Energieeinsparung durch Optimierung der Ventilationssteuerung

• Unité de recherche: OFT
• Numéro de projet: 073

Description succincte (Allemand)

Documents annexés

• Projektbeschreibung [PDF] 160 kB

Objectifs du projet (Allemand)

• Entwicklung eines effizienten und kostengünstig realisierbaren Motormodells zur sensorfreien Ermittlung der Motortemperatur.
• Bedarfsgerechte Motorventilation anhand eines physikalischen Motormodells.
• Energie-Einsparung in der Grössenordnung von circa 230‘000 bis 450‘000 kW/h pro Jahr für die Lokomotivserie.

Résumé des résultats (Abstract) (Allemand)

Dieser Bericht beschreibt das vom BAV subventionierte Projekt „P-073 Energieeinsparung durch Optimierung der Ventilationssteuerung 1 Prototyplok der Serie Ge 4/4 II 611-633“. Dabei soll nicht nur auf die Ergebnisse eingegangen werden, sondern auch der Weg zu dem Projektziel beschrieben werden um einen Wissenstransfer und eine Projektnachahmung zu ermöglichen.
Im ersten Kapitel (ab Seite 8) wird auf die Ausgangssituation eingegangen und den Aspekt, das bisher durch den Lokführer manuell zu stark ventiliert wurde, was wiederum den Energieverbrauch erhöht und die Lebenserwartung der Motoren durch die Kondenswasserbildung reduziert. Weiter wird erläutert, dass dieses hier beschriebene Entwicklungsprojekt gewählt wurde, da es die ökonomischste Variante ist, das ökologische Ziel der Energieeinsparung zu erreichen.
Im zweiten Kapitel (ab Seite 17) wird die Entwicklung der sensorlosen Motortemperaturberechnung beschrieben. Dazu wird zuerst der Ansatz zur Berechnung erklärt. Anschliessend wird dargestellt, wie die Modellparamater für die Berechnung an der Ge 4/4 II ermittelt wurden.
Das dritte Kapitel (ab Seite 23) befasst sich mit der praktischen Umsetzung der Ventilationssteuerung und der anschliessenden Validierung am Fahrzeug. Dabei wird zuerst auf das Steuerungskonzept eingegangen. Weiter wird die eingesetzte Hard- und Software beschrieben. Im Anschluss wird erläutert, wie die Inbetriebsetzung effizient umgesetzt werden konnte.
Das vierte Kapitel (ab Seite 31) beschreibt die Validierung, der Motortemperaturberechnung. Dabei wird die gemessene Situation mit der berechneten Situation verglichen und dargestellt.
Im fünften Kapitel (ab Seite 32) werden die Energiekostenreduktionen erörtert. Dabei wird unter anderem auf den Wirkungsgradaspekt eingegangen. Weiter wird die erreichte Energieersparnis dargestellt, sodass letztendlich die Energiekostenreduktionen aufgezeigt werden können.
Im sechsten und letzten Kapitel (ab Seite 38) wird zuerst das Projekt im Kontext der verschiedenen Möglichkeiten Energie zu sparen eingeordnet und das Projektfazit gefällt.

Résumé des résultats (Abstract) (Anglais)

This report describes the BAV-subsidized project "P-073 Energy Saving by Optimizing Ventilation Control 1 Ge 4/4 II 611-633 Series Prototype Locomotive". Additionally to the project results, it describes the way to the project goal to enable a knowledge transfer and a project imitation.
The first chapter (from page 8) describes the initial situation which the aspect that was previously over-ventilated manually by the train driver. This increases the energy consumption and reduces the life expectancy of the engines. Further it discussed the best approach to achieve the energy saving goals.
The second chapter (from page 17) describes the development of the sensorless motor temperature calculation. Firstly the calculation is explained following by the approach how to determine the model parameters for temperature calculation.
The third chapter (from page 23) describes the practical implementation of the ventilation control. Firstly, the control concept is described. Then will the hardware and software explained. Lastly, it is explained as how to commission could be implemented efficiently.
The fourth chapter (from page 31) describes the validation of the sensorless motor temperature calculation. Therefore, the calculation and measurements results will be compared.
The fifth chapter (from page 32) discusses energy cost reductions. Therefore, the aspect of efficiency will be explained. Then will energy savings and the energy cost reductions described.
The sixth and last chapter (from page 38) is the conclusion. Firstly will be this project and the different kind of energy classified. Further, will be discusses the results and the conclusions.

Publications / Résultats (Allemand)

Documents annexés

• Schlussbericht [PDF] 3'092 kB