DOI: https://doi.org/10.15802/stp2013/9584

### Theoretical aspects and methods of parameters identification of the electric traction system devices. Method of cyclic current-voltage characteristics

T. M. Mishchenko

#### Abstract

Purpose. To define the characteristics of numerical calculations of mathematical model with one or more cyclic current voltage characteristics (CVC). This is an urgent problem, since any electric traction system device and electrified track in general, like non-linear passive or active two-terminal network in the present operating mode is described by current-voltage characteristic (CVC), which is based on the given input voltage and input current. Me-thodology. The electromagnetic process calculation in the power circuits of traction electric energy supply is the probabilistic task with solving nonlinear stochastic differential equations requiring for the development of special methods. Given the calculation difficulty, it is reasonable to perform them either by real CVC graph bypass or initially by applying its equivalent replacement with, for example, an ellipse. Findings. Numerical calculations of the mathematical model with one or more cyclic CVC can be performed by “real” CVC bypass or by "idealization" i. e. approximate replacement of real cyclic CVC. Originality. This paper presents the dynamic CVC of the DS3 and 2ES5K electric locomotives at different currents of electric locomotives. Practical value. Cyclic CVC normally and definitely can be applied in the system of electromagnetic state equations while transient state calculating in the traction system. Therefore while calculating the experimentally obtained CVC for the most “difficult and complex” (or/and the “easiest”) mode is applied.

#### Keywords

identification of parameters, electrified track; modeling; electromagnetic processes; transient state; electric locomotive; non-linear passive or active two-terminal network

PDF (Українська)

#### References

Mіshchenko T.M. Teoretychnі aspekty ta metody іdentifіkatsіi parametrіv pristroiv systemy elektrichnoi tiagy. Metod mittievykh potuzhnostey; paralelne ziednannia elementіv [Theoretical aspects and methods of the parameters identification of the electric propulsion devices the swing capacity method; the parallel connection of the elements]. Vіsnyk Dnіpropetrovskoho natsіonalnoho unіversitetu zalіznychnoho transportu іmenі akademіka V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, issue 41, pp. 86-91.

Mіshchenko T.M. Teoretychnі aspekty ta metody іdentifіkatsіi parametrіv pristroiv sistemy elektrichnoi tiagy. Metod mittievykh potuzhnostey; paralelne ziednannya elementіv [Theoretical aspects and methods of the parameters identification of the electric propulsion devices the swing capacity method; the series connection of the elements]. Vіsnyk Dnіpropetrovskoho natsіonalnoho unіversitetu zalіznychnoho transportu іmenі akademіka V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, issue 42, pp. 121-126.

Kostin M.O., Sheikina O.G. Teoretychnі osnovy elektrotekhnіk. T. 3 (Theoretical foundations of electrical engineering, Vol. 3.), Dnepropetrovsk: DNUZT, 2011. 236 p.

Maevskiy O.A. Energeticheskie pokazateli ventilnykh preobrazovateley [Energetic indices of the valve inverter]. Moscow, Energiya Publ., 1978. 320 p.

Maevskiy O.A Metody opredeleniya reaktivnoy moshchnosti nelineynykh elektricheskikh tsepey s pomoshchyu ikh tsyklicheskykh kharakteristik [Methods of reactive power determination of non-linear electric circuits by their cyclic characteristics]. Vestnik Kharkovskogo politekhnicheskogo instituta [Bulletin of the Kharkov Polytechnic Institute], 1970, no. 45, vol. 4, pp. 9-17.

Simonyi K. Theoretische Elektrotechnik. Berlin, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften Publ., 1964. 773 p.

Privalov I.I. Analiticheskaya geometriya [Analytic geometry]. Moscow, Nauka Publ., 1966. 272 p.

Lingen J., Schmidt P. Strombelastbarkeit von Oberleitungen des Hochgeschwindigkeitsverkehrs. Elektrische Bahnen, 1996, no. 94, pp. 38–44.

Milz K. Elektrfizierungssysteme für den Hochgeschwihdigkeitsverkehr. Elektrische Bahnen, 1991, no. 89. pp. 323– 325.

#### GOST Style Citations

1. Міщенко, Т. М. Теоретичні аспекти та методи ідентифікації параметрів пристроїв системи електричної тяги. Метод миттєвих потужнос-тей; паралельне з’єднання елементів / Т. М. Міщенко // Вісник Дніпропетр. нац. ун–ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна – Д. : ДНУЗТ, 2012. – Вип. 41. – С. 86–91.

2. Міщенко, Т. М. Теоретичні аспекти та методи ідентифікації параметрів пристроїв системи електричної тяги. Метод миттєвих потужнос-тей; послідовне з’єднання елементів / Т. М. Міщенко // Вісник ДНУЗТ Вісник Дніп-ропетр. нац. ун–ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна – Д. : ДНУЗТ, 2012. – Вип. 42. – С. 121–126.

3. Костін, М. О. Теоретичні основи електротехніки / М. О. Костін, О. Г. Шейкіна. – Д. : ДНУЗТ, 2011. – Т. 3. – 236 с.

4. Маевский, О. А. Энергетические показатели вентильных преобразователей / О. А. Маевский. – М. : Энергия, 1978. – 320 с.

5. Маевский, О. А. Методы определения реактив-ной мощности нелинейных электрических це-пей с помощью их циклических вольт-ампер-ных характеристик / О. А. Маевский // Bестник НТУ «ХПИ». – Х. : ХПИ, 1970. – № 45(93) : Преобразовательная техника. – Вып. 4. – С. 9–7.

6. Simonyi, K. Theoretische Elektrotechnik / K. Simonyi. – Berlin : VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, 1964. – 773 р.

7. Привалов, И. И. Аналитическая геометрия / И. И. Привалов. – М. : Наука, 1966. – 2752 с.

8. Lingen, J. Strombelastbarkeit von Oberleitungen des Hochgeschwindigkeitsverkehrs / J. Lingen, P. Schmidt. // Elektrische Bahnen 94 (1996), ½ : Р. 38–44.

9. Milz, K. Elektrfizierungssysteme für den Hochgeschwihdigkeitsverkehr / K. Milz // Elektrische Bahnen. – 1991. – № 11. – Р. 323–325.

### Cited-by:

1. PARAMETERS IDENTIFICATION OF THREE-PHASE TO CONTINUOUS CURRENT SYSTEMS DEVICES BY THE TIME SERIES METHOD
T. M. Mishchenko
Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport  Issue: 2(74)  First page: 67  Year: 2018
doi: 10.15802/stp2018/130018

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

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