Научная статья на тему 'Исследование характеристик автономных источников электроэнергии на основе фотоэлектрических модулей в условиях средних широт России'

Исследование характеристик автономных источников электроэнергии на основе фотоэлектрических модулей в условиях средних широт России Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
515
126
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АВТОНОМНЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ / АВТОНОМНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ / СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА / ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МОДУЛИ / AUTONOMOUS SOLAR POWER STATION / SOLAR POWER ENERGY / AUTONOMOUS SOURCES OF ELECTRICITY / PHOTOVOLTAIC MODULES

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Исмагилов Флюр Рашитович, Саттаров Роберт Радилович, Гайсин Булат М., Гумерова Марина Булатовна, Андроников Дмитрий Александрович

Статья посвящена исследованию характеристик автономных источников электроэнергии на основе фотоэлектрических модулей (ФЭМ), выполненных по разным технологиям, в условиях средних широт России. Изучен вопрос эффективности применения возобновляемых источников электроэнергии на основе фотоэлектрических элементов по номинальным и эксплуатационным техническим показателям и характеристикам. Описаны основные номинальные эксплуатационные параметры ФЭМ обоих типов, а также принцип работы и взаимодействие элементов тестовой фотоэлектрической системы. Все измерения выполнены при условиях наиболее близких к стандартным условиям испытаний. Произведено сравнение измеренных данных номинальной мощности по отношению к паспортным данным ФЭМ. Исследована эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую для каждого ФЭМ. Построены характеристики минимального, максимального и среднего значений температуры окружающей среды. Изучено воздействие температуры окружающей среды на эффективность (КПД) преобразования солнечной энергии в электрическую. В ходе эксперимента произведено сравнение показателей среднемесячного уровня солнечной радиации с табличными данными по базам NASA. Сформулированы сравнительные выводы эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую для обоих ФЭМ, а также сравнение полученных результатов с паспортными данными ФЭМ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Исмагилов Флюр Рашитович, Саттаров Роберт Радилович, Гайсин Булат М., Гумерова Марина Булатовна, Андроников Дмитрий Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Study of characteristics autonomous sources of electricity from photovoltaic modules under midlatitudes Russia

The article investigates the performance of independent sources of electricity from photovoltaic modules (FEM), performed by different technologies in a middle latitudes of Russia. Explored the effectiveness of renewable electricity from photovoltaic cells in nominal and operational and technical performance characteristics. The basic nominal operating parameters of the PEM of both types, as well as the operation and interaction of the elements of the test photovoltaic system. All measurements were made under conditions as close to the standard test conditions. A comparison of the measured data nominal power in relation to the passport data of the PEM. The efficiency of conversion of solar energy into electrical energy for each PEM. Built characteristics of the minimum, maximum and average values of the ambient temperature. An effect of ambient temperature on the efficiency conversion of solar energy into electrical energy. In the experiment performed comparison of the average monthly level of solar radiation with tabular data bases NASA. Formulated comparative conclusions conversion efficiency of solar energy into electricity for both FEM and results are compared with published data of FEM.

Текст научной работы на тему «Исследование характеристик автономных источников электроэнергии на основе фотоэлектрических модулей в условиях средних широт России»

Исмагилов Ф.Р. Ismagilov F.R.

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электромеханика» ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет», Россия, г. Уфа

гъ

Саттаров Р.Р. Sattarov R.R.

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Электромеханика» ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет», Россия, г. Уфа

Гайсин Б.М. Gaisin Б.М.

преподаватель кафедры «Электромеханика» ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет», Россия, г. Уфа

Гумерова М.Б. Gumerova М.Б.

кандидат технических наук, доцент кафедры «Электромеханика» ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет», Россия, г. Уфа

Андроников Д.А. Andronikov D.A.

главный технолог ООО «НТЦ ТПТ», Россия, г. Санкт-Петербург

УДК 621.311.25, 621.311.21

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОНОМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ В УСЛОВИЯХ СРЕДНИХ ШИРОТ РОССИИ

Статья посвящена исследованию характеристик автономных источников электроэнергии на основе фотоэлектрических модулей (ФЭМ), выполненных по разным технологиям, в условиях средних широт России. Изучен вопрос эффективности применения возобновляемых источников электроэнергии на основе фотоэлектрических элементов по номинальным и эксплуатационным техническим показателям и характеристикам. Описаны основные номинальные эксплуатационные параметры ФЭМ обоих типов, а также принцип работы и взаимодействие элементов тестовой фотоэлектрической системы. Все измерения выполнены при условиях наиболее близких к стандартным условиям испытаний. Произведено сравнение измеренных данных номинальной мощности по отношению к паспортным данным ФЭМ. Исследована эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую для каждого ФЭМ. Построены характеристики минимального, максимального и среднего значений температуры окружающей среды. Изучено

воздействие температуры окружающей среды на эффективность (КПД) преобразования солнечной энергии в электрическую. В ходе эксперимента произведено сравнение показателей среднемесячного уровня солнечной радиации с табличными данными по базам NASA. Сформулированы сравнительные выводы эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую для обоих ФЭМ, а также сравнение полученных результатов с паспортными данными ФЭМ.

Ключевые слова: автономные солнечные электростанции, автономные источники электроэнергии, солнечная энергетика, фотоэлектрические модули.

STUDY OF CHARACTERISTICS AUTONOMOUS SOURCES OF ELECTRICITY FROM PHOTOVOLTAIC MODULES UNDER MIDLATITUDES RUSSIA

The article investigates the performance of independent sources of electricity from photovoltaic modules (FEM), performed by different technologies in a middle latitudes of Russia. Explored the effectiveness of renewable electricity from photovoltaic cells in nominal and operational and technical performance characteristics. The basic nominal operating parameters of the PEM of both types, as well as the operation and interaction of the elements of the test photovoltaic system. All measurements were made under conditions as close to the standard test conditions. A comparison of the measured data nominal power in relation to the passport data of the PEM. The efficiency of conversion of solar energy into electrical energy for each PEM. Built characteristics of the minimum, maximum and average values of the ambient temperature. An effect of ambient temperature on the efficiency conversion of solar energy into electrical energy. In the experiment performed comparison of the average monthly level of solar radiation with tabular data bases NASA. Formulated comparative conclusions conversion efficiency of solar energy into electricity for both FEM and results are compared with published data of FEM.

Key words: autonomous solar power station, solar power energy, autonomous sources of electricity, photovoltaic modules.

Общеизвестно, что традиционные источники энергии являются невозобновляемыми, их запасы ограничены. В настоящее время растет интерес к альтернативным системам электроснабжения (АСЭС), использующим энергию возобновляемых источников энергии - ветра, солнца и воды. Несмотря на то, что стоимость электроэнергии, получаемой от АСЭС значительно выше, такие системы обладают рядом преимуществ перед традиционными: общедоступностью и неисчерпаемостью источника, большей экологичностью. С этой точки зрения наиболее предпочтительным является применение фотоэлектрических солнечных электростанций или фотоэлектростанций (ФЭС). Если оценивать долгосрочные перспективы, то можно отметить, что ФЭС при относительно высоких первоначальных капитальных затратах в процессе эксплуатации практически не требуют дополнительных вложений, т. к. источник энергии неисчерпаем и солнечные фотоэлектрические элементы имеют длительный срок службы.

Недостатки ФЭС также общеизвестны:

- низкая плотность солнечной энергии,

- зависимость от географической широты и климата местности,

- необходимость аккумуляции энергии,

- низкая эффективность солнечных фотоэлек-

трических элементов и их нагрев.

С учетом указанных достоинств и недостатков ФЭС принято выделять области применения солнечной электроэнергетики, в том числе географические.

В настоящее время наблюдается существенный прогресс и динамика в разработке, производстве и применении солнечных фотоэлектрических элементов, что приводит к расширению области применения ФЭС. Поэтому представляется целесообразным провести исследование современных солнечных панелей в «полевых» условиях не только по номинальным техническим показателям, но и эксплуатационным характеристикам. Для РФ наиболее важным является оценка целесообразности и эффективности применения ФЭС в средних широтах (находящихся между 40 и 65° северной широты), характеризующихся продолжительными зимами (5 месяцев), высокой облачностью в течение года. С этой целью в рамках совместных научных исследований в области возобновляемой энергетики ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет» (УГАТУ) и ООО «НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им. А.Ф. Иоффе» была установлена тестовая ФЭС (ТФЭС), показанная на рисунке 1, работающая в реальных условиях [1-4]. Угол установки солнечных панелей 39°.

Рис. 1. Тестовая ФЭС: 1) тонкопленочный солнечный модуль Pramac Luce; 2) кристаллический кремниевый солнечный модуль на основе пластин Sun Power с металлизацией на задней поверхности TCM-210SB; 3) датчик скорости и направления ветра

Наиболее часто в производстве фотоэлектрических элементов используются кристаллический и аморфный кремний [5]. Соответственно объектами мониторинга являются два фотоэлектрических модуля, изготовленных по различным технологиям.

Первый объект мониторинга - тонкопленочный фотоэлектрический модуль Ргатас Lucе (ФЭМ 1), изготовленный по микроморфной технологии и являющийся прототипом фотоэлектрических модулей, производимых на заводе ООО «Хэвел», г. Новочебоксарск. Конструктивно микроморфный модуль состоит из фронтального стекла с нанесенными на него контактными и фотопреобразующими активными слоями на основе аморфного и микрокристаллического кремния, в которых происходит

Эксплуатационные параметр

преобразование световой энергии в электрическую, тыльного отражателя и заднего стекла, обеспечивающего дополнительную прочность конструкции.

Второй объект исследования - фотоэлектрический модуль TCM-210SB научно-производственного предприятия ЗАО «Телеком-СТВ», г. Зеленоград, собранный из пластин кристаллического кремния по технологии фирмы Sun Power, обеспечивающей максимальный коэффициент преобразования световой энергии в электрическую (КПД) среди фотоэлектрических модулей на основе пластин кристаллического кремния (ФЭМ 2) [6].

Основные номинальные эксплуатационные параметры фотоэлектрических модулей обоих типов приведены в таблице.

Таблица

фотоэлектрических модулей

Параметр Наименование ФЭМ

Pramac Luce (ФЭМ 1) TCM-210SB (ФЭМ 2)

Номинальная мощность 125 Вт 223 Вт

Напряжение холостого хода 72,5 В 44 В

Рабочее напряжение 55 В 38 В

Рабочий ток 2,27 А 5,87 А (5,5 А)

КПД 8,74% 17,34%

Площадь поверхности 1,43 м2 1,286 м2

Габаритные размеры 1300 x1100 x6,8 1578x815x43

Масса 20 кг 15 кг

Стоимость 10 000 руб. 25 000 руб.

Отбор энергии от фотоэлектрического модуля обеспечивается системой, состоящей из контроллера заряда EPSolar Tracer MPPT 2210 с удержанием точки максимальной мощности фотоэлектрического модуля, аккумулятора и резистивной электрической нагрузки. Система позволит производить круглогодичное измерение характеристик фотоэлектрических модулей, работающих в реальных условиях.

Для измерения основных электрических параметров фотоэлектрических модулей и погодных условий используется система мониторинга на базе электронного регистратора «Параграф PL2», который обеспечивает круглосуточный сбор, хранение данных о мощностных, температурных характеристиках, уровне солнечной иррадиации, а также обеспечивает доступ к этим данным посредством подключения к сети Internet. Электронный регистратор фиксирует значения следующих параметров в энергонезависимой памяти:

1) Вырабатываемый ток и напряжение в точке оптимальной мощности двух фотоэлектрических модулей.

2) Вырабатываемая электрическая мощность.

3) Температура на тыльной поверхности фотоэлектрических модулей.

4) Уровень солнечной иррадиации, измеренной кремниевым фотоприемником, работающим в режиме короткого замыкания.

5) Температура окружающей среды.

6) Скорость и направление ветра.

Измерение сигналов производится с точностью

не менее 0,2% в диапазоне напряжений 0-100 Вольт и в диапазоне токов 0-10 Ампер.

Система рассчитана на автономное хранение полученных данных (данных системы мониторинга и фотоснимков), собранных в течение одного года, что делает ее крайне малочувствительной к потерям связи. Каждые 15-30 секунд сервер опрашивает все системы и собирает текущие измеряемые данные. В случае временного обрыва канала связи с какой-либо системой - сервер проводит синхронизацию данных за время отсутствия связи (после восстановления связи) с данными, сохраненными во внутренней памяти электронного регистратора и сетевого жесткого диска.

Для обеспечения круглогодичной регистрации данных управляющий блок устанавливается в термошкаф с постоянной температурой, рисунок 2.

Рис. 2. Термошкаф с обозначениями размещенных в нем компонентов системы управления, регистрации и передачи данных

На рисунке 2 представлены: 1 - блок электрической нагрузки; 2 - электронный регистратор данных; 3 - контроллеры заряда АКБ ФЭМ 1; 4 - контроллеры заряда АКБ ФЭМ 2; 5 - АКБ ФЭМ 1; 6 - АКБ ФЭМ 2; 7 - контроллер разряда АКБ ФЭМ 1; 8 - контроллер разряда АКБ ФЭМ 2; 9 - измерительная плата; 10 - предохранительные автоматы; 11 - сетевой коммутатор; 12 - роутер с поддержкой 3G-модема; 13 - устройство согласования сигнала датчика ветра; 14 - блок бесперебойного питания; 15 - сетевой диск.

Для обеспечения удаленного доступа к системе сбора данных и для передачи накопленных данных на централизованный сервер осуществлено подключение системы к телекоммуникационным сетям с выделением системе «внешнего» фиксированного

IP-адреса (к сети Internet, передача данных осуществляется через сотовые сети с помощью 3G-модема). Доступ к данным осуществляется через web-сервер с ограничением доступа к данным.

На основе полученных данных был сделан анализ эффективности работы и сравнение полученных показателей для фотоэлектрических модулей за период с мая 2013 г. по июль 2014 г.

Среди важных параметров, оказывающих влияние на эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую являются показатели температуры окружающей среды. Чем выше температура ФЭМ, тем большему снижению КПД они подвержены. В ходе мониторинга определены минимальные, максимальные и средние значения температуры окружающей среды (оС), рисунок 3.

Рис. 3. Минимальные, максимальные и средние значения температуры окружающей среды в точках мониторинга (оС)

В ходе эксперимента произведено сравнение показателей среднемесячного уровня солнечной радиации ((кВт*ч/м2)*сутки), рисунок 4 с табличными данными по базам NASA. В среднем отклонение

измеренных величин от табличных не превышает 13%. Отклонение измеренных величин от табличных в меньшую сторону в зимние месяцы связано, в том числе, с наличием осадков в виде снега.

8 7 6 5 4 3 2 1

май.13 июн.13 июл.13 авг.13 сен.13 окт.13 ноя.13 дек.13 янв.14 фев.14 мар.14 апр.14 май.14 июн.14 июл.14 Ср. за год Ср.год по базе NASA

-♦-Уфа 5,6 6,34 5,09 4,75 2,55 1,23 1,16 0,42 1,12 2,32 3,04 5,26 7,78 6,66 6,05 3,24 3,6

Рис. 4. Среднемесячный уровень солнечной радиации ((кВт* ч/м2)*сутки)

Произведено сравнение эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую ФЭМ 1, где паспортное значение составляет 8,74 %, измеренное 7,6 %. Для ФЭМ 2 паспортное значение составляет 17,34 %, измеренное 17 %. Измерения выполнены при условиях наиболее близких к стандартным условиям испытаний (СУИ) (1000 Вт/м2, 25 оС). При этом используются удельные показатели выработки электроэнергии с 1 м2, отнесенные к номинальной площади ФЭМ (кВт*ч/м2). Более низкие измеренные значения КПД модулей Pramac и TCM 210SB в сравнении с исходными связаны с частичной деградацией эффективности ФЭМ.

Также для исследуемых ФЭМ произведено сравнение измеренных данных номинальной мощности по отношению к паспортным при условиях наиболее близких к СУИ (1000 Вт/м2, 25 оС). Так, для модуля Pramac значение номинальной мощности составило 109 Вт, что на 16 Вт меньше заявленного паспортного значения. Для модуля TCM-210SB значение измеренной номинальной мощности составило 219 Вт, что также ниже паспортного значения на 4 Вт. Такое отклонение, по всей видимости, связано с наличием световой деградации ФЭМ.

Анализ полученных данных показал, что за весь период мониторинга с температурами окружающей среды, опускавшимися до -34 оС, выхода из строя ФЭМ не зафиксировано. Также наблюдалась корреляция по величинам удельной энерговыработки со среднемесячным уровнем солнечной радиации.

За период мониторинга измеренный уровень солнечной радиации в среднем с отклонениями не выше 13% соответствовал значениям из базы данных NASA. Величины удельной энерговыработки ФЭМ полностью коррелировали с измеренным уровнем солнечной радиации. Величины удельной энерговыработки модулей Pramac превышали величины удельной энерговыработки модулей TCM-210SB в летний период и несколько уступали им в зимний период.

Значения эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую для модуля Pramac оказались меньше номинальной (8,74 %) на 1,14 %. Для модуля TCM-210SB оказались меньше номинальной (17,34 %) на 1,96 %. Разброс средних измеренных значений связан как с величиной исходного значения эффективности, так и с рабочей температурой модуля, но явной зависимости величины измеренной эффективности от рабочей температуры модулей не наблюдается.

Список литературы

1. Крюченко Ю.В. Моделирование изменения

характеристик солнечных элементов на основе a-si: h в течение светового дня [Текст] /Ю.В. Крюченко, А.В. Саченко, А.В. Бобыль, В.П. Костылев и др. // Журнал технической физики. - 2013. - Т. 83. - № 11.

- С. 78-85.

2. Сипайлов Г.А. Тепловые, гидравлические и аэродинамические расчеты в электрических машинах : Учеб. для вузов по спец. «Электромеханика» [Текст] / Г.А. Сипайлов, Д.И. Сальников, В.А. Жа-дан. - М. : Высшая школа, 1989. - 238 с.

3. Крюченко Ю.В. Годовые зависимости генерируемой мощности и электроэнергии для солнечных элементов на основе A-SI:H [Текст] / Ю.В. Крюченко, А.В. Саченко, А.В. Бобыль, В.П. Костылев и др. // Журнал технической физики. - 2013. - Т. 83.

- № 11. - С. 86-91.

4. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока: учеб. пособие для студентов вузов [Текст] / В.А. Балагуров. - М.: Высш. школа, 1982. - 272 с.

5. Rumyantsev V.D. Evaluation of the solar cell internal resistance in i-v measurements under flash illumination [Text] / V.D. Rumyantsev, V.R. Larionov, D.A. Malevskiy, P.V. Pokrovskiy and others // AIP conference proceedings сер. «8th international conference on concentrating photovoltaic systems, CPV 2012». - 2012. - С. 152-156.

6. Rumyantsev V.D. Solar simulator for characterization of the large-area hcpv modules [Text] / V.D. Rumyantsev, V.R. Larionov, D.A. Malevskiy, P.V. Pokrovskiy and others // AIP conference proceedings сер. «7th international conference on concentrating photovoltaic systems, CPV-7». - 2011. - С. 212-215.

7. Афанасьев В.П. Тонкопленочные солнечные элементы на основе кремния [Текст] / В.П. Афанасьев, Е.И. Теруков, А.А. Шерченков; 2-е изд. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011. - 168 с.

8. Сайт Научно-производственного предприятия ЗАО «Телеком-СТВ», г. Зеленоград [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.telstv.ru/ show.php?page=ru_solar_modules.

References

1. Krjuchenko Ju.V. Modelirovanie izmenenija harakteristik solnechnyh jelementov na osnove a-si: h v techenie svetovogo dnja [Tekst] /Ju.V. Krjuchenko, A.V. Sachenko, A.V. Bobyl', V.P. Kostylev i dr. // Zhurnal tehnicheskoj fiziki. - 2013. - T. 83. - № 11. - S. 78-85.

2. Sipajlov G.A. Teplovye, gidravlicheskie i ajerodinamicheskie raschety v jelektricheskih mashinah : Ucheb. dlja vuzov po spec. «Jelektromehanika» [Tekst] / G.A.Sipajlov, D.I.Sal'nikov, V.A.Zhadan. - M. : Vysshaja shkola, 1989. - 238 s.

3. Krjuchenko Ju.V. Godovye zavisimosti generiruemoj moshhnosti i jelektrojenergii dlja solnechnyh jelementov na osnove A-SI:H [Tekst] /Ju.V. Krjuchenko, A.V. Sachenko, A.V. Bobyl', VP. Kostylev i dr. //Zhurnal tehnicheskoj fiziki. - 2013. - T. 83. - № 11. - S. 86-91.

4. Balagurov V.A. Proektirovanie special'nyh jelektricheskih mashin peremennogo toka: ucheb. posobie dlja studentov vuzov [Tekst] / V.A. Balagurov. - M.: Vyssh. shkola, 1982. - 272 s.

5. Rumyantsev V.D. Evaluation of the solar cell internal resistance in i-v measurements under flash illumination [Text] / V.D. Rumyantsev, V.R. Larionov, D.A. Malevskiy, P.V. Pokrovskiy and others // AIP conference proceedings ser. «8th international conference on concentrating photovoltaic systems, CPV

2012». - 2012. - S. 152-156.

6. Rumyantsev V.D. Solar simulator for characterization of the large-area hcpv modules [Text] / V.D. Rumyantsev, V.R. Larionov, D.A. Malevskiy, P.V. Pokrovskiy and others // AIP conference proceedings ser. «7th international conference on concentrating photovoltaic systems, CPV-7». - 2011. - S. 212-215.

7. Afanas'ev V.P. Tonkoplenochnye solnechnye jelementy na osnove kremnija [Tekst] / V.P. Afanas'ev, E.I. Terukov, A.A. Sherchenkov; 2-e izd. - SPb.: Izd-vo SPbGJeTU «LJeTI», 2011. - 168 s.

8. Sait Nauchno-proizvodstvennogo predprijatiya ZAO «Telekom-STV», g. Zelenograd [Electronniy resurs]. - Rezhim dostupa: http://www.telstv.ru/show. php?page=ru_solar_modules.

Аипов Р.С. Aipov R.S.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой

«Электрические машины и электрооборудование» ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет», Россия, г. Уфа

Акчурин С.В. Akchurin S.V.

кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Электрические машины и электрооборудование» ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет», Россия, г. Уфа

Пугачев В.В. Pugachev У.У.

преподаватель кафедры «Электротехнологии и электрооборудование» ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет», Россия, г. Оренбург

УДК 621-133.33

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВИБРОПРИВОДА С ЛИНЕЙНЫМ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

В народном хозяйстве широко распространено технологическое оборудование с колебательным движением рабочего органа. Линейный асинхронный двигатель (ЛАД) позволяет просто получить возвратно-поступательное движение. Особый интерес с точки зрения простоты аппаратурной реализации представляет вибропривод с ЛАД (ВЛАД), работающий в режиме вынужденных колебаний.

Цель исследовательской работы - выработка рекомендаций для управления режимами колебаний ВЛАД.

На примере обобщенной кинематической схемы ВЛАД приведен анализ установившихся режимов вынужденных колебаний методом гармонической линеаризации. Представлены силовая характеристика упругих элементов, характеристики силы сухого и вязкого трения, силы ЛАД, изменяющейся во времени по периодическому закону.

С учетом, что сила ЛАД имеет неизменное направление при ее включении, для анализа установив-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.