Analysis of load cycles of shunting locomotive used in one of polish colliers for future hybrid locomotive's dimmensioning (PLKOLLIERY15KUB)

• Autorzy: Kałuża A.

Warianty tytułu

PL

Przetwarzanie przebiegów obciążeń lokomotywy manewrowej T448P w rejonie bocznicy kopalnianej dla doboru lokomotywy hybrydowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Factual shunting diesel-electric locomotive T448p (883/780 kW, 70 km/h, 72 t) power courses analysis method based on example in one localization of colliery sidings in Poland /Silesia/ (a case study No: „PlColliery15KUB”). Dedicated data mining method is presented. Selection of quantified characteristics useful in hybrid locomotive drive dimensioning, based on extracted specific load parameters typical to local environment. We have recorded: low values of 1) maximal speed (<40 km/h), 2) average traction power 70 kW, maximal < 400 kW, 3) not frequent power peaks (4/24 h), with limited energy (one episode<1 kWh, total <2,6 kWh/24 h) created by generator over 300 kW. Future kinetic energy storage elements with electric power transmission for mobile application should comply with local characteristics of required storage parameters for this application.

PL

Zaproponowana uproszczona metoda prezentacji wyników z przetwarzania danych ociążeń manewrowej lokomotywy T448p w badanym rejonie bocznicy kopalni (ID: „PlColliery15KUB”), określa syntetycznie zasadniczne parametry potrzeb rejonu: 1) prędkości do 30/40 km/h, 2) moc średnia trakcyjna generatora: 70 kW i maksymalna do 400 kW, moce te są znacznie mniejsze od mocy znamionowej lokomotywy T448p (diesla/generatora: 883/780 kW). 3) cztery razy w ciągu 24 godzin (do 1 % czasu obserwacji) moc przekracza 300 kW, a energia wytworzona z częścią mocy ponad poziom 300 kW nie przekracza 2,3 kWh w ciągu 24 godzin (max. energia kolejnych pojedynczych przekroczeń <1..6 kWh, po czym zwykle następuje przerwa co najmniej 22 minut). Te dane oraz zaproponowany uporządkowany wykres mocy umożliwiają wstępny dobór wielkości poszczególnych elementów zoptymalizowanego dla tego rejonu napędu hybrydowego, (silnik spalinowy, zasobnik energii). Zastosowanie zasobnika kinetycznego z przekładnią elektryczną umożliwi uzyskanie rozwiązania trwałego (większa liczba cykli wyładowań o większej mocy, zachowana wydajność w niskich temperaturach w porównaniu do akumulatora zasadowego, jak i trwałość niezależna od częstych w Polsce wyższych temperatur otoczenia w okresie lata /> 30º C, nawet do 70º C w pudle nagrzewanym słońcem/ niszczących zasobniki elektrochemiczne i superkondensatory).

Słowa kluczowe

EN

diesel locomotives; shunting; colliery service; duty cycles; data mining; hybrid drive system

PL

lokomotywy manewrowe; bocznica przemysłowa; cykle obciążeń; przetwarzanie danych; parametry napędu; specjalizowane napędy hybrydowe; zasobniki kinetyczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 1(101)
• Strony: 153--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab. zdj.

Twórcy

autor

Kałuża A.

• Institute of Informatics, Silesian University of Technology, Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1]. http://gigabyt.cal.pl/ilostan.html,2014/01.
• [2]. [Hõimoja 2010] Hõimoja H., Roasto I., Kesküla A.; Design concepts for a hybrid diesel electric shunting locomotive powertrain, 12th Biennial Baltic Electronics Conference (BEC2010) Tallinn, Estonia, October 4-6, 2010.
• [3]. [Pacha 2012] Pacha M., Stepanek J., Energy savings and performance optimizations of shunting hybrid locomotives, ELEKTRO, 2012, p.225-231. [LKS-3] Instrukcja – cz. I. Podręcznik dla obsługi, eksploatacji oraz utrzymywania lokomotywy T448p, LKS-3/1370-P, p.7.
• [4]. [Weaver 2006], Weaver C., Start-up and idling emissions from two locomotives. Final report for Technology Advancement Office South Coast Air Quality Management District, CA, US, 2006, http://www.aqmd.gov/ceqa/documents/2006/aqmd/fi nalea/3501/appe.pdf, 2014-01-10].
• [5]. [CEPA 2002] CEPA, Summary of anti-idling regulations in other states, http://www.arb.ca.gov/toxics/sbidling/appb.pdf, accessed 2014-01-10.
• [6]. [ATRI 2013], Compendium of Idling Regulations, updated 11/2013, American Transportation Research Institute, http://www.atrionline.org/research/idling/ATRI_Idling_Cab_Card.pdf.
• [7]. [Jaafar 2009] Jaafar A., Akli C. R., Sareni B., Roboam X., Jeunesse A., Sizing and Energy Management of a Hybrid Locomotive Based on Flywheel and Accumulators. (2009) IEEE Tran actions on Vehicular Technology, vol. 58 (n° 8). pp. 3947-3958. ISSN 0018-9545.
• [8]. [Akli 2009] Akli C. R., Jaafar A., Sareni B., Roboam X., Jeunesse A., Integrated optimal design of a hybrid locomotive with multiobjective genetic algorithms. (2009) International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol. 30 (n° 3-4). pp. 151-162. ISSN 1383-5416.
• [9]. http://www.parrypeoplemovers.com/PR18-2-2003.htm, 2014-01-10.