Диссертация (792772), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Разработанная математическая модель ОППН в составе СУ ЭТС может бытьиспользована для анализа и оценки тяговых и энергетических характеристиктранспортных средств на электрической тяге.3. Результаты компьютерного моделирования разработанной имитационноймодели электромобиля с применением ОППН во входной цепи постоянного тока,позволяют осуществлять подробный анализ характеристик ЭТС с цельюдальнейшей технической реализации.Реализация результатов работыРезультаты выполненных исследований нашли отражение в учебномпроцессе кафедры «Электротехника и электрооборудование» МАДИ:1. При формировании лекционных материалов по курсу «Автотранспортныесредства с комбинированными установками» для студентов старших курсов имагистрантов.2.
При выполнении курсовых и дипломных работ студентов старших курсов ив научно-исследовательских работах магистрантов и аспирантов.Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс вТаджикском техническом университете имени академика М.С. Осими на кафедре«Автоматизированный электропривод и электрические машины» в рамкахдисциплины «Электрооборудование автомобилей».Разработанный в рамках диссертационной работы экспериментальныйобразец внедрен в предприятие ОАО «Авторем» и используются специалистамипри работе с электрооборудованием транспортных средств. Результаты внедренияподтверждается соответствующими актами.Степень достоверностиДостоверность полученных результатов и выводов в диссертационной работеподтвержденасопоставлениемрезультатовцифровогомоделированияирезультатами экспериментов на физической модели.Апробация работыОсновные положения и результаты работы докладывались и обсуждались наВсероссийской научно-технической конференции «Проблемы эксплуатации12автомобильного транспорта и пути их решения на основе современныхинформационно-коммуникационных и энергосберегающих технологий» (ФГБОУВО «ВГЛТУ», Воронеж, 2016 г.); Республиканской научно – практическойконференции «Электроэнергетика, гидроэнергетика, надёжность и безопасность»(ТТУ им.
М.С. Осими, Душанбе, 2016 г.); III Международной научно –практической конференции «Наука России: цели и задачи»; (Международнаянаучно-исследовательская федерация «Общественная наука», Екатеринбург, 2017г.); Международной научно-практической конференции «Современные проблемынауки, технологий, инновационной деятельности» (Агентство перспективныхнаучных исследований «АПНИ», Белгород, 2017 г.); С 74-й по 76-ю научнометодических и научно-исследовательских конференциях МАДИ, 2016 - 2018 гг.ПубликацииПо теме диссертации опубликованы 9 печатных работ, в том числе 5 статейв рецензируемых журналах и изданиях из перечня ВАК РФ.Личный вклад автораВнаучныхработах,опубликованныхвсоавторствеснаучнымруководителем, описанные расчетные исследования, выполненные автором.Разработанаметодикаопределенияпараметровосновныхкомпонентовпреобразователя, а также анализ полученных результатов математического ифизического моделирований.
Автором обоснована эффективность примененияпреобразователя постоянного напряжения в составе тягового электрооборудованияЭТС.Автором самостоятельно спроектирован и собран физический образецпреобразователя постоянного напряжения для проведения экспериментов.Структура и объем работыДиссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка принятыхсокращений, списка литературы и приложений. Основная часть работы изложенана 151 страницах машинописного текста, содержит 90 рисунков, 7 таблиц и 5страниц приложений.13В первой главе диссертационной работы описывается устройство и принципработыпреобразователяпостоянногонапряжения.Приводитсяобзорсуществующих схем преобразователей постоянного напряжения с учетомназначения и области применения, а также осуществлён анализ преимуществ инедостатков. В данной главе приводятся результаты теоретических исследований,втомчислевыявленногопреимуществаприменениядвунаправленногопреобразователя постоянного напряжения в тяговой системе электрическоготранспортного средства.
Кроме этого, осуществлён выбор оптимальной структурыи схемы преобразователя постоянного напряжения для применения в составэлектроприводов транспортного назначения, а также выбор системы управленияключевыми элементами обратимого преобразователя. Проанализированы режимыработы и принцип действия выбранного преобразователя.Вторая глава диссертационной работы посвящена методике определения ирасчетапараметровнапряжениядляосновныхсистемытранспортного средства.компонентовтяговогопреобразователяэлектрооборудованияпостоянногоэлектрическогоПроведен тяговый расчет электромобиля с цельюопределения требуемых характеристик основных компонентов тяговой системы.Третьяглавадиссертационнойработыпосвященаописаниюматематической модели энергетической силовой установки электрическоготранспортного средства.
Для описания математической модели энергетическойсиловой установки ЭТС исследованы математические модели отдельныхэлементов системы тягового электрооборудования, такие как: аккумуляторнаябатарея, тяговый электродвигатель, трехфазный инвертор и преобразовательпостоянного напряжения трехканального типа.Четвертая глава диссертационной работы посвящена разработке иисследованиюимитационноймоделитяговойсистемыэлектрическоготранспортного средства с применением обратимого преобразователя постоянногонапряжения. Для реализации данной задачи применены современные методыкомпьютерного моделирования в среде Matlab/Simulink.
В данной главе для14построения имитационной модели энергетической силовой установки ЭТС заоснову были взяты математические модели отдельных силовых компонентов,описание которых представлены в третьей главе настоящей работы. В данной частиработыпроведенкомпьютернойрядмоделиэкспериментальныхсразличнымиисследованийусловиямидлянапостроеннойподтвержденияэффективности применения ОППН в составе силовой установки ЭТС.Впятойглаведиссертационнойработыприведенырезультатыпроектирования физической модели повышающего преобразователя постоянногонапряжения с применением современных систем управления на основепрограммируемого микроконтроллера, на котором был проведен ряд натурныхэкспериментов для подтверждения теоретических исследований и компьютерногомоделирования.15ГЛАВА 1.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РАЗРАБОТОКИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ1.1. Изолированные двунаправленные преобразователи постоянногонапряженияИзолированные преобразователи в основном используются в устройствах,где требуется гальваническая развязка источника от нагрузки. Гальваническаяразвязка в бортовой системе электромобиля необходима для обеспеченияэлектробезопасности, так как аккумуляторная батарея с напряжением, являющаясяисточником энергии, представляет опасность для человека.
В изолированномдвунаправленномпреобразователепостоянногонапряженияэлектрическаяразвязка обеспечивается высокочастотным трансформатором (ВТ). Несмотря на точто использование трансформатора приведет к увеличению потерь и ухудшениюмассогабаритных показателей преобразователя, трансформатор обеспечиваетэлектрическую изоляцию высоковольтного источника от низковольтной нагрузки.Данный тип преобразователя может быть применен для электроснабжениябортовых потребителей напряжением 12 В, а также для заряда буферногоаккумулятора ЭТС. При этом нет необходимости в обратном преобразованииэнергии, что упрощает структуру и схему преобразователя. Поскольку масса игабариты трансформатора обратно пропорциональны частоте, то использованиенапряжения с высокой частотой позволяет уменьшить массу и габаритыпреобразователянапряжения.Используяданноепреимущество,размерысовременных ферритовых трансформаторов сведены к минимуму при рабочихчастотах от нескольких сотен килогерц до одной мегагерц.
При большомповышении или понижении напряжения использование трансформатора можетбыть лучшим техническим решением с точки зрения оптимизации и повышенияэффективности преобразователя. При использовании трансформатора напряжениеитокинагрузки,наложенныена транзисторыидиоды,могутминимизированы, что приведет к снижению стоимости преобразователя.быть16Использование трансформатора дает возможность получить нескольковыходов постоянного напряжения, добавив несколько вторичных обмоток иконвертор вторичной цепи. Количество витков вторичной обмотки и коэффициенттрансформации выбирается таким образом, чтобы получить желаемое выходноенапряжение. Пример использования трансформатора с двумя вторичнымиобмотками показан на рисунке 1.1.Рисунок 1.1 – Трансформатор с двумя вторичными обмоткамиСуществуетнесколькотопологийпреобразователейпостоянногонапряжения с изолированным трансформатором: обратноходовые импульсные преобразователи (flyback converter); прямоходовые импульсные преобразователи (forward converter); преобразователи с двухтактным выходом (push-pull); преобразователи с полумостовым выходом (halfbridge converter); преобразователь с мостовым выходом (full bridge converter).Таблица 1.1 – Оценка сложности схем ППН в зависимости от типаСхемаОбратноходоваяПрямоходоваяДвухтактнаяПолумостоваяМостоваяДиапазон мощностейОтносительная сложность1…100 Вт1…200 Вт200…500 Вт200…500 Вт500…2000 ВтНизкаяСредняяСредняяВысокаяОчень высокая17Все преобразователи могут быть использованы за пределами диапазонамощностей, показанного в таблице 1.1, но в этом случае снижается эффективностьи усложняется проектирование преобразователей [76-77,79-80].1.1.1.
Обратноходовой импульсный преобразовательНарисункепреобразователя1.2 представлена схема обратноходового импульсного(англ.Flybackconverter),котораяполучилаширокоераспространение в радиоэлектронных устройствах мощностью до 100 Вт.Обратноходовые импульсные преобразователи в основном используются вдиапазоне мощностей от 30 до 250 Вт.Рисунок 1.2 – Обратноходовой преобразователь постоянного напряженияЭти преобразователи являются недорогими и имеют много выводов. Попричине отсутствия дополнительных элементов индуктивности, данный типимпульсных преобразователей имеет легкую конструкцию, из-за чего он получилширокое распространение в радиоэлектронике.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
