Электротехнические комплексы и системы. Рубрика в журнале - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Статья научная
В работе отмечено, что одним из способов повышения эффективности эксплуатации и расширения области применения асинхронных электроприводов является совершенствование их систем испытания. При этом эффективность работы электроприводов повышается путем разработки и внедрения новых схем. В статье выполнен анализ процесса испытаний электрических машин методом взаимной нагрузки, где в качестве нагрузочной применяется асинхронная машина. Рассмотрены известные схемы взаимной нагрузки асинхронных машин, классифицируемые по способу передачи электроэнергии от нагрузочной машины к испытуемому двигателю – через звено постоянного тока или сеть переменного тока. Для рассматриваемых схем предложен способ повышения энергетической эффективности за счет совместного регулирования частоты переменного напряжения и его действующего значения, подаваемого на обмотку статора нагрузочной машины. Для исследования эффективности способа снижения потерь разработана имитационная модель в среде динамического моделирования SimInTech. Результаты имитационного моделирования на машинах различной мощности показали значительное снижение потерь мощности, что снижает нагрузку на электросеть и уменьшает затраты на внедрение и эксплуатацию подобных систем испытания.
Бесплатно
Модельно- ориентированное проектирование дискретной одномерной системы экстремального управления
Статья научная
Статья посвящена модельно- ориентированному проектированию дискретных одномерных систем экстремального управления (СЭУ), повышению их эффективности в условиях неопределенности и помех. Проведен анализ работ по адаптации параметров экстремальных регуляторов, разработана система экстремального управления с адаптацией параметров регулятора. Модель объекта управления представлена унимодальной функцией с аддитивной помехой, а задача оптимизации параметров СЭУ сформулирована как задача минимизации интегрального критерия качества. Для адаптации рабочего шага использованы линейный и квадратичный экстраполяторы, рекуррентный метод наименьших квадратов (РМНК) и ПИ‑регулятор. Проведен анализ влияния интегральных критериев эффективности на качество процессов управления. Исследования подтвердили, что экстремальный ПИ‑регулятор демонстрирует наилучшие показатели, включая устойчивость к помехам и минимальную ошибку в области экстремума. Практическая значимость работы заключается в разработке адаптивных алгоритмов для систем управления с нелинейными и стохастическими характеристиками в задачах робототехники, управления сложными технологическими процессами. Рекомендовано использование интегральных критериев, ориентированных на минимизацию ошибки управления, для проектирования СЭУ в условиях высокой неопределенности.
Бесплатно
Оценка гелиоэнергетического потенциала Камчатского края на примере г. Петропавловска-Камчатского
Статья научная
В статье приводится оценка потенциала энергии солнечной радиации для возможности электроснабжения децентрализованных потребителей Камчатского края на примере г. Петропавловска-Камчатского. В качестве исходных данных приняты месячные суммы суммарной радиации за 2017 г. Выполнен анализ зависимости месячных сумм суммарной радиации от продолжительности солнечного сияния. На основе принятой эмпирической модели, учитывающей полуденную высоту солнца и продолжительность солнечного сияния, рассчитаны месячные суммы за 2017 г. Проведенные расчеты установили расхождение расчетных данных относительно фактических в пределах 30 %, как в сторону завышения, так и занижения. Годовые суммы прогнозируются с высокой долей надежности. Годовой гелиоэнергетический потенциал, оцененный по двум населенным пунктам Камчатского края, составил около 1100 кВт·ч/м2. Благоприятным для функционирования фотоэлектрических модулей является период с марта по сентябрь. Установлено, что для получения более надежных данных о приходе суммарной солнечной радиации в условиях Камчатского края необходима разработка эмпирических моделей, учитывающих дополнительные климатические данные, такие как облачность, влажность, температура. Для калибровки данных эмпирических моделей требуются актинометрические данные высокого временного разрешения (не менее 1 часа).
Бесплатно
Статья научная
В статье показана зависимость магнитной индукции от геометрии магнитной системы электродвигателя. Классические методики расчета электрических двигателей на практике имеют погрешности, обусловленные упрощениями, вводимыми для быстрого и облегченного проектирования. Численное моделирование физических процессов, протекающих в электродвигателе, позволяет учесть основные физические эффекты в трехмерной постановке, что повышает точность прогнозирования рабочих характеристик реального электродвигателя. Недостаток такого метода заключается в трудоемкости и долгом моделировании исследуемого электродвигателя. Учет основных эффектов, в частности краевого эффекта от индуктора электрической машины, в аналитических расчетах и численном моделировании в двумерной постановке позволит ускорить процесс проектирования и оптимизации электродвигателя с сохранением требуемой точности.
Бесплатно
