Использование ионистров для рекуперативного торможения в метрополитене

[Alexufo]

Разговоры такие давно идут. Но сокрее про гибридные автомобили. Там даже используют пружину как в игрушечных машинках, для аккумуляции энергии на сохранение.

Дело то в другом мне кажется. Оно нафиг не кому не надо ТАК запарится при таком тех процессе. Этож целое производство нужно налаживать, а как мы знаем в нашей стране это не просто даже если сам тот самый прикажет это сделать, а тот, второй, повторит это на камеру.

Я только за всеми руками.

Хорошая статья.

[shebanoff]

Whiteblond? Задумался?

[retran]

Тоже взорвало мозг, учитывая личное знакомство.

[amarao]

Я уж хотел обрадоваться рассчётам. Собственно, главное не указано: сколько их надо, чтобы энергию запасти, какой у этой конструкции КПД (фактический, то есть возврат в механическую энергию при начале движения) и какая стоимость годовой аммортизации (потому что это будет дорого сделать и дорого обслуживать).

Посчитаете — пишите. А пока это фантазии «мы там маленький ионистр поставим, он запасёт 8 мегаджоулей энергии».

[BarsMonster]

Важно также и сколько циклов держат Ионисторы, дополнительный вес, дополнительные расходы по обслуживанию.

В режиме заряд/разряд раз в минуту — миллион циклов = замена ионисторов раз в 3 года.
В общем, все уже посчитано и учтено до нас. Была бы «халява» — давно бы уже она была-бы реализована.

[maxgalkin]

Почему используются деревянные шпалы вместо, например, жб?

[Shirixae]

Вибрации лучше поглощают?

[dtv]

Традиция. Теплее они…

[xiWera]

железобетонную шпалу нужно дополнительно обкладывать чемнить демпфирующим, например, резиной, иначе бетон быстро трескается. А стоимость ж/б шпалы от наличие дополнительной «резинки» еще больше возрастает. Вобщем, по затратам шило на мыло.

[ploop]

Там всё гораздо проще: деревянные, установленные когда-то, имеют определённый ресурс (сколько-то десятков лет). Пока он не вышел, никто в здравом уме не станет вкладывать бабло в модернизацию, да и просто не сможет дать этому экономическое обоснование.

По затратам ЖБ дешевле. Для деревянных шпал используется специальная древесина (нижняя часть ствола, самая плотная) + специальная обработка (их варят в котлах в специальном растворе).

[Int_13h]

У нас на транссибе, в связи с поголовным переходом РЖД на бетонные шпалы, вымирают целые города, где занимались шпалоизготовлением и шпалопропиткой.

[betrachtung]

Интересно, а откуда пошло написание «ионистр»? Получается гибрид аккумулятра и конденсатра.

[yojick]

В посте вообще чувствуется дефицит гласных. Ионистр вместо ионистор, habrcut вместо habracut, дилектрик вместо диэлектрик…

[tangro]

Экономить надо. В идеале хорошо бы гласные запасать, когда молчишь, а потом при наборе текста — брать из запасов.

[vvzvlad]

Рекуперация гласных.

[WaveCut]

Аккумунсатор!
Конделятор!

[vvzvlad]

Мы борг.

[whiteblond]

Возможно, от слово ion, что переводится как ион. Ион — это заряженный атом или молекула. Двойной электрический слой ионистра образован как раз таки ионами.

[betrachtung]

Речь о том, что вы упорно экономите последнюю гласную в слове «ионистор».

[Shirixae]

Разметку в посте поправьте, куча тегов , которые после первого не используются и просто остаются как текст, а не как часть разметки.

[betrachtung]

Автор явно спутал теги spoiler и habrcut. Отписался уже в личку.

[timsoid]

Когда был в «Метровагонмаш» смотрели как собирают поезда новой 760 серии которые ввели в прошлом году. Вот ссылка кому интересно экскурсия по заводу, там есть 21 фотка на которой видно асинхронные двигатели, при торможении они отдают ток в контактный рельс.

[timsoid]

Вообще прогресс не стоит на месте и их давно используют:

Практически все вагоны метро, выпускаемые на Метровагонмаше, комплектуются асинхронными приводами собственной разработки, доказавшими свою надежность и эффективность в эксплуатации. По оценке специалистов и отзывам машинистов поездов, асинхронные приводы обеспечивают плавный ход, быстрый разгон и торможение, экономию электроэнергии на 13,5%, а при применении рекуперативного торможения – до 40%. Кроме того, асинхронные тяговые приводы позволяют существенно сократить расходы на обслуживание тягового оборудования поездов метро.
Вагоны метро с асинхронным тяговым приводом производятся на Метровагонмаше с 2003 года. В настоящее время асинхронными тяговыми приводами оборудуются вагоны метро модели 81-740/741 «Русич» и новейшие вагоны модели 81-760/761 «Ока».

[plus]

Крутой отчёт. Рама из нержи это сильно, даже удивлен что в нашей стране это возможно, часто ведь делают так, чтоб потом нужно было чинить узел через определенное время.

[stAndrew]

Если рама действительно из нержи, зачем тогда её красили/грунтовали?

[MichaelBorisov]

Еще в конце 80х в московском метро летом не было жарко. Скорее наоборот, под землей было прохладно по сравнению с уличной жарой. Я думаю, что дело не в реостатном торможении, а в кондиционерах. Если новые вагоны метро оборудованы кондиционерами — то они сбрасывают тепло в огромных количествах в тоннели и на станции, и тут никакое рекуперативное торможение и ТИСУ не помогут. А в те годы не было кондиционеров, и в метро было прохладно (в том числе в вагонах).

Автор не упомянул о еще одном источнике тепла в старых вагонах. Это реостатно-контакторная система управления двигателями, когда для понижения напряжения на тяговых двигателях при трогании и на малых скоростях используются резисторы. Потери энергии в этих резисторах достигают существенных величин в общем энергобалансе поездов. Но даже это тепло не нагревало воздух на станциях так сильно, как нынешние кондиционеры.

[MichaelBorisov]

Также рискну предположить, что оборудовать тяговые подстанции, в случае необходимости, устройствами для накопления энергии, проще и выгоднее, чем подвижной состав. Зачем возить с собой все эти ионисторы или другие устройства для накопления энергии, если их можно разместить стационарно? Кроме того, отдача энергии обратно в сеть позволяет обойтись вообще без ее накопления, так как если один поезд разгоняется во время торможения другого — то энергия может просто передаваться по сети непосредственно между ними, без необходимости ее накопления где-либо.

[whiteblond]

Тогда трудно будет реализовать управление этими разнесенными процессами.

[unwrecker]

Я читал, что в старых вагонах тяга регулировалась исключительно изменением схемы включения двигателей: все последовательно для низкой скорости, все параллельно — для высокой, и пара промежуточных вариантов.

[MichaelBorisov]

Такой способ включения двигателей не позволяет полностью отказаться от реостатов. На малых скоростях все равно работают резисторы.

[nanodesu]

В метро Петербурга жарко на большинстве линий, но составов с кондиционерами, увы, нет. Думается, проблема в том что системы вентиляции тоннелей и станций не справляются с нагрузкой, будучи рассчитаными на гораздо более малый пассажиропоток.

[ofiginuri]

2-3 квт*ч на тонну веса двухслойного конденсатора, не смешите мои домашние тапки.
Про циклируемость на сверхтоках я ваще молчу, деградация заметна уже после нескольких десятков циклов сверхтоков.

Чтобы отводить мощность от двигателя-генератора и сохранить пассажиров в салоне (а не заполнить всё ионисторами) придётся раз в 10 поднять удельную энергоёмкость.
И самое главное, при наличие контактной сети — зачем что-то возить с собой? Размещаем конденсаторы в узлах на станциях и копим туда излишки. А распределённость системы позволит нивелировать активное сопротивление питающей сети.

[foboss]

На железной дороге рекуперативное торможение давно используется. Составы умеют тормозить двигателем и при благоприятных условиях отдают энергию обратно в контактную электросеть. Использовать ионисторы или иные приспособления для локального накопления энергии в данном случае нецелесообразно и дорого. Электромобиль от поезда или трамвая существенно отличается в одном — отсутствует постоянное подключение к сети.

В метро данная технология тоже получает распространение, например в составах модели 81-740/741 «Русич»: ru.wikipedia.org/wiki/81-740/741

[tamerlan311]

Самого интересного тут нету — расчёта стоимости и веса ионисторов с обвесом.
Ибо максимальное напряжение ионистора на пробой 2.5в, а для балансировки батареи ионисторов требуется весьма сложная схема. Если добавить к этому совершенно конские токи от метрошных двигателей — получается совсем весело.

[vvzvlad]

Фиг знает с какого времени эти разговоры идут. И в конденсаторах предлагали хранить, и а аккумуляторах, и в маховиках, теперь и в ионисторах.

[HandleX]

Маховики тема очень интересная — нет двойного преобразования энергии. И поезд, и рельсы — хотя для энергоёмкости маховика важна не его масса, а прочность — всё равно хорошо, когда есть возможность установить, например, более надёжную для него защиту.

[Shirixae]

И точность его изготовления. А то небольшой дизбаланс и… ух, как он поскачет, когда болванка с 50-70k RPM сорвётся с осей/креплений.

[betrachtung]

Проблему безопасности решают супермаховики.

[Sap_ru]

Не учитываете, что у ионисторов очень ограничен зарядный ток. А рекуперация предполагает большой зарядный ток.

[imwode]

Все метро в сутки потребляет 5,2 млн квт/ч электроэнергии (http://shutline.com/moscow-metro-museum)
Стоимость квт/ч 3,79 руб (http://www.bolshoyvopros.ru/questions/49277-skolko-stoit-kilovatt-elektroenergii-v-2012-godu.html)
итого стоимость потребляемой электроэнергии — ~19млн. руб.
Ты же собрался 20 млн экономить на рекуперации.

И еще вопрос: «метро пахнет 4-и запахами» — это сколькими? «Четырьи»? «Четырями»?

[Sap_ru]

Метро закупает электроэнергию по особым тарифам, так как во-первых, оно оптовый покупатель, а во-вторых, его нагрузка предсказуема, что бесконечно радует генерирующие мощности. Думаю, что для метро стоимость раза в два ниже.

[ploop]

Не путайте тарифы для физлиц и для юрлиц. У последних они намного выше. С крупными промышленными потребителями отдельные условия, индивидуальные, но всё равно цена выше выходит.

[ploop]

Про московские тарифы утверждать не буду, но в нашей области выходит выше. При том чем крупнее потребитель, тем ниже цена. Расчёт стоимости по юрлицам довольно сложен, по памяти не помню, завтра могу уточнить и дать для примера цены какого-нибудь ИП и физиков (последние, кстати, прописаны жёстко, вот)

[KvanTTT]

Ты же собрался 20 млн экономить на рекуперации.

Собралась :)

[imwode]

>Вот и я однажды, задумался, а откуда же эта жара и этот запах.
Значит в этом предложении на одну ошибку больше, чем кажется на первый взгляд

[retran]

Спалили ;)

[5ap]

А где же картинки и видео?

[Int_13h]

Экономический расчет напомнил написание диплома :) Блин, я же диплом по метро делал.

[irishrover]

Супермаховик
лучше, КПД до 98%.

[vvzvlad]

А я думал, как еще никто про Нурбея не вспомнил.

[chouck]

Это всё хорошо но есть одно но.
Рекуперативное торможение не такое быстрое и управляемое как трение.
На практике без дополнительной коробки передач динамически изменяющей передаточное число между колёсами и мотором в зависимости от желания машиниста быстро или медленно затормозить, оно даст вам те-же 15% или же вагоны очень долго будут рекуперативно тормозить перед каждой станцией

[KvanTTT]

Про новые вагоны «Русич» как раз и написано, что рекуперативное торможение возможно при скорости не более 8 км/ч.

[MichaelBorisov]

В принципе я считаю, что можно реализовать электродинамическое (в том числе рекуперативное) торможение двигателями до любой скорости. Но если при больших скоростях для этого достаточно подключить к двигателю, работающему в генераторном режиме, нагрузку — то при малых скоростях даже такая величина нагрузки, которая будет максимизировать вырабатываемую двигателем электроэнергию (а значит — и развивать максимальную тормозную силу) может оказаться недостаточной. На малых скоростях, для торможения, на двигатели постоянного тока необходимо подать напряжение противоположной полярности, а в случае асинхронных двигателей — подать на обмотки статора такой ток, который вызвал бы вращающий момент в сторону, противоположную вращению колес. При таком торможении, несмотря на наличие в системе источника энергии, двигатель все равно будет совершать отрицательную работу, т.е. отдавать энергию источнику. Правда, тут требуется хорошая система автоматического регулирования, которая будет измерять скорость каждого колеса и регулировать на нем тормозную силу. Заодно, кстати, получится ABS.

[sergeypid]

А вы уверены, что эта энергия сейчас не рекуперируется и не отправляется просто обратно в контактную сеть?

[vvzvlad]

Емнип, от этого сразу отказались — мешает электронике и другим поездам. Только если чуть чуть, но в этом смысла мало.

[whiteblond]

Оно не мешает, там разброс напряжения питания позволяет примерно от 500 до 100 Вольт. Но, там есть другие вопросы, например, передача энергии от поезда к поезду в разные места или согласование тормозящих поездов с разгоняющихся. Потому что, энергия может быть отдана прямо сейчас и использована тоже.