Elektrik ötürücülərində dövlət qiymətləndirməsi haqqında
Sürüşmə rejiminə nəzarət dizayn prinsipləri və elektrik ötürücülərə tətbiqi .Dəyişən strukturlu sistemlərin, eləcə də əsas iş rejimi kimi sürüşmə rejimləri olan sistemlərin əsas anlayışları, riyaziyyatı və dizayn aspektləri nəzərdən keçirilir. Sürüşmə rejiminə nəzarətin lehinə əsas arqumentlər sıranın azaldılması, ayırma dizayn proseduru, pozğunluğun rədd edilməsi, parametr dəyişikliyinə həssaslıq və güc çeviriciləri vasitəsilə sadə həyata keçirilməsidir. Dəyişən struktur sistemlərində istifadə olunan idarəetmə alqoritmləri və verilənlərin emalı təhlil edilir. Sürüşmə rejiminə nəzarət metodologiyasının potensialı elektrik ötürücülərinin çox yönlü olması və idarəetmənin funksional məqsədləri üçün nümayiş etdirilir.
Yüksək güclü və/və ya yüksək gərginlikli elektrik ötürücüləri. Çoxsəviyyəli çeviricilər: (1) yalnız fundamental tezlik keçidi ilə yaxın sinusoidal gərginliklər yarada bilər; (2) demək olar ki, heç bir elektromaqnit müdaxiləsi və ya ümumi rejim gərginliyi yoxdur; və (3) böyük voltamperli elektrik ötürücüləri və yüksək gərginliklər üçün uyğundur. Kaskad çevirici böyük avtomobil tam elektrik ötürücüləri üçün təbii uyğundur, çünki o, akkumulyatorlardan və ya yanacaq elementlərindən əldə edilə bilən bir neçə səviyyəli DC gərginlik mənbələrindən istifadə edir. Arxa-arxa diodla sıxılmış çevirici AC gərginlik mənbəyinin mövcud olduğu yerlərdə, məsələn, hibrid elektrik avtomobilində idealdır. Simulyasiya və eksperimental nəticələr bu iki çeviricinin iki səviyyəli impuls genişliyi modulyasiyasına əsaslanan sürücülərdən üstünlüyünü göstərir. Böyük elektrik ötürücüləri üçün çoxsəviyyəli çeviricilər .
1994-cü ildən bəri Minnesota Universiteti güc elektronikası və elektrik maşınları/sürücüləri kurslarının çoxdan gecikmiş restrukturizasiyasını həyata keçirir. Bu restrukturizasiya rəqəmsal nəzarəti ilk kurslara inteqrasiya etməyə imkan verir, bununla da tələbələrə öyrənməli olduqlarını öyrədir, bu kursları cəlbedici edir və qabaqcıl kurslar üçün qüsursuz davamlılığı təmin edir. Yalnız iki bakalavr kursunda qısa təqdimatla bu yenidənqurma tələbələri proqramlaşdırıla bilən məntiq nəzarətçiləri, mikrokontrollerlər və rəqəmsal siqnal prosessoru tətbiqləri ilə bağlı müvafiq kurslar almağa sövq edir. Elektrik ötürücülərində dövlət qiymətləndirməsi haqqında.Bu, iş yerində, eləcə də tədqiqat və inkişaf yönümlü karyeraya aparan magistr təhsilində mənalı olan birinci dərəcəli təhsili təmin edir. Bu restrukturizasiyanın bir neçə komponenti var. Vaxt itirən və tələbələri çaşdıran köhnəlmiş mövzular silinir. İlk kurslarda nəzarəti inteqrasiya etmək üçün məlumatı daha effektiv çatdırmaq üçün unikal yanaşmalar işlənib hazırlanır. Güc elektronikasında birinci kursda ümumi istifadə olunan güc çevirici topologiyalarında tikinti bloku müəyyən edilir. Rəqəmsal idarəetməni birləşdirən güc elektronikası və elektrik ötürücülərində ilk kursların yenidən qurulması.
Qlobal elektrik enerjisinin təxminən üçdə ikisinin elektrik ötürücüləri tərəfindən istehlak edildiyi halda, onların düzgün idarə edilməsinin nəzərəçarpacaq dərəcədə enerji qənaəti olması təəccüblü olmamalıdır. Elektrik ötürücülərindən səmərəli istifadə zavodun avtomatlaşdırılması (robotexnika), təmiz nəqliyyat (hibrid-elektrik avtomobillər) və bərpa olunan (külək və günəş) enerji resurslarının idarə edilməsi kimi sahələrdə də geniş tətbiqlərə malikdir. Qabaqcıl Elektrik Sürücüləri müasir elektrik ötürücü idarəetmə və onun dinamik şəraitdə işləməsinin əsas konsepsiyalarını izah etmək üçün fizikaya əsaslanan yanaşmadan istifadə edir. Elektrik Enerjisi Sistemləri (EES) təhsili və tədqiqatında onilliklər boyu lider olan Müəllif Ned Mohan düzgün idarəetmə vasitələrinin, qabaqcıl MATLAB və Simulink simulyasiyalarının və enerji sistemlərinin dizaynında diqqətli düşünmənin sərmayənin enerji və enerjiyə əhəmiyyətli qənaətə necə çevrildiyini açıqlayır. dollar təşkil edib. Tələbələrə abc faza kəmiyyətlərinin dq-ox çevrilməsinin standart riyazi üsullarına təzə alternativ təklif edir, təkmil Elektrik Sürücüləri: MATLAB/Simulink istifadə edərək təhlil, nəzarət və modelləşdirmə.
Bir tərəfdən qeyri-xətti müşahidəçi dizayn edilir, digər tərəfdən isə sürət vəziyyəti ölçülmüş mövqedən çirkli törəmədən istifadə etməklə qiymətləndirilir. Çirkli törəmə, sürücü tətbiqlərində bir neçə dəfə təhlil edilmiş qiymətləndirmə xətası təqdim edən mükəmməl törəmənin təxmini versiyasıdır. Bu səbəbdən, bu işdəki təklifimiz həm model qeyri-müəyyənlikləri, həm də səs-küylü ölçmələrin mövcudluğunda çirkli törəmənin işinə dair bir neçə aspekti təsvir etməkdən ibarətdir. Bu məqsədlə, bir Case study təqdim olunur. Nümunəvi araşdırma, rotorun vəziyyətinin və elektrik dəyişənlərinin ölçüldüyünü fərz etməklə, daimi maqnitli pilləli mühərrikdə rotor sürətinin qiymətləndirilməsini nəzərdən keçirir. Bundan əlavə, bu yazıda çirkli törəmələr və müşahidəçilər arasındakı əlaqə haqqında şərhlər təqdim olunur və hər iki texnikanın üstünlükləri və çatışmazlıqları qeyd olunur.
Elektrik ötürücüləri üçün istifadə olunan elektrik maşınlarının optimallaşdırılması üçün statistik üsul.
Altı Siqma nəzəriyyəsinə uyğun olaraq elektrik ötürücü sisteminin kritik keyfiyyətə malik subyektlərini təhlil edərək elektrik ötürücü sisteminin seçilməsi və optimallaşdırılması üçün bir üsul təqdim edilmişdir. Keyfiyyət üçün kritik mövzulara çəki, həcm, etibarlılıq, səmərəlilik və qiymət daxildir. Optimal dizaynı seçmək üçün müxtəlif dizayn yanaşmaları qiymətləndirilə bilər. Dizayn yanaşmalarına elektrik maşın növü, soyutma sistemi, elektrik inteqrasiyası və elektrik-mexaniki interfeys daxil ola bilər.
Elektrik Sürücülərinin Əsasları, bakalavr səviyyəsində elektrik mühəndisliyi tələbələri üçün elektrik maşınları, güc elektronikası və elektrik ötürücülərinin əsasını təşkil edən əsas mövzuları və fundamental anlayışları təqdim edir. Elektrik ötürücülərində dövlət qiymətləndirməsi haqqında.Elektrik ötürücüləri ilə bağlı mövcud kitabların əksəriyyəti ya çeviricilərə və dalğa formasının təhlilinə (mexaniki yük dinamikasına məhəl qoymayaraq) və ya motor xüsusiyyətlərinə (konvertorların və nəzarətçilərin təhlilinə qısa bir keçid verir) diqqət yetirir. Bu kitab EE tələbələri üçün lazımi səviyyədə mövzunun tam icmalını təqdim edir. Kitab oxucuları mexaniki yüklərin, mühərriklərin, çeviricilərin, sensorların və nəzarətçilərin əhatə dairəsi daxil olmaqla, tam elektrik ötürücülər sisteminin təhlili və dizaynı vasitəsilə aparır. Mətn kimi xidmət etməklə yanaşı, bu kitab peşəkar elektrik ötürücüləri mühəndisləri üçün faydalı və praktiki istinad kimi xidmət edir.
Avadanlıq-in-the-loop simulyasiyası bu gün avtomobil sənayesində elektron avadanlıqların sınaqdan keçirilməsi üçün standart üsuldur. Elektrik ötürücüləri və güc elektron cihazları avtomobil tətbiqlərində getdikcə daha çox əhəmiyyət kəsb etdiyi üçün bu cür sistemlər dövrədə aparat simulyasiyasına inteqrasiya edilməlidir. Güc çeviriciləri və elektrik ötürücüləri bu gün nəqliyyat vasitələrində bir çox müxtəlif tətbiqlərdə istifadə olunur (hibrid elektrik və ya elektrik güc ötürücüləri, elektrik sükan sistemləri, DC-DC çeviriciləri və s.). Tətbiqlərin, topologiyaların və güc səviyyələrinin geniş diapazonu aparatın dövriyyədə sınaqdan keçirilməsi üçün müxtəlif fərqli yanaşmalar və həllər ilə nəticələnir. Bu yazı avtomobil sənayesində güc elektronikasının və elektrik ötürücülərinin dövrədə aparat simulyasiyasına dair ümumi məlumat verir. Hazırda mövcud texnologiyalar təsvir edilir və gələcək problemlər təsvir edilir.
Yüksək səmərəli cihazlarda güc itkilərinin dəqiq ölçülməsi çətindir. Həm mühərriklər, həm də çeviricilər daxil olmaqla sənaye çeviriciləri və tam elektrik ötürücüləri üçün ölçmə standartları tezliklə qüvvəyə minəcək və bu cihazlar üçün ölçmə üsulları daxil edilməlidir. Kalorimetrik üsulda güc itkiləri birbaşa ölçülür. Bununla belə, əvvəllər təqdim olunan kalorimetrlər əsasən uyğunlaşdırılmış sistemlərdir və buna görə də onlar adətən çox mürəkkəb konstruksiyaya malikdirlər. Beləliklə, onların ümumi elektrik ötürücülərinin qiymətləndirilməsində tətbiqi məhduddur.Elektrik ötürücülərində dövlət qiymətləndirməsi haqqında. Bu işdə 2 kVt-a qədər güc itkiləri üçün funksional kalorimetrik ölçmə konsepsiyası təklif olunur. Belə bir güc itkisi 110 kVt-a qədər olan müasir güc elektron çeviriciləri ilə tətbiq oluna bilər. Konsepsiyanın konstruksiyası sadə və yüngüldür. Ölçmə yerində mürəkkəb bir quruluş və ya böyük bir sahə tələb etmir. Konsepsiya genişlənə bilər və müxtəlif ölçülər üçün təkrarlana bilər. Müxtəlif kabellərə malik müxtəlif qurğular heç bir problem olmadan ölçülə bilər. Elektrik ötürücülərində 2 kVt-a qədər güc itkilərinin ölçülməsi üçün kalorimetrik konsepsiya.
Aux Boiler SIM 321 Rəqəmsal Giriş 6ES7 321 -1BL00 - 2AA0 1
Aux Boiler SIM 321 Rəqəmsal Giriş 32 CH 6ES7 321 -1BL00 - 0AA0 1
Aux Boiler SIM 321 Rəqəmsal Giriş 16 CH 6ES7 321 -1BH02 - 0AA0 1
Aux Boiler SIM 322 Rəqəmsal Çıxış 32 CH 6ES7 322 -1BL00 - 0AA0 1
Aux Boiler SIM 322 Rəqəmsal Çıxış 16 CH 6ES7 322 -1BH01 - 0AA0 1
Aux Qazan SIM 331 Analoq Giriş 8 Kanal 24V 13Bit 6ES7 331 - 1KF01- 0AB0 1
Yardımçı qazan SIM 331 Analoq Giriş 8 CH 6ES7 331 - 7KF02 - 0AB0 1
Yardımçı qazan SIM 331 Analoq Giriş 8 CH 6ES7 331 - 7HF01 - 0AB0 2
Aux Qazan SIM 332 Analoq Çıxış 8 CH 6ES7 332 - 5HF00 - 0AB0 1
Yardımçı qazan SIM 332 Analoq Çıxış 4 CH 6ES7 332 - 5HD01 - 0AB0 1
Müasir kənd təsərrüfatı texnikası ən səmərəli şəkildə fəaliyyət göstərməlidir. Çox vaxt onlar artıq elektron idarəetmə sistemləri ilə təchiz edilmişdir. Bugünkü kənd təsərrüfatı alətlərinin ötürücüləri əsasən mexaniki və ya hidravlikdir. Elektrik ötürücülərindəki son inkişaflar və təkmilləşdirmələr onların kənd təsərrüfatı maşınlarında tətbiqini gücləndirir. Yüksək səmərəlilik və avtomatlaşdırılmış iş prosedurları nəticəsində yanacaq sərfiyyatının azaldılması müəyyən maraq doğurur. Sistem arxitekturası baxımından aqro-hibrid-strukturlar adlanan avtomobil hibrid sistemlərindən əldə edilə bilər. Onlar tələb olunan funksionallıqla birlikdə müəyyən edilməli və seçilməlidir. Avstriyalı avadanlıq və maşın istehsalçıları arasında elektrik ötürücülərə maraq və potensiala dair sorğunun bəzi əsas nəticələri təqdim olunacaq.
Bir neçə sürücü vahidi olan elektrik ötürücü sistemi ötürücü idarəetmənin əsas formasıdır. Elektrikli sinxron idarəetmə çox vaxt sistem üçün əsas problemdir. Sinxron idarəetmənin əsas prinsipi və üç növ sinxron idarəetmə üsulları bu məqalədə təqdim olunur və onların xüsusiyyətləri ətraflı müzakirə olunur.
Qeyri-xətti parametrlərin eyniliyini qorumaq üçün modellər ekvivalent sxem şəklində təqdim olunur. Γ və ya tərs Γ forması kimi təyin olunan sxemlər adi T-formalı dövrədən daha sadədir. Onların parametrləri terminal ölçmələrindən asanlıqla müəyyən edilir. Maqnit qeyri-xəttiliyin əsas təsirləri adətən ənənəvi T-formalı sxemlərlə əldə ediləndən daha dəqiq şəkildə modellərə daxil edilir. Zaman harmonikasının modelləşdirilməsi də müzakirə olunur.
Elektrik ötürücüləri üçün müxtəlif növ Hardware-In-the-Loop simulyasiyası 。Hardware-in-the-loop (HIL) simulyasiyaları elektrik ötürücülərinin işini qiymətləndirmək üçün getdikcə daha çox istifadə olunur. Proqram simulyasiyaları öyrənilən sistemin idarə edilməsinin inkişafına səbəb olur. Bu vəziyyətdə, hesablama vaxtını azaltmaq üçün ümumiyyətlə bir çox sadələşdirmələr nəzərdə tutulur. Nəzarətin real vaxt rejimində həyata keçirilməsindən əvvəl HIL simulyasiyaları çox faydalı vasitəçi addım ola bilər. Beləliklə, onun real məhdudiyyətlərini nəzərə almaq üçün bir aparat cihazı dövrəyə daxil edilir. Bu yazıda HIL simulyasiyasının üç müxtəlif növü təklif olunur: siqnal səviyyəsi, güc səviyyəsi və mexaniki səviyyə. Elektrikli skuterin dartma sistemi üçün bir nümunə verilmişdir.
Siqnalın identifikasiyası elektrik sürücüsü tətbiqlərində ümumi problemdir. Bu sənəd spesifik tezlik komponentlərini çıxarmaq və müəyyən etmək üçün dalğacık çevrilmələrinin istifadəsini təklif edir. Əvvəlcə sabit gərginlik/hers tətbiqindən cərəyan ölçmələri müxtəlif dalğalar vasitəsilə süzülür və nəticələr adi filtrləmə üsulları ilə müqayisə edilir. Daha sonra rotorun sürətindən asılı olaraq parçalanma səviyyəsini tənzimləyən dalğacıklar əsasında psevdoadaptiv denoizə üsulu təklif edilir. Nəhayət, dalğacıklar yüksək tezlikli enjeksiyon sürətinin qiymətləndirilməsi sxemində istifadə olunur və faydalı məlumatın daha yüksək tezlikdə ola biləcəyi və qeyri-dəqiq tezlik komponentlərinə malik olduğu hallarda ənənəvi metodlardan üstün olduğu göstərilir. Eksperimental və simulyasiya edilmiş nəticələr bu ifadələri təsdiqləyir.
Təkmil idarə olunan elektrik ötürücülərinin dizaynında və tətbiqində iki məsələ hələ də böyük problemdir, yəni əyləc enerjisinin bərpası və sürücülük sisteminin sürüşmə qabiliyyəti. Arxa-arxa və matris çeviriciləri kimi adi həllərdən başqa, dartma və qaldırıcı sürücülər kimi bəzi tətbiqlərdə enerji saxlama elementi ilə təchiz edilmiş adi diodlu ön sürücü çeviricisinə əsaslanan yanaşma istifadə olunur. Bu yanaşma son vaxtlar ultrakapasitorlar adlanan elektrokimyəvi ikiqat qatlı kondansatörlərin sürətli inkişafı ilə diqqət mərkəzində olmuşdur. Sistemin çevikliyinə və daha yaxşı səmərəliliyə nail olmaq üçün ultrakapasitor sabit cərəyan çeviricisi vasitəsilə sürücüyə qoşulur. Konvertor idarəetmə məqsədlərini yerinə yetirmək üçün idarə olunur: DC-avtobus gərginliyinə nəzarət, ultrakapasitorun doldurulma vəziyyəti və pik güc filtrasiyası. Bu yazıda biz enerji saxlama və təcili enerji təchizatı cihazı kimi ultrakapasitordan istifadə edərək regenerativ idarə olunan elektrik sürücüsünün modelləşdirilməsi və idarəetmə aspektlərini müzakirə etdik.
Süni intellekt texnologiyalarına əsaslanan sensorsuz elektrik ötürücüləri üçün sürət tənzimləyicisinin dizaynı: müqayisəli tədqiqat Sürət tənzimləyiciləri (1) irəli ötürülən neyron şəbəkəsinə, (2) neyro-qeyri-səlis şəbəkəyə və (3) özünü təşkil edən Takagi-Sugenoya ( TS) qaydaya əsaslanan model tərtib edilmişdir. Bu üç növ AI əsaslı sürət tənzimləyiciləri ilə sürücü davranışının müqayisəli təhlili aparılır. Bundan əlavə, adi optimallaşdırılmış PI nəzarətçi ilə əldə edilən sürücü performansı ilə bağlı müqayisə aparılır. Bir sıra keçidlərin ətraflı simulyasiya tədqiqi göstərir ki, dəqiqlik və hesablama mürəkkəbliyi baxımından ən yaxşı performans özünü təşkil edən Takagi-Sugeno nəzarətçisi tərəfindən təklif olunur. Nəzarətçilər dəyişən sürətli ayrıca həyəcanlı DC mühərriki olan bir zavod üçün hazırlanmış və sınaqdan keçirilmişdir.
EMC nöqteyi-nəzərindən elektrik ötürücü sistemlərinin müasir avtomobillərə inteqrasiyası əhəmiyyətli bir problemdir. Elektrik ötürücü sistemi yüksək gərginlikli enerji mənbəyi, tezlik çeviricisi, elektrik mühərriki və ekranlaşdırılmış və ya ekranlaşdırılmamış yüksək güclü kabellərdən ibarət yeni komponentdir. Bu yeni elektrik ötürücü sistemi və ya onun komponentlərinə EMI test prosedurları və emissiya limitləri baxımından adi avtomobil komponenti kimi yanaşmaq əsaslı uyğunsuzluq problemlərinə gətirib çıxaracaq. Bu yazıda elektrik ötürücü sisteminin adi minik avtomobilinə inteqrasiyası ilə bağlı EMC məsələləri araşdırılır. Sürücü sisteminin komponentləri ya səs-küy mənbələri, ya da avtomobilin yeni elektrik sistemi daxilində birləşmə yolunun bir hissəsi kimi təhlil edilmişdir. Alınan nəticələr həmçinin elektrik ötürücü sisteminin yüksək gərginlikli avtobusunda məqbul səs-küy səviyyələrini müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər.
Elektrik ötürücüləri üçün azaldılmış harmoniklər PWM ilə idarə olunan xətt tərəfi çevirici Azaldılmış harmonik impuls eni modulatoru və onun sürəti dəyişən AC sürücüsü üçün üç səviyyəli xətt tərəfi güc çeviricisinin idarə edilməsində tətbiqi təsvir edilmişdir. Gərginlik mənbəyi çeviricisi üçün impuls eni modulyasiya sxemi istinad vektoru ilə faktiki keçid vəziyyəti vektoru arasında davamlı yenilənən volt-saniyə balansı əsasında hər bir fərdi keçid anını müəyyən edir. Yaradılmış impuls ardıcıllığının asinxron olduğu göstərilir. Furye spektrləri yüksək amplitudalı diskret daşıyıcı komponentlərin olmaması ilə xarakterizə olunur. Maqnit komponentlərdən yayılan akustik səs-küyün emissiyası azalır. Eksperimental nəticələr 660 V sənaye enerji təchizatından idarə olunan tranzistor çeviricisindən əldə edilmişdir. DC-link gərginliyi 1200 V-dir.
Mühərrik sürücüləri üçün ənənəvi iki səviyyəli yüksək tezlikli impuls genişliyinin modulyasiyası (PWM) çeviricilərində ümumi rejimdə gərginlik və mühərrik sarımlarında yüksək gərginlik dəyişməsi (dV/dt) sürətləri yaradan yüksək tezlikli keçidlə bağlı bir sıra problemlər var. Çoxsəviyyəli çeviricilər bu problemləri həll edir, çünki onların cihazları daha aşağı tezlikdə keçid edə bilir. Elektrik ötürücülərində dövlət qiymətləndirməsi haqqında.Elektrik ötürücüləri üçün güc çeviricisi kimi istifadə üçün iki müxtəlif çoxsəviyyəli topologiya müəyyən edilmişdir: ayrı-ayrı DC mənbələri olan kaskad çevirici; və arxa arxaya diodla sıxılmış çevirici. Kaskad çevirici, mümkün olan yüksək VA reytinqlərinə görə və akkumulyatorlardan və ya yanacaq elementlərindən əldə edilə bilən bir neçə səviyyəli DC gərginlik mənbələrindən istifadə etdiyinə görə, böyük avtomobil tam elektrik ötürücüləri üçün təbii uyğundur. Arxa-arxa diodlu sıxışdırıcı çevirici, hibrid elektrik avtomobili kimi AC gərginlik mənbəyinin mövcud olduğu yerlərdə idealdır. Simulyasiya və eksperimental nəticələr bu iki güc çeviricisinin PWM əsaslı sürücülərdən üstünlüyünü göstərir.
Dəyişən sürətli elektrik ötürücüləri üçün xətt tərəfindəki güc çeviricisinin idarə edilməsi üçün tətbiq edilən azaldılmış harmonik PWM modulyatoru üçün konsepsiya təsvir edilmişdir. PWM alqoritmi zamanla dəyişən gərginlik referans vektorunun müşahidəsi əsasında hər bir keçid vektorunun iş müddətini təyin edir. Sabit tezlikli daşıyıcı siqnala istinad olmadığı üçün yaradılan impuls nümunələri asinxron olur. Bu metodun əsas xüsusiyyəti, bütün tezlik komponentlərinin az və ya çox bərabər böyüklüklərə malik olduğu kvazidaimli harmonik spektrin yaradılmasıdır. Bu, harmonik spektrlərində yüksək amplituda daşıyıcı və yan zolaq komponentləri nümayiş etdirən daşıyıcı əsaslı PWM idarəetmə sxemləri ilə müqayisədə üstünlükdür. AC filtr induktorundan yayılan akustik səs-küyün emissiyası azalır.
