ENERGETYKA TRANSPORTU ZELEKTRYFIKOWANEGO

ENERGETYKA TRANSPORTU ZELEKTRYFIKOWANEGO

Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej

wydanie: 2018, wydanie pierwsze
ilość stron: 334
ISBN: 978-83-7348-724-6

W dzisiejszym świecie zglobalizowanej gospodarki, przy ogromnej i stale rosnącej wymianie towarowej oraz coraz większej mobilności społeczeństw, poziom rozwoju transportu stał się jednym z najbardziej istotnych czynników decydujących o możliwościach dalszego wzrostu gospodarczego. Narastające ograniczenia transportowe, spowodowane ekstensywną rozbudową środków transportu, która nie nadąża za zwiększającymi się potrzebami, odczuwamy wszyscy – także w życiu codziennym. Stawia to przed inżynierami konieczność wprowadzania nowych technik w celu ułatwienia przemieszczania pasażerów i towarów. Postęp nauki w dziedzinie inżynierii transportu ukierunkowuje się na nowoczesną trakcję elektryczną, szeroko rozumianą elektromobilność oraz wzrost efektywności energetycznej transportu zelektryfikowanego.

Podręcznik zawiera zagadnienia związane z treścią przedmiotów prowadzonych dla kierunków studiów: automatyka i robotyka, elektrotechnika oraz transport. Wymienić tu można przedmioty ogólne, prowadzone na studiach I stopnia: inżynieria elektryczna w transporcie, energetyka transportu oraz przedmioty specjalnościowe na studiach II stopnia: energetyka i telematyka transportu, mechatronika pojazdów, pojazdy elektryczne. Podręcznik jest przeznaczony dla studentów zarówno I, jak i II stopnia kształcenia wyższych uczelni technicznych, a także wszystkich zainteresowanych nowoczesną trakcją elektryczną i zelektryfikowanymi systemami transportowymi.

Spis treści:

Przedmowa
Wykaz pojęć, ważniejszych oznaczeń i skrótów

1. Wprowadzenie
   1.1. Historia rozwoju trakcji elektrycznej
   1.2. Zalety trakcji elektrycznej
   1.3. Graniczne parametry trakcji prądu przemiennego
   1.4. Graniczne parametry trakcji prądu stałego
   1.5. Cel i zasady obliczeń trakcyjnych
   1.5.1. Efektywność energetyczna transportu
   1.5.2. Charakterystyczne parametry trakcji
   1.6. Literatura
2. Pojazdy elektryczne
   2.1. Klasyfikacja pojazdów elektrycznych
   2.2. Układy napędowe pojazdów
   2.2.1. Charakterystyka trakcyjna pojazdu
   2.2.2. Układy napędowe z silnikami szeregowymi
   2.2.3. Układy napędowe z silnikami indukcyjnymi
   2.3. Przykładowe charakterystyki tradycyjne pojazdów
   2.4. Architektura trakcyjnych układów napędowych
   2.5. Literatura
3. Dynamika ruchu pojazdów
   3.1. Równanie ruchu pojazdu
   3.2. Opory ruchu
   3.2.1. Klasyfikacja oporów ruchu
   3.2.2. Opory zasadnicze
   3.2.3. Opory lokalne
   3.2.4. Całkowite opory ruchu
   3.2.5. Przykłady obliczeniowe
   3.3. Ograniczenia siły pociągowej
   3.4. ruch pojazdu
   3.4.1. Fazy ruchu pojazdu
   3.4.2. Przykłady obliczeniowe
   3.5. Literatura
4. Profil trasy
   4.1.Źródła i formy pozyskania informacji o profilu trasy
   4.2. Odczytywanie danych linii kolejowej w formie graficznej
   4.3. Tabelaryzacja profilu pionowego linii
   4.4. Wyznaczanie zastępczego profilu pionowego
   4.5. Określenie dopuszczalnych prędkości maksymalnych i minimalnych
   4.6. Przykład wyznaczenia profilu wypadkowego dla wybranej linii kolejowej
   4.7. Literatura
5. Przejazd teoretyczny
   5.1. Cel i zasada obliczeń parametrów pojazdu teoretycznego
   5.1.1. Obliczenia trakcyjne
   5.1.2. Realizacja obliczeń przejazdu teoretycznego
   5.2. Organizacja obliczeń parametrów jazdy z wykorzystaniem arkusza kalkulacyjnego
   5.2.1. Organizacja arkusza kalkulacyjnego
   5.2.2. Procedura wykonywania obliczeń
   5.2.3. Funkcje specjalne arkusza kalkulacyjnego
   5.3. Przykłady obliczeniowe przejazdów pociągu
   5.3.1. Przejazd elektrycznego zespołu trakcyjnego dużej prędkości na torze prostym i poziomym
   5.3.2. Wariantowe obliczania parametrów jazdy ciężkiego pociągu towarowego
   5.3.3. Wariantowe obliczania parametrów jazdy elektrycznego zespołu trakcyjnego
   5.4. Model symulacyjny pojazdu w programie Matlab/Simulink
   5.5. Przykładowe symulacje przejazdów pociągu
   5.5.1. Symulacja przejazdu elektrycznego zespołu trakcyjnego dla potrzeb wyznaczenia rozkładu jazdy
   5.5.2. Symulacja przejazdu elektrycznego zespołu trakcyjnego z kształtowanym profilem prędkości zadanej według krzywej sklejanej
   5.5.3. Symulacja przejazdu elektrycznego zespołu trakcyjnego z uwzględnieniem ograniczenia mocy związanego ze zmianami napięcia na odbieraku prądu
   5.5.4. Symulacja przejazdu pociągu towarowego z uwzględnieniem ograniczonej przyczepności kół napędowych
   5.6. Literatura
6. Efektywność energetyczna zelektryfikowanych miejskich systemów transportowych
   6.1. Zasilenie miejskiej trakcji elektrycznej
   6.1.1. Struktura układów zasilania
   6.1.2. Ekonomiczne aspekty struktury układu zasilania trakcji elektrycznej
   6.1.3. Wybrane obliczenia układów zasilania miejskiej sieci trakcyjnej
   6.2. Zasobniki energii elektrycznych pojazdów kolei miejskich
   6.2.1. Charakterystyka hipotetycznej linii kolejowej i pojazdów
   6.2.2. Symulacja przejazdu elektrycznego zespołu trakcyjnego
   6.2.3. Studium doboru zasobnika energii
   6.2.4. Przykładowe obliczenia parametrów zasobników energii
   6.3. Wybrane zagadnienia efektywności energetycznej dla metra
   6.3.1. Rozkład jazdy a efektywność energetyczna systemu
   6.3.2. Wybór analizowanego systemu transportowego
   6.3.3. Analiza symulacji
   6.3.4. Model systemu trakcyjnego
   6.3.5. Wyniki symulacji
   6.3.6. Porównanie metod sterowania ruchem pojazdów
   6.3.7. Przykład analizy kryterialnej dla algorytmu zezwalającego na objazd ze stacji
   6.4. Literatura

7. Wybrane zagadnienia odbioru prądu z sieci jezdnej
   7.1. Odbiór prądu przez zestyk ślizgowy
   7.1.1. Warunki pracy zespołu zestyku ślizgowego
   7.1.2. Nagrzewanie silnie obciążonego zestyku
   7.2. Sieć trakcyjna
   7.2.1. Konstrukcja sieci jezdnej
   7.2.2. Podstawowy model matematyczny sieci trakcyjnej
   7.3. Odbieraki prądu
   7.3.1. Konstrukcja odbieraka prądu
   7.3.2. Podstawowe modele matematyczne odbieraka prądu
   7.3.3. Zaawansowany model odbieraka prądu
   7.3.4. Modelowanie 3D i analiza dynamiki odbieraka prądu
   7.4. Badania symulacyjne współpracy odbieraków prądu z siecią trakcyjną
   7.4.1. Istotne zjawiska falowe podczas interakcji odbieraka z siecią trakcyjną
   7.4.2. Zaawansowane modele górnej sieci trakcyjnej
   7.4.3. Model referencyjny sieci jezdnej
   7.4.4. Wyniki symulacji z wykorzystaniem podstawowych modeli symulacyjnych
   7.5. Znaczenie kontroli jakości współdziałania odbieraków prądu z siecią
   7.5.1. Badania stanu technicznego sieci jezdnej w aspekcie norm i przepisów
   7.5.2. System diagnostyki sieci trakcyjnej DST
   7.5.3. Diagnostyka odbieraków prądu
   7.5.4. System monitoringu odbieraków prądu
   7.6. Literatura