Общие и технические вопросы по ОТ

[san9pro]

Знатоки прошу помочь 

Идея такая, нужно модернизировать силовую схему троллейбуса. Хочу внедрить (только в теории) ионисторную батарею которая будет питать троллейбус на старте а при торможении делать рекуперацию и заряжать саму батарею.
Вот только не знаю как будет выглядеть сама схема и как подобрать нужную батарею ионисторов.
Привожу саму силовую схему троллейбуса, и надеюсь на вашу помощь.

[apeks]

                 Работа очень сложная.  Просто так ничего не выйдет. Ионистор не подходит иза большой девиации напряжения при его работе. И еще даже если вы получите некоторые советы тут вы сами сможете довести изделие?

[apeks]

            Если все делать правильно то это уже будет тролейэлектробус. Он сможет ездить от контактной сети и от батареи. Батарея только ЛЖФ.

[san9pro]

как я примерно представляю то после модернизации схема будет выглядеть примерно так: с помощью системы управления будут переключаться ключи когда троллейбус стартует питается от батареи когда тормозит заряжает её. саму систему  управления мне делать ненужно, работа только теоретическая и особой точности не требует )))
поэтому даже небольшие советы или взгляд со стороны уже помощь )

[ДмитрийМver2.0]

Курсовой или диплом ?

[san9pro]

 ДмитрийМver2.0, диплом

[ДмитрийМver2.0]

Там вроде мотор переключается, ионисторы не окажутся под обратным напряжением? Ну и наверное надо какой-то стабилизатор тока в цепи ионистора для ограничения зарядного тока. и ключ для шунтирования схемы токоограничения при разряде ионистора на двигатель.

[ElectricBus]

Идея такая, нужно модернизировать силовую схему троллейбуса. Хочу внедрить (только в теории) ионисторную батарею которая будет питать троллейбус на старте а при торможении делать рекуперацию и заряжать саму батарею.

Для начала, было бы полезно определиться:
-с алгоритмом управления КНЭ: будет ли он запитан только в период пуска-торможения (буферный режим) или предполагается подзарядка при равномерном движении...? 
-с количественными показателями КНЭ-предусматривается ли возможность использования как источника электроэнергии для автономного движения или только в том же буферном режиме (тогда КНЭ получается легче и дешевле)?
Далее. В технических данных троллейбусных машин есть такое понятие, как время ускорения. Обычно принимается, что с полной загрузкой, на ровном участке дороги, троллейбус набирает скорость 50 км/ч за 20-25 с. Тогда, если КНЭ будет работает только в буферном режиме, то можно принять за условие обеспечение/покрытие затрат энергии в период пуска.
Если я не ошибаюсь, на представленном изоражении ТИСУ. Тогда нужно помнить, что в их ранних проектировках предусматривалось лишь реостатное тороможение (например, простая и эффективная ТИСУ троллейбуса Skoda Tr14 Вам уже не подойдет), а рекуперация-в более поздних. Обычно, обе функции электроторможения: рекуперативная и реостатная объединияются в РРТ, поэтому для своего исследования, Вам необходимо выбрать именно такую ТИСУ.
Рассмотрите возможность интегрирования КНЭ на вход в ТИР. Тогда он будет «сам задавать» алгоритм работы коммутационного блока КНЭ...

[Вячеслав М]

Ув. Николай , как часто производители используют асинхронные двигатели в качестве тяговых ? Если можно , примеры .

[ElectricBus]

Ув. Николай , как часто производители используют асинхронные двигатели в качестве тяговых ? Если можно , примеры.

Здравствуйте, Вячеслав М, давненько Вас не было.
Даже не знаю, как ответить, Вы не конкретизировали вопрос, в частности, о каких производителях идет речь: своих или зарубежных и в каком виде транспорта?
Если ответить в общем, то "асинхронное безумие" надсаживается большинством производителей электрического ОТ...

[Вячеслав М]

Я имел ввиду общие тенденции и в частности Украинских производителей троллейбусов и трамваев . И почему Вы думаете , что это безумие ?

[ElectricBus]

Общая тенденция направлена к увеличению (иногда, просто принудительному) выпускаемого/закупаемого подвижного состава общественного транспорта, оснащенного асинхронным тяговым электродвигателем (АТЭД).
На территории бывшего Союза не так уж и много стран, в которых налажено производство троллейбусов/трамваев. При этом, почти все производители ПС ОТ используют:
- комплект тягового электрооборудования (КТЭО): российский - "Чергос", "ЭПРО", "Ирбис", "АрсТерм", "Вектор", белорусский "ЭТОН", чешский "Cegelec", редко (в основном белорусы) оборудование знаменитого "Kiepe-Electrik"...
- АТЭД: российские - АТЧД-250, ДТА, ТАД, ДАТ-Т, чешские "Skoda" серии ML...
По Украине. Здесь все "глухо"-собственного производства асинхронного тягового электропривода нет (во всяком случае, мне об этом неизвестно), поэтому все необходимое для производства троллейбусов "Богдан", "ЛАЗ", а теперь еще и новый "БАЗ-Эталон" закупается/импортируется из России, частично из Чехии и Китая... Разработанный несколько лет назад, харьковским "Электротяжмашем", тяговый асинхронный электродвигатель для троллейбуса (или гибридного автобуса) АД-903, насколько мне известно, в серию так и не пошел...
Так что, если не боитесь украинских "реалиев", то ниша производителя КТЭО для троллейбуса свободна...

По "асинхронному безумию". Мне бы не хотелось вступать в спор о достоинствах и недостатках тягового асинхронного электропривода (ТАЭП) на электротранспорте. Скажу краткими фразами. Хорошего ТАЭП (как и хорошего АТЭД), во всяком случае из перечисленных, который бы соответствовал характеристикам и принципу работы электротранспорта, на сегодня нет (ну или почти нет)... Более или менее внятное векторное управление АТЭД используется лишь в 30% КТЭО ТАЭП, а в 30% производитель такого оборудования вообще "втюхивает" скалярное... Конструктив СНГ-шных АТЭД (например, для троллейбуса), напоминает просто "раздутый" промышленный АЭД, по весу практически сравнимый с коллекторным ТЭД и зачастую оказывается малоприспособлен для тяги в городском трафике (периодические перегревы)... "Легенда" о дешевизне АТЭД, скажем так, не всегда соответствует действительности... "Космические" цены на КТЭО ТАЭП в эксплуатации малообоснованны... Ну и. т. д...

[ElectricBus]

Перенесено из темы "Элетробус

Дядя Витя:

И вообще, существуют ли гибриды "3 в 1", способные работать от разных источников тока- контактной сети, аккумуляторов и бортового ДГ? Мне кажется, это была бы в наше время (пока удельная ёмкость аккумуляторов всё ещё мала, а сами они непомерно дороги) наиболее правильная концепция городского ТС для крупных городов. А выглядеть всё должно примерно так: там, где есть КС- используем её. Там где нет (маршрут может быть комбинированным)- едем на батарее. Дизель- генератор же используется крайне редко. Во-первых, в случае неожиданного обесточивания КС- если маршрут комбинированный, пройти его целиком на одних аккумуляторах без использования КС будет непросто- их ёмкости может не хватить, вот тут и пригодится ДГ. Во-вторых, он нужен для маневровых работ на территории парка. И всё. То есть, использоваться он будет нечасто- не более 5-10% общего пробега ТС. А это значит, что требования к нему будут совсем не такими, как к ДГ, работающему постоянно (как, например, на том же ЗИС-154). Его совершенно не нужно делать "грузового" или "автобусного" типа- массивным низкофорсированным агрегатом, рассчитанным на огромный ("под миллион км") ресурс. Наоборот, это должен быть очень лёгкий и компактный, высокофорсированный дизель "легкового" типа, "заточенный" под работу в режиме максимального КПД. Такой можно будет разместить где угодно- в заднем свесе, под полом (если ТС не низкопольное, а хотя бы полунизкопольное) или даже на крыше. Да, ресурс будет в разы ниже, агрегат, возможно, будет шумным, т.к. будет работать на довольно высоких оборотах. Но это никуда не годится, если он работает постоянно. Здесь же будет примерно так- в случае аварии, обесточившей КС, наш "гибрид" продолжает движение по маршруту на аккумуляторах. И, скорее всего, благополучно дотягивает до конечной и возвращается на участок с КС, неисправность которой к тому времени уже устранят. И лишь при самом худшем раскладе, когда это не получилось, и аккумуляторы сели, будет запущен дизель и ТС, хоть и с меньшим комфортом (и, возможно, чуть меньшей скоростью) продолжит движение по маршруту, а не замрёт беспомощно в ожидании устранения неисправности. То же и в парке- там можно будет вообще не вешать КС- по территории машины смогут двигаться как на аккумуляторах, так и на дизеле. С ремонтопригодностью тоже всё в порядке- отсутствие соединения с трансмиссией ( если гибрид будет последовательным) может сделать его легкосъёмным- "ДГ модуль" можно будет извлечь и поставить буквально в течении нескольких минут.
Многие возразят, что подобная конструкция будет слишком сложной. Будет, если... сделать её такой- набить неоправданно большим количеством электроники и прочих излишеств. А также проектировать его "с нуля", при этом угрохав значительную часть бюджета, выделенного на конструирование, не непосредственно на ДЕЛО, а на всякую ерунду вроде "нанотехнологий" и модных электронных "фишек". Но ведь можно сделать такое ТС и относительно простым! Самый доступный вариант- использовать как базовую уже имеющуюся, проверенную временем конструкцию (какой-нибудь хорошо зарекомендовавший себя серийный троллейбус), дополнив его АКБ и "модульной" легкосъёмной ДГ установкой.

[ElectricBus]

Здравствуйте, Дядя Витя!
Кх-м, мягко говоря, с акцентом на ДГУ, содержащую «...лёгкий и компактный, высокофорсированный дизель "легкового" типа, "заточенный" под работу в режиме максимального КПД...», Вы снова повторяетесь.
Попробую в краткой форме ответить. Лично мне, такой ПС ОТ, как "гибрид 3 в1", неизвестен. Честно говоря, не совсем понимаю, зачем «городить огород», усложнять и утяжелять. "Легкий и компактный высокооборотный дизель", как правило, больше 45-50 кВт "неполноценной"  энергии выдать не сможет, хотя этого вполне достаточно, чтобы "доползти" до места зарядки или ремонта. Вы себе представляете серийный троллейбус, «нафаршированный» и ТАБ и ДГУ? К сожалению, «простым» такое ТС не получится...
Описанный Вами алгоритм работы, вполне укладывается в два независимых источника энергии (в случае серьезной поломки, есть штатный тягач). Дополню информацию тем, что троллейбус с ТАБ уже эксплуатируется. Это СТ-6217 ( о котором я уже упоминал). Производители иногда называют его контактный электробус (надеясь на безграмотность потребителей). Но правильное название такой машины-троллейбус с длительным режимом АХ-автономного хода (хотя и это слишком громкая заявка). Машина получилась неплохая, но переутяжеленная. Кроме того, дальность автономного хода на ТАБ, скажем так, не совсем соответствует действительности...

[ElectricBus]

Дядя Витя:

v_nikolay, отвечу по порядку.
1) Дядя Витя 
2) К сожалению, чтобы донести любую идею до людей (даже не до всего человечества, а до небольшой группы увлечённых одним с тобой делом) повторяться приходится, без этого никак. Я не Вас имею в виду, не подумайте. Я вообще, в целом. Без многократных повторений ничего не выйдет...
3) Для чего нужен небольшой ДГУ на основе высокофорсированного дизеля и каковы должны быть его параметры? Зачем вообще городить огород? Попробую пояснить.
а) Вы сами же упомянули про СТ-6217 и его основные недостатки, главный из которых- дальность автономного хода, далёкая от заявленной.  В переводе на простой человеческий язык это означает, что батарея данного ТС может просто сдохнуть в самый неподходящий момент, и гарантировать дальнейшее движение по маршруту в любых условиях (например, пробка, час-пик и рельефная местность на данном участке маршрута) на одном аккумуляторе, увы, нельзя
Вот для таких ситуаций ДГ и нужен. Чтобы никакой тягач вызывать не требовалось, и машина не только смогла бы дойти до места ремонта, но и продолжить работу на маршруте, например, до устранения неисправности КС.
в) ДГ, конечно, должен иметь достаточную мощность- не менее 100-130 кВт. Способен ли выдать такую компактный и лёгкий ДГ? А почему, собственно, нет? Современный легковой дизель имеет удельную мощность порядка 50 кВт на литр рабочего объёма и даже больше. Стало быть, 2-литровый двигатель способен выдать необходимые 100 кВт. А это совсем небольшой (по автобусным масштабам) "моторчик". Сам генератор массивен и тяжёл? Опять же, и здесь существуют электрические машины, способные на немалую отдачу при относительных компактности и весе. Конечно, надо учесть, что мощность ДВС должна быть чуть больше мощности генератора, и много других факторов. Но при всём при этом создание компактного ДГ-модуля с отдачей чуть больше 100 кВт- задача отнюдь не научно- фантастическая а вполне реалистичная. Да, такой агрегат не будет рассчитан на обеспечение огромного ресурса, он будет не таким долговечным, как силовые установки обычных ТС- грузовиков и автобусов. Но ему этот огромный ресурс и не нужен! Его задача- поработать часок- другой за смену (а то и меньше), помогая батарее или даже полностью её заменяя в случае полного "сдыхания" (что маловероятно). Вот и всё!
с) Сложность? Да, совсем уж просто не получится. Даже хороший велосипед не так прост, как может показаться. Но ничего Сверхсложного, КМК, здесь нет. Задача вполне выполнима в наше время и при существующих технологиях.
d) Наличие ДГУ позволит снизить вес и размеры тяговой батареи, т.к даже в случае её полной "посадки" ТС не обездвижится, да и довести до этого машину надо будет умудриться- ведь ДГУ будет по мере необходимости запускаться, подзаряжая батарею.
е) Теоретически, такая машина (или точнее сказать, ТИП городского ТС) могла бы заменить в больших городах как существующие троллейбусы, так и автобусы с созданием новых комбинированных маршрутов как на базе имеющихся "чисто троллейбусных" и "чисто автобусных", так и вновь разработанных. Разумеется, это должна быть удачная, грамотно спроектированная и качественно сделанная машина, а не сырой полуфабрикат, тупо выпущенный на улицы "для галочки", под рукоплескания чиновников, задача которых- вовремя выполнить указ, спущенный сверху, а на то, как всё это будет работать- им наплевать...
Нынешние "троллейбусы с увеличенной дальностью автономного хода" на одних батареях, без дополнительного автономного источника тока пока на это не способны.

[ElectricBus]

по 1) Виноват, исправился...
по 2) Будем считать, что пояснение принято...
по 3):
а), e), d) СТ-6217 является троллейбусом с ДРАХ. То есть, основной режим его работы-под контактной сетью, а движение от аккумуляторов-вспомогательный.
(К информации. Автономный ход ОТ-это изначально служебно-аварийная система, предназначенная для движения в нештатной ситуации-обрывы КС, заторы, аварии на дорогах, движение по территории депо, и.т.п). Практически все троллейбусы уважаемых фирм за рубежом (во всяком случае в Европе), оснащаются системой АХ, будь то ДГУ, АКБ или даже КНЭ)).
В последнее время, производители стали "играться" с АХ, выдавая его за "второй источник энергии" и "подгоняя" такой ПС под "дуобус"... В троллейбусе с ДРАХ СТ-6217, во время движения под КС, происходит заряд АКБ, что в общем-то препятствует его разряду до описанной Вами "дохлости", так как он не удаляется далеко от участков с КС...
Что касается создания гибрида "3 в 1". В принципе, наличие указанной ДГУ позволит снизить вес ТАБ, но при этом увеличит вес самого ПС (и не факт, что равнозначно). Все же думаю, это "необоснованное" дублирование системы АХ...
Если необходимо штатное! движение по маршруту, на котором присутствуют участки с контактной сетью и без таковой (примерно равной длины), то для этого давно придуман дуобус (либо троллейбус, оснащенный, равнозначной по мощности (или хотя бы не менее 0,75) штатному тяговому двигателю, ДГУ):




в), с) В Европе сейчас выпускается и эксплуатируется такой троллейбус "Skoda-Irisbus Tr24", кузов которого (от автобуса Irisbus Citelis) изначально позволяет разместить систему АХ на основе ДГУ:

По заказу эксплуатирующих предприятий, в него может быть интегрирована комплектная ДГУ-IVECO Kircsh APU 100 DIMPE, мощностью 100 кВт. Эта ДГУ состоит из относительно легкого высокооборотного (около 2500 об/м) дизеля и малогабаритного синхронного генератора на ПМ:


Но такое удовольствие стоит около 63500 EUR...
 

[Дядя Витя]

v_nikolay, конечно, не всё так просто...
Собственно говоря, да, я и имел в виду идею "дуобуса", способного работать на комбинированном автобусно- троллейбусном маршруте, а не просто дотянуть до парка в аварийном режиме. Но только в усовершенствованном варианте. Например, 50% маршрута проходит под КС, 25% по широкой многополосной городской магистрали (здесь можно использовать ДГ), а оставшиеся 25%- по центру города или какой-нибудь зоне отдыха, где высоки экологические требование и использование ДВС крайне нежелательно.
Конечно, сейчас создать такую машину- задача не самая лёгкая. А насчёт рентабельности... Если всё мерить "выгодой" (причём не выгодой для всего населения города, а лишь выгодой кучки торгашей )- то да, не пройдёт. И сегодня, увы, ситуация именно такая. Но кто знает, а вдруг произойдёт чудо и торгаши перестанут рулить всей жизнью на Земле...  Но даже учитывая сложившуюся ситуацию, можно просчитать экономическую выгоду на годы вперёд, и вполне может оказаться, что 15-20%-ное удорожание нового ТС по сравнению с обычным троллейбусом или автобусом со временем окупится. А городской транспорт служит (во всяком случае, должен служить) долго, 20-30 лет и иногда даже больше.

P.S. Да, спасибо за информацию по Шкоде Tr24. КМК, "правильный" троллейбус! Вот, в этом направлении и стоит двигаться! Со временем делая ДГУ ещё более компактной и лёгкой. ТАБ же (в дополнение к ДГУ или без него, в зависимости от требований конкретного заказчика) , позволяющие машине работать не в аварийном, а в штатном режиме- дело немного более отдалённого (но не бесконечно далёкого!) будущего. Если конструкция будет "модульной", возможен будет выпуск на одной платформе как "чистого" троллейбуса, так и машин "2 в 1" и "3 в 1". Причём с возможностью в ходе эксплуатации легко и быстро превращать один вариант в другой.

[ElectricBus]

...А городской транспорт служит (во всяком случае, должен служить) долго, 20-30 лет и иногда даже больше...

Вообще-то для троллейбуса, отраслевым стандартом (еще со времен СССР) обозначен 10-12 летний срок службы (в зависимости от "местных условий эксплуатации"... Затем стали придерживаться цифры 10 лет. Хотя, например в "Крымтроллейбусе, некоторые троллейбусы Skoda 9T, отслужили 30-40 лет !

"...спасибо за информацию по Шкоде Tr24. КМК, "правильный" троллейбус! Вот, в этом направлении и стоит двигаться! Со временем делая ДГУ ещё более компактной и лёгкой..."

"...позволяющие машине работать не в аварийном, а в штатном режиме..."

Внесу "ложку дегтя" в "бочку меда" о троллейбусе "Skoda-Irisbus Tr24" с ДГУ. К сожалению, эксплуатация этой машины в "дуобусном" варианте экономически неоправдана-средний расход солярки около 63 литров, а при полной загрузке и зимой доходит до 70    (приснопамятный ЗИС-154, со своими, "проанонсированными не самыми умными статьями", 60 литрами (а по правде около 50-55), просто "отдыхает"...)). И это в городе, с относительно спокойным рельефом..