Научная статья на тему 'РОЗРОБКА ЕНЕРГОМЕХАНіЧНОї УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЯГИ ЕЛЕКТРОМОБіЛЯ'

РОЗРОБКА ЕНЕРГОМЕХАНіЧНОї УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЯГИ ЕЛЕКТРОМОБіЛЯ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
38
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АВТОТРАНСПОРТ / VEHICLES / ЕЛЕКТРОМОБіЛЬ / ЕКОЛОГіЧНіСТЬ / ЕЛЕКТРИЧНА ТЯГА / ВЕКТОРНЕ КЕРУВАННЯ / VECTOR CONTROL / ПОТОКОЗЧЕПЛЕННЯ / АСИНХРОННИЙ ДВИГУН / ЕЛЕКТРОПРИВОД / ELECTRIC CAR / ENVIRONMENTAL FRIENDLINESS / ELECTRIC TRACTION / FLUX LINKAGE / INDUCTION MOTOR / ELECTRIC DRIVE

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Зубенко Д.Ю., Коваленко А.В., Петренко О.М., Шавкун В.М., Олехно М.Ю.

В даній статті розглянуто питання розробки енергомеханічної установки для електричної тяги автомобілів. Метою впровадження даної розробки є заміна двигунів внутрішнього згоряння на універсальну енергомеханічну установку. Для розглядаємого варіанта енергомеханічної установки побудована модель, що описує процеси, які відбуваються в електричному приводі установки, зняті характеристики під час основних режимів руху. Впровадження даної установки на автомобілях дозволить зменшити кількість шкідливих викидів в атмосферу та суттєво знизити рівень шуму в містах

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Зубенко Д.Ю., Коваленко А.В., Петренко О.М., Шавкун В.М., Олехно М.Ю.

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

Creation of electromechanical device for electric vehicle traction

The problems of creation of electromechanical device for electric vehicle traction are considered in the article. The aim of creation this design are the replacement of the internal combustion engine on electromechanical device. For this electromechanical device are constructed model, which describe processes that occur in the electric drive of electromechanical device. Characteristics of the main modes of motion were recorded. The introduction of electromechanical device will reduce the level of emissions and reduce noise in the cities

Текст научной работы на тему «РОЗРОБКА ЕНЕРГОМЕХАНіЧНОї УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЯГИ ЕЛЕКТРОМОБіЛЯ»

УДК 621.333:629.11:519.87:629.021 DOI: 10.15587/2313-8416.2016.79196

РОЗРОБКА ЕНЕРГОМЕХАШЧНО1 УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЯГИ ЕЛЕКТРОМОБ1ЛЯ

© Д. Ю. Зубенко, А. В. Коваленко, О. М. Петренко, В. М. Шавкун, М. Ю. Олехно

В дант cmammi розглянуто питання розробки енергомехатчно'г' установки для електрично'1' тяги автомобшв. Метою впровадження даноi розробки е .замша двигунiв внутршнього згоряння на утверсальну енергомеханiчну установку. Для розглядаемого варiанта енергомеханiчноiустановки побудована модель, що описуе процеси, як вiдбуваються в електричному приводi установки, знятi характеристики пiд час основних режимiв руху. Впровадження даног установки на автомобшях дозволить зменшити кшьюсть шюдливих викидiв в атмосферу та суттево знизити рiвень шуму в мiстах

Ключовi слова: автотранспорт, електромобшь, екологiчнiсть, електрична тяга,векторне керування, потокозчеплення, асинхронний двигун, електропривод

The problems of creation of electromechanical device for electric vehicle traction are considered in the article. The aim of creation this design are the replacement of the internal combustion engine on electromechanical device. For this electromechanical device are constructed model, which describe processes that occur in the electric drive of electromechanical device. Characteristics of the main modes of motion were recorded. The introduction of electromechanical device will reduce the level of emissions and reduce noise in the cities Keywords: vehicles, electric car, environmental friendliness, electric traction, vector control, flux linkage, induction motor, electric drive

ТЕХН1ЧН1 НАУКИ

1. Вступ

Автомобш ставши масовим засобом транспорту, е одночасно головним джерелом еколопчного забруднення навколишнього середовища, що призво-дить до необхвдносп прийняття заходiв по зниженню токсичносп та об'ему виквдв в атмосферу вщпра-цьованих газiв.

Збшшення пасажиропотоку, розширення масштабу ввдкритих розробок корисних копалин, будь вництва мапстральних трубопроводiв i вщповщне збшьшення вантажошдйомносп автомобiлiв супро-воджуеться труднощами передачi потужностi вiд теплового двигуна до ведучих колiс.

Виршення даних завдань потребуе викорис-тання нового пiдходу до виконання сучасних автомо-бiльних передач з розглядом питань технiчного та екологiчного характеру, одним з направлень якого е розробка та впровадження систем тягового електрич-ного приводу [1].

Свгговий парк автомобшв щорiчно збшьшу-еться на 5-8 %. В цих умовах все бшш актуальною стае задача по зменшенню забруднення атмосфери ввдпрацьованими газами [2].

По документам, що опублжоваш у США [3], забруднення повиря вщ викидiв автомобшв стано-вить 60 %, вщ загально! кiлькостi викидiв. Це обумо-

влюе пред'явлення до автомобшно! промисловосп вимог по зниженню рiвня видшення токсичних речо-вин при робот автомобiля. Вирiшення ще! проблеми йде по двом напрямам:

Перше: передбачае використання нейтралiза-торiв та фшьтрш в системах викиду газiв, при цьому силовi установки автомобiля майже не змiнюються. Але до сьогодншнього часу майже не вдалося ство-рити простi дешевi, довговiчнi та ефективно дiючi системи, що забезпечують очистку вiдпрацьованих газiв по вам шквдливим компонентам.

Другий напрям полягае в розробщ практично нетоксичних транспортних засобiв. До таких засобiв вщносяться електромобiлi, у яких нема ДВС, i як1 до того ж дозволяють знизити шк1дливий вплив транспортного шуму до мшмуму [4, 5].

2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми

Прогрес у технологи виготовлення акумулято-рiв та висока надшшсть компонентiв силово! елект-ронiки разом з ростом цш на енергоноси сприяе збь льшенню кiлькостi прибiчникiв електричних транспортних засобiв. Бiльшiсть передових розробник1в автомобшв з двигунами внутршнього згоряння представляють сво! концепци електромобiлiв [1, 6].

Для тягових електропривод!в електромобшв на даний час можна сформулювати наступи вимоги, як1 можна подшити на 4 групи:

- функцюнальш;

- конструктивна

- експлуатацшнц

- економ1чш.

Функцюнальш в свою чергу потребують:

1. Плавне регулювання швидкостц

2. Стаб1льшсть автоматичного шдтримування швидкосп не менше 10 %, що дозволяе енергетично випдно рухатися в колош мюького руху;

3. Плавне керування моментом при зрушенш з

мюця;

4. Плавне керування гальм1вним моментом при швидкосп бшьше 15 км/год;

5. Автоматичне обмеження максимального моменту та потужносп на заданому р!внц

6. Обмеження зарядного струму батаре! при рекуперативному гальмуваннц

7. Максимальне використання можливостей ре-куперацп енергй' при гальмуванш або руа тд уклон;

8. Можливють руху в режим! виб1гу;

9. Реверс електродвигуна тшьки тсля зупинки автомоб1ля.

Конструктивш вимоги потребують:

1. Маса тягового електроприводу не повинна бути бшьше 5-6 % вщ загально! маси електромобшя

2. Вузли та агрегати електроприводу повинш виконуватися у вигляд1 конструктивно зак1нчених модул1в;

3. Агрегати електроприводу повинш мати за-хист вщ потрапляння стороншх предмепв та води;

4. Повинен бути передбачено захист вщ поми-лкових дш вод1я.

Експлуатацшш вимоги потребують:

1. Працездатшсть електроприводу повинна за-безпечуватися при температур! навколишнього сере-довища вщ -40 °С до +40 °С;

2. Наявшсть бортово! системи д1агностування роботи електроприводу.

Економ!чш вимоги:

1. Вартють електроприводу не б1льше 15-20 % вщ вартосп електромобшя;

2. Трудомютшсть техшчного обслуговування не бшьше 30-40 %вщ загально! трудомюткосп техш-чного обслуговування електромобшя [5].

Актуальною е проблема передач! обертального моменту вщ електродвигуна до руш!я транспортного засобу. На сьогодн!шн!й день юнують наступн! осно-вн! концепцп тягового електроприводу електромобь ля: тяговий електропривод, що складаеться з елект-родвигуна, зчеплення, коробки передач, та диферен-шала; тяговий електропривод з електродвигуном по-стшно! потужност! з великим д!апазоном швидкост!, ця конструкц!я зменшуе розм!р та масу мехашчно! передач!, спрощуе контроль за тягою, так як виклю-чае можлив!сть перемикання передач; тяговий електропривод в якому електродвигун вбудовано в колесо, так званий «мотор-колесний привщ» [1, 5].

З точки зору переобладнання автомобшв з двигунами внутр!шнього згоряння на автомоб!л! з

енергомеханiчною установкою, найбшьш зручною е концепцiя електроприводу з електродвигуном, зчеп-ленням, коробкою передач та диференшалом, так як у даному випадку замiни потребуе лише двигун вну-трiшнього згоряння з його системами (паливна система, система охолодження, система змащення), а всi iншi частини на автомобш зберiгаються. Також та-кий тип передачi мае просту конструкцш, компакт-нiсть, низьку вартiсть виготовлення та досить висо-кий середнш ККД (0,85-0,9). Але такий тип передачi мае серйознi недолiки. 1з-за використання механiчноi коробки передач, яка мае обмежену к!льк!сть ступе-нш тягова характеристика автомобiля буде мати ви-гляд ступiнчатоi ломаноi лшп (рис. 1).

Рис. 1. Тягова характеристика автомобм з трьохступiнчатою коробкою передач: Nkmax - максимальна сила тяги; VI, V2 - задаш швидкостi; Vконстр - конструкцiйна швидшсть

Ступiнчатiсть характеристики не забезпечуе повного використання потужносп електродвигуна в швидшсних дiапазонах кожно! ступенi швидкостi. 1ншим недолiком е повна втрата сили тяги при пере-миканнi ступешв передачi. Тому перемикання швид-костей в процеа руху викликають динашчш перева-нтаження деталей передачi.

Окремо сто!ть проблема у виборi електродвигуна для енергомехашчно! установки електромобшя. На даний час дощльно використовувати асинхронний електродвигун з короткозамкненим ротором, так як цей двигун найб№ш масовий та дешевий у виробни-цтш i менш вибагливий пiд час експлуатацп (у конс-трукцi! вщсутш механiчнi колектори, контактнi кшь-ця). При установцi асинхронного електродвигуна доцшьно використовувати для його керування векто-рне керування.

Для асинхронного електродвигуна принцип векторного керування можна сформулювати наступ-ним чином: першочергово система диференцiальних лшшних рiвнянь трьохфазного двигуна перетворю-еться в систему рiвнянь узагальнено! двохфазно! ма-шини, яка мае двi фази (розташованi просторово пiд 90° вщносно один одного) на статорi i двi фази на ротор^ також взаемно розташованих. Потiм уа вектора, що описуються шею системою, проектуються

на довшьно обертову ортогональну систему координат, з початком на оа ротора, при цьому найбшьша простота р1внянь виходить при обертанш системи координат з1 швидк1стю поля машини, кр1м того при такому поданш р1вняння вироджуються 1 стають схожими на р1вняння двигуна постшного струму, проектування вах вектор1в на напрямок поля машини ввдбиваеться в назв1 цього методу - «ор1ентування по полю». Фактично другим етапом формування величин, ор1ентованих по полю - це замша обмоток двохфазно! узагальнено! машини (дв1 на статор1 1 дв1 на роторГ) одшею парою взаемно перпендикулярних обмоток, що обертаються синхронно з полем. Кр1м характеристик, близьких до характеристик двигуна постшного струму, асинхронний двигун з ор1енту-ванням по полю мае гранично допустиму швидкодш при управлшш моментом в режим1 шдтримання ста-лост1 потокозчеплення.

Р1вняння електромагштних процеав, записан щодо струм1в статора 1 потокозчеплення ротора в синхроннш ортогональнш систем1 координат, ор1ен-товано! по вектору потокозчеплення ротора мають вигляд [7-9]:

gl = -rl+u+alral - lm d¥r.

s s d d s у q -j^ ^

did dt

dl

L

aLs = - RsIq +Ud - GLsra¥Id - ^ra^,

^ -V'+LmId' (1)

L I,

ra„, =rare+rack=rar e+ —1m—,

¥ r c r Tr yr

3 L M=-Zr-m VrIq, 2 r L q

де о - коефщент розсшвання; Ц , Ьш , Ц - шдук-тивносп статора, ротора та взаемна; Я - активний отр статора; - потокозчеплення ротора; ю -частота обертання вектора потокозчеплення ротора; юге - електрична частота обертання ротора; 1а, I -

проекцл струм1в на в1с1 d та q; Тг - постшна часу

роторного кола.

При цьому можуть бути два вар1анти методу: ор1ентування по полю ротора, ор1ентування по полю головного потокозчеплення.

При практичнш реатзаци першого методу необ-хвдно визначити напрямок 1 кутове положення вектора потокозчеплення ротора двигуна. Ортогональт оа d, q направляють так, що вюь d збтаеться з напрямком вектора потокозчеплення ротора. Вектор напруги статора двигуна регулюють в осях d, q. Складова напруги по оа d регулюе величину струму статора по оа d.

Змшюючи струм статора по оа d слад домага-тися необхвдного значения ампл1туди вектора потокозчеплення ротора. Струм статора по оа q, контро-льований напругою по цш оа, визначить момент, що розвиваеться двигуном. У такому режим1 роботи характеристики асинхронного двигуна под1бш двигуну

постшного струму, так по оа d формуеться поле машини (обмотка збудження для двигуна постшного струму, тобто 1ндуктор), а струм по оа q задае момент (яшрна обмотка двигуна постшного струму). Управлшня двигуном за даним методом теоретично забезпечуе б1льшу перевантажувальну здатшсть асинхронного двигуна, але при цьому неможливо безпо-середньо визначити вектор потокозчеплення ротора.

Даний метод векторного управлшня був спо-чатку реал1зований в систем1 «Transvektor» ф1рми «Оменс» [10].

Пристро! з керуванням по вектору головного потокозчеплення двигуна, в нашш кра!ш стали 1ме-нуватися векторними системами. При використанш пристрою управлшня по вектору головного потокозчеплення 1 стабшзацп модуля головного потокозчеплення двигуна у вах режимах роботи виключаеться надшрне насичення магштно! системи, спрощуеться структура управлшня асинхронним двигуном. Для складових вектора головного потокозчеплення (по осях а, в статора) можливе пряме вим1рювання, на-приклад, за допомогою датчиков Холла, що встанов-люються в повггряному зазор1 двигуна.

Живлення асинхронного двигуна в режим векторного управлшня здшснюеться в1д швертора, який може забезпечити в будь-який момент часу не-обх1дну амплпуду 1 кутове положення вектора напруги (або струму) статора. Вим1рювання амплпуди та положення вектора потокозчеплення ротора проводиться за допомогою спостер1гача (математичний апарат, що дозволяе ввдновлювати не вим1рювальш параметри системи) [11-14].

3. Мета та задачi дослiдження

Проведет дослвдження ставили за мету ство-рення модел1, для синтезу ушверсально! енергомеха-шчно! установки 1 основних параметр1в !! елеменпв в р1зних режимах руху.

Для досягнення поставлено мети вир1шувались наступш задача

- створення в1ртуально! модел1 асинхронного електроприводу з векторним керуванням у середо-вищ1 MatLab;

- зняття та анал1з характеристик електропри-воду шд час основних режим1в руху електромобшя.

4. Матерiали та методи досл1дження

4. 1. Обладнання, що використовувалось в експеримен^

Ьштацшна модель електроприводу з системою векторного керування, реал1зована в пакет MATLAB з додатком SIMULINKта SIMPOWERSYSTEM. Вона повторюе структуру реального електроприводу.

Звернемось до блочно! схеми електроприводу змшного струму (рис. 2). Вкажемо основш елементи електроприводу: асинхронний електродвигун з коро-ткозамкненою обмоткою, швертор (перетворювач частоти), джерело живлення швертора та схема векторного керування (регулятори, перетворювач! координат та фаз, розраховувач частоти обертання систе-ми координат та частоти швертора, модел1 структур-них елеменпв двигуна, шформащя про як1 недоступна для прямого вишрювання).

KpiM того, структура електроприводу змшного струму мае у своему c^aAi перетворювачi фаз 2/3 та 3/2. Першi перетворюють двохфазнi параметри стру-MiB та напруг в трьохфазш, а другi - трьохфазнi струми та напруги в двохфазнi.

В блош регуляторiв, на основi задаючого сигналу изад та сигналiв з каналу зворотного зв'язку, по змшним станам, виробляються сигнали керування в обертальнш системi керування, а також швидшсть обертання системи координат (юк). Перемикач S зна-ходиться в середньому положеннi, та штегратор по-вертае координати зi швидшстю юк. Потiм вихiднi сигнали регуляторiв переводяться в систему нерухо-мих координат, яш керують iнвертором. Сигнал зворотного зв'язку по струму статора, що виробляеться в нерухомш системi координат, перетворюеться в обертальну систему i тiльки тодi вш може бути пода-ний на регулятори.

4.2. Методика проведення дослщження

На рис. 3 приведена схема моделi електроприводу з векторним керуванням. Усi складовi електроприводу представленi. В якосл джерела живлення iн-вертора представлена акумуляторна батарея. Напруга живлення швертора прийнята 600 В, яке забезпечуе елемент VDC. Завдання швидкостi забезпечують два блоки Speed та Speedl, установка навантаження здш-снюеться також двома блоками Torque та Torquel. По два блоки прийнято для розширення можливостей комбшування швидкiстю та навантаженням.

Процес моделювання в данiй моделi прийнято з фiксованим кроком з використанням дискретно! вирiшальноi програми. Крок моделювання TS зада-еться в спещальному вiкнi, доступ до якого можливо при зверненнi до головного меню. У зв'язку з цим форма представлення налаштувань блок1в моделi специфiчна i у вiкнi SampleTime необх1дно вказувати

символ Ts. Ввдповвдш переналаштування були вико-нанi. Крiм того для пришвидшення вирiшення вико-ристана процедура Accelerator.

Для вiзуалiзацii результатiв моделювання ви-користовуеться осцилограф Scope.

Центральним ланцюгом електроприводу е схема векторного керування (рис. 4).

На блок VektorControl (рис. 4) ввд електродвигуна надходять два сигнали, доступнi для вимiрю-вання - трьохфазний струм статора та частота обер-тання ротора. Iншi сигнали вимiрюе схема векторного керування. Перш за все повинна бути розрахована частота обертання координат юк (частота iнвертора) та поточний кут повороту координат у. Цю функцiю виконуе блок GammaCalculation (рис. 5).

Блок реалiзуе два рiвняння:

Pu = Pk = PPm + kR + RR-

r = - (Pk ),

s

(2) (3)

де сои - частота струму швертора; тк - частота обертання рухомо! системи координат х,у; сот - частота обертання ротора; кК, ЯК - параметри двигуна; -

складова струму статора по вiсi У.

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

З рiвняння (3) виходить, що потiк ротора ¥кном=¥кх орiентовано по вiсi х, якщо частота швер-тора ю вiдповiдае частотi обертання координат юк. Крiм того з виразу (3) виходить, що завданням на формування необхщно! частоти джерела струму е струм статора i потж ротора у^.

Так як рiвняння записанi в абсолютних одини-цях, а ют дiе в схемi в машинних одиницях, то входi мт (рис. 5) з'явився шдсилювач з коефiцiентом тд-

силення 10. По тш же причиш з'явився шдсилювач на вход1 1у з коефщентом пвдсилення 1/0,66. Кут повороту системи координат формуе дискретний сигнал, в схем1 керування штегратора передбачено ски-дання вихвдно! напруги штегратора до нульового р1вня тсля досягнення значення 2п.

Дал1, регулятори струму в контурах потоку та швидкосп виробляють завдання на струм статора двигуна в двох фазах i в обертальнш систем1 координат. Необхщно перевести завдання в нерухому систему та представити сигнал трьохфазним. Це завдання виконуе блок xy to ABC conversion (рис. 6).

Kw Qüanti zerl

Рис. 3. Модель електропривода з векторним керуванням

phc. 4. Mogern cxeMH KepyBaHHa npuBogoM VektorControl

phc. 5. CxeMa Mogem ö^OKa GammaCalculation

phc. 6. CxeMa Mogem ö^OKa xy to ABC conversion

Перетворення йдуть в машинних одиницях, тому масштабш коефiцiенти не вводимо. На виходi блока маемо трьохфазне завдання на потрiбнiй пото-чнш частотi роботи iнвертора.

Трьохфазнiй сигнал завдання, потрiбно! часто-ти та амплиуди струму статора, поступае в блок ке-рування iнвертором DiscretePWMGenerator.

Особливiстю схеми керування iнвертором е завдання несучо! частоти 1250 Гц, в два рази менше значення частот комутацш. максимальне значення амплиуди входного сигналу завдання любо! полярно-стi 10 В.

Вихiднi сигнали блока DiscretePWMGenerator забезпечують керування шютьома транзисторами

iнвертора та упакованi в мжропроцесорну шину. 1н-вертор обробляе завдання: на обмотках двигуна з'являються напруга та струм. Керування струмове, тому регулятори струму керують струмами статора по вюям X та У таким чином, щоб швидше вщпра-цювати завдання при обмеженнi струму на допустимому рiвнi.

Сигнали зворотного зв'язку по дшсному струму статора, квантований та затриманий тсля оброб-ки, поступае на блок АБСйохусопуегеюп i перетворю-еться в двохфазний та переводиться в обертальну систему координат. Схема показана на рис. 7.

Перетворення здшснюються в машинних оди-

ницях.

Рис. 7. Схема модел1 блока ABCtoxyconversion

Отриман тсля вироблення сигнали зворотних зв'язшв по струму, квантован по р1вню та затримат на час обробки, поступають у коло пор1вняння з зада-ним значенням на регулятори струму. Так як елемен-ив зворотного зв'язку по магттному потоку нема, то потребуешься коло намагтчування двигуна моделюва-

ти по даним розрахунку схеми замщення. Схема мо-дел1 кола намагтчування двигуна зображена на рис. 8. Модель характеризуе наступне р1вняння

¥rx =

T

TR k R i

R R Sx ■

(1 + TrS )

(4)

Phir

Н= 1/(1+1 .5) Т= 0.1655 s

Discrete Tranfer Function

CD

Phir = kR*Rr*Tr *ix / (1 +Tr .s) kR=0.9344 Rr = 3.232 ohms Lm = 500 mH

Lr = LI'r+Lm = 35.2 +500= 535.2 mH Tr = Lr/ Rr = 0.1655 s

Рис. 8. Схема модел1 кола намагшчування двигуна

5. Результати дослщження

Наступним етапом дослщження е моделюван-ня роботи електропривода. На рис. 9 продемонстро-

ванi результати пуску привода з векторним керуван-ням на номiнальну частоту обертання ±100 1/с. Привод загалом задовольнив поставленi вимоги.

0 0.05 0.1 0.15

Рис. 9. Пуск та реверс привода з векторним керуванням на ±100 1/с

Прив1д чгтко ввдпрацьовуе задану частоту обертання, але пусковий момент (а в1дпов1дно 1 пус-ковий струм) тд час пуску непостшний. Пот1к веде себе нормально, внутршш збурення суттево не про-являються. Такий висновок можна зробити анал1зу-ючи процеси пуску та реверсу на частоту обертання ±50 1/с (рис. 10). Анал1зуючи роботу привода на малш частой обертання (рис. 11), можна стверджу-

вати, що такий електропривод виконуе вс1 функцп: чгтко формулюе задану частоту обертання, вщнов-люе задану частоту обертання тсля збурення по навантаженню (момент реактивний не перевищував номшального значення). Даний електропривод можна реал1зовувати, якщо при обробщ 1нформацИ' будуть використан1 АЦП та ЦАП в1дпов1дно! розря-дност1.

0 0.05 0.1 0.15 0 2 Время, с 025

Рис. 10. Пуск 1 реверс привода з векторним керуванням на ±50 1/с

Время, с

Рис. 11. Пуск та реверс привода з векторним керуванням на ±0,01 1/с

6. Висновки

В результат виконаних дослвджень було побу-довано iмiтацiйну модель утверсального електропри-воду змiнного струму з векторним керуванням для еле-ктромобшя. Побудування моделi проводилось за допо-могою пакета програм МАТЪАБ. У ходi експерименту було знято та проаналiзовано основнi характеристики роботи електроприводу. Загалом аналiзуючи результати роботи електроприводу тд час рiзних режимiв руху та рiзнiй частой обертання можна стверджувати, що на високих, середнiх та низьких частотах обертання привад чггко ввдпрацьовуе заданi частоти обертання, в1дно-влюе заданi частоти обертання пiсля збурень по наван-таженню. Пусковий момент (а вщповвдно, i пусковий струм) щд час пуску дек1лька непостшний.

Аналiз попереднiх дослвджень i розробок та отримаш нами результати дослвдження електроприводу унiверсально! енергомеханiчно! установки елек-тромобiля говорять про можливють та доцiльнiсть замiни двигуна внутршнього згоряння на енергоме-ханiчну установку. Так як електропривод мае ряд переваг над двигунами внутрiшнього згоряння (б№ш повна реалiзацiя сили тяги електродвигуном; суттеве зменшення шидливих викидiв в атмосферу; спро-щення конструкцп транспортного засобу).

Лiтература

1. Богданов, К. Л. Тяговый електропривод автомо-бiля [Текст]: учеб. / К. Л. Богданов // Московский автомобильно - дорожный государственный технический университет. - М.: Издательство МАДИ, 2009. - 57 с.

2. Канило, П. М. Современный анализ экоканцеро-генной опасности легкових автомобилей [Текст] / П. М. Канило, А. В. Гриценко // Вестник ХНАДУ. - 2015. -№ 68. - С. 36-44.

3. Орлов, Д. С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении [Текст]: учеб. пос. / Д. С. Орлов, Л. К. Садовникова, И. Н. Лозановская. - М.: Высшая школа, 2002. - 334 с.

4. Бусыгин, Б. П. Электромобили [Текст]: учеб. пос. / Б. П. Бусыгин. - М.: Издательство МАДИ, 1979. - 72 с.

5. Щетина, В. А. Электромобиль: техника и экономика [Текст] / В. А. Щетина, Ю. Я. Морговский, Б. И. Цен-тер, В. А. Богомазов. - Л.: Машиностроение, 1987. - 253 с.

6. Шевченко, А. И. Моделирование работы тягового привода электромобиля [Текст] / А. И. Шевченко,

A. В. Павленко, В. В. Павленко // Вюник КрНУ iменi Ми-хайла Остроградського. - 2012. - № 3 (74). - С. 88-93.

7. Ключев, В. И. Теория электропривода [Текст]: учеб. / В. И. Ключев. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 560 с.

8. Nguyen, P. Q. Vector control of three - phase AC machines [Text] / P. Q. Nguyen, J. A. Dittrich. - Springer Berlin Heidelberg, 2008. - 340 p. doi: 10.1007/978-3-54079029-7

9. Marino, R. Induction Motor Control Design [Text] / R. Marino, P. Tomei, C. M. Verrelli. - Springer London, 2010. - 351 p. doi: 10.1007/978-1-84996-284-1

10. Виноградов, А. Б. Векторное управление электроприводами переменного тока [Текст]: учеб. / А. Б. Виноградов. - Иваново, 2008. - 298 с.

11. Беспалов, В. Я. Исследование многополюсного асинхронного тягового частотно - регулируемого двигателя [Текст] / В. Я. Беспалов, А. Б. Красовский, М. В. Пани-хин, В. Г. Фисенко // Научное издание МГТУ им.Н. Э. Баумана Наука и Образование. - 2014. - № 5. -С. 295-307. doi: 10.7463/0514.0709521

12. Trzynadlowski, A. M. Control of induction motors [Text] / A. M. Trzynadlowski. - Academic Press, N. Y., 2001. - 228 p.

13. Терёхин, В. Б. Моделирование систем электропривода в Simulink (MATLAB 7. 0. 1) [Текст]: учеб. пос. /

B. Б. Терёхин. - Т.: Издательство Томского политехнического университета, 2010. - 292 с.

14. Марков, А. В. Элементы и устройства систем управления [Текст] / А. В. Марков, А. С. Шмарловский. -Минск: БГИУР, 2010. - 102 с.

References

1. Bogdanov, K. L. (2009). Tyagovyy electroprivod avtomobilya [Traction electric drive of car]. Moskovskij avto-mobil'no - dorozhnyj gosudarstvennyj tehnicheskij universitet. Moscow: Izdatel'stvo MADI, 57.

2. Kanilo, P. M., Gritsenko, A. V. (2015). Sovremen-nyy analiz ekokantserogennoy opasnosti legkovikh avtomo-biley [Modern analysis of ecological and canceroggenic dangers of motor cars]. Bulletin of Kharkov national automobile and highway university, 68, 36-44.

3. Orlov, D. S., Sadovnikova, L. K., Lozanovskaya, I. N. (2002). Ekologiya i okhrana biosfery pri khimicheskom zagrya-znenii [Ecology and protection of the biosphere with chemical pollution]. Moscow: Vysshaya shkola, 334.

4. Busygin, B. P. (1979). Elektromobili [Electric cars]. Moscow: Izdatel'stvo MADI, 72.

5. Shchetina, V. A., Morgovskiy, Ju. Ja., Tsenter, B. I., Bogomazov, V. A. (1987). Elektromobil': tekhnika i ekonomika [Electric car: technology and economics]. Mashinostroyeniye, 253.

6. Shevchenko, A. I., Pavlenko, A. V., Pavlenko, V. V. (2012). Modelirovaniye raboty tyagovogo elektroprivoda avto-mobilya [Modelling of electric vehicle traction drive]. Transaction of Kremenchuk Mykhaylo Ostrogradskiy University, 3 (74), 88-93.

7. Klyuchev, V. I. (1985). Teoriya elektroprivoda [Electric drive theory]. Moscow: Energoatomizdat, 560.

8. Nguyen, P. Q., Dittrich, J. A. (2008). Vector control of three - phase AC machines. Springer Berlin Heidelberg, 340. doi: 10.1007/978-3-540-79029-7

9. Marino, R., Tomei, P., Verrelli, C. M. (2010). Induction Motor Control Design. Springer London, 351. doi: 10.1007/ 978-1-84996-284-1

10. Vinogradov, A. B. (2008). Vektornoye upravleniye elektroprivodami peremennogo toka [Vector control of electric drive AC]. Ivanovo, 298.

11. Bespalov, V. Ja., Krasovskiy, A. B., Panikhin, M. V., Fisenko, V. G. (2014). Issledovaniye mnogopolyusnogo asink-hronnogo tyagovogo chastotno - reguliruyemogo dvigatelya [Research of the multipolar induction traction frequency regulated motor]. Scientific periodical of the Bauman MSTU Science and Education, 5, 295-307. doi: 10.7463/0514. 0709521

12. Trzynadlowski, A. M. (2001). Control of induction motors. Academic Press, N. Y., 228.

13. Terokhin, V. B. (2010). Modelirovaniye system elektroprivoda v Simulink (MATLAB 7. 0. 1) [Simulation of electric drive systems in Simulink (MATLAB 7. 0. 1)]. Tomsk: Izdatel'stvo Tomskogo politekhnicheskogo universi-teta, 292.

14. Markov, A. V., Shmarlovskiy , A. S. (2010). Ele-menty i ustroystva sistem upravleniya [Elements and devices of control systems]. Minsk: BGIUR, 102.

Рекомендовано до публгкацИ д-р техн. наук Тартаковський Е. Д.

Дата надходження рукопису 15.09.2016

Зубенко Денис Юршович, кандидат техшчних наук, доцент, кафедра електричного транспорту, Харшвський нацюнальний ушверситет мюького господарства iменi О. M. Бекетова, вул. Революци, 12, м. Харшв, Украша, 61002 E-mail: Denis04@ukr.net

Олехно Микита Юршович, кафедра електричного транспорту, Харшвський нацюнальний ушверситет мюького господарства iменi О. M. Бекетова, вул. Революци, 12, м. Харшв, Украша, 61002 E-mail: olekhnony@ukr.net

Петренко Олександр Миколайович, кандидат техшчних наук, доцент, кафедра электрического транспорта, Харшвський нацюнальний ушверситет мюького господарства iменi О. M. Бекетова, вул. Революци, 12, м. Харшв, Украша, 61002 E-mail: Petersanya2007@mail.ru

Шавкун В'ячеслав Михайлович, кандидат техшчних наук, доцент, кафедра електричного транспорту, Харшвський нацюнальний ушверситет мюького господарства iменi О. M. Бекетова, вул. Революци, 12, м. Харшв, Украша, 61002 E-mail: Shavkyn1977@mail.ru

Коваленко Андрш Вггалшович, кандидат технчних наук, доцент, кафедра електричного транспорту, Харшвський нацюнальний ушверситет мюького господарства iменi О. M. Бекетова, вул. Революци, 12, м. Харшв, Украша, 61002 E-mail: AVMK@yandex.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.