Mathematical model of an electrical complex with the device of electrical energy storage for testing induction motors

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The research highlights the problem of developing repair infrastructure for new rolling stock, including those with asynchronous traction motors. Therefore, an electrical engineering complex for testing asynchronous motors was chosen as the object of research. The scheme of testing a pair of asynchronous machines using the method of mutual loading is considered. To smooth out current surges in transient modes, an electric energy storage device is used in this scheme. As a result of the research, a mathematical model of the test circuit in question was obtained, which considered an energy storage device connected to a DC link of the test circuit. The solution of the test problem to verify the operability of the considered circuit showed its high efficiency in smoothing current surges in transient modes in the mutual load circuit.

About the authors

Viktor V. Kharlamov

Omsk State Transport University

Author for correspondence.
Email: emoe@omgups.ru
ORCID iD: 0000-0003-3621-3377
SPIN-code: 5093-8463
Scopus Author ID: 7006332004

Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Electrical Machines and General Electrical Engineering Department

Russian Federation, Omsk

Denis I. Popov

Omsk State Transport University

Email: popovomsk@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9519-1062
SPIN-code: 8506-9250
Scopus Author ID: 57200090858

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of Electrical Machines and General Electrical Engineering Department

Russian Federation, Omsk

Pavel S. Sokolov

Omsk State Transport University

Email: emoe@omgups.ru
ORCID iD: 0000-0001-9945-8836
SPIN-code: 9475-2198

Graduate Student of Electrical Machines and General Electrical Engineering Department

Russian Federation, Omsk

References

  1. Sayt gruppy kompaniy SINARA [Website of the SINARA Group of companies]. URL: https://sinaratm.ru/media/news/ (accessed: 26.03.2024). (In Russ.).
  2. Dolgosrochnaya programma razvitiya otkrytogo aktsionernogo obshchestva «Rossiyskiye zheleznyye dorogi» do 2025 goda (utv. rasporyazheniyem Pravitel’stva Rossiyskoy Federatsii ot 19 marta 2019 g. № 466-p [Long-term development program of JSC «Russian Railways» until 2025 (Approved by the Decree of the Government of the Russian Federation dated March 19, 2019 No. 466-p. URL: http://static.government.ru/media/files/zcAMxApAgyO7PnJ42aXtXAga2RXSVoKu.pdf (accessed: 26.03.2024). (In Russ.).
  3. Ivanov P. Yu., Dul’skiy E. Yu., Khudonogov A. M., Ivanov V. N. Teoreticheskoye obosnovaniye mekhanizma lokal’nogo peregreva izolyatsii v rezhime puska asinkhronnykh vspomogatel’nykh mashin [Theoretical substantiation of the mechanism of local overheating of insulation in the start-up mode of asynchronous auxiliary machines] // Transportnaya infrastruktura Sibirskogo regiona. Transport Infrastructure of the Siberian Region. 2016. Vol. 2. P. 378–382. EDN: WHUPDR. (In Russ.).
  4. Ivanov P. Yu., Agafonov V. M., Dul’skiy E. Yu. Matematicheskoye modelirovaniye protsessa nagreva izolyatsii obmotki statora asinkhronnoy vspomogatel’noy mashiny elektrovoza [Mathematical modeling of the process of heating of stator winding insulation of electric locomotive's asynchronous auxiliary machine] // Sovremennyye tekhnologii. Sistemnyy analiz. Modelirovaniye. Modern Technologies. System Analysis. Modeling. 2016. No. 1 (49). P. 183–189. EDN: VSYEJN. (In Russ.).
  5. Ivanov P. Yu., Dul’skiy E. Yu., Khudonogov A. M. Lokal’nyy peregrev izolyatsii asinkhronnykh vspomogatel’nykh mashin elektrovozov v perekhodnykh rezhimakh raboty [Local insulation overheating of asynchronous auxiliary machines of electric locomotives in transient operating conditions] // Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2016. Vol. 20, no. 11 (118). P. 194–200. doi: 10.21285/1814-3520-2016-11-194-200. EDN: XEFJJJ. (In Russ.).
  6. GOST 7217-87. Mashiny elektricheskiye vrashchayushchiyesya. Dvigateli asinkhronnyye. Metody ispytaniy [Rotating electrical machines. Asynchronous motors. Test methods]. Moscow, 2002. 41 p. (In Russ.).
  7. GOST R 53472-2009. Mashiny elektricheskiye vrashchayushchiyesya. Dvigateli asinkhronnyye. Metody ispytaniy [Rotating electrical machines. Asynchronous motors. Test methods]. Moscow, 2011. 42 p. (In Russ.).
  8. Popov D. I. Razrabotka algoritma vybora skhemy ispytaniy asinkhronnykh dvigateley metodom vzaimnoy nagruzki [Development of an algorithm for selecting a test scheme for induction motors by the method of mutual loading] // Izvestiya Tul’skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki. News of the Tula State University. Technical Sciences. 2023. No. 2. P. 458–462. doi: 10.24412/2071-6168-2023-2-458-462. EDN: WDQVBP. (In Russ.).
  9. Snarov I. M. Povysheniye energoeffektivnosti ispytaniy asinkhronnykh mashin metodom vzaimnoy nagruzki [Improving the energy efficiency of testing asynchronous machines by the method of mutual loading] // Energia-2019. Energia-2019. In 6 vols. Ivanovo, 2019. Vol. 4. P. 29. EDN: VURAGY. (In Russ.).
  10. Kazakov Yu. B., Palilov I. A., Gulyayev I. V. Analiz elektromekhanicheskikh protsessov v asinkhronnykh mashinakh pri ispytaniyakh metodom vzaimnoy nagruzki s rekuperatsiyey energii v set’ [Analysis of electromechanical processes in asynchronous machines during tests by the method of mutual loading with energy recovery into the network] // Elektrotekhnika. Electrical Engineering. 2020. No. 1. P. 2–8. EDN: KSYGTR. (In Russ.).
  11. Patent 217790 U1 Russian Federation, IPC G01 R31/34. Skhema ispytaniya asinkhronnykh mashin metodom vzaimnoy nagruzki [Scheme of testing asynchronous machines by the method of mutual load] / Kharlamov V. V., Popov D. I., Sokolov P. S. No. 2023102066. (In Russ.).
  12. Nezevak V. L., Dmitriyev A. D., Samolinov S. S. Modelirovaniye kratkovremennykh rezhimov raboty tyagovykh nakopiteley elektroenergii [Simulation of short-term modes of operation of traction power storage devices] // Mir transporta. World of Transport and Transportation. 2023. Vol. 21, no. 2 (105). P. 6–17. doi: 10.30932/1992-3252-2023-21-2-1. EDN: PIIDNT. (In Russ.).
  13. Sokolov P. S., Popov D. I. Razrabotka metodiki rascheta parametrov elementov elektrotekhnicheskogo kompleksa dlya ispytaniya asinkhronnykh mashin [Development of a methodology for calculating the parameters of elements of an electrical complex for testing asynchronous machines] // Izvestiya Tul’skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki. News of the Tula State University. Technical Sciences. 2022. No. 6. P. 265–271. doi: 10.24412/2071-6168-2022-6-265-271. EDN: ERRNWS. (In Russ.).
  14. Popov D. I. Razrabotka nauchnykh osnov postroyeniya elektrotekhnicheskikh kompleksov dlya ispytaniya tyagovykh elektricheskikh mashin metodom vzaimnoy nagruzki [Development of scientific foundations for the construction of electrotechnical complexes for testing traction electric machines by the method of mutual loading]. Omsk, 2022. 365 p. (In Russ.).
  15. Popov D. I. Matematicheskoye modelirovaniye fizicheskikh protsessov v ispytatel’nykh kompleksakh elektricheskikh mashin [Mathematical modeling of physical processes in test complexes of electric machines] // Omskiy nauchnyy vestnik. Omsk Scientific Bulletin. 2018. No. 4 (160). P. 79–84. doi: 10.25206/1813-8225-2018-160-79-84. EDN: XZBIPZ. (In Russ.).
  16. Kharlamov V. V., Popov D. I., Sokolov P. S. Proyektirovaniye nakopitelya elektroenergii dlya elektrotekhnicheskikh kompleksov, prednaznachennykh dlya ispytaniya asinkhronnykh dvigateley [Designing an electric power storage device for electrotechnical complexes intended for testing asynchronous motors] // Izvestiya Tul’skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki. News of the Tula State University. Technical Sciences. 2023. No. 8. P. 513–521. doi: 10.24412/2071-6168-2023-8-513-514. EDN: CTUFBQ. (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».