WWW.UA.Z-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Методички, дисертації, книги, підручники, конференції

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:   || 2 | 3 |

«СИНХРОННОЮ МАШИНОЮ З ПОСТІЙНИМИ МАГНІТАМИ ДЛЯ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ ...»

-- [ Страница 1 ] --

Міністерство освіти і наук

и України

Національний університет “Львівська політехніка”

Мандзюк Максим Феодосійович

УДК 621.337.2.07:621.313.8:621.3.017

ЕНЕРГОЕФЕКТИВНЕ ДВОЗОННЕ КЕРУВАННЯ

СИНХРОННОЮ МАШИНОЮ З ПОСТІЙНИМИ МАГНІТАМИ

ДЛЯ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ

05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Львів – 2015

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному університеті “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України доктор технічних наук, професор

Науковий керівник:

Щур Ігор Зенонович, професор кафедри електроприводу та комп’ютеризованих електромеханічних систем Національного університету “Львівська політехніка” доктор технічних наук, професор

Офіційні опоненти:

Толочко Ольга Іванівна, завідувач кафедри електроприводу та автоматизації промислових установок Донецького національного технічного університету (м. Красноармійськ) доктор технічних наук, професор Радімов Сергій Миколайович, професор кафедри електропостачання та енергетичного менеджменту Одеського національного політехнічного університету (м. Одеса) Захист відбудеться « 15 » травня 2015 року о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д35.052.02 у Національному університеті “Львівська політехніка” (79013, м. Львів-13, вул. С. Бандери, 12, ауд. 114 гол. корпусу).

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного університету “Львівська політехніка” (м. Львів, вул. Професорська, 1).

Автореферат розісланий « 2 » квітня 2015 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, к.т.н., доцент Коруд В. І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В електромобілях, як правило, відсутня коробка передач, тому регулювання кутової швидкості та обертового моменту повинно здійснюватися лише засобами електроприводу, причому в широких межах. Оскільки в електромобілях нема потреби забезпечувати високий момент при великих швидкостях руху, то розширення діапазону регулювання швидкості привідних двигунів з технікоекономічної точки зору (для зниження їх встановленої потужності) доцільно забезпечувати шляхом двозонного регулювання.

В останні десятиліття широкого застосування, зокрема й для приводу електромобілів та інших транспортних засобів (ТЗ), набули вентильні електроприводи на базі синхронних машин з постійними магнітами (СМПМ). У другій зоні для забезпечення режиму роботи з постійною потужністю в СМПМ необхідно регулювати поперечну складову її струму якоря, яка працює в напрямку ослаблення поля машини. При цьому використовуються способи векторного керування з описом електромагнітних процесів у машині в обертовій з ротором системі координат d-q, зорієнтованій віссю d за напрямком потоку постійних магнітів. Векторне керування СМПМ у другій зоні характеризується досить складними закономірностями, які мають безпосередній вплив на енергетичні показники роботи машин. Оскільки для електромобілів питання енергетичної ефективності є першочерговим, то актуальним завданням постає енергетична оптимізація усіх режимів роботи електроприводів на базі СМПМ.

Розроблені системи двозонного керування СМПМ, як правило, мінімізують втрати у міді, не враховуючи при цьому втрат у сталі, а також впливу магнітного насичення. Проте для електромобілів, які працюють з високими швидкостями у другій зоні, а також значними перевантаженнями у динамічних режимах роботи, ці фактори набувають істотного значення. Відомі роботи, де вибірково досліджується вплив того чи іншого фактору на ефективність електроприводу на базі СМПМ. Проте відсутній аналіз цілісної картини енергетичної ефективності таких систем.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводилися у Національному університеті “Львівська політехніка” відповідно до наукового напрямку Інституту енергетики та систем керування “Ресурсозберігаючі технології та інтелектуальні системи керування в енергозабезпеченні об'єктів економічної діяльності”. Теоретичні результати автор, як виконавець, втілив у науковотехнічну розробку уточненої математичної моделі синхронного генератора з постійними магнітами та векторного керування його навантаженням в рамках науководослідної теми, що виконувалася за кошти державного бюджету Міністерства освіти і науки України, “Гібридні автономні вітроенергоустановки, що виробляють теплову та електричну енергії” (номер держреєстраціїї 0113U001358).

Мета роботи і завдання дослідження. Мета роботи – дослідити енергетичні закономірності роботи СМПМ у широкому діапазоні регулювання швидкості, в тому числі з ослабленням поля, та розробити для електромобілів системи енергоефективного автоматичного керування електроприводами на базі СМПМ.

Для досягнення мети необхідно розв’язати такі задачі:

дослідити існуючі системи керування СМПМ з ослабленням поля;

• розробити математичну модель СМПМ з врахуванням втрат у сталі та магнітного • насичення;

проаналізувати енергетичну ефективність СМПМ у різних режимах роботи;

• розробити стратегію векторного керування СМПМ, яка б забезпечила одночасно • високі показники енергетичної ефективності та швидкодії керування у широкому діапазоні регулювання кутових швидкостей;

дослідити на комп’ютерних моделях динамічні характеристики СМПМ із запропонованою стратегією керування;

дослідити застосування стратегії максимальної енергетичної ефективності для • приводів з несинусоїдальною СМПМ та дискретним давачем положення ротора;

провести експериментальні дослідження на макетному зразку електроприводу.

• Об’єктом дослідження є електромагнітні та електромеханічні процеси у приводах електромобілів на базі СМПМ.

Предметом дослідження є структури та алгоритми енергоефективної роботи систем керування електроприводами електромобілів у першій та другій зонах регулювання кутової швидкості СМПМ.

Методи дослідження. При вирішенні поставлених у дисертації задач використовувались наступні методи і теорії: теорії електричних та магнітних кіл для побудови математичної моделі СМПМ; методи математичного моделювання та комп’ютерного дослідження у середовищі MathCAD для аналізу енергетичної ефективності СМПМ; теорія векторного керування електроприводами змінного струму для побудови системи керування СМПМ; методи комп’ютерного симулювання у середовищі Matlab/Simulink для перевірки роботи розроблених алгоритмів; метод експериментального дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів. У дисертаційній роботі:

1. Розроблено комбінований критерій оптимального з енергетичної точки зору керування СМПМ, який поєднує уточнений з врахуванням магнітного насичення критерій «максимальний момент на ампер» у першій зоні регулювання кутової швидкості машини та критерій «максимальна енергетична ефективність» з врахуванням втрат у сталі та магнітного насичення – у другій зоні, що дає змогу забезпечувати максимально можливий коефіцієнт корисної дії СМПМ для всього діапазону регулювання кутової швидкості.

2. Удосконалено метод ідентифікації параметрів колової математичної моделі СМПМ шляхом поєднання комп’ютерного моделювання магнітного поля машини за методом скінчених елементів та експериментального дослідження втрат неробочого ходу, що дає змогу поєднати точність моделювання та швидкодію комп’ютерного симулювання динамічних процесів у машині при розробленні систем керування.

3. Розроблено нову систему енергоефективного векторного керування СМПМ із зоною ослаблення збудження, яка реалізує запропонований критерій оптимального з енергетичної точки зору керування СМПМ, а також забезпечує роботу в другій зоні шляхом зміни обмеження за напругою в залежності від різниці амплітуд заданого і реального значень струму якоря, що підвищує швидкодію регулювання за зміни навантаження.

4. Запропоновано критерій визначення оптимальних значень кута випередження комутації в несинусоїдальній СМПМ у функції кутової швидкості та завдання на електромагнітний момент, що забезпечує при роботі у другій зоні максимально можливі значення коефіцієнта корисної дії машини.

Практичне значення одержаних результатів полягає в наступному:

Розроблена у середовищі Matlab/Simulink комп’ютерна модель СМПМ з врахування втрат у сталі та магнітного насичення може бути використана для імітаційного комп’ютерного моделювання та дослідження систем автоматичного керування (САК) електроприводами на базі цих двигунів.

Створена комп’ютерна програма у середовищі MathCAD може бути використана для знаходження координат енергоефективної роботи СМПМ у першій та другій зонах регулювання кутової швидкості.

Створено лабораторний стенд у складі СМПМ і транзисторного інвертора напруги з мікроконтролерним керуванням, який може бути використаний для дослідження систем керування електроприводами на базі СМПМ.

Матеріали дисертації використовуються у навчальному процесі для студентів спеціальності 7.05070202 – “Електричні системи і комплекси транспортних засобів” на кафедрі електроприводу і комп’ютеризованих електромеханічних систем Національного університету “Львівська політехніка” у навчальних курсах “Електрообладнання та системи керування електромобілів”, “Системи керування електроприводами транспортних засобів”.

Розроблений алгоритм двозонного керування застосовується в інженерній практиці ТОВ СП “Електронтранс” при проектуванні електричних транспортних засобів.

Особистий внесок здобувача. Усі наукові результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно. У друкованих працях, опублікованих у співавторстві, автору належать: [1] – розробка алгоритму керування, [2] – аналіз енергетичної ефективності, [3] – аналіз та розробка рішень енергоефективного керування, [4, 5] – розробка структури САК та алгоритму двозонного керування, [6] – методика визначення параметрів заступної схеми СМПМ, комп’ютерна модель СМПМ.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи та результати досліджень доповідалися, обговорювалися та отримали позитивну оцінку на науково-технічних конференціях: V Міжнародна науково-технічна конференція “Керування режимами роботи об’єктів електричних та електромеханічних систем” (м. Святогорське, 2011), XVІІІ і ХХ Міжнародні науково-технічні конференції “Проблеми автоматизованого електропривода. Теорія і практика” (м. Одеса, 2011; с.м.т. Малий Маяк, АР Крим, 2013), XXIII Sympozjum rodowiskowe PTZE (м. Миколайкі, Польща, 2013), XXIII Seminarium Naukowo-techniczne KOMEL “Problemy Eksploatacji Maszyn i Napdw Elektrycznych” (м. Ритро, Польща, 2014), а також на науковому семінарі “Моделі та методи комп’ютерного аналізу електричних кіл та електромеханічних систем” Вченої ради НАН України з комплексних проблем “Наукові основи електроенергетики” (Львів, 2013).


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


Публікації. За результатами виконаних у дисертаційній роботі досліджень опубліковано 6 наукових праць, з них 4 статті у наукових фахових виданнях України і одна стаття в закордонному періодичному журналі. Дві статті входять до міжнародних наукометричних баз даних Ulrich’s Periodical Directory, INSPEC і Copernicus.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел із 139 назв на 18 сторінках та 3 додатків на 34 сторінках. Загальний обсяг дисертації складає 197 сторінок, у тому числі 139 сторінок основного тексту, 90 рисунків, з них 6 на окремих аркушах.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі досліджень, викладено наукову новизну і практичне значення отриманих результатів, дано загальну характеристику роботи.

У першому розділі описано особливості систем електроприводів електромобілів. Проаналізовано конструктивні особливості різних типів СМПМ. Описано існуючі математичні моделі машин з постійними магнітами. Приведено критичний аналіз існуючих систем двозонного керування СМПМ.

Існує велика різновидність конструкцій СМПМ. Постійні магніти (ПМ) синхронної машини можуть розміщуватись на поверхні або бути заформовані всередину ротора. Ротори з поверхневим розміщенням ПМ є дешевшими і технологічнішими, однак такі двигуни мають меншу надійність та обмеження за максимальною кутовою швидкістю. При внутрішньому розміщенні ПМ індуктивність обмотки якоря Ld завжди є меншою, ніж Lq при однаковому повітряному проміжку. Чим більша різниця між індуктивностями Ld та Lq, тим більшими є можливості розширення діапазону регулювання швидкості за рахунок ослаблення збудження.

Особливістю СМПМ є ускладнене керування її збудженням. Електрорушійна сила (ЕРС) машини зростає пропорційно до її кутової швидкості. Для забезпечення максимального електромагнітного моменту у першій зоні це є прийнятним. Проте, для переходу у другу зону, необхідно обмежувати проти-ЕРС машини відповідно до напруги джерела живлення. Для цього необхідно ослабити поле машини.

Ослаблення поля СМПМ досягають двома основними способами: впливом на конструкцію магнітної системи машини та використанням систем векторного автоматичного керування. Системи керування, що працюють за першим способом, значно ускладнюють конструкцію самої машини та збільшують її вартість, а наявність додаткових складних механічних та електричних елементів значно погіршують надійність і потребують частого технічного обслуговування машини. За другим способом, для забезпечення енергоефективної роботи СМПМ у другій зоні, необхідно змінювати значення проекцій струму якоря id, iq в залежності від швидкості та навантаження. Стосовно способу формування сигналів завдання на струми id, iq системи керування з ослабленням поля можна розділити на чотири типи: керування за збуренням (feed-forward control), керування за відхиленням (feed-back control), гібриді системи та системи на основі теорії нелінійного керування.

Системи керування за збуренням побудовані на підставі математичної моделі машини. Струми id, iq формуються за наперед розрахованими таблицями або розраховуються за виразами з метою отримання максимальної енергетичної ефективності при різних значеннях поточної швидкості та моменту машини. Такі системи дають змогу реалізувати якісні перехідні процеси, проте є чутливими до зміни параметрів машини та напруги її живлення.

У системах керування за відхиленням струми id, iq формуються на підставі зворотних зв’язків за швидкістю чи напругою. Перехід у другу зону відбувається шляхом відстеження поточної швидкості або обмеження за напругою електроприводу, тому такі системи працюють з максимальним наближенням до зони насичення інвертора. Вони є менше чутливими до зміни параметрів машини, проте потребують складного налаштування регуляторів і мають меншу, ніж попередні, швидкодію.

Крім того, такі стратегії керування не завжди забезпечують задовільні перехідні процеси. Швидка зміна сигналу завдання або моменту статичного навантаження електромобіля може призвести до нестабільної роботи електроприводу.

У гібридних системах використовуються комбіновані підходи керування за збуренням та за відхиленням. Системи керування на основі теорії нелінійного керування відрізняються від попередніх принципом налаштування регуляторів. Такі підходи є нечутливими до зміни параметрів машини та мають високу швидкодію, але вимагають виконання складних обчислень.



Pages:   || 2 | 3 |
Похожие работы:

«Проблеми екології та охорони природи техногенного регіону. – 2012. – № 1 (12). УДК 582.542.12 : 581.44 © В. Г. Миколайчук1, Т. Г. Самойленко2 ЗВ'ЯЗОК МІЖ ҐАБІТУСОМ РОСЛИН CYPERUS ESCULENTUS L. (CYPERACEAE) ТА ФОРМУВАННЯМ ЇХ АСИМІЛЯЦІЙНОГО АПАРАТУ ПРИ ІНТРОДУКЦІЇ В ПІВНІЧНОМУ ПРИЧОРНОМОР’Ї Миколаївський національний університет ім. В. О. Сухомлинського 54030, м. Миколаїв, вул. Нікольська, 24; e-mail: mikolaychuk07@mail.ru Миколаївський національний аграрний університет; м. Миколаїв, вул....»

«потенціалом підприємства є головною передумовою формування управлінських механізмів розвитку економічних систем національного та регіонального рівня. Аналіз останніх досліджень і публікацій. У працях багатьох вітчизняних вчених достатньо глибоко проаналізовано сутність інноваційного потенціалу підприємства, його структуру, методи формування та оцінки, але, питання розвитку інноваційного потенціалу підприємства та його окремих складових почали досліджуватися порівняно недавно. Наприклад: у...»

«Гриценок І. А. кандидат педагогічних наук, доцент кафедри університетської та професійної освіти і права ДВНЗ «Університет менеджменту освіти» НАПН України ВИКОРИСТАННЯ ІННОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ЯК ЄДИНИЙ ШЛЯХ ОНОВЛЕННЯ І ВДОСКОНАЛЕННЯ НАВЧАННЯ Висвітлено позитивний вплив активного використання у навчальновиховному процесі закладу вищої освіти нетрадиційних методів та форм роботи, оскільки нині вони займають стійку позицію у навчально-виховному процесі закладів професійної освіти. Зокрема,...»

«УДК 314.743(477):631.5(092)Мацієвич ВЛАСЕНКО Валерій Миколайович доцент, кандидат історичних наук, завідувач кафедри історії, Сумський державний університет (м. Суми) КОСТЬ МАЦІЄВИЧ І СПІЛКА УКРАЇНСЬКИХ ТЕХНІКІВ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА В ЧСР Коротко охарактеризовано діяльність вченого у галузі агрономії К. Мацієвича у складі Спілки українських техніків сільського господарства в ЧСР. Коротко охарактеризована деятельность ученого в сфере агрономии К. Мацеевича в составе Союза украинских техников...»

«1 Вісник Харківського національного університету Серія «Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління» №, 2011, с. УДК 004.021 Складання розкладів для мультипроцесорних систем в оперативному й автономному режимі роботи. Глоба Л.С., д.т.н., проф., Лисенко Д.С. Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут, Украина Efficiency of multiprocessor system usage is strongly dependent on methods of schedule design – the way of task...»

«181 Екологічна безпека та раціональне природокористування УДК 551.4 ВПОРЯДКУВАННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ ТЕРМІНОЛОГІЇ ПРИ ВИКЛАДАННІ КУРСІВ «ЗАГАЛЬНА ЕКОЛОГІЯ» ТА «ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ» Н. О. Зоріна Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15; тел. +380 (342) 50-59-73; e-mail: adolmak@mail.ru Обґрунтовується необхідність впровадження екологічної термінології, яка міститься в понад 30 підручниках і навчальних посібниках з загальної екології...»

«Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»НАПРУЖЕННЯ ТА ДЕФОРМАЦІЇ ПРИ ЗВАРЮВАННІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи та виконання домашніх завдань з дисципліни Київ «Політехніка» Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»НАПРУЖЕННЯ ТА ДЕФОРМАЦІЇ ПРИ ЗВАРЮВАННІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи та виконання домашніх завдань з дисципліни для...»

«ЗЕМЛЕРОБСТВО УДК 631.874:631.582 Є. М. БЕРЕЖНЯК, кандидат с.-г. наук, доцент Національний університет біоресурсів і природокористування України E-mail: genybereg1980@mail.ru ЕФЕКТИВНІСТЬ АЛЬТЕРНАТИВНИХ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ ЗА РІЗНОГО ОБРОБІТКУ В ЛАНЦІ ПОЛЬОВОЇ СІВОЗМІНИ В статті розглянуто ефективність використання альтернативних видів органічних добрив – соломи і сидератів на урожайність польових культур у ланці сівозміни кукурудза на зерно – кукурудза на силос – пшениця озима. Показано, що таке...»

«НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ЕКОНОМІКИ ПРОМИСЛОВОСТІ Балашова Раїса Іванівна УДК 338.486.4 ТУРИСТИЧНІ ПІДПРИЄМСТВА НА ПРОМИСЛОВІЙ ТЕРИТОРІЇ: МЕТОДОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЇХ ЕКОНОМІЧНОГО РОЗВИТКУ Спеціальність 08.00.04 – Економіка та управління підприємствами (за видами економічної діяльності) Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора економічних наук Донецьк – 2013 Дисертацією є рукопис. Роботу виконано в ПВНЗ «Донецький інститут туристичного бізнесу» (м. Донецьк)....»

«ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА УДК 349.24:620.97 Забезпечення безпеки життєдіяльності, О. М. Пархоменко, асп збереження здоров’я та працездатності громадян є Харківська національна важливою соціальною задачею держави. Розглянуті академія міського виробничі фактори, що впливають на працюючий господарства персонал на вітроелектричній станції. Виділені соціальні та технічні аспекти безпеки життєдіяльності на вітроелектричній станції. СОЦІАЛЬНО ТЕХНІЧНІ АСПЕКТИ БЕЗПЕКИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ НА ВІТРОЕЛЕКТРИЧНІЙ...»

«Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет В. О. Козловський, О. Й. Лесько УКЛАДАННЯ ЗОВНІШНЬОЕКОНОМІЧНИХ ДОГОВОРІВ І КОНТРАКТІВ Навчальний посібник Вінниця ВНТУ УДК 339.9(470)(075.8) ББК 67.99(2УК) Я73 К59 Рекомендовано до друку Вченою радою Вінницького національного технічного університету Міністерства освіти і науки України (протокол № 7 від 26 лютого 2009 р.) Рецензенти: О. О. Мороз, доктор економічних наук, професор О. В. Мороз, доктор економічних...»

«Природа Західного Полісся та прилеглих територій УДК 556.18 (282.2) В. І. Мокрий – кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри екології Національного лісотехнічного університету України Моніторинг, моделювання і прогнозування впливу Хотиславського кар’єру на гідрогеологічні і лісоекологічні умови природно-заповідних об’єктів Західного Полісся Роботу виконано на кафедрі екології НЛТУ України Визначено специфіку еколого-математичних моделей прогнозованих варіантів розвитку депресійної лійки...»

«1 Міністерство освіти і науки України Сумський державний університет Бага Вадим Миколайович УДК 621.5.02+621.22–762 УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ РОЗРАХУНКУ ТА ПРОЕКТУВАННЯ ЛАБІРИНТНИХ УЩІЛЬНЕНЬ ВАЛІВ ПНЕВМОАГРЕГАТІВ НА ОСНОВІ МОДЕЛЮВАННЯ РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ 05.05.17 – гідравлічні машини та гідропневмоагрегати Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Суми – 2015 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Сумському державному університеті Міністерства освіти і науки...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2017 www.ua.z-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»