Design of a Metro Train and Structural Analysis of the Metro Vehicle Body by Finite Element Method

Elektrikli lokomotiflerde kullanılmakta olan cer transformatörleri tren sisteminde hareket gücü için gerekli olan gerilim dönüşümünü gerçekleştirmektedir. Trenlerde kritik öneme sahip olan bu elemanların tasarımı aşamasında dikkat edilmesi ve üretimden önce hesaplanması gerekli olan parametreler bulunmaktadır. Bu parametreler transformatörün kısa devre empedansı, sargıların doğru akım direncine bağlı olarak oluşan kayıplar, sargılarda oluşan girdap akımı kayıpları, transformatörün harmonikli akımlar ile yüklenmesi durumunda oluşan kayıplar, inrush akımı, kazan kayıpları, boşta çalışma kayıpları, kısa devre kuvvetleri, kapasitans değerleri, elektrik alan dağılımları olarak sıralanabilir. Bu parametrelerin tasarım aşamasında hesaplanması sürdürülebilirlik ve güvenilirlik için kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada örnek bir cer transformatöründe boşta çalışma kayıpları sonlu elemanlar yöntemi ile hesaplanmıştır. Hesaplamalar gerçekleştirilirken cer sisteminde izin verilen maksimum ve nominal gerilim seviyeleri değerlendirilmeye alınmıştır. Daha sonra analiz sonuçları, üretilen cer transformatörü üzerinde gerçekleştirilen test çalışmaları ile doğrulanmıştır. Bu kapsamda, cer transformatörlerinin tasarımında hesaplanması gerekli olan parametrelerden biri olan boşta çalışma akımı ve boşta çalışma kaybı hakkında bilgi verilip hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Bu hesaplamaları tasarım aşamasında gerçekleştirilmesinin önemi vurgulanmıştır.

Section: Sonlu Elemanlar Yöntemiunclassified

Cer Transformatörlerinde Boşta Çalışma Kayıplarının Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Hesaplanması

ÇÜRÜKOVA KALE,

SÖNMEZ,

DEMİROL

et al. 2024

Cer Transformatörlerinde Elektriksel Parametrelerin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Analizi

Çürükova¹,

Demirol²,

Sönmez³

et al. 2022

Traction transformers feed the motor drivers used in electric locomotives in railway systems. Traction transformers are placed in a limited area above or below the locomotives. Due to the power needs of the equipment used in train systems, there are many winding structures at different voltage levels in traction transformers. Therefore, the design parameters of traction transformers should be specifically evaluated for providing a high level of sustainability, efficiency, and operational safety in railway systems. It is crucial to carry out detailed analyses during the design phase and evaluate them according to standards. Accurate calculation of critical electrical parameters such as short circuit impedance, inrush currents, tank losses and core losses in traction transformers is not always possible or very laborious with theoretical methods. In this case, the finite element analysis method has many advantages. With finite element analysis, calculations can be made with high accuracy and in a short time. This study calculated the electrical parameters of a sample traction transformer with Ansys Electronics Suite finite element analysis software. Summary information about the calculated parameters is given, and the analysis steps are explained. In this context, the necessity of the finite element method for the electrical analysis of traction transformers, which is one of the most critical components in railway systems, has been expressed.

Ankara İlinde Alternatif Kent İçi Raylı Sistem Güzergâh Planlaması: Sincan-Koru Metro Hattı Örneği

Çölova,

Arslan,

Gülbitti

2024

Günümüzde hızlı nüfus artışı ve kentleşmeye bağlı olarak yetersiz kalan sokak ve cadde yolları ulaşım sorununu artırmakta ve mevcutta kullanılan toplu taşımalar yetersiz kalmaktadır. Özellikle bu problemlerin olduğu bölgelerde ulaşım amaçlı olarak raylı sistemler tercih edilmektedir. Ankara ili, Türkiye’nin başkenti ve nüfus yoğunluğu bakımından en büyük ikinci şehri olması ve konumu itibariyle önemli şehirler arasında yer almaktadır. Kentte hızla artan nüfusu, yoğun iş ve ticaret faaliyetleriyle birlikte giderek artan araç sayısı trafik yoğunluğunu arttırmaktadır. Bu durum, yolların kapasitesini zorlamakta ve trafik sıkışıklığına neden olarak zaman kaybı yaşatmaktadır. Oluşan trafik sıkışıklığı sadece zaman kaybına yol açmakla kalmayıp, ekonomik kayıplara da neden olmaktadır. Bu sebeplerden dolayı toplu ulaşıma yönelim artmaktadır. Nüfus yoğunluğu, kamu kuruluşları ve sanayi kuruluş varlığı, sosyal ve kültürel faaliyet alanları gibi birçok alanların olması Etimesgut ve Sincan’ı Ankara’nın önemli ilçeleri yapmaktadır. Bu bölgelerde son zamanlarda çevresel problemler hızla artmakta ve bu durumlardan dolayı hızlı bir ulaşım alternatifine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ilçelerin arazi yapısı gereği yollarının dar olması ve toplu taşımaya duyulan yoğun ihtiyaçtan dolayı bölgeye yeni bir metro hattı planlanmaktadır. Bölgenin durumu ve gelecek master planı incelenmiş ve bu doğrultuda Sincan-Koru arasına alternatif hat güzergâhı, istasyonlar ve işletme tablosu sunulmuştur.