев Е. В. Принципы построения системы автоведения поездов метрополитена и пассажирских поездов при электрической тяге. Дисс. д.т.н. — М.: МИИТ, 1985.-395 с.

31. Ерофеев Е .В. Выбор оптимального режима ведения поезда на ЭЦВМ с применением метода динамического программирования // Труды МИИТ, вып.228, -М.: -1967. С 16-30.

32. Ерофеев Е. В. Определение оптимального режима ведения поезда при заданном времени хода // Вестник ВНИИЖТа. -1969. -№1. -С.54-56.

33. Ефремов И. С., Кобозев В. М., Шевченко В. В. Технические средства городского электрического транспорта: Учеб. пособие для студ. вузов спец. «Гор. электрич. транспорт». М.: Высш. шк., 1985. - 448 с.

34. Ефремов И. С., Кобозев В. М., Юдин В. А. Теория городских пассажирских перевозок: Учеб. пособие для вузов. — М.: Высш. школа, 1980. — 535 с.

35. Ефремов И. С., Косарев Г. В. Теория и расчет троллейбусов (электрическое оборудование). Ч. 1. Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа, 1981. — 293 с.

36. Ефремов И. С., Косарев Г. В. Теория и расчет троллейбусов (электрическое оборудование). Ч. 2. Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа, 1981. — 248 с.

37. Иванов М. Д., Пономарев А. А., Иеропольский Б. К. Трамвайные вагоны Т-3. М.: Транспорт, 1977. - 240 с.

38. Иващенко В. О. Алгоритмизация определения энергосберегающих режимов ведения пригородных электропоездов постоянного тока. Дисс. канд. техн. наук: 05.22.07.: ПГУПС, 2000. 125 с.

39. Идиятуллин Р.Г., Аухадеев А.Э., Колесников С.В., Вдовин A.M. «Исследование эксплуатационной надежности изоляции электрических машин» // Материалы докладов VII го аспирантско-магистрского научного семинара КГЭУ, 2004. с. 137-138.

40. Идиятуллин Р.Г., Аухадеев А.Э., Колесников С.В., Водолазов В.Н. «Разработка и внедрение экспериментальной системы энергетического аудита подвижного состава» // Известие вузов. Проблемы энергетики, Казань: КГЭУ, № 1-2, 2005 г., С. 46-49.

41. Идиятуллин Р.Г., Аухадеев А.Э., Колесников С.В., Водолазов В.Н. «Методика статистической оценки эксплуатационных параметров энергосбережения тяговых электродвигателей» // Известия вузов. Проблемы энергетики, Казань: КГЭУ, № 3-4, 2005 г. С. 48-57.

42. Инструкция по нормированию расхода электроэнергии трамвайным и троллейбусным транспортом. Отдел научно-технической информации АКХ, М.,1986. Утверждена приказом министра жилищно-коммунального хозяйства РСФСР № 646 от 29 декабря 1985 г.

43. Инструкция по учету расхода электроэнергии трамвайным и троллейбусным транспортом. Отдел научно-технической информации АКХ, М., ОНТИ, 1986.-19 с.

44. Исаев И. П. Энергетические принципы управления сцеплением колес локомотива с рельсами // Железные дороги мира. 1986, № 7, с. 2-10.

45. Исаев И. П., Головатый А. Т. Правила тяговых расчетов нуждаются в пересмотре // Локомотив. — 1992. №8. - С. 6-8.

46. Испытания локомотивов и выбор рациональных режимов вождения поездов / Е. В. Горчаков, И. П. Исаев, Н. В. Максимов и др.; Под ред. С. И. Осипова. М.: Транспорт, 1975. - 272 с.

47. Калинин В. К. Электровозы и электропоезда. М.: Транспорт, 1991. 480 с.

48. Козубенко В. Г., Тимошек И. Н., Демехин В. Ф. Оценка качества управления движением поезда // Совершенствование систем электроснабжения электрифицированных ж. д.: Межв. сб. научн. тр. / РГУПС. Ростов/Д, 1994. - С. 87-94.

49. Кондратенко А. И. Новый тяговый и моторвагонный пассажирский подвижной состав для железных дорог России // Железные дороги мира, 1998, №4, с. 3-8.

50. Костромин А. М. Оптимизация режимов вождения поездов на электронной модели // Повышение эффективности работы тепловозов: Сб. научн. тр. / Белорусский ин-т инж. ж. -д. трансп., 1973. Вып. 119. — С. 11-20.

51. Костромин А. М. Оптимизация управления локомотивом с помощью принципа максимума // Повышение эффективности работы тепловозов и тепловозных агрегатов: Сб. научн. тр. / Белорусский ин-т инж. ж. -д. трансп., 1975.-Вып. 141.-С. 3-19.

52. Костромин А. М. Оптимизация управления локомотивом. — М.: Транспорт, 1979.-120 с.

53. Кудрявицкий М. В. Оперативное построение энергооптимальной траектории движения поезда // Вестник ВНИИЖТа. 1993. - №5. С. 20-26.

54. Лохач А.В. Исследование зависимости затрат энергии на тягу поездов от условий пропуска поездопотока по участку железной дороги. Дисс. канд. техн. наук: 05.22.07.: М.,ВНИИТ, 2001.- 135 с.

55. Лоули Д., Максвелл А. Факторный анализ как статистический метод. — М.: Мир, 1967.- 145 с.

56. Лукашенок Н. Д. Тяговые расчеты с учетом особенностей движения поездов повышенной массы и длины. Дисс. канд. техн. наук: 05.22.07.: М., МИИТ, 1988.- 149 с.

57. Лучай Г. А. Тяговые расчеты при электрической тяге. 1932.

58. Львовский Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1988. - 239 с.

59. Малькевич Н. Д., Нагрей В. Я. Глубинные резервы экономии энергетических ресурсов на тягу поездов. Тез. докл. Всесоюзной науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы экономии электроэнергии и топлива на железнодорожном транспорте», М., МИИТ, 1987. с. 27-28.

60. Медлин Р. Я., Сидорова Е. А. Нормирование расхода энергоресурсов // Электрическая и тепловозная тяга. — 1989. №2. — С. 4.

61. Методические указания к типовому расчету по курсу «Основы электрической тяги» для специальности «Городской электрический транспорт». Бай-рыева Л. С., Краснов В. Ф., Прокопович А. В. — М.: Моск. энерг. ин-т, 1986. -42 с.

62. Микропроцессорные системы автоведения поездов / Л. А. Баранов, Е. В. Ерофеев, В. М. Максимов и др. // Железнодорожный транспорт, 1985, №11, с. 37-49.

63. Минов Д. К. Повышение тяговых свойств электровозов и тепловозов с электрической передачей. М.: Транспорт, 1965. 266 с.

64. Митропольский А. К. Техника статистических вычислений. — М.: Наука, 1971.-576 с.

65. Молярчук В. С. Нормирование расхода электроэнергии на тягу поездов.-М.,1962.-61с.

66. Некрасов О. А. Режимы работы магистральных электровозов. — М.: Транспорт, 1983.-278 с.

67. Нехаев В. А. Оптимизация режимов ведения поезда с учетом критериев безопасности движения (методы и алгоритмы). Дисс. докт. техн. наук: 05.22.07.: Омск, 2000. 353 с.

68. Новиков А. П. Основы теории вождения поездов. — М.: Транспорт, 1978. — 165 с.

69. Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов / Б. Я. Авдеев, Е. М. Антонюк, Е. М. Душин и др.; Под ред. Е. М. Душина. — JI.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. 480 с.

70. Павлов JI. Н. Пути сокращения расхода энергии на тягу электропоездов постоянного тока.: Дисс. канд. техн. наук: 05.22.07.-JI.: ЛИИЖТ, 1991.-138 с.

71. Павлов Л. Н., Иващенко В. О. Применение ПЭВМ для выбора энергооптимальных режимов ведения магистрального и пригородного подвижного состава. Сб. научн. тр. «Современные проблемы электрификации железных дорог России». С. Пб.: ПГУПС, 1998. - С. 71-75.

72. Павлов Л. Н., Иващенко В. О., Чернышев В. П., Чесноков Н. Н. Режимные карты ведения электровозов. С. Пб.: ПГУПС, 1994. - 27 с.

73. Петров Б. П., Степанов А. Д. Электрическое оборудование и автоматизация электрического подвижного состава, М. — Л., Госэнергоиздат, 1963, 304 с.

74. Петров Ю. П. Вариационные методы теории оптимального управления. — Л.: Энергия, ленингр. отд., 1977. 207 с.

75. Петров Ю. П. Оптимальное управление движением транспортных средств. — Л.: Энергия, 1969.-96 с.

76. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление для ВТУЗов. -М.: Наука, 1966.-552с

77. Повышение эффективности использования электроэнергии в Новосибирском трамвайно троллейбусном управлении. Экспресс - информация городской электротранспорт, №18, выпуск 5, 1983. ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР, 1983.

78. Повышение эффективности эксплуатации городского транспорта и качества дорожных работ / Под ред. Д.К. Комляновича. -Орел: 1979. -212 с.

79. Погосов В. Ю. Прогнозирование расхода электроэнергии на тягу поездов с учетом разброса параметров грузовых поездов и условий эксплуатации. Диссертация к.т.н. М.: МИИТ, 1990. - 207 с.

80. Понтрягин JI. С., Болтянский В. Г., Ганкрелидзе Р. В., Мищенко Е. Ф. Математическая теория оптимальных процессов. — М.: Наука, 1983. — 392 с.

81. Постановление Правительства Российской Федерации от 15.06.98. № 588 «О дополнительных мерах по стимулированию энергосбережения в России».

82. Почаевец Э. С. Расчет оптимальных программ автоматического ведения поезда. Диссертация к.т.н. — М.: МИИТ, 1967.

83. Почаевец Э. С. К вопросу оптимального управления движением поезда // Труды МИИТ, вып. 250, -М.: 1967.

84. Правила ремонта тяговых электрических машин троллейбусов и трамвайных вагонов. — М.: Транспорт, 1978. Утверждены приказом по Министерству жилищно-коммунального хозяйства РСФСР №84 от 02.03.77.

85. Правила технической эксплуатации трамвая. Министерство транспорта РФ. 1993. — 99 с.Утверждены Министерством транспорта Российской Федерации 26.11.92 г.

86. Правила тяговых расчетов для поездной работы / МПС СССР. М.: Транспорт, 1985.-287 с.

87. Пронтарский А. Ф. Системы и устройства электроснабжения. М.: Транспорт, 1983.-264 с.

88. Рациональные режимы вождения поездов и испытания локомотивов / Е. В. Горчаков, И. П. Исаев, Л. Г. Козлов и др. Под ред. С. И. Осипова. М.: Транспорт, 1984. 280 с.

89. Резник М. Я., Черток М. С. Учебное пособие для водителей трамвая 1-го класса. М., Стройиздат, 1964. - 372 с.

90. Рекомендации по нормированию скоростей сообщения трамвайных вагонов и троллейбусов. Отдел научно-технической информации АКХ, М., 1981. Утверждены приказом министра жилищно-коммунального хозяйства РСФСР № 260 от 8 мая 1981 г.

91. Рекомендации по составлению карт вождения трамвайных вагонов и троллейбусов. Отдел научно-технической информации АКХ, М., 1980. Утверждены приказом министра жилищно-коммунального хозяйства РСФСР № 124 от 6 марта 1980 г.

92. Розенфельд В. Е., Сидоров Н. Н., Кузин С. Е. Электрические железные дороги. М.: Трансжелдориздат, 1951. - 536 с.

93. Сидельников В.М. Выбор оптимального управления локомотивом с использованием ЭЦВМ // Вестник ВНИИЖТа. -1965. -№2. -С.52-58.

94. Сидорова Н. Н. Энергоемкость перевозочного процесса в электрической тяге поездов и обоснование путей энергосбережения. Дис. докт. техн. наук: 05.22.07.: М.: МИИТ. -2001, - 273с.

95. Сидоров Н.Н., Шинская Ю.В. Расчет оптимального режима ведения поезда метро по перегону методом динамического программирования. // Сб. трудов ЛИИЖТ, вып. 313, Л.: ЛИИЖТ -1971.

96. Системы автоматического и телемеханического управления электроподвижным составом / Л. А. Баранов, Е. В. Ерофеев, В. И. Астрахан и др. Под ред. Л. А. Баранова. М.: Транспорт, 1984. 311 с.

97. Слепцов М. А., Щуров Н. И. Методы и средства снижения потерь электроэнергии в субподсистеме электрического транспорта // Вестник МЭИ. — М.: МЭИ (ТУ). 2002. №5. - С. 65-70.

98. Слепцов М.А., Щуров Н.И. Математическое описание процессов движения электрофицированных транспортных средств с учетом случайных факторов // Вестник МЭИ. -М.: МЭИ(ТУ). 2002. -№5 -С.65-70

99. Смирнов Н. В., Дунин-Барковский И. В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М.: Наука, 1969. -511 с.

100. Смялковский Е.Х. Пути экономии эл. энергии в системе пассажирских перевозок. Диссертация к.т.н. М.: МИИТ, 1992.

101. СНиП 2.05.09-90 «Трамвайные и троллейбусные линии», Государственный строительный комитет, Москва, 1990 254 с.

102. Сургучев В. Д. Эксплуатация и ремонт подвижного состава трамвая. — М.: Изд. министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1960. — 408 с.

103. Теория электрической тяги. Розенфельд В. Е., Исаев И. П., Сидоров Н. Н., Озеров М. И. Под ред. Исаева И. П. М.: Транспорт, 1995. 294 с.

104. Технический справочник по городскому электротранспорту. Том второй. Трамвай / Под ред. Т. А. Николаева. М.:. Изд. министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1960. - 566 с.

105. Тимошек И. Н. Выбор энергооптимальных алгоритмов управления поездом // Совершенствование проектирования и технологии работы станций и узлов: Межв. сб. научн. тр. / РГУПС. Ростов/Д, 1996. - С. 110-120.

106. Тимошек И. Н. Снижение энергозатрат на тягу поездов путем совершенствования режимов управления движением поезда. Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук:05.22.07.: Ростов на-Дону, 1996.

107. Токарев Б. Ф. Электрические машины: Учеб. пособие для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1990. -624 с.

108. Томилин А. И. Организация движения трамвая и троллейбуса. М., Стройиздат, 1969. - 240 с.

109. Турчак J1. И. Основы численных методов: Учеб. пособие. М.: Наука, 1987.-320 с.

110. Тяговые расчеты городского электротранспорта. В. А. Изъюров. Изд. министерства коммунального хозяйства РСФСР, М., 1952.-232 с.

111. Федеральный закон Российской Федерации от 3 апреля 1996 г. № 28-ФЗ «Об энергосбережении».

112. Федорова Н. Е. Современное состояние и основные направления сокращения энергопотребления на железнодорожном транспорте США, ФРГ, Франции и Великобритании. Ин-т комплекс, трансп. проблем при Госплане СССР.-М.-1987, вып. 121, с. 41-61.

113. Феоктистов В.П., Обухов В.П. Обеспечение энергоэкономических режимов вождения поездов в условиях повышенных требований по безопасности движения // Труды 2-й начн.-пр. конф. «Безопасность движения поездов», М., МИИТ, 2000. -С. 40-43.

114. Холин Н.А. Рациональное расположение остановочных пунктов городского общественного транспорта / Научн. Труды АКХ им Д.К. Памфилова, вып 140., -М.: 1997. С-45-54.

115. Цукало П. В. Экономия электроэнергии на электроподвижном составе. — М.: Транспорт, 1983. 174 с.

116. Чукова Т.С., Скворцов А.И. Тяговые расчеты на ЭВМ // Электрическая и тепловозная тяга. -1972. -№5. -С.11-12.i'

117. Щуров Н. И. Методы и средства экономии и повышения эффективности использования энергии в системе городского электрического транспорта. Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора техн. наук: 05.09.03.: Новосибирск, 2003.

118. Щуров Н. И. Энергосберегающие технологии в системах рекуперативно-реостатного торможения // Совершенствование технических средств электрического транспорта. Новосибирск: НГТУ. — 2001. - Вып. 2. - С. 5-16.

119. Юдин В. А., Самойлов Д. С. Городской транспорт. Учебник для вузов. -М., Стройиздат, 1975. 287 с.

120. Яковлев Д. В., Косарев В. В., Мурзин JI. Г. Экономичный режим ведения поезда // Электрическая и тепловозная тяга. -1976. -№ 6-7. -С.8-12.

121. Schmidt G., Forres-Peraza М. Energooptimale fahrpogramme fur schienenfahrzeuge // Glasers Annalen 1969, №9

122. Kotovic P., Singh G., Minimum Energy control a traction motor // IEEE Transactions. Automatic control, 1972. —247 c.