Аккумулирование энергии в метро
Наиболее подходящие условия аккумулирования энергии при торможении имеются в метрополитене. Движение между двумя станциями достаточно равномерное и в отличие от городских автобусов происходит без торможения и остановок на перекрестках. В связи с тем, что большинство пассажиров в метро стоит, интенсивность торможения довольно низкая, и выгодно торможение только тяговым двигателем; стояночный тормоз применяется лишь перед полной остановкой состава.
Экономия энергии, достигаемая аккумулированием, была проверена в метрополитене г.Нью-Йорка в цикле движения с 76 остановками. В испытательных вагонах, включенных в процесс обычной эксплуатации, были установлены инерционные (маховичные) аккумуляторы, приводимые электродвигателем.
Каждый вагон имел два инерционных аккумулятора, размещенных под полом, в связи с чем диаметр маховика был ограничен 500 мм. Аккумулятор состоял из четырех маховиков, расположенных в общем герметичном корпусе с давлением воздуха, равным 1/30 атмосферного давления, что позволяло снизить аэродинамические потери энергии при вращении маховиков. Масса каждого из маховиков - 68 кг. Для торможения и разгона поезда используется диапазон частоты вращения маховиков 9800-14 000 мин-1. На валу каждого аккумулятора был установлен генератор, предназначенный для ускорения или торможения маховика.
Если частота вращения маховика снижается до нижней границы рабочего диапазона, то маховик ускоряется за счет подвода энергии из сети питания. Нижняя граница рабочего диапазона частоты вращения установлена так, чтобы при нарушении подачи электроэнергии кинетической энергии маховиков хватило бы для достижения ближайшей станции. При остановке вагона с вращающимся маховиком энергию можно отвести в сеть.
Принцип работы системы изображен на рис. 31. Аккумулятор электрически соединен с блоком регулирования X и с тяговым двигателем М на ведущей оси вагона. При торможении (схема /) ведущее колесо вагона приводит в движение электродвигатель М, который, работая в режиме генератора, обеспечивает разгон маховика аккумулятора. Соединение регулятора с сетью при этом прервано.
При последующем разгоне (схема 2) вращающийся маховик через свой генератор передает энергию электродвигателю М и одновременно на этот двигатель поступает также энергия из сети. Таким образом сеть питания при разгоне частично разгружается.
После достижения поездом эксплуатационной скорости (схема 3) регулятор X отключит подачу энергии от генератора маховика и оставит только питание из сети. Введение в эксплуатацию таких вагонов с маховичными аккумуляторами позволило сэкономить 30 % энергии.
Оглавление Вверх:
Расход топлива зависящий от мощности двигателя