Введение
1 Современное состояние вопроса и перспективы использования накопителей энергии в электротранспортных комплексах 14
1.1 Требования, предъявляемые к накопительным элементам для работы в системе электрического транспорта 15
1.2 Накопители энергии в системе электроснабжения 16
1.2.1 Электромеханические накопители энергии 19
1.2.2 Сверхпроводящие индуктивные накопители энергии 21
1.2.3 Емкостные накопители энергии 23
1.3 Схемотехнические решения тяговых приводов транспортных средств с накопителями энергии 28
1.3.1 Тяговые приводы с электрохимическими накопителями энергии 28
1.3.2 Тяговые приводы с емкостными накопителями энергии 31
1.4 Выводы 39
2 Повышение эффективности тяговой сети с помощью накопительных устройств 40
2.1 Режимы работы системы электроснабжения с накопительными устройствами 41
2.1.1 Накопитель энергии, установленный в системе электроснабжения 43
2.1.2 Накопитель энергии, установленный на подвижной единице з
2.2 Накопительное устройство как средство сглаживания формы потребляемого поездом тока 49
2.2.1 Оценка потерь энергии в тяговой сети при различных режимах работы накопителей энергии 55
2.2.2 Влияние увеличения массы подвижного состава на удельный расход энергии 59
2.3 Накопительное устройство как средство ограничения величины потребляемого поездом тока 61
2.3.1 Определение пропускной способности тяговой сети при использовании накопителей энергии 65
2.3.2 Режимы работы системы электроснабжения при использовании накопителя энергии в режиме ограничения тока поезда 67
2.3.3 Зависимость формы кривой тока поезда в функции длины перегона и профиля пути 70
2.4 Выводы 76
3 Определение параметров накопительного устройства для городского электрического транспорта 78
3.1 Определение массогабаритных параметров накопителя энергии 80
3.1.1 Определение закона изменения ослабления магнитного поля тягового двигателя в режиме торможения 81
3.1.2 Определение ёмкости и массы накопительного устройства 86
3.2 Исследование процесса заряда накопителя энергии в режиме торможения транспортного средства 88
3.2.1 Расчёт величины добавочного сопротивления 90
3.2.2 Модель процесса работы добавочного сопротивления в среде MatLAB 93
3.2.3 Работа схемы в режиме торможения в диапазоне средних и низких скоростей 94
3.3 Исследование работы тягового привода с накопителем энергии в режиме тяги 97
3.3.1 Исследование релейного способа управления импульсным регулятором 98
3.3.2 Математическое моделирование тягового привода с накопителем энергии 109
3.4 Выводы 112
4 Моделирование режимов работы тягового привода с накопителем энергии 114
4.1 Имитационное моделирование тягового привода с накопителем энергии в среде MatLAB Simulink 114
4.1.1 Исследование буферного режима работы накопительного устройства 117
4.1.2 Исследование работы привода в режиме ограничения максимального тока поезда 118
4.2 Исследование физической модели энергоэффективного тягового привода с накопителем энергии 122
4.2.1 Структура физической модели тягового привода с накопителем энергии 123
4.2.2 Основные элементы физической модели 124
4.2.3 Схемы силовой части установки и системы управления.. 127
4.2.4 Исследование импульсного регулятора с релейным законом управления 132
4.2.5 Исследование работы привода с накопителем энергии в буферном режиме 135
4.2.6 Исследование работы привода с накопителем энергии в режиме ограничения тока поезда
4.3 Выводы 137
Заключение 138
Список использованных источников
