Apie būsenos įvertinimą elektrinėse pavarose
Slydimo režimo valdymo projektavimo principai ir taikymas elektrinėms pavaroms. Aptariamos pagrindinės kintamos struktūros sistemų koncepcijos, matematika ir projektavimo aspektai, taip pat tų, kurių pagrindinis veikimo režimas yra slydimo režimai. Pagrindiniai argumentai už slydimo režimo valdymą yra užsakymų mažinimas, atsiejimo projektavimo procedūra, trikdžių atmetimas, nejautrumas parametrų pokyčiams ir paprastas įgyvendinimas naudojant galios keitiklius. Analizuojami kintamos struktūros sistemose naudojami valdymo algoritmai ir duomenų apdorojimas. Parodytas slydimo režimo valdymo metodikos potencialas elektrinių pavarų universalumui ir funkciniams valdymo tikslams.
Didelės galios ir (arba) aukštos įtampos elektros pavaros. Daugiapakopiai keitikliai: (1) gali generuoti beveik sinusinę įtampą tik perjungiant pagrindinį dažnį; (2) beveik neturi elektromagnetinių trukdžių arba bendrojo režimo įtampos; ir (3) tinka didelėms voltamperės elektrinėms pavaroms ir aukštai įtampai. Kaskadinis keitiklis puikiai tinka didelėms automobilių elektrinėms pavaroms, nes jame naudojami kelių lygių nuolatinės srovės įtampos šaltiniai, kuriuos galima gauti iš baterijų ar kuro elementų. Atgal į galą diodu suspaustas keitiklis idealiai tinka ten, kur yra kintamosios srovės įtampos šaltinis, pavyzdžiui, hibridinėje elektra varomoje transporto priemonėje. Modeliavimo ir eksperimentiniai rezultatai rodo šių dviejų keitiklių pranašumą prieš dviejų lygių impulsų pločio moduliacija pagrįstas pavaras. Daugiapakopiai keitikliai, skirti didelėms elektrinėms pavaroms.
Nuo 1994 m. Minesotos universitetas vykdo ilgai lauktą galios elektronikos ir elektrinių mašinų / pavarų kursų pertvarką. Šis pertvarkymas leidžia integruoti skaitmeninį valdymą į pirmuosius kursus, taip mokant studentus to, ko jiems reikia išmokti, todėl šie kursai tampa patrauklūs ir užtikrina vientisą išplėstinių kursų tęstinumą. Trumpas pristatymas tik dviejuose bakalauro kursuose, šis pertvarkymas skatina studentus lankyti susijusius programuojamų loginių valdiklių, mikrovaldiklių ir skaitmeninių signalų procesorių programų kursus. Apie būsenos įvertinimą elektros pavarose .Tai užtikrina aukščiausios klasės išsilavinimą, kuris yra prasmingas darbo vietoje, taip pat aukštojo mokslo studijose, vedančiose į mokslinius tyrimus ir plėtrą orientuotą karjerą. Šį restruktūrizavimą sudaro keli komponentai. Pasenusios, laiką gaišinančios ir mokinius klaidinančios temos ištrinamos. Siekiant integruoti kontrolę pirmuosiuose kursuose, kuriami unikalūs metodai, padedantys efektyviau perteikti informaciją. Pirmajame galios elektronikos kurse identifikuojamas statybinis blokas dažniausiai naudojamose galios keitiklių topologijose. Pirmųjų galios elektronikos ir elektrinių pavarų kursų pertvarkymas, integruojantis skaitmeninį valdymą.
Beveik du trečdalius pasaulinės elektros energijos suvartoja elektros pavaros, todėl nenuostabu, kad tinkamas jų valdymas leidžia sutaupyti daug energijos. Efektyvus elektrinių pavarų naudojimas taip pat turi platų pritaikymą tokiose srityse kaip gamyklų automatizavimas (robotika), švarus transportas (hibridinės-elektrinės transporto priemonės) ir atsinaujinančių (vėjo ir saulės) energijos išteklių valdymas. „Advanced Electric Drives“ naudoja fizikos metodą, kad paaiškintų pagrindines šiuolaikinės elektrinės pavaros valdymo sąvokas ir jos veikimą dinamiškomis sąlygomis. Autorius Nedas Mohanas, dešimtmečius dirbantis elektros energijos sistemų (EES) švietimo ir tyrimų lyderis, atskleidžia, kaip investicijos į tinkamą valdymą, pažangius MATLAB ir Simulink modeliavimus bei kruopštus energijos sistemų projektavimo planas leidžia žymiai sutaupyti energijos ir dolerių. Siūlome studentams naują alternatyvą standartiniams matematiniams abc fazių kiekių dq ašies transformavimo metodams, pažangioms elektros pavaroms: analizė, valdymas ir modeliavimas naudojant MATLAB/Simulink.
Viena vertus, suprojektuotas netiesinis stebėtojas, o iš kitos pusės greičio būsena įvertinama naudojant nešvarią išvestinę iš išmatuotos padėties. Nešvari išvestinė priemonė yra apytikslė tobulos išvestinės priemonės versija, kuri kelis kartus įveda įvertinimo paklaidą, analizuojamą pavaros programose. Dėl šios priežasties mūsų pasiūlymas šiame darbe susideda iš kelių nešvaraus darinio veikimo aspektų iliustravimo, kai yra modelio neapibrėžtis ir triukšmingi matavimai. Šiuo tikslu pristatoma atvejo analizė. Atvejo tyrime nagrinėjamas rotoriaus greičio įvertinimas nuolatinio magneto žingsniniame variklyje, darant prielaidą, kad matuojama rotoriaus padėtis ir elektriniai kintamieji. Be to, šiame darbe pateikiami komentarai apie ryšį tarp nešvarių darinių ir stebėtojų, taip pat atkreipiamas dėmesys į abiejų metodų pranašumus ir trūkumus.
Elektrinėms pavaroms naudojamas statistinis elektros mašinų optimizavimo metodas.
Pateiktas elektros pavaros sistemos parinkimo ir optimizavimo metodas, analizuojant kritinius elektros pavaros sistemos kokybei dalykus pagal Six Sigma teoriją. Svarbiausi kokybės aspektai yra svoris, tūris, patikimumas, efektyvumas ir kaina. Norint pasirinkti optimalų dizainą, galima įvertinti įvairius projektavimo būdus. Projektavimo metodai gali apimti elektros mašinos tipą, aušinimo sistemą, elektrinį integravimą ir elektrinę-mechaninę sąsają.
Elektrinių pavarų pagrindai, pateikia pagrindines temas ir pagrindines elektrinių mašinų, galios elektronikos ir elektrinių pavarų sąvokas, skirtas elektros inžinerijos studentams bakalauro lygmeniu. Apie būsenos įvertinimą elektros pavarose .Daugumoje esamų knygų apie elektrines pavaras daugiausia dėmesio skiriama keitikliams ir bangos formos analizei (nepaisant mechaninės apkrovos dinamikos), arba variklio charakteristikoms (trumpai pereinama prie keitiklių ir valdiklių analizės). Šioje knygoje pateikiama išsami dalyko apžvalga EE studentams tinkamu lygiu. Knygoje skaitytojai analizuojami ir projektuojami visos elektrinės pavaros sistemos, įskaitant mechanines apkrovas, variklius, keitiklius, jutiklį ir valdiklius. Ši knyga yra ne tik tekstas, bet ir naudinga ir praktiška nuoroda profesionaliems elektrinių pavarų inžinieriams.
Techninės įrangos modeliavimas kilpoje šiandien yra standartinis elektroninės įrangos bandymo metodas automobilių pramonėje. Kadangi elektros pavaros ir galios elektroniniai prietaisai yra vis svarbesni automobilių pramonėje, tokios sistemos turi būti integruotos į aparatinės įrangos modeliavimą. Galios keitikliai ir elektrinės pavaros šiandien naudojamos įvairiose transporto priemonėse (hibridinės elektrinės arba elektrinės jėgos pavaros, elektrinės vairo sistemos, nuolatinės srovės-DC keitikliai ir kt.). Platus taikomųjų programų, topologijų ir galios lygių spektras lemia įvairius metodus ir sprendimus aparatūros bandymams. Šiame darbe apžvelgiamas galios elektronikos ir elektrinių pavarų modeliavimas automobilių pramonėje. Aprašomos šiuo metu turimos technologijos ir numatomi ateities iššūkiai.
Sunku tiksliai išmatuoti galios nuostolius didelio efektyvumo įrenginiuose. Netrukus įsigalios pramoninių keitiklių ir sukomplektuotų elektros pavarų, įskaitant variklius ir keitiklius, matavimo standartai ir turėtų būti įtraukti šių prietaisų matavimo metodai. Taikant kalorimetrinį metodą, galios nuostoliai matuojami tiesiogiai. Tačiau anksčiau pateikti kalorimetrai dažniausiai yra specialiai pritaikytos sistemos, todėl jų konstrukcija paprastai yra labai sudėtinga. Vadinasi, jų pritaikomumas vertinant bendrąsias elektrines pavaras yra ribotas.Apie būsenos įvertinimą elektros pavarose . Šiame tyrime siūloma funkcinio kalorimetrinio matavimo koncepcija, skirta galios nuostoliams iki 2 kW. Tokį galios nuostolį galima pritaikyti naudojant šiuolaikinius galios elektroninius keitiklius iki 110 kW. Koncepcijos konstrukcija yra paprasta ir lengva. Tam nereikia sudėtingos struktūros ar didelio ploto matavimo vietoje. Koncepcija yra keičiamo dydžio ir gali būti dubliuojama įvairiems dydžiams. Įvairūs prietaisai su skirtingais laidais gali būti matuojami be jokių problemų. Kalorimetrinė koncepcija galios nuostolių iki 2 kW matavimui elektros pavarose.
Papildomas katilas SIM 321 skaitmeninis įėjimas 6ES7 321 -1BL00 - 2AA0 1
Papildomas katilas SIM 321 skaitmeninis įėjimas 32 CH 6ES7 321 -1BL00 - 0AA0 1
Papildomas katilas SIM 321 skaitmeninis įėjimas 16 CH 6ES7 321 -1BH02 - 0AA0 1
Papildomas katilas SIM 322 skaitmeninis išėjimas 32 CH 6ES7 322 -1BL00 - 0AA0 1
Papildomas katilas SIM 322 skaitmeninis išėjimas 16 CH 6ES7 322 -1BH01 - 0AA0 1
Papildomas katilas SIM 331 analoginis įėjimas 8 kanalų 24V 13bit 6ES7 331 - 1KF01- 0AB0 1
Papildomas katilas SIM 331 analoginis įėjimas 8 CH 6ES7 331 - 7KF02 - 0AB0 1
Papildomas katilas SIM 331 analoginis įėjimas 8 CH 6ES7 331 - 7HF01 - 0AB0 2
Papildomas katilas SIM 332 analoginis išėjimas 8 CH 6ES7 332 - 5HF00 - 0AB0 1
Papildomas katilas SIM 332 analoginis išėjimas 4 CH 6ES7 332 - 5HD01 - 0AB0 1
Šiuolaikinė žemės ūkio technika turi veikti kuo efektyviau. Dažnai jose jau yra įrengtos elektroninės valdymo sistemos. Šiuolaikinių žemės ūkio padargų pavaros daugiausia yra mechaninės arba hidraulinės. Naujausi elektrinių pavarų pokyčiai ir patobulinimai sustiprina jų pritaikymą žemės ūkio mašinoms. Sumažėjusios degalų sąnaudos dėl didelio efektyvumo ir automatizuotų darbo procedūrų kelia tam tikrą susidomėjimą. Kalbant apie sistemos architektūrą, vadinamosios agrohibridinės struktūros gali būti išvestos iš automobilių hibridinių sistemų. Jie turi būti apibrėžti ir parinkti kartu su reikiamomis funkcijomis. Bus pristatyti pagrindiniai Austrijos padargų ir mašinų gamintojų apklausos rezultatai apie susidomėjimą elektrinėmis pavaromis ir potencialą.
Elektrinė pavaros sistema su keliais vairuotojo vienetais yra pagrindinė transmisijos valdymo forma. Elektrinis sinchroninis vairavimas dažnai yra pagrindinė sistemos problema. Šiame straipsnyje pateikiamas pagrindinis sinchroninio valdymo principas ir trijų rūšių sinchroninio valdymo metodai, išsamiai aptariamos jų charakteristikos.
Modeliai pateikiami lygiavertės grandinės forma, kad būtų išsaugotas netiesinių parametrų tapatumas. Grandinės, žymimos Γ arba atvirkštine Γ forma, yra paprastesnės nei įprastos T formos grandinės. Jų parametrai lengvai nustatomi iš terminalo matavimų. Pagrindiniai magnetinio netiesiškumo efektai yra įtraukti į modelius taip, kad jie būtų tikslesni nei paprastai gaunami naudojant įprastines T formos grandines. Taip pat aptariamas laiko harmonikų modeliavimas.
Įvairių tipų elektrinių pavarų aparatinės įrangos modeliavimas kilpoje 。Elektrinių pavarų našumui įvertinti vis dažniau naudojamas aparatinės įrangos ciklo (HIL) modeliavimas. Programinės įrangos modeliavimas leidžia sukurti tiriamos sistemos valdymą. Šiuo atveju paprastai daroma prielaida, kad daug supaprastinimų sumažina skaičiavimo laiką. Prieš realiuoju laiku įgyvendinant kontrolę, HIL modeliavimas galėtų būti labai naudingas tarpinis žingsnis. Taigi aparatūros įrenginys įtraukiamas į kilpą, kad būtų atsižvelgta į tikruosius jo apribojimus. Šiame darbe siūlomi trys skirtingi HIL modeliavimo tipai: signalo lygis, galios lygis ir mechaninis lygis. Pateikiamas elektrinio paspirtuko traukos sistemos pavyzdys.
Signalo identifikavimas yra dažna elektros pavaros problema. Šiame darbe siūloma naudoti bangelių transformacijas, norint išgauti ir identifikuoti specifinius dažnio komponentus. Iš pradžių srovės matavimai naudojant pastovią įtampą / hercą filtruojami naudojant įvairias bangeles, o rezultatai lyginami su įprastais filtravimo metodais. Tada siūlomas pseudoadaptyvus triukšmo slopinimo metodas, pagrįstas bangelėmis, kurios reguliuoja skilimo lygį priklausomai nuo rotoriaus greičio. Galiausiai bangelės yra naudojamos aukšto dažnio įpurškimo greičio įvertinimo schemoje ir yra įrodyta, kad tokiais atvejais yra pranašesnės už įprastus metodus, kai naudinga informacija gali būti aukštesnio dažnio ir turėti netikslius dažnio komponentus. Eksperimentiniai ir modeliuoti rezultatai patvirtina šiuos teiginius.
Kuriant ir taikant pažangias valdomas elektrines pavaras, tebėra didžiulis iššūkis dvi problemos – stabdymo energijos atkūrimas ir pavaros sistemos važiavimo galimybė. Be įprastų sprendimų, pvz., „back-to-back“ ir matricinių keitiklių, kai kuriose programose, pvz., traukos ir kėlimo pavarose, naudojamas metodas, pagrįstas įprastu diodiniu priekinės dalies pavaros keitikliu su energijos kaupimo elementu. Šis požiūris pastaruoju metu buvo sutelktas į spartų elektrocheminių dvigubo sluoksnio kondensatorių, vadinamųjų ultrakondensatorių, vystymąsi. Norint pasiekti sistemos lankstumą ir didesnį efektyvumą, ultrakondensatorius yra prijungtas prie pavaros per nuolatinės srovės keitiklį. Keitiklis valdomas taip, kad atitiktų valdymo tikslus: nuolatinės srovės magistralės įtampos valdymą, ultrakondensatoriaus įkrovos būseną ir didžiausios galios filtravimą. Šiame darbe aptarėme regeneracinės valdomos elektrinės pavaros modeliavimo ir valdymo aspektus, naudojant ultrakondensatorių kaip energijos kaupimo ir avarinio maitinimo įtaisą.
Be jutiklių elektrinių pavarų greičio reguliatoriaus projektavimas, pagrįstas AI metodais: lyginamasis tyrimas Greičio reguliatoriai, pagrįsti (1) pirmyn nukreiptu neuroniniu tinklu, (2) neuro-neaišku tinklu ir (3) savaime besiorganizuojančiu Takagi–Sugeno ( TS) yra sukurtas taisyklėmis pagrįstas modelis. Atlikta lyginamoji pavaros elgsenos analizė naudojant šiuos trijų tipų dirbtinio intelekto greičio valdiklius. Be to, palyginamas pavaros našumas, gautas naudojant įprastą optimizuotą PI valdiklį. Išsamus daugelio pereinamųjų procesų modeliavimo tyrimas rodo, kad geriausią našumą tikslumo ir skaičiavimo sudėtingumo požiūriu siūlo savaime besitvarkantis „Takagi – Sugeno“ valdiklis. Valdikliai sukurti ir išbandyti įrenginiui, kuriame yra kintamo greičio atskirai sužadinamas nuolatinės srovės variklis.
EMC požiūriu elektrinės pavaros sistemų integravimas į šiuolaikinius automobilius yra didelis iššūkis. Elektros pavaros sistema – tai naujas komponentas, susidedantis iš aukštos įtampos maitinimo šaltinio, dažnio keitiklio, elektros variklio ir ekranuotų arba neekranuotų didelės galios kabelių. Šios naujos elektrinės pavaros sistemos ar jos komponentų traktavimas kaip tradicinis automobilių komponentas, atsižvelgiant į EMI bandymo procedūras ir išmetamųjų teršalų ribas, sukeltų didelių nesuderinamumo problemų. Šiame darbe nagrinėjamos EMC problemos, susijusios su elektrinės pavaros sistemos integravimu į įprastą lengvąjį automobilį. Pavaros sistemos komponentai buvo analizuojami kaip triukšmo šaltiniai arba sukabinimo kelio dalis naujoje automobilio elektros sistemoje. Gauti rezultatai taip pat gali būti naudojami nustatant priimtinus triukšmo lygius elektros pavaros sistemos aukštos įtampos šynoje.
Sumažintos harmonikos PWM valdomas linijos pusės keitiklis elektrinėms pavaroms Aprašytas sumažintos harmonikos impulso pločio moduliatorius ir jo taikymas valdant trijų lygių linijos pusės galios keitiklį, skirtą kintamo greičio kintamosios srovės pavarai. Įtampos šaltinio keitiklio impulso pločio moduliavimo schema nustato kiekvieną atskirą perjungimo momentą, remdamasi nuolat atnaujinamu voltų-sekundžių balansu tarp atskaitos vektoriaus ir tikrosios perjungimo būsenos vektoriaus. Parodyta, kad sugeneruota impulsų seka yra asinchroninė. Furjė spektrams būdingas didelės amplitudės diskrečiųjų nešiklio komponentų nebuvimas. Sumažėja magnetinių komponentų skleidžiamo akustinio triukšmo emisija. Eksperimentiniai rezultatai gauti naudojant tranzistorinį keitiklį, valdomą iš 660 V pramoninio maitinimo šaltinio. Nuolatinės srovės grandinės įtampa yra 1200 V.
Tradiciniai dviejų lygių aukšto dažnio impulsų pločio moduliavimo (PWM) keitikliai, skirti variklių pavaroms, turi keletą problemų, susijusių su jų aukšto dažnio perjungimu, dėl kurio variklio apvijoms sukuriama bendrojo režimo įtampa ir didelės įtampos kitimo (dV/dt) greitis. Daugiapakopiai keitikliai išsprendžia šias problemas, nes jų įrenginiai gali persijungti daug mažesniu dažniu. Apie būsenos įvertinimą elektros pavarose .Yra nustatytos dvi skirtingos daugiapakopės topologijos, skirtos naudoti kaip elektros pavarų galios keitiklis: kaskadinis keitiklis su atskirais nuolatinės srovės šaltiniais; ir keitiklis su nugara su diodu. Kaskadinis keitiklis puikiai tinka didelėms automobilių elektrinėms pavaroms dėl galimų aukštų VA reitingų ir dėl to, kad jame naudojami kelių lygių nuolatinės srovės įtampos šaltiniai, kuriuos galima gauti iš baterijų ar kuro elementų. Atgal į galą diodų prispaustas keitiklis idealiai tinka ten, kur yra kintamosios įtampos šaltinis, pvz., hibridinė elektrinė transporto priemonė. Modeliavimo ir eksperimentiniai rezultatai rodo šių dviejų galios keitiklių pranašumą prieš PWM pagrindu veikiančius įrenginius.
Aprašyta sumažintos harmonikos PWM moduliatoriaus koncepcija, taikoma kintamo greičio elektros pavarų linijos pusės galios keitiklio valdymui. PWM algoritmas nustato kiekvieno perjungimo vektoriaus įjungimo trukmę, remdamasis laiko kintamos įtampos atskaitos vektoriaus stebėjimu. Kadangi nėra nuorodos į pastovaus dažnio nešlio signalą, generuojami impulsų modeliai tampa asinchroniški. Esminė šio metodo savybė yra sukurti beveik ištisinį harmoninį spektrą, kuriame visi dažnio komponentai turi daugiau ar mažiau vienodus dydžius. Tai pranašumas, palyginti su nešikliu pagrįstomis PWM valdymo schemomis, kurių harmonikų spektruose yra didelės amplitudės nešlio ir šoninės juostos komponentai. Sumažėja akustinio triukšmo, skleidžiamo iš kintamosios srovės filtro induktoriaus, emisija.
