Once again about determination of saving of energy for traction due to partial cut–off of traction engines of electric rolling stock

G. K. Getman, V. Ye. Vasiliev

Abstract


Purpose. In general the well known methods for determination of energy saving due to the partial traction engines cut-off based on their comparison to efficiency coefficient or to the power of energy losses do not allow objective estimation of efficiency of these measures and in a number of cases result in erroneous results and errors. The search for new more advanced methods for determination of energy saving at the partial cut-off of the traction engines is needed. Methodology. The method of calculation determination of energy saving when partial cutting-off of the traction engines is offered. It is based on the use of rationality coefficient as the loading mode of the electric power consumption for the measuring instrument of transportation activity. Findings. Using the given mathematical expressions it is possible to determine the energy saving in both the relative and absolute values and set the terms (motion speed and route gradient), under which the energy saving will take place. Originality. The method of the task solving, which is based on the evaluation of energy consumption differences for the compared variants (not on the comparison of efficiency coefficient or differences of power of energy losses) is offered. Practical value. The given methodology allows obtaining more exact conclusions in relation to the electric power consumption, as the comparison of energy losses power or the efficiency coefficient does not determine precisely the electric power consumption for traction. Therefore the conclusions based on the comparison of power of energy losses or efficiency coefficient can appear inexact.


Keywords


electric power consumption; train traction; electric traction; cut-off of the part of traction engines

References


Klassen G.Ya., Medlin R.Ya., Rozhdestvenskiy S.M., Usmanov Yu.A. Analiz zatrat elektroenergii na tyagu elektrovozami so skhemoy distantsionnogo otklyucheniya chasti dvigateley [Analysis of the energy consumption for traction of electric locomotives with the scheme of remote cut-off of the part of engines]. Sbornik nauchnykh trudov OMIITa [Proc. of Omsk Institute of Railway Engineers], 1974, issue 163, pp. 45-50.

Varlamov A.A., Tarasov N.G. Chastichnoye otklyucheniye tyagovykh dvigateley na elektrovozakh peremennogo toka [Partial cut-off of the traction engines]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga – Electric and diesel traction , 1969, no. 12, pp. 8-9.

Getman G.K., Vasilyev V.Ye. O raschetnom opredelenii ekonomii elektroenergii pri chastichnom otklyuchenii tyagovykh dvigateley elektropodvizhnogo sostava [On the determination of the effectiveness of the calculated energy savings for electric traction]. Zaliznychnyi transport Ukrainy – Railway Transport of Ukraine, 2011, no. 4, pp. 51-54.

Getman G.K. Teoriya elektricheskoy tyagi: v 2 t. [Theory of electric traction in 2 vol.]. Dnipropetrovsk, Makovetskiy Publ., 2011. 363 p.

Getman G.K., Vasilyev V.Ye. Analiz raskhoda elektroenergii na tyagu karyernykh poyezdov [Analysis of the energy consumption for the traction of trains]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2011, issue 36, pp. 70-74.

Zakoryukin V.L., Goncharov V.I. Avtoregulirovaniye moshchnosti elektrovoza VL22M pri dvoynoy tyage [Automatic control of the power of electric locomotive VL22M with double-heading]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga – Electric and diesel traction, 1969, no. 7, pp. 21-23.

Bortsov P.I., Dubrovskiy Z.N., Kurbasov A.S., Bystritskiy Kh.Ya. I vse zhe dvigateli otklyuchat ne sleduyet [And still you should not cut-off the engines]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga – Electric and diesel traction, 1978, no. 10, pp. 35-37.

Krasovskyi P.Yu. Skladovi vtrat elektroenerhii v elementakh system elektropostachannia [Components of the power losses in the elements of power supply systems]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2009, issue 27, pp. 77-80.

Kuznetsov V.H., Poliakh O.M., Poliakh A.O. Doslidzhennia vplyvu pokaznykiv transportnoho potoku na vtraty elektroenerhii v tiahovii merezhi [The influence of traffic flow values on the energy losses in the traction network]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2011, issue 36, pp. 84-88.

Kuznetsov V.H., Ivanov M.O., Matusevych O.O. Normuvannia vytrat elektroenerhii na vlasni potreby postiv sektsionuvannia ta punktiv paralelnoho ziednannia postiinoho strumu [Rationing of electric energy consumption for the own needs of sectioning points and the points of parallel connection of DC]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2008, issue 25, pp. 30-33.

Kulish V.F. O chastichnom otklyuchenii tyagovykh dvigateley [About partial cut-off of the traction engines]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga – Electric and diesel traction, 1977, no. 2, p. 44.

Legostayev V.A. Ekonomiya elektricheskoy energii na elektropodvizhnom sostave [Electric energy saving on the electric roling stock]. Moscow, Transport Publ., 1956. 34 p.

Lohvinova N.O., Bosyi D.O., Poliakh O.M. Zmenshennia ekspluatatsiinykh vytrat za dopomohoiu enerhooptymalnoho rukhu poizdiv [Reducing of operating costs using the energy-optimal train movement]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, issue 42, pp 110-113.

Medlin R.Ya., Rozhdestvenskiy S.M., Usmanov Yu.A. Ekonomiya energii pri otklyuchenii chasti tyagovykh dvigateley na elektrovozakh postoyannogo toka i metodika yeye opredeleniya [Energy saving when cutting-off the part of traction engines on the electric locomotives of DC and the methodology of energy saving determination]. Sbornik nauchnykh trudov OMIITa [Proc. of Omsk Institute of Transport Engineers], 1974, issue 163. pp. 33-44.

Nekrasov O.A., Rakhmaninov V.I. O raschetnom opredelenii effektivnosti sredstv ekonomii energii pri elektricheskoy tyage [On the effectiveness determination of the measures of energy savings for electric traction]. Trudy VNIIZhTa [Proc. of VNIIZhT], 1977, issue 578, pp. 57-74.

Sablin O.I., Bondar O.I. Ratsionalnoye regulirovaniye ustanovlennoy moshchnosti tyagovogo sredstva v protsesse dvizheniya [Sound management of the set capacity of the traction plant in the process of motion]. Elektrifіkatsіia transportu – Transport electrification, 2011, no. 2, pp. 68-71.

Tekhnicheskiy otchet VElNII № EM-3-74. Tipovyye ispytaniya tyagovogo dvigatelya TL-2K [Technical report no. EM-3-74. Standard tests of traction engine TL-2K]. Novocherkassk, Tipografiya NEVZ Publ., 1974. 36 p.

Dalla Chiara В., Ricagno R., Santarelli M. Sostenibilita energetica dei transporti: analisi dei consumi e della soluzione ferroviaria. Ingegneria ferroviaria, 2008, no. 6, pp. 531-543.

Muller A. Energieeinkauf und -bereitstellung der Deutschen Bahn AG jetzt aus einer Hand. Die Eisenbahntechnik, 2001, no. 3, pp. 121.

Netz M. Technische Assistenzsysteme der Deutschen Bahn unterstiitzen Energie sparendes Fahrer. Eisenbahntechnische Rundschau, 2005, no. 10, pp. 595-598.

Niessen M., Schaarschmidt J. Elektrischer Betrieb bei der Deutschen Bahn im Jahre 1996. Elektrische Bahnen, 1997, no. 1-2, pp. 3-11.


GOST Style Citations


1. Анализ затрат электроэнергии на тягу электровозами со схемой дистанционного отключения части двигателей / Г. Я. Классен, Р. Я. Медлин, С. М. Рождественский, Ю. А. Усманов // Сб. науч. тр. ОМИИТа. – Омск, 1974. – Вып. 163. – С. 45–50.

2. Варламов, А. А. Частичное отключение тяговых двигателей на электровозах переменного тока / А. А. Варламов, Н. Г. Тарасов // Электрическая и тепловозная тяга. – 1969. – № 12. – С. 8–9.

\3. Гетьман, Г. К. О расчетном определении экономии электроэнергии при частичном отключении тяговых двигателей электроподвижного состава / Г. К. Гетьман, В. Е. Васильев // Залізн. трансп. України. – 2011. – № 4. – С. 51–54.

4. Гетьман, Г. К. Теория электрической тяги : монография : в 2 т. / Г. К. Гетьман – Д. : Изд-во Маковецкий, 2011. – Т. 2. – 363 c.

5. Гетьман, Г. К., Анализ расхода электроэнергии на тягу карьерных поездов / Г. К. Гетьман, В. Е. Васильев // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2011. – Вип. 36. – С. 70–74.

6. Закорюкин, В. Л. Авторегулирование мощности электровоза ВЛ22М при двойной тяге / В. Л. Закорюкин, В. И. Гончаров // Электрическая и тепловозная тяга. – 1969. – № 7. – С. 21–23.

7. И все же двигатели отключать не следует / П. И. Борцов, З. Н. Дубровский, А. С. Курбасов, Х. Я. Быстрицкий // Электрическая и тепловозная тяга. – 1978. – № 10. – С. 35–37.

8. Красовський, П. Ю. Складові втрат електроенергії в елементах систем електропостачання / П. Ю. Красовський // Вісн. Дніпро- заряна. – Д., 2009. – Вип. 27. – С. 77–80.

9. Кузнецов, В. Г. Дослідження впливу показників транспортного потоку на втрати електроенергії в тяговій мережі / В. Г. Кузнецов, О. М. Полях, А. О. Полях // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2011. – Вип. 36. – С. 84–88.

10. Кузнецов, В. Г. Нормування витрат електроенергії на власні потреби постів секціонування та пунктів паралельного з’єднання постійного струму / В. Г. Кузнецов, М. О. Іванов, О. О. Матусевич // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2008. – Вип. 25. – С. 30–33.

11. Кулиш, В. Ф. О частичном отключении тяговых двигателей / В. Ф. Кулиш // Электрическая и тепловозная тяга. – 1977. – № 2. – С. 44.

12. Легостаев, В. А. Экономия электрической энергии на электроподвижном составе / В. А. Легостаев. – М. : Транспорт, 1956. – 34 c.

13. Логвінова, Н. О. Зменшення експлуатаційних витрат за допомогою енергооптимального руху поїздів / Н. О. Логвінова, Д. О. Босий, О. М. Полях // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2012.– Вип. 42. – С. 110–113.

14. Медлин, Р. Я. Экономия энергии при отключении части тяговых двигателей на электровозах постоянного тока и методика ее определения / Р. Я. Медлин, С. М. Рождественский, Ю. А. Усманов // Сб. науч. тр. ОМИИТа. – Омск, 1974. – Вып. 163. – С. 33–44.

15. Некрасов, О. А. О расчетном определении эффективности средств экономии энергии при электрической тяге / О. А. Некрасов, В. И. Рахманинов // Тр. ВНИИЖТа. – М., 1977. – Вып. 578. – С. 57–74.

16. Саблин, О. И. Рациональное регулирование установленной мощности тягового средства в процессе движения / О. И. Саблин, О. И. Бондарь // Електрифікація трансп. – 2011. – № 2. – С. 68–71.

17. Технический отчет ВЭлНИИ № ЭМ-3-74. Типовые испытания тягового двигателя ТЛ-2К. – Новочеркасск : Типография НЭВЗ, 1974. – 36 с.

18. Dalla Chiara, В. Sostenibilita energetica dei transporti: analisi dei consumi e della soluzione ferroviaria / B. Dalla Chiara, R. Ricagno, M. Santarelli // Ingegneria ferroviaria. – 2008. – № 6. – P. 531–543.

19. Muller, A. Energieeinkauf und -bereitstellung der Deutschen Bahn AG jetzt aus einer Hand / A. Muller // Die Eisenbahntechnik. – 2001. – № 3. – Р. 121.

20. Netz, M. Technische Assistenzsysteme der Deutschen Bahn unterstiitzen Energie sparendes Fahrer / M. Netz // Eisenbahntechnische Rundschau. – 2005. – № 10. – Р. 595–598.

21. Niessen, M. Elektrischer Betrieb bei der Deutschen Bahn im Jahre 1996 / M. Niessen, J. Schaarschmidt // Elek. Bahnen. – 1997 – № 1– 2. – Р. 3–11.



DOI: https://doi.org/10.15802/stp2013/17966

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)