CC BY
54
Рис. 2. Структура САМ.
Аппаратные модули собственной разработки на связке RISC-микроконтроллера с Ethemet-контроллером ENC28J60 представляют собой преобразователи интерфейсов (из Eth в RAW) и позволяют организовать дистанционное управление лабораторным оборудованием на скорости до 10 Мбит/с (полный дуплекс) с длиной сегмента до 100 метров. Под RAW-интерфейсом подразумевается любой другой цифровой или аналоговый стандарт, по которому доступно подключение того или иного промышленного оборудования. Подобное аппаратное решение зарекомендовало себя в системе сетевого мониторинга температуры, влажности и точки росы на связке Atmega168 - ENC28J60 в [3].
Важной особенностью предлагаемого решения является наличие системы разграничения прав доступа к той или иной лаборатории. Любой пользователь, авторизованный в системе имеет права на работу с экспериментальными установками, выданные администратором данной лаборатории (лаборантом) на определённый срок.
Результаты. Предлагаемая система находится в стадии разработки и на сегодняшний день проходит тестирование и отладка согласующих аппаратных модулей, а также детальная проработка архитектуры серверной компоненты (разработка базы данных и программной среды диспетчера лаборатории).
Заключение. Предложен инструмент для превращения научной лаборатории в единую сеть для проведения экспериментов, хранения и анализа их результатов, обмена научным опытом с другими лабораториями. Гибкость и модульность позволяют данной системе легко адаптироваться для решения похожих задач и в других областях.
Литература
1. Won-jong Kim, Kun Ji & Ajit Ambike (2006, July). Real-Time Operationg Environment for Networked Control Systems. IEEE Transactions on automation science and engineering, Vol. 3, No. 5, pp. 287-296.
2. Дмитриев В.М., Коротина Т.Ю. Принципы реализации автоматизированных лабораторных комплексов с локальным и удалённым доступом. // Журнал "Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники". -2007. - №2 (16). - С. 121-128.
3. Demeter R., Campeanu R. (2009). Microcontroller based Ethernet embedded systems. Bulletin of the Transilvania Uiversity of Brasov, Vol. 2 (51), pp. 249-254.
Шевчук В.П.1, Попов А.В.2, Клевин А.В.3
'Кандидат технических наук, профессор; 2 старший преподаватель; 3 Студент, Волжский политехнический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
Волгоградский государственный технический университет
АНАЛИЗ ГИБРИДНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ «СПЛИТ» НА ПРИМЕРЕ АВТОМОБИЛЯ «TOYOTA PRIUS»
Аннотация
В статье рассматривается анализ гибридной силовой установки «Сплит». Были проведены исследования на примере автомобиля «Toyota Prius».
Ключевые слова: Сплит, ГСУ.
Shevchuk V.P. \ Popov A.V. 2, Klevin A.V.3
1 Candidat of Technical Sciences, Professor; 2 a senior teacher; 3 student, Volzhsky Polytechnical Institute (branch of) State Educational Institution of Higher Professional Education ‘Volgograd State Technical University’
STUDY HYBRID POWER PLANT "SPLIT" ON THE EXAMPLE OF THE CAR «TOYOTA PRIUS»
Abstract
The article deals with the study of hybrid power plant "Split". Studies have been conducted on the example of the car «Toyota Prius».
Keywords: Split, HPP.
Так называемая система «сплит» впервые стала использоваться компанией Toyota в автомобилях Prius (первое серийное авто со смешанной комбинированной силовой установкой). Позже эта система заработала и на других моделях корпорации Toyota: Lexus RX450h, Lexus CT200h, Auris. Основное их отличие — планетарный редуктор, который регулирует и суммирует тягу от электромотора и ДВС. [2]
К достоинствам системы «Сплит» следует отнести достаточно высокий КПД при передаче энергии от первичного двигателя к ведущим колесам и возможность работы первичного двигателя на постоянном режиме минимального расхода топлива, к недостаткам - усложнение механической части трансмиссии (установка дополнительной планетарной передачи) и усложнение системы управления автомобилем. [1]
69
Toyota Prius самый популярный автомобиль с ГСУ в мире - начиная с 1997 года выпущено более 360000 автомобилей.
ГСУ данного автомобиля является характерным образцом системы «Сплит».
В гибридной силовой установке автомобиля объединены 1,5-литровый двигатель внутреннего сгорания, генератор переменного тока, в качестве тягового электродвигателя обратимая электромашина переменного тока и аккумулятор.
Оба двигателя через согласующий редуктор передают крутящий момент на передние ведущие колеса. Установленный за ДВС планетарный механизм разделяет поток мощности на две ветви: одна идет к редуктору главной передачи, а другая - к генератору переменного тока, который через преобразователь заряжает накопитель, от которого при необходимости питается и тяговый электромотор.
При торможение электромотор действует в режиме генератора и через преобразователь пополняет запас энергии в батарее. А при пуске ДВС он играет роль стартера.
Всего для Prius существует пять режимов работы. [1]
Первый режим: Начало движения, при начале движения автомобиля, используется только электрический мотор с высоким крутящим моментом питающийся исключительно от батареи. ДВС пока не работает .
Второй режим: Нормальное движение, в условиях обычной езды Prius использует электромотор в комбинации с двигателем внутреннего сгорания. Тем самым добивается максимальный КПД системы. Так же ДВС используется для подзарядки главной батареи, по мере ее разряда.
Третий режим: Экстренное ускорение, во время режима "полного ускорения" система использует для ускорения всю мощь ДВС и электромотора. Даже прекращается подзарядка основной батареи автомобиля.
Четвертый режим: Торможение, при торможении Hybrid Synergy Drive в автомобиле Prius отключает двигатель внутреннего сгорания, а сопротивление от тормозной системы преобразуется в электрическую энергию, которая передается в главную батарею автомобиля.
Пятый режим: зарядка. [3]
При остановке автомобиля ДВС автоматически заглушается.
В гибридной трансмиссии важную роль играет планетарный механизм. Он регулирует направление потоков мощности. Колеса через дифференциал и понижающую пару шестерен жестко связаны с 30-киловаттным синхронным мотор - генератором переменного тока и одновременно с внешней шестерней планетарной передачи. Обойма шестерен - сателлитов (водило) напрямую соединена с коленчатым валом двигателя, а центральная (солнечная) шестерня - с отдельным генератором. В зависимости от обстановки, каждое звено можно сделать неподвижным, остановив ленточным тормозом по команде управляющего контроллера. [1]
Рис 2-Структурная схема силовой установки Сплит
1-двигатель; 2-генератор; 3-электромотор; 4-солнечная шестерня; 5-водило (ДВС); 6-сателлиты; 7-планетарная шестерня
(электромотор, колеса).
Четырехцилиндровый ДВС примененный в СУ имеет рабочий объем 1,5 литра и развивает мощность 43 кВт при 4000 об/мин. Данный двигатель работает по циклу Аткинсона характеризующемуся переменной степенью сжатия, он оснащен двумя распределительным валами, четырьмя клапанами на цилиндр, системой изменяемых фаз газораспределения и электронным распределённым впрыском топлива. [1]
70
Рис 3-Общий вид силовой установки
1-двигатель; 2-маховик; 3-генератор; 4-планетарная передача; 5-электромотор; 6-цепная передача к трансмиссии.
В качестве накопителя электроэнергии применена никель - металлогидридная батарея из 40 банок на 240 ампер - часов, разработанная совместно с компанией Panasonic.
Общий вид и структурная схема гибридной силовой установки системы «Сплит» представлены на рисунках 2 и 3.
Согласно результатам испытаний автомобиль выбрасывает в атмосферу в 12,5 раз меньше монооксида и в 4,7 раз меньше углеводородов, чем того требующий нормы Евро - 3. [1]
Литература
1. Бахмутов С.В., Карунин А.Л., Круташов А.В., Ломакин В.В., Селифонов В.В., Карпухин К.Е., Баулина Е.Е., Урюков Ю.В. Конструктивные схемы автомобилей с гибридными силовыми установками: Учебное пособие. - М.: МГТУ «МАМИ», 2007 - 71 с.
2. http://spokoino.ru/articles/ustroistvo_avto/vov_chto_takoe_avtogibridi/ (дата обращения 27.05.2014).
3. http://prius-toyota.narod.ru/hybrid-prius.html (дата обращения 27.05.2014)
Басс МС.1, Кубряков К.А.2, Столяров П.В.3
'Кандидат технических наук, доцент, 2аспирант, 3магистрант Забайкальский государственный университет ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПГТ. ПЕРВОМАЙСКИЙ (ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ
КРАЙ)
Аннотация
В статье представлено состояние теплоснабжения пгт. Первомайский (Забайкальский край). Рассмотрено текущее состояние, перспективы развития поселка. Представлены варианты развития системы теплоснабжения.
Ключевые слова: тепловые сети, тепловая энергия, система централизованного отопления, трубопровод
Bass MS.1, Kubreacov K.A.2, Stolyarov P.V.3
'PhD in technical sciences, associate professor, 2postgraduate student, 3undergraduate Transbaikal State University PROSPECTS OF HEATING SYSTEM PGT. PERVOMAYSKIY (ZABAYKALISKY KRAI)
Abstract
This paper presents the state of the heating pgt. Pervomaiskii (Zabaykalisky Krai). The current situation and prospects of development of the village. Presented options for the heating system.
Keywords: heat circuits, thermal energy, systems of the centralized heat supply, piping.
Городское поселение «Первомайское» расположено в Забайкальском крае РФ на северо-востоке Могойтуйского хребта, недалеко от слияния рек Ингода и Онон. Площадь территории: 217,88 км2. Население: 12,642 тыс. чел. Поселок городского типа Первомайский расположен на юго-западе Шилкинского района в 50 км к юго-западу от города Шилка (административный центр Шилкинского района) и в 10 км от железнодорожной станции Солнцевая Забайкальской железной дороги.
Поселок является административно-деловым центром района и располагает достаточно развитыми институциональной и социально-бытовой видами инфраструктуры.
Экономическое и социальное развитие района, где расположено городское поселение, определяют такие отрасли как: сельское хозяйство, горнодобывающая, пищевая, мясомолочная, производство строительных материалов, лесное хозяйство. Среди промышленных предприятий самым крупным является ОАО «Забайкальский горнообогатительный комбинат» (ОАО «ЗабГОК») в п. Первомайском, действующий с конца 1980-х годов. ООО «Первомайская ТЭЦ» осуществляет деятельность по производству электроэнергии тепловыми электростанциями.
Климат на территории резко континентальный с длительной не достаточно снежной зимой и более коротким, теплым, неравномерно увлажненным летом. Средняя температура января -28,3 °С, а абсолютные минимумы достигают -50.. ,-58°С. Средняя температура июля плюс 18,8°С, но в некоторые дни жара достигает плюс 40°С.
Речная сеть территории представлена р. Ингода и р. Онон, которые относятся к Амурскому бассейну и являются двумя составляющими притоками его главной речной артерии - р. Щилки. По химическому составу воды обоих рек относятся к кальциевой группе гидрокарбонатного класса. Также на территории имеются озера, все они небольшие по размерам и глубине. Их большинство расположено вблизи рек, и, следовательно, относятся к типу пойменных или старичных.
В настоящее время теплоснабжение промышленных предприятий, общественной застройки и жилого сектора поселения осуществляется от ООО «Первомайская ТЭЦ».
Теплоэнергия с ТЭЦ отпускается в виде технологического пара, отопления по системе тепловых сетей с открытым водоразбором и в виде горячей воды.
Технологический пар с параметрами Рп=7М0 кгс/см2 ; tn=280^310°C подаётся с производственного отбора турбоагрегата ст.№3 или с РОУ-35/10, в зависимости от режима работы ТЭЦ.
Отпуск теплоэнергии на отопительные цели осуществляется от бойлерных установок, расположенных в машинном зале ТЭЦ. Две установки работают на жилой поселок и потребителей, находящегося в черте поселка, одна бойлерная установка на промышленную зону.
Характеристика 3-х бойлерных установок одинакова:
4 подогревателя типа ПСВ-200-7-15 (два основных, два пиковых), 9 сетевых насосов ЦН-400.
Подпиточная группа насосов в количестве 6 штук (насосы К-90-85) работают на все три бойлерные установки.
Поскольку система отопления выполнена в режиме открытого водоразбора, отпуск горячей воды абонентам осуществляется непосредственно из тепловой сети на абонентных узлах.
Генерирующее оборудование:
71
