Abstract
Purpose. Theoretical justification of the "field" approach (based on electromagnetic field) to the transmission and losses of power in the devices of traction power supply systems and electric rolling stock. Methodology. The methods of electromagnetic field theory and, in particular, the theory and practice of electromagnetic energy transmission based on the concept of the Poynting vector and elements of the theory of propagation, reflection and refraction of plane electromagnetic waves were used. Findings. Theoretical studies of electromagnetic energy transmission from the traction substation to the electric rolling stock through dielectric (air) surrounding traction network: between the contact wire and the rail were carried out. It is proposed strategic designing "squat" (low) types of electric rolling stock. The components of electric energy flow through the roof of electric rolling stock and its frontal part of the body were estimated. This allows reliable etimating active power losses in electric traction system. To compensate the reactive power consumed by electric rolling stock, which is conditioned by standing waves, it is proposed (for extinction of the the last) to develop and put in front of electric rolling stock the layer of particular environment with the necessary parameters. Originality. The "field" principle of the power transmission analysis and its losses arising in electric traction system was first proposed. The laws of motion of electromagnetic energy flows through the roof and the frontal part of the body of electric rolling stock were established. Practical value. An expression of the absolute value of the Poynting vector in the points of dielectric (air) between the contact wire and the rail was obtained. This allows assessing the highest density of energy, which is transferred to the time unit and predicting the main dimensions of the unit of electric rolling stock. The energy indices of the roof of electric rolling stock, through which penetrate the electromagnetic waves during energy transferring were numerically evaluated.
Highlights
ЕЛЕКТРИЧНИЙ ТРАНСПОРТЭЛЕКТРОДИНАМИКА ПЕРЕДАЧИ И ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В УСТРОЙСТВАХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГИ
Существующие научные публикации, в которых излагаются результаты исследований электроэнергетических процессов в системах электрической тяги, базируются на «цепном подходе», т.е. на теории линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей, хотя, по существу, все электромагнитные и электроэнергетические процессы при их полном и детальном изучении требуют «полевого» подхода, основывающегося на теории электромагнитного поля
В этом плане многое необъяснимо, например, в проблеме «утечки», т.е. потерь электроэнергии в системах электротяги
Summary
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ПЕРЕДАЧИ И ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В УСТРОЙСТВАХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГИ. Теоретическое обоснование «полевого» (на основе электромагнитного поля) подхода к передаче и образованию потерь электроэнергии в устройствах систем тягового электроснабжения и электроподвижного состава. Выполнены теоретические исследования передачи электромагнитной энергии от тяговой подстанции до электроподвижного состава по диэлектрику (воздуху), окружающему тяговую сеть (между контактным проводом и рельсом). Оценены составляющие потока электроэнергии сквозь крышу электроподвижного состава и его лобовую часть кузова, что позволило достоверно оценить активные потери мощности в системе электротяги. Теоретическое обоснование процесса передачи и образования потерь электроэнергии в устройствах систем электрического транспорта на основе теории электромагнитного поля, с использованием известного понятия вектора Пойнтинга. Поступающей от тяговой подстанции и входящей в электроподвижной состав через металлические части его кузова, что позволит достоверно определить активные потери мощности в устройствах системы электротяги
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
