Автономный зарядно-разрядный электротехнический комплекс с мониторингом состояния аккумуляторных батарей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Фам Конг Тао

• Фам Конг Тао
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Фам Конг Тао

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗАРЯДНЫХ-РАЗРЯДНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ИХТЕХНИЧЕСКОГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

1.1. Обзор и сравнительный анализ известных технических решений

1.2. Структура автономного зарядно - разрядного электротехнического комплекса с мониторингом состояния аккумуляторных батарей

1.3. Общие сведения АЗРЭТК

1.4. Технические характеристики АЗР ЭТК

1.5. Место и роль АБ в общей структуре электроэнергетической системы

1.6 . Аккумуляторные батареи в СЭС

1.7. Характеристики и режимы работы АБ

1.8. Дизельный двигатель

Выводы по главе

ГЛАВА 2. РАСЧЕТ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЬНО-ИНДУКТОРНОГО ГЕНЕРАТОРА ДЛЯ АЗР ЭТК

2.1. Математическая модель вентильно-индукторного генератора

2.2. Алгорим расчёта вентильно - индукторного генератора

2.3. Характеристики физической модели ВИГ

2.4. Методы управления для ВИГ

2.5. Разработка ВИГ для автономного зарядно - разрядного электротехнического комплекса

2.6. Моделирование системы дизельный двигатель - вентильно - индукторный генератор (ДД ВИГ)

2.6.1. Математическая модель ДД ВИГ

2.6.2. Результат моделирования ДД-ВИГ-

2.6.3. Результаты моделирования ДД-ВИГ-1250

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ТЕХНИЧЕСКОЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АВТОНОМНОГО ЗАРЯДНО - РАЗРЯДНОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

3.1. Математическое моделирование аккумуляторной батареи зарядно - разрядного комплекса

3.2. Техническое совершенствование АЗРЭТК аккумуляторных батарей

3.3. Функциональная схема АЗРЭТК при питании от ДД-ВИГ

3.4. Описание работы АЗРЭТК в различных режимах

3.5. Расчет и выбор элементов и устройств низковольтной части зарядно-разрядного комплекса

3.6. Описание работы основных электронных блоков АЗРЭТК

3.6.1. Блок выпрямителей (БВ)

3.6.2. Блок понизителя (БП)

3.6.3. Устройство и работа блока рекуперации (БР)

3.7. Моделирование режимов работы АЗРЭТК

3.8. Лабораторные испытания макетного образца АЗР ЭТК

Выводы по главе

ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ СОГЛАСУЮЩЕГО DC/DC -ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

4.1. Функциональная схема согласующего DC/DC преобразователя

4.2. Выбор структурной схемы центрального блока

4.3. Выбор структурной схемы силового блока

4.4. Моделирование согласующего DC-DC-преобразователя

4.5. Исследование динамических свойств и способов управления DC/DC-

преобразователем на компьютерной модели

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты внедрения

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Параметры ВИГ- 1320 и ВИГ-

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Блок центральный и силовой алгоритм работы программы

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Алгоритм зарядно- разрядного комплекса

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Интерфейс программного обеспечения

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Плата индикации и управления блоков

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автономный зарядно-разрядный электротехнический комплекс с мониторингом состояния аккумуляторных батарей»

Актуальность темы исследования.

В последние два десятилетия в различных областях техники происходили быстрые и радикальные изменения, связанные с совершенствованием и применением зарядно-разрядных комплексов аккумуляторных батарей (ЗРК АБ). В настоящее время такие ЗРК АБ нашли применение для электрического транспорта, автономных наземных и морских установок с аккумуляторными батареями, являющимися дополнительными (резервное питание) или единственными источниками электроэнергии.

Главным недостатком известных ЗРК АБ мощностью от 0,5 до 1,5 МВт является невозможность автономной работы и необходимость организации электроснабжения от внешних питающих высоковольтных сетей переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 6 или 10 кВ, которые в настоящее время отсутствуют на многих предприятиях и объектах, использующих аккумуляторные батареи.

В известных ЗРК АБ отсутствует возможность автоматизированного контроля текущего технического состояния каждого элемента аккумуляторной батареи, как в процессе разряда, так и процессе заряда. Вследствие этого, автоматические зарядные устройства обеспечивают заряд только по одному критерию - по достижению напряжения на аккумуляторных батареях определенного заранее заданного значения, не учитывается техническое состояние каждого элемента АБ при заряде/разряде, что снижает срок эксплуатации АБ и повышает расход электроэнергии при заряде.

Оператор комплекса, выполняющий поддержание аккумуляторных батарей в постоянной готовности к работе по прямому назначению, получает неполную и несвоевременную информацию для принятия решения о начале или прекращении заряда аккумуляторных батарей, о необходимости замены или отключения вышедших из строя АБ.

Применительно к эксплуатации ЗРК АБ в условиях отсутствия высоковольтных сетей его совершенствование возможно путем включения в

состав комплекса дизель-генераторной установки с сохранением возможности питания от внешней высоковольтной сети (если такая имеется) и мониторинга в реальном времени технического состояния каждого элемента АБ с увеличением их ресурса, срока службы, а также автономности потребителей.

Создание и исследование ЗРК АБ большой мощности на базе дизель-генератора, с предоставлением оператору полномасштабной и достоверной контрольно-диагностической информации о текущем техническом состоянии каждого элемента в реальном времени с использованием систем мониторинга (СМ) является актуальной задачей.

Степень разработанности темы исследования. В настоящее время существуют различные методики проектирования ЗРК, связанные с именами таких ученых, как Анисимов А.В., Горобец А.В., Дядик А.Н., Иванов Н.А., Капустин И. В., Киселев В.И., Красов В.И., Кротенко А.В., Куликов В.К., Куличенко О.В., Лебедев А. Н., Ляпидов К.С., Матвиенко И.Н., Никифоров Б.В., Николаенко В.Т., Павлюков В.М., Савченко А.В., Федоров А.Е., Цветков А.А., Юдин А.Н. Их вклад состоит в разработке и создании математических моделей ЗРК АБ и развитие теории и практики создания и совершенствования ЗРК АБ. Анализ научных работ и технических характеристик существующих ЗРК АБ. Общими недостатками данных устройств является относительно небольшая емкость АБ [6], в электроэнергетической системе отсутствует возможность полноценного автоматизированного мониторинга текущего технического состояния АБ [107].

Совершенствование высокоэффективного автономного зарядно - разрядного электротехнического комплекса с мониторингом состояния аккумуляторных батарей и разработка рациональной технологии их контроля в эксплуатации и при производстве являются актуальными задачами [14].

Объект исследования. Автономный зарядно-разрядный электротехнический комплекс с дизель - генераторным источником электроэнергии для регенеративного заряда аккумуляторной батареи.

Предмет исследования. Математические модели, методы, алгоритмы и программные средства автономного зарядно-разрядного электротехнического

комплекса (АЗРЭТК), компьютерная модель вентильно-индукторного генератора (ВИГ).

Цель диссертационной работы. Совершенствование зарядно-разрядного электротехнического комплекса для проведения автоматизированного заряда-разряда и регенерации аккумуляторной батареи путем обеспечения его автономности и разработки системы мониторинга фактического состояния аккумуляторной батареи.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Осуществлен анализ состояния проблемы, определены направления совершенствования автономных зарядных-разрядных электротехнических комплексов (АЗРЭТК);

2. Разработаны структурная схема комплекса, определены его основные характеристики и выполнена оценка режимов функционирования АЗРЭТК;

3. Обоснована математическая модель аккумуляторной батареи, выполнен анализ алгоритмов заряда и заряда-разряда аккумуляторов, установлены конечные значения напряжений аккумуляторов в процессе разряда, определен момент окончания заряда, установлены параметры формовочных циклов. Для мониторинга состояния АБ определен перечень зарядных характеристик АБ и параметры, от которых они зависят;

4. Предложена математическая модель и алгоритм расчета вентильно-индукторного генератора (ВИГ) в программных комплексах Elcut и Matlab/Sim ul ink;

5. Определены характеристи и параметры ВИГ, а также управляющих импульсов (углы включения 0вкл и отключения 0отк, частоты вращения n), позволяющие зарядить аккумуляторные батареи по заданным ступеням зарядного тока;

6. Разработаны структурные и функциональные схемы АЗРЭТК и основных его блоков;

7. Разработана математическая модель АЗРЭТК, с помощью которой проведены теоретические исследования и осуществлено сравнение их результатов с результатами экспериментальных исследований;

8. Разработана автоматизированная система мониторинга состояния аккумуляторной батареи;

9. Разработаны функциональные схемы согласующего преобразователя и его основных блоков, определены функции его программы управления, силового блока и программы обработки сигналов датчиков;

10. Разработана математическая модель согласующего преобразователя, выполнено исследование его динамических свойств, проведен сравнительный анализ способов управления.

Научная новизна полученных результатов: 1. Предложена математическая модель и алгоритм расчёта ВИГ, основанный на расчёте магнитного поля генератора методом конечных элементов, который в отличие от известных, позволяет выбирать схему питания ВИГ и алгоритм регулирования выходной мощности, учитывает влияние коммутационных параметров на основные показатели ВИГ в разных режимах и более детально оценить степень использования магнитного материала, что повышает точность расчета ВИГ;

2. Получены рациональные соотношения зубцов статора и ротора 18/12 и 24/16 для ВИГ мощностью 1320 и 1250 кВт, выбраны алгоритмы его управления, что позволяет уменьшить массу ВИГ, сократить время и затраты на разработку новых генераторных установок на базе вентильно-индукторных генераторов;

3. Предложен новый численный алгоритм, позволяющий осуществить выбор эффективных режимов заряда-разряда и регенерации аккумуляторных батарей, что повышает функциональную устойчивость, срок службы аккумуляторных батарей и электротехнического комплекса в целом;

4. Разработана компьютерная модель согласующего преобразователя в различных режимах работы, которая в отличие от существующих включает в себя блоки управления работой АЗРЭТК, позволяет исследовать динамические свойства и осуществлять сравнительный анализ способов управления ВС/ВС-преобразователем, что сокращает время и затраты на разработку новых преобразователей.

Практическая значимость диссертационной работы:

- предложен и реализован алгоритм программного управления АЗРЭТК, и разработана система его автоматизации с выбором соответствующих аппаратных и программных средств, что сокращает время заряда АБ и уменьшает потребление электроэнергии;

- разработана функциональная схема согласующего преобразователя, определены функции программы управления силового блока и программы обработки сигналов датчиков, выбраны параметры настройки ПИ-регулятора и обратной связи по току, что позволяет обеспечить требуемый характер переходных процессов изменения выходного напряжения и тока как при управляющем, так и при возмущающем воздействии;

- разработан опытный образец АЗРЭТК и проведено экспериментальное исследование режимов его работы: при комплексном непрерывном контроле параметров аккумуляторов с помощью разработанной многоуровневой системы мониторинга АБ: токов и напряжений при заряде и разряде, емкости, плотности электролита в реальном времени.

Предложенные технические решения реализованы в конструктивных решениях АО ПКБ «ИРИС» (г. Новочеркасск) и Научного Института Энергетики при ВАНТ.

Материалы работы могут быть использованы при разработке новых АЗРЭТК с улучшенными эксплуатационными показателями, в частности: с уменьшенным потреблением энергии в процессе заряда, повышенной надежностью функционирования.

Методолоия и методы исследования. Системный подход, методы численного и имитационного моделирования, метод физического моделирования, исследование операций, регрессионный анализ, случайные процессы, дисперсионный анализ. Экспериментальные исследования проводились на опытных образцах ВИГ с использованием методов теории планирования эксперимента.

Положения, выносимые на защиту:

1. Структурная схема автономного зарядно-разрядного электротехнического комплекса аккумуляторных батарей;

2. Математическая модель и алгоритм проектирования комплекс дизель-генератор на базе вентильно-индукторной машины;

3. Компьютерная модель ДД-ВИГ и результаты исследования процессов электромеханического преобразования энергии;

4. Алгоритм программного управления и компьютерная модель АЗРЭТК;

5. Компьютерная модель согласующего ВС/ВС-преобразователя, построенная из элементов библиотеки $>тРамег$>у81ет8 МайаЪ/ЗтиНпк [73], позволяющая исследовать динамические свойства и выполнять сравнительный анализ способов управления ВС/ВС-преобразователем;

6. Результаты исследований блока рекуперации (БР), обеспечивающего экономию электроэнергии;

7. Многоуровневая система мониторинга состояния аккумуляторной батареи;

8. Результаты экспериментальной оценки эффективности разработанного автономного зарядно-разрядного электротехнического комплекса.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов.

Подтверждена данными экспериментальных лабораторных и производственных испытаний опытных образцов АЗРЭТК и практической реализацией разработанных алгоритмов заряда-разряда в режиме регенерации аккумуляторной батареи асимметричным током, а также совпадением расчетных и опытных данных системы контроля и диагностики аккумуляторных батарей.

Апробация работы. На основе внедрения полученных результатов реализован автономный зарядно-разрядный электротехнический комплекс с генераторным преобразователем энергии и система заряда - разряда, регенерации аккумуляторной батареи асимметричным током на предприятиях АО ПКБ «ИРИС» (г.Новочеркасск) и Научного Института Энергетики при ВАНТ.

Основные результаты диссертационной работы обсуждены и одобрены на: научно-технической конференции «Энергетика и энергосберегающие

технологии» (г. Новочеркасск, ЮРГПУ(НПИ), 2014 г.); XXXVIII сессии семинара «Кибернетика энергетических систем» (г. Новочеркасск, ЮРГПУ (НПИ), 2016 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 работы представлены в научных изданиях, рекомендуемых ВАК, 1 патент на изобретения РФ, 3 работы в сборниках трудов различных конференций, 5 работ в сборниках трудов и различных журналах.

Личный вклад автора. Автор непосредственно участвовал на всех этапах исследований, формулировании цели работы и задачи иследования. Разработал математические модели вентильно-индукторного генератора (ВИГ), автономного зарядно-разрядного электротехнического комплекса (АЗРЭТК) и его основных блоков, провел численные эксперименты и анализ результатов. Участвовал в изготовлении и лабораторных испытаниях опытных образцов ВИГ и АЗРЭТК.

Соответствие паспорту специальности.

Исследования, выполненные в диссертационной работе, соответствуют формуле и пунктам 1 и 3 паспорта специальности 05.09.03 «Электротехнические комплексы и системы»:

Пункт 1. Развитие общей теории электротехнических комплексов и систем, изучение системных свойств и связей, физическое, математическое, имитационное и компьютерное моделирование компонентов электротехнических комплексов и систем;

Пункт 3. Разработка, структурный и параметрический синтез электротехнических комплексов и систем, их оптимизация, а также разработка алгоритмов эффективного управления;

Пункт 4. Исследование работоспособности и качества функционирования электротехнических комплексов и систем в различных режимах, при разнообразных внешних воздействиях [113].

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 165 страницах, включая 7 таблиц и 110 иллюстраций. Список использованной литературы включает 1 25 наименований. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения и 6 приложений.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗАРЯДНЫХ-РАЗРЯДНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ИХТЕХНИЧЕСКОГО

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

Зарядные-разрядные комплексы (ЗРК) предназначены для заряда-разряда аккумуляторных батарей (АБ). Здесь рассматривается область применения -резервные источники питания, автономные потребители электроэнергии, в том числе, наземный электротранспорт и корабельные электроэнергетические системы, которые описаны в [78, 90]. В данной главе, автором проведён анализ структуры, характеристик ЗРК, известных технических решений в данной области. Дана классификация электротехнологических способов заряда аккумуляторов и электрической регенерации АБ.

Проведен сравнительный анализ существующих ЗРК, и намечены направления их модернизации, основными из которых является расширение функциональных возможностей, обеспечение его автономность и возможности эксплуатации в условиях СРВ - широкого диапазона значений влажности и температуры окружающей среды и создание системы мониторинга технического состояния АБ [115].

С помощью математических моделей проведено исследование дизельного двигателя (ДД) и аккумуляторной батареи (АБ).

1.1. Обзор и сравнительный анализ известных технических решений

Зарядно-разрядные комплексы предназначены для заряда аккумуляторных батарей, параллельной работы с аккумуляторными батареями на нагрузку, формовки отдельных АБ. Общим недостатком известных устройств является, относительно, небольшая емкость АБ.

Известна система заряда АБ «Автоматизированная сильноточная система зарядки - разрядки аккумуляторных батарей» мощностью [4], содержащая управляющий компьютер и функциональные модули, каждый из которых имеет стабилизированный силовой источник питания и зарядно- коммутационный блок.

Эта система относится к электроизмерительной технике и автоматике, а также может быть использована для организации автоматизированных технологических процессов, включающих заряд, разряд и разбраковку аккумуляторов разных типов, собранных в АБ.

Система [4] (рисунок 1.1), содержит управляющий компьютер и «М» функциональных модулей, каждый из которых имеет стабилизированный силовой источник питания и зарядно-коммутационный блок, включающий в себя коммутаторы силовых цепей подключения к аккумуляторным батареям, устройство управления коммутаторами и измерения напряжения на клеммах каждого АБ, температуры, уровня электролита.

К недостатку данного технического решения можно отнести использование в составе зарядно-коммутационного блока для коммутации тока зарядки-разрядки каждого аккумулятора, образующих аккумуляторную батарею, реле (то есть, контактных коммутационных устройств), что при больших токах значительно усложняет техническое обслуживание и снижает надежность функционирования системы в целом [115].

Рисунок 1.1 - Структурная схема системы заряда АБ Одним из серъезных недостатков системы [4] и многих других известных электроэнергетических силовых установок является невозможность автоматизированного контроля текущего технического состояния АБ как в процессе разряда, так и в процессе заряда. Вследствие этого, автоматические

зарядные устройства обеспечивают заряд только по одному критерию -достижение напряжения на АБ определенного заданного значения [6, 107, 111].

Известны зарядно-разрядные устройства - «Агрегат выпрямительный ВАЗП-260/100-80/50М с микропроцессорной системой управления» [3] и «Устройства зарядные автоматические серии УЗА» [111]. Они предназначены для зарядки кислотных АБ, параллельной работы с АБ на нагрузку, формовки отдельных аккумуляторов. Данные устройства применяются для регулировки источников постоянного напряжения на атомных станциях, на электростанциях всех категорий, на предприятиях телеграфно-телефонной связи, автотранспортном хозяйстве, промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, где в большом количестве используются дорогостоящие кислотные батареи, требующие постоянной подзарядки.

Электростанция (рисунок 1.2) - «автономная электростанция» [5], содержит генератор электрической энергии, выпрямительно-зарядное устройство, блок АБ, контроллер управления и блок автоматической замены масла. Контроллер управления выполнен с возможностью приема команд управления от удаленного диспетчерского пункта и передачи ему данных контроля состояния автономной электростанции.

вентилятор

Рисунок 1.2 - Общий вид дизельной электростанции

Основным недостатком данной электростанции является невозможность проведения формовочных циклов заряда-разряда аккумуляторных батарей.

На современных корабельных установках применяется электроэнергетическая система [107]. Она состоит из 1 и 2 АБ, 1^10 автоматического выключателя, щита гребного электродвигателя, распределительной шины основной и резервной сети электроэнергетической системы, гребного электродвигателя, механически связанного с гребным винтом, двух главных распределительных щитов питания, береговой сети питания, двух выпрямителей, двух дизель - генераторов (с генераторами переменного тока), двух щитов дизель - генераторов, комплекса агрегатированных средств управления электроэнергетической системой, мощность системы 1,32 МВт.

Недостатками электроэнергетической системы [107] является следующее: в электроэнергетической системе отсутствует возможность полноценного автоматизированного мониторинга текущего технического состояния АБ, включая каждый элемент АБ, из которых набраны батареи. Поэтому оператор комплекса агрегатированных средств управления электроэнергетической системой (ЭЭС), обеспечивающий поддержание АБ в постоянной готовности к работе по прямому назначению, получает неполную и несвоевременную информацию для принятия решения о начале или прекращении заряда АБ [107].

Известны мобильный зарядно-разрядный комплекс (МЗРК) для аккумуляторных батарей мощностью 1,25 МВт [1] с электропитанием от дизель-генератора на базе асинхронном генераторе (АГ) трехфазной сети 380 В, 50 Гц и трансформатора. К недостатку данного технического решения можно отнести использование в составе МЗРК асинхронного генератора, который имеет повышенный уровень вибраций.

Известно зарядно-разрядное устройство с рекуперацией электроэнергии в корабельную сеть [106], его структурная схема приведена на рисунке 1.3:

Рисунок 1.3 - Структурная схема зарядно-разрядного устройства с рекуперацией электроэнергии во внутреннюю сеть Структурная схема включает первую (1) и вторую (24) сети напряжения переменного тока с группой потребителей напряжения переменного тока, первый (3) [6], второй (17), третий (2) и четвертый (22) датчики тока, первый (4), второй (6) и третий (13) фильтры, первый (2) и второй (19) автоматические выключатели, первый (5), второй (7), третий (16) инверторы-выпрямители, при этом, второй инвертор выпрямитель (7) включает первый (8), второй (10), третий (9) и четвертый (11) ЮБТ ключи; блок защиты (12), группу потребителей напряжения постоянного тока (14), трансформатор (15), сеть напряжения постоянного тока с АБ (18), первый (20) и второй (23) датчик напряжения, первый (25), второй (26) и третий (28) блоки драйверов силовых ключей, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (27), источник бесперебойного питания с АБ (29) и микроконтроллер (30).

Недостатком зарядно-разрядного комплекса [106] является необходимость электроснабжения от внешних питающих сетей большой мощности и невозможность мониторинга текущего технического состояния АБ.

В «Зарядно-разрядном береговом комплексе для аккумуляторных батарей с

электропитанием от высоковольтной сети» [6] реализовано использование высоковольтных сетей переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 6 (10) кВ для электропитания регулируемым постоянным током корабельных АБ, а также предусмотрена возможность возврата химической энергии, накопленной в АБ, в высоковольтную сеть переменного тока [6, 115]. Максимальная мощность заряда 1,15 МВт.

Комплекс, рисунок 1.4, обеспечивает автоматизированный заряд-разряд АБ на различных объектах промышленного и транспортного назначения.

Рисунок 1.4 - Общий вид зарядно - разрядного электротехнического комплекса

В состав ЗРЭТК входят (рисунок 1.4) следующие элементы (приоритет по составу и размещению системы охлаждения): 1 - устройство сопряжения; 2 -шкаф ЭВМ ; 3 - насос; 4 - дроссели; 5 - радиаторы; 6 - вентиляторы; 7 -расширительные бачки; 11 - стойка силовая; 9 - щит постоянного тока; 10 - щит распределительный силовой; 11 - трубопроводы [65, 67, 72, 102]. Функциональная схема ЗРЭТК приведена на рисунке 1.5. Комплекс состоит из следующих функциональных узлов: КТП - Комплектная трансформаторная подстанция; высоковольтная часть зарядно-разрядного устройства (ЗРУ): ЩВ - высоковольтный щит, к которому подключается промышленная сеть трехфазного переменного напряжения 10 или 6 кВ, 50 Гц; ВАВ - высоковольтный автоматический выключатель; Т1 -трансформатор 10(6)/0,4 кВ; QF1... QF4 - автоматические выключатели.

ктп зру

Рисунок 1.5 - Функциональная схема ЗРЭТК

Низковольтная часть зарядно-разрядного устройства (ЗРУ): НУ -нагрузочное устройство; БС - блок сопряжения; шкаф ЭВМ (на рисунке 3.10 - не показан); БР - блок рекуператора; БВ1, БВ2 - блоки выпрямителей; БП - блок понизителя; БА - батарейный автомат, к которому подключается АБ заказа; БЗК - блок заряда конденсаторов, расположенных в БР, БВ1, БВ2, БП; ЩПСН - щит питания собственных нужд; КС - коммуникационная сеть; 5 - автоматический выключатель; БП120 - блок преобразователя для питания потребителей.

Соединения между силовыми блоками выполнено шинами.

Назначение составных частей ЗРЭТК:

- ЗРУ предназначено для проведения заряда-разряда АБ при питании от трехфазной сети 10 кВ или 6 кВ, 50 Гц;

- НУ обеспечивает поддержание разрядных токов 1850, 920 и 800, 400 А при проведении лечебного цикла АБ, при начальном напряжении на АБ - (320290) В до достижения конечного напряжения 210 В;

- преобразователь обеспечивает питание потребителей (аппаратура управления, освещение, электроприводы (максимальная мощность двигателя ~30 кВт) постоянным током в режиме стабилизации напряжения в диапазоне (175320) В;

- комплект щитов предназначен для подачи питания на заказ и для технологического обеспечения базирования [65].

Конструктивно ЗРЭТК разделен на 2 части: высоковольтная часть (на рисунке 1.6,а - слева) и низковольтная часть (зарядно-разрядное устройство - справа).

Рисунок 1.6.а - ЗРЭТК, вид сверху

В правой низковольтной части скомпоновано следующее оборудование зарядно-разрядного устройства: где 7 - нагрузочное устройство (НУ); 6 -трехфазные дроссели; 1 - блок выпрямителя БВ1; 2 - блок выпрямителя БВ2; 3 -блок рекуператора БР; 4 - блок преобразователя БП120; 5 - шкаф ЭВМ; 19 -вентиляторы системы охлаждения; 10 - расширительные бачки системы охлаждения; 9 - дроссель постоянного тока; 8 - блок понизителя БП.

На рисунке 1.6,б ЗРЭТК показано расположение следующего оборудования: 16 - конденсатор; 17 - блок сопряжения БС; 18 - блок заряда конденсаторов БЗК; 20 - дроссель рекуператора

Рисунок 1.6.б - ЗРЭТК, вид слева

Оо о> О!

Рисунок 1.6.в - ЗРЭТК, вид справа

На рисунке 1.6, в показано расположение:

- 15 - автоматический выключатель;

- 14 - щит распределительный вторичный 380/220 В, 50 Гц;

- 13 - щит распределительный силовой 380/220 В, 50 Гц;

- 12 - щит постоянного тока;

- 11 - радиатор системы охлаждения в сборе с вентилятором. Автоматизированная система управления

Управление ЗРЭТК осуществляется с помощью распределенного аппаратно-программного комплекса, состоящего из шкафа ЭВМ и микропроцессорных контроллеров интегрированных в следующие блоки ЗРУ [65]:

1. БЗК - блок заряда конденсаторов; БВ1, БВ2 - блок выпрямителя 1 и блок выпрямителя 2; БС- блок сопряжения; БР - блок рекуперации; БП - блок понизителя; БП120 - блок преобразователя [65].

2. В шкафе ЭВМ и микропроцессорных контроллерах блоков ЗРУ установлены программы, обеспечивающие выполнение ими необходимых функций контроля и управления. Блок-схема информационного взаимодействия шкафа ЭВМ с блоками ЗРУ представлена на рисунке 1.7 [65].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Фам Конг Тао, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пат. 2595267 РФ, МПК H02J 7/24. Мобильный зарядно-разрядный комплекс для корабельных аккумуляторных батарей / Цветков А.А., Мановицкий А.М., Фам Конг Тао., Савченко А.В. и др. - Опубл. 28.08.2016 Бюл. № 24.

2. Темирёв А.П. Математическое моделирование, проектирование, и экспериментальное определение параметров вентильно-индукторных электроприводов: Монография / А.П. Темирёв. - Новочеркасск: ЛИК, 2011г. -794с.

3. Преобразовательная техника. Зарядные и зарядно-разрядные утройства., ОАО "Электровыпрямитель", [В Интернете]. Available: http://www.elvpr .ru/preobraztechnic/zaryadpusk/uza.php. (дата обращения 30.08.2017)

4. Пат. 89296 РФ, МПК: H02J7/00. Автоматизированная сильноточная система зарядки-разрядки аккумуляторных батарей / Иванов Н.А., Красов В.И., Куличенко О.В., Лебедев А.Н., Николаенко В.Т., и др. - зарегистрирован в Государственном реестре изобретений 2009.

5. Пат. 122212 РФ, МПК: H02J7/32. Автономная электростанция / Стоянов Ю.П., Зенин В.В., Колесников Д. П. - зарегистрирован в Государственном реестре изобретений 2006.

6. Пат. 2419943 РФ, МПК: H02J7/10. Зарядно-разрядный береговой комплекс для корабельных аккумуляторных батарей с электропитанием от высоковольтной сети / Павлюков В.М., Юдин А.Н., Кротенко А. В., Куликов В.К., Темирев А.П и др. -Опубл. 27.05.2011, Бюл. № 15.

7. Нгуен Куанг Кхоа. Методика моделирования вентильно-индукторных двигателей с помощью программ Elcut и MatlabSimulink / Нгуен Куанг Кхоа // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2016. - №2 2. - С. 73-79.

8. Пат. 99654 РФ, МКПО 13-01. Индукторный электродвигатель ИД-1250/187. Фам Конг Тао., Темирев А.П., Цветков А.А., Киселев В.И. и др. -зарегистрирован в Государственном реестре изобретений 29.07.2016.

9. В. Н. Галушко. Моделирование вентильно-индукторнных двигателей / В.Н. Галушко, Т.В. Алферова, С.И. Бахур, А.А. Алферов // электротехника и энергетика. - 2014. - С. 45-55.

10. Савченко А.В. Совершенствование системы контроля параметров аккумуляторов и диагностирования аккумуляторных / А.В. Савченко., А.А. Темирёв., и др. // Научный альманах. - 2015. - № 10-3(12). - С. 211- 220.

11. Аккумуляторы - подробное описание по устройству, обслуживанию, зарядке, http://auto.msk.ru (дата обращения 30.05.2017)

12. Математическая модель аккумуляторных батарей в среде Matlab. http://www.mathworks.com/help/physmod/sps/powersys/relTbattery.html (дата обращения 30.06.2017)

13. Фёдоров Андрей Евгеньевич. Создание адаптивных модульных агрегатов бесперебойного питания корабельных электротехнических систем // Фёдоров, Андрей Евгеньевич: Дисс. на соискание ученой степени кандидата техн. наук. - М.: 2006. - 158 с.

14. Модель согласующего DC-DC-преобразователя автономного комбинированного электротехнического комплекса корабельных аккумуляторных батарей / Фам Конг Тао, А.П. Темирев // Известия высших учебных заведений. Электромеханика, - 2018. Т 61. - № 4. - С. 45- 54.

15. Синченко С.В. Построение математических моделей разрядных характеристик электрохимических аккумуляторов различных типов при помощи схем замещения / С.В. Синченко., С.В. Ширинский //Авиационно-космическая техника и технология. - 2013. - №2 7. - С. 133 - 138.

16. Дизельный двигатель. http://systemsauto.ru/engine/diesel_engine.html (дата обращения 10.11.2016)

17. Дизель-генератор FG Wilson P1650E. [В Интернете]. Available: http://www.rpmsel.ru/generator/zalivka/ dizel303000/wilson/1035/p1650e.html (дата обращения 10.11.2016)

18. Фам Конг Тао. Разработка дизельного двигателя-вентильно индукторного генератора для мобильного зарядно-разрядного комплекса / Фам Конг Тао., Фам Ван Бьен и др // Международный научно-исследовательский журнал успехи современной науки. - 2017. - №2 4. Том 5. - С. 104 - 111.

19. Ковылов Ю. Л. Теория рабочих процессов и моделирование процессов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) / Ю. Л. Ковылов. - Самара, 2013. - 418 с.

20. Nikiforov. New fuel cell plants mid power sources for submarines / Nikiforov // Third international symposium AES 2000, p.120-125.

21. Дядик А.Н., Никифоров Б. В. Корабельные энергетические системы/ Дядик А.Н., Никифоров Б. В. Новочеркасск - М.: 2012. - 680 с.

22. Н.Б Кавитха. Анализ динамических характеристик вентильно-индукторнных генераторов / Н.Б Кавитха., В.Вину Прия // Международная конференция по достижениям в области техники и технологий (ICAET 2014) 29-30 марта 2014 года в Сингапуре. - С. 576-580.

23. Jianbo Sun. Modeling and Design of Switched Reluctance Starter/Generator System / Jianbo Sun, Zhongchao Wei, Shuanghong Wang, Qionghua Zhan, and Zhiyuan Ma // Progress In Electromagnetics Research Symposium Proceedings, Moscow, Russia, August 18-21, 2009. C.1976-1982.

24. Пат. №2327274 РФ, МПК: H02M3/24. Полномостовой преобразователь постоянного напряжения с мягкой коммутацией./ Сметанкин Г.П., Бурдюгов А.С., Матекин С.С. Опубл - 1997. Бюл. № 22.

25. http://so-ups.ru/fileadmin/files/company/r-n-tpolitics/frequency/specdocs sto_ standard/ G0ST_13109-97.pdf (дата обращения 12.02.2017)

26. ELCUT. Моделирование двумерных полей методом конечных элементов. Версия 5.1. Руководство пользователя. СПб.: Производственный кооператив ТОР, 2003. - 249 с.

27. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. М.: ДМК Пресс, СПб: Питер, 2008. - 288 с.

28. ELCUT - программа моделирования электромагнитных, тепловых и механических задач. www.elcut.ru (дата обращения 10.12.2015).

29. Фам Конг Тао. Методика математического и экспериментального определения энергетических параметров вентильно-индукторного двигателя большой мощности двухпакетной конструкции/ Фам Конг Тао., Фам Ван Бьен и др. // Международный научно-исследовательский журнал успехи современной науки. - 2016, - №9, Том 4, - С. 149 - 155.

30. Система управления энергетической установкой с электрохимическим

генератором. [В Интернете]. Available: http://elib.spbstu.ru/dl/2/6487.pdf/ download /6487.pdf (дата обращения 10.01.2018).

31. Никифоров Б.В. Корабельные системы электродвижения / Никифоров Борис Владимирович: Дис... док-ра техн. наук.- Санкт-Петербург., 2006.- 369 с.

32. Нгуен Куанг Кхоа. Энергоэффективный вентильно-индукторный электропривод большой мощности с двигателем двухпакетной конструкции /

Нгуен Куанг Кхоа: Дисс. на соискание ученой степени кандидата техн. наук. - М.:

2017. - 332 с.

33. Птах Г.К. Испытания вентильной пятифазной индукторной машины в генераторном режиме / Г.К. Птах, А.А. Цветков, О.Е. Лозицкий и др. // Силовая электроника в бортовых системах электроснабжения и электроприводах: материал межотраслеввого научно-техническиго семинара, г. Новочеркасск, 21-22 мая 2006г., Юж.-Рос. Гос. Техн. Ун-т. - Новочеркасск. Ред. Журн. «Изв. Вузов. Электромеханика», 2006. - С. 292-295.

34. Фам Конг Тао. Разработка вентильно - индукторного генератора для автономного зарядно - разрядного электротехнического комплекса / Фам Конг Тао, Фам Ван Бьен // Известия высших учебных заведений. Электромеханика, -

2018. Т 61. - № 1. - С. 25- 31.

35. Бобров А.В. Разработка датчика положения ротора в вентильных индукторных машинах большой мощности/ Бобров А.В., Фам Конг Тао и др. // Кибернетика энергетических систем: Сб. материалов XXXVIII сессии Всеросс. науч. семинара по тематике «диагностика энергооборудования». г. Новочеркасск. 17-19 октября 2016 г. / ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова. - Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ). - 2016. - С.172-181.

36. Siyang Yu. High Efficiency Operation of a Switched Reluctance Generator over a Wide Speed Range. / Siyang Yu., Fengge Zhang., Dong-Hee Lee., Jin-Woo Ahn // Journal of Power Electronics, Vol. 15, No. 1, January 2015. Pages 123-130.

37. D.Susitra. Switched Reluctance Generator - Modeling, Design, Simulation, Analysis and Control A Comprehensive Review / D.Susitra., E.Annie Elisabeth Jebaseeli., S.Paramasivam. // International Journal of Computer Applications (0975 - 8887), 2010. Volume 1 - No. 2. https://www.researchgate.net/publication/274594991.

38. David A. Torrey. Switched Reluctance Generators and Their Control / David A. Torrey // IEEE transactions on industrial electronics, vol. 49, no. 1, february 2002. https://www.researchgate.net/publication/3217951 (дата обращения 10.9.2016).

39. Пат. 2265270 РФ, МПК H 02 M 3/24. Преобразователь постоянного напряжения / Давыдов В.Н., Никифоров Б.В., Юрин А.В., Апиков В.Р., Тумасянц Р.А., Темирев А.П., Лозицкий О.Е., Цветков А.А., Павлюков В.М., Моря А.В. - Опубл. 27.11.2005. Бюл. № 33.

40. Divya.G. Regenerative Braking Using Switched Reluctance Generator / Divya.G., Ramani Kalpathi // International Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 5, Issue 4, April-2014. Pages 135 -141.

41. Патент №2474832 РФ, МПК: G01R31/36. Автоматизированная система контроля и диагностики аккумуляторных батарей корабельного базирования. Темирёв А.П., Киселев В.И., Кротенко А.В и др. - Опубл. 10.02.2013. Бюл. № 4.

42. Ясаков Г.С. Корабельные электроэнергетические системы / Г.С. Ясаков. ч.1. Спб.: Военно-морская академия Кузнецова, 1999. - 640 с.

43. Кононов Г.Н. Тяговый реактивный индукторный двигатель в генераторном режиме / Г.Н. Кононов., ГЛ. Колпахчьян., А.В. Киреев // Труды научно-теорет. конф. профессорско-преподавательского состава «Транспорт-2002», апрель 2002 г. часть 3 г. Ростов-на-Дону, 2002. - С. 50.

44. Лурье М.С. Имитационное моделирование схем преобразовательной техники. / М.С. Лурье., О.М. Лурье. - Красноярск, 2007. - 145 c.

45. Темирев А.П. Совершенствование комплекса устройств релейной защиты, автоматики и диагностики судовых электроэнергетических систем / А.П. Темирев // Монография, Ростов н/Д: Изд-во Рост.ун-та, 2005. - 150 с.

46. Савченко А.В. Разработка корабельной автоматизированной системы контроля и диагностики аккумуляторных батарей дизель- электрических подводных лодок / Савченко Александр Владимирович: дис... канд. техн. наук.-Санкт Петербург, 2007. - 180с.

47. Абрамов В.И. Анализ сроков службы аккумуляторных батарей в эксплуатации / В.И. Абрамов., А.А. Сокоров., О.С. Тютрюмов. - 1974, с. 22.

48. Ляпиров К.С. Корабельная автоматизированная система контроля и диагностирования аккумуляторных батарей / К.С. Ляпиров., А.Е. Федоров., А.В. Савченко. - Ростов-на-Дону. - 2006. - 137с.

49. Ильинский Н.Ф. Перспективы применения вентильно-индукторного электропривода в современных технологиях // Электротехника. 1997. - №2. - С. 1- 3.

50. Technische Information / technical information FZ3600R17KE3 [В Интернете]. Available: http://www.bjrtd.com/pdf/fz3600r17ke3.pdf (дата обращения 10.03.2017).

51. Андрей Образцов. Схемотехника DC/DC преобразователей / Андрей Образцов, Сергей Образцов // Современная электроника. - 2005, № 3. - C. 36-43.

52. Анисимов Я.Ф. Электромагнитная совместимость полупроводниковых преобразователей и судовых электроустановах / Я.Ф. Анисимов., Е.П. Васильев. -Л.: Судостроение, 1990. - 264 с.

53. Галка В.Л. Метод системного расчета электропотребителей переменного тока со статическими преобразователями электроэнергии в составе судовой электроэнергетической системы / В.Л. Галка., Е.Г. Плахтына., Б.А. Скворцов //

Тез. докл. VI Международной научно-технической конференции. «Проблемы повышения технического уровня электроэнергетических систем и электрооборудования кораблей, плавучих сооружений и транспортных средств», Санкт-Петербург, 12-15 мая 1998 г. - с.14

54. Подпрограмма редактирования и сохранения в энергонезависимой памяти параметров, используемых в управлении статическим преобразователем М-П3ПЕТ-25-63 / Луговец В.А., Дерека Л.С., Лозицкий О.Е., и др. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005612316 от 08.09.05.

55. Программа управления блоком силовым статического преобразователя ПП-70/145./ Лозицкий О.Е., Луговец В. А., Гудев В.А., Жданов К. В.// Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612032 от 24.05.07.

56. Программа защиты преобразователя напряжения сети 175 ... 320 В постоянного тока в стабилизированное напряжение 28,5 В постоянного тока для агрегата бесперебойного питания (ПЗ ПН ПТ-ПТ для АБП) / Федоров А.Е., Лозицкий О.Е., Темирев А.П., Павлюков В.М., Цветков А.А. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005612323 от 08.09.05.

57. Программа защиты преобразователя напряжения сети 175 ... 320 В постоянного тока в стабилизированное однофазное напряжение 50 Гц, 230 В переменного тока для агрегата бесперебойного питания (ПЗ ПН ПТ-ПерТ для АБП) / Темирев А.П., Лозицкий О.Е., Федоров А.Е., Павлюков В.М., Луговец В.А. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005612277 от 08.09.05.

58. Программа расчета электромагнитых процессов в преобразователе DC/DC с гальванической развязкой / Лозицкий О.Е., Квятковский И.А. и др. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005612328 от 08.09.05.

59. Программа расчета электромагнитых процессов в преобразователе DC/DC с гальванической развязкой / Квятковский И.А., Цветков А.А. и др. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005612328 от 08.09.05.

60. Программа преобразования напряжения сети 175 ... 320 В постоянного тока в стабилизированное напряжение 28,5 В постоянного тока для агрегата бесперебойного питания (ПН ПТ-ПТ для АБП) / Лозицкий О.Е., Федоров А.Е., Цветков А.А. и др. //Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005612022 от 08.09.05.

61. Robin Vujanic. Design and Control of a Buck-Boost DC-DC Power Converter. Supervision: Dr. S. Mariethoz Prof. M. Morari. Semester Thesis July 2008. - 65p.

62. Квятковский И. А. Проектирование управляемых вентильно-индукторных двигателей с самовозбуждением / И. А. Квятковский // Новочеркасск: ЗАО "ИРИС", 2009.

63. Г. 13109-97, «"Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения" (введен в действие постановлением Госстандарта РФ от 28 августа 1998 г. N 338) "».

64. Сюй Синь. Математическая модель батареи литиево-ионных аккумуляторов /Сюй Синь: Выпускная квалификационная работа магистра. Санкт-Петербург -М.: 2016. - 70 с.

65. Техническое совершенствование автономного зарядно - разрядного электротехнического комплекса аккумуляторных батарей подводных аппаратов / Фам Конг Тао, Константинов Г.Г., Киселев В.И. // Вестник ИрГТУ. - 2018. Том 22, № 3. - С. 154-171.

66. Захаров И.Г., Арефьев Я.Д., Воронович Н.А., Лейкин О.Ю. Корабельные электроэнергетические установки. http://www.bestreferat.ru/referat-8380.html (дата обращения 10.12.2017)

67. Фам Конг Тао. Комбинированная система охлаждения мобильного зарядно- разрядного комплекса / Фам Конг Тао., А.В. Анисимов., Е.А . Анисимов., В.Л. Кондрашев., М.Э. Шошиашвили. и др. // Интеллектуальные электромеханические системы и комплексы специального назначения : материалы межотраслевого науч.-техн. семинара, г. Новочеркасск, 10-12 июня 2014г. / Юж.-Рос. гос. политехи. ун-т (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2014. - С. 92 - 96.

68. Фам Конг Тао. Сравнительный анализ способов управления в вентильно-индукторном электроприводе./ Фам Конг Тао., А.А. Цветков., М.Г. Бычков., И.Р. и др. // Интеллектуальные электромеханические системы и комплексы специального назначения : материалы межотраслевого науч.-техн. семинара, г. Новочеркасск, 1012 июня 2014г. / Юж.-Рос. гос. политехи. ун-т (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2014. - С. 20 - 27.

69. Фам Конг Тао. Вентильно-индукторный электропривод для горнообогатительных комбинатов акционерной компании «АЛРОСА» / Фам Конг Тао., С.А. Цветков., В.И. Киселев., А.В. Савченко., А.В. Бобров и др. // Интеллектуальные электромеханические системы и комплексы специального

назначения : материалы межотраслевого науч.-техн. семинара, г. Новочеркасск, 10-12 июня 2014г. / Юж.-Рос. гос. политехи. ун-т (НПИ). - Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2014. - С. 70 -76.

70. Фам Конг Тао. Опыт применения структуры системы управления вентильными индукторными электроприводами большой мощности двух-пакетного исполнения мощностью 750 кВт, 1250 квт и 1600 квт / А.В. Бобров., Фам Конг Тао., Фам Ван Бьен., А.А. Голиков и др. // Кибернетика энергетических систем: Сб. материалов XXXVIII сессии Всеросс. науч. семинара по тематике «Диагностика энергооборудо-вания», г. Новочеркасск, 17-19 окт. 2016г. / ЮРПУ(НПИ) имени М.И. Платова. - Ново-черкасск: ЮРГПУ(НПИ), 2016. - С. 159 - 171.

71. Фам Конг Тао. Анализ основных характеристик двукпакетного вентильно-индукторного электродвигателя, работающего в режиме двигателя-генератора / Фам Конг Тао., А.В. Бобров., Фам Ван Бьен и др. // Кибернетика энергетических систем: Сб. материалов XXXVIII сессии Всеросс. науч. семинара по тематике «Диагностика энергооборудования», г. Новочеркасск, 17-19 окт. 2016г. / ЮРПУ(НПИ) имени М.И. Платова. - Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2016. - С. 138 -150.

72. Фам Конг Тао. Создание системы охлаждения мобильного зарядно-разрядного комплекса / Анисимов А.В, Фам Конг Тао и др. // Научно техническая конференция «Научно-техничекская конференция и выставка инновационных проектов ». - Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 14-16 декабря 2014г. - С. 94-95.

73. Фам Конг Тао. Компьютерная модель преобразователя для зарядно -разрядного комплекса аккумуляторных батарей/ Фам Конг Тао., Константинов Г.Г., Киселев В.И // Научный журнал «Вестник Иркутского государственного технического университета». - 2018. Том 22, № 2. - С. 107-122.

74. Нгуен Зуй Тиен. Принцип двигателя внутреннего сгорания. / Нгуен Зуй Тиен // https://vi.scribd.com/document/16760950 (дата обращения 10.12.2015).

75. Бычков М. Г. Основы теории, управление и проектирование вентильно-индукторного электропривода / М. Г. Бычков.: Дисс. на соискание ученой степени д-ра техн. наук. - М.: 1999. - 354 с.

76. Бычков М.Г. Элементы теории вентильно-индукторного электропривода / М.Г Бычков // Электричество, 1997, №8, С. 35 - 44.

77. Методика экспериментального определения электромагнитных параметров Вентильно- индукторной электромашины большой мощности // Практическая силовая электроника/ Фам Конг Тао., Фам Ван Бьен, Костинский С.С. и др. -2018. № 3(71). - С. 16-20.

78. Веретенников Л.П. Исследование процессов в судовых электроэнергетических системах. Теория и методы / Л.П. Веретенников. - Л. Судостроение, 1975. - 375 с.

79. Губанов Ю.А. Исследование динамики функционирования систем управления корабельными электроэнергетическими системами / Ю.А. Губанов // Учебное пособие. - СПб.: ГМТУ, 1999. - 98 с.

80. Kannan Kaliyappan. PI-CCC Based Switched Reluctance Generator Applications for Wind Power Generation Using MATLAB/SIMULINK. / Kannan Kaliyappan., Sutha Padmanabhan // Journal of Electrical Engineering and Technology. Vol. 8, No. 2. 2013. Pages 230-237.

81. Jawad Faiz . Design of switched reluctance machine for starter/generator of hybrid electric vehicle./ Jawad Faiz ., K. Moayed-Zadeh // Electric Power Systems Research. Volume 75, Issues 2-3, August 2005, Pages 153-160.

82. B Ganjia. Modeling and analysis of switched reluctance generator using finite element method./ B Ganjia., M. Heidariana, J. Faiz // Ain Shams Engineering Journal. August 2014. http://www.researchgate.net/publication/266320168.

83. Zhenguo Li. High-efficiency Operation of Switched Reluctance Generator based on Current Waveform Control. / Zhenguo Li., Siyang Yu., Jin-Woo Ahn // Journal of International Conference on Electrical Machines and Systems Vol. 2, No.1 , Pages 120126 , 2013. http://dx.doi.org/10.11142/jicems.2013.2.1.120.

84. Single-Channel SCALE Plug-and-Play IGBT Driver http://www.mouser.com /ds/2/328/ 1SD536F2-FZ3600R17KE3-612681.pdf (дата обращения 06.12.2016).

85. Киреев А.В. Разработка алгоритмов эффективного управления тяговым вентильно-индукторным электроприводом электропоезда / А.В. Киреев. Дис. канд.техн. наук - Новочеркасск, 2004 г. - 187 с.

86. Ю.Н. Кормилицин. Проблемы проектирования и эксплуатации подводных лодок / Ю.Н.Кормилицина // Сб. науч. трудов под ред. - СПб.: ВМИИ, 2002. - 312 с.

87. Программа расчета скорости и угла поворота ротора ВИД / Темирев А.П., Луговец В.А., Лозицкий О.Е., Цветков А.А., Моря А.В., Павлюков В.М. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2 2005612313 от 08.09.05.

88. Дядик А.Н. Корабельные воздухонезависимые энергетические установки / Дядик А.Н., Замуков В.В., Дядик В.А. - СПб: Судостроение, 2006. - 424с.

89. Силовая электроника в бортовых системах электроснабжения и электроприводах / Материалы межотраслевого научно-технического семинара, посвященного 40-летию совместной научно-технической деятельности РСПКБ-ПКП «ИРИС» и НПО «Аврора», г. Новочеркасск, 2003./ Новочеркасск: Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: Ред журнала «Известия вузов. Электромеханика», 2004. - 177 с.

90. Темирев А.П. Разработка и создание элементов интегрированных корабельных электротехнических систем / А.П. Темирев. - Ростов н/Д: Изд-во Ростовск. ун-та, 2005. - 546с.

91. Квятковский И.А., Проектирование управляемых вентильно-индукторных двигателей с самовозбуждением / И.А. Квятковский // Новочеркасск: ЗАО "ИРИС", 2009. - 168 с

92. Вопросы проектирования подводных лодок. Электроэнергетические системы / Под ред. Соколова В.С. - СПб.: Изд. ЦКБ МТ «Рубин», 2000.

93. «Дизельная электростанция CTM MT.1650» [В Интернете]. Available: http://www.allgen.ru/ctm/1258 (дата обращения 20.12.2015).

94. Схема спасательного подводного аппарата [В Интернете]. Available: http://www.armsexpo.ru/news/armed_forces/poiskovo_spasatelnyy_apparat_bester_1_d ostavlen_na_tikhookeanskiy_flot/ (дата обращения 10.01.2018).

95. Программа управления блоком датчиков тока и напряжения аккумуляторных батарей / Лозицкий О.Е., Луговец В.А., Гудев В.А., Жданов К. В. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612029 от 24.05.07.

96. Пат. №2025836. МПК Н01М10/48. Устройство для контроля аккумуляторной батареи. Гольдштейн А.И., Рейнгардт Р.В., Федотов В.И., Феоктистов В.П. Опубл - 1994, Бюл. № 38.

97. Пат. 1383306 СССР. МПК G 05 В 23/02. Устройство для автоматизированного контроля электрических параметров РЭА. В.С. Самохин., А.И. Чугунов., Д.С. Кравец и др. Опубл - 23.03.1988, Бюл. №11.

98. Пат. 2106679 РФ, МПК G 05 В 23/02. Устройство контроля параметроов. Ваньков Л.М ., Лапшина Г.В., Политов С.В., Безушкин Г.И., Кравцов Л.Я. Опубл - 1998, Бюл. № 7.

99. Дасоян М.А., Агуф И.А. Современная теория свинцового аккумулятора. Л.: Энергия, 1975.

100. Никифоров Б.В. Новые источники электроэнергии для неатомных подводных лодок / Б.В. Никифоров., В.С. Соколов., А.В. Юрин // Судостроение, 2000. №5. -С. 14 - 17.

101. Бабаев А.И. Стартерные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи / А.И. Бабаев // М.: Воениздат, 1967. 172 с.

102. Фам Конг Тао. Расчет и моделирование системы охлаждения мобильного зарядно-разрядного комплекса / Фам Конг Тао., Фам Ван Вьен // Международный научно-исследовательский журнал успехи современной науки и образования. №11, Том 2, - 2016. - С. 85 - 92.

103. dsPIC30F6010 Data Sheet High-Performance Digital Signal Controllers. http://ww1 .microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/70119d.pdf.

104. Вентильно-индукторный электропривод: современное состояние и перспективы развития // Рынок электротехники. - 2007. - №4. С. 71 - 78.

105. Ляпидов К.С. Корабельная автоматизированная система контроля и диагностирования аккумуляторных батарей / К.С. Ляпидов., А.Е. Федоров., А.В. Савченко // Ростов-на-Дону. - Л. Судостроение, 2006. - 121 с .

106. Пат. 2106679 РФ, МПК G 05 В 23/02. Зарядно-разрядное устройство с рекуперацией электроэнергии в корабельную сеть. Капустин И.В; Киселев В.И; Никифоров Б.В; Прасолин А.П; Темирев АП. Опубл - 2013 Бюл. № 31.

107. Пат. 2377157 РФ, МПК 8 H 02 J 1/00. Электроэнергетическая система перспективных дизель-электрических подводных лодок с мониторингом состояния аккумуляторных батарей. Ляпидов К.С; Анисимов А.В; Матвиенко И.Н; Савченко А.В; Федоров А.Е; Темирев А.П; Горобец А.В. - Опубл. 27.12.2009. Бюл. № 36.

108. Пат. 2038264 РФ , МПК 8 B 63 H 23/24. Электроэнергетическая силовая установка судна. Фиясь И.П; Иванов А.В. Опубл - 27.06.1995, Государственная морская академия им. адмирала С.О. Макарова)

109. В.М. Корчанов. Интеграция систем управления техническими средствами перспективных ДПЛ. / Корчанов В.М; Киселев; В.Ю Герман Сус //- Журнал «Военный парад», 2006, - № 5. - С. 44- 46.

110. Программа управления блоком силовым статического преобразователя 111170/145 / Лозицкий О.Е., Луговец В. А., Гудев В.А., Жданов К. В. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612032 от 24.05.07.

111. Устройство зарядное автоматизированное УЗА-150-80. [В Интернете]. Available: http://www.electromodul.ru/produkcziya/zaryadnyie-ustrojstva/seriya-tpe-tpp/uza-150-80 (дата обращения 10.10.2014).

112. Карзов Б.Н. Понижающе-повышающий преобразователь с малыми перенапряжениями на полупроводниковых компонентах для ККМ с универсальным входом / Б. Н. Карзов, М. Ю. Кастров, Д. В. // Практическая силовая электроника. - №1(33), 2009. - С. 6 - 12.

113. http://www.ulstu.ru/main/view/article/13825(дата обращения 10.01.2019).

114. Нгуен Куанг Кхоа. Исследование электромеханического комплекса: вентильно - индукторный электропривод-центробежный насос / Нгуен Куанг Кхоа // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2016. - №2 4. - С. 55-64.

115. Абакумов М.И. Обзор современных средств заряда и разряда аккумуляторных батарей / Абакумов М.И., Савченко А.В. // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. - 2015. - № 7-4. - С. 31-33.

116. Сучков Р.В. Разработка зарядного устройства для групповой зарядки аккумуляторных батарей транспортных средств / Сучков Роман Валерьевич: дис... канд. техн. наук.- Москва, 2001. - 125с.

117. Темирев А.П. Разработка проблемно-ориентированных компонентов электротехнических комплексов дизель-электрической подводной лодки и систем управления ими / Темирев Алексей Петрович: Дис. док-ра техн. наук. -Новочеркасск. -2006.- 466с.

118. Темирёв А.П. Перспективы применения вентильных индукторных электроприводов на горнообогатительных комбинатах акционерной компании "алроса" / Темирёв А.П., Птах Г.К., Анисимов А.В. и др. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2009. - № 2. - С. 42-50.

119. Пахомин С.А. Развитие теории и практика проектирования энергосберегающих вентильно-индукторных электроприводов / Пахомин Сергей Александрович: Дис. док-ра техн. наук. - Новочеркасск. -2001.- 386с.

120. Фам Ван Бьен. Методика математического и экспериментального определения энергетических параметров вентильно-индукторного двигателя 1600 квт частотой 1000 мин-1 двухпакетной конструкции / Фам ван бьен // Новое в российской электроэнергетике . - 2017. - № 11. - С. 67-76.

121. Шаркович Р.П. Оптимизация устройства балансировки Li-ion аккумуляторной батареи для гибридных автомобилей и электромобилей / Шаркович Р.П // Новое в российской электроэнергетике . - 2016. - № 4. - С. 38-44.

122. Пат. 102999 РФ. Стенд для диагностирования автоматической коробки переключения передач транспортного средства / Алексеенко И.В., Булгаков А.Г. -Опубл. 2011.

123. Тюхтин К.И. Разработка электротехнологии и преобразователя электроэнергии для регенеративного заряда аккумуляторов мобильной сельскохозяйственной техники / Тюхтин Константин Иванович: дис... канд. техн. наук.- Москва, 2011. - 205с.

124. Васильев А.М. Информационно-измерительная система управления бесперебойным электропитанием сложного технического объекта / Васильев А.М., Олейников Н.А. // Научно-технический вестник поволжья. - 2007. - № 6 (27). - С. 204-207.

125. Новиков А.А. Повышение эффективности информационно-измерительных и управляющих систем агрегатов бесперебойного электропитания автономных объектов / Новиков Александр Анатольевич: дис. канд. техн. наук.- Москва, 2011. - 172с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты внедрения

ПРИЛОЖЕНИЕ а.1. Акт внедрения результатов диссертационной работы от

Комиссия в составе технического директора АО ПКБ «ИРИС» Киселева В.И., ученого секретаря НТС, начальник отдела моделирования электромеханических систем, к.т.н. Квятковского И.А. и начальника отдела СНУ Мановицкого A.M., составила настоящий акт в том, что результаты научных исследований, выполненных Фам Конг Тао и изложенных в кандидатской диссертации на тему: «Автономный зарядно - разрядный электротехнический комплекс с мониторингом состояния аккумуляторных батарей подводных аппаратов», использованы при выполнении в двух НИОКР «Создание и внедрении зарядно-разрядного берегового комплекса корабельных аккумуляторных батарей» (Патент РФ № 2595267. Опубликовано: 27.08.2016 Бюл. № 24) и «Электроэнергетическая система перспективных дизель-электрических подводных лодок с мониторингом состояния аккумуляторных батарей» (Патент № 2377157, Опубликовано: 27.12.2009 Бюл. № 36) в следующем виде:

- расчетно-экспериментальные Методы, математическое моделирование статических, динамических режимов DC-DC двухзонного повышающего/понижающего преобразователя, анализ и обобщение знаний и полученной информации путем экспериментального исследования опытных образцов вентильно-индукторных генераторов для автономных зарядно-разрядных электротехнических комплексов аккумуляторных батарей морского исполнения мощностью 1250 кВт и 1320 кВт;

- полученный в диссертации вариант настройки параметров регулятора DC-DC преобразователя и обратной связи по току обеспечивает близкий к оптимальному характер переходных процессов, как при управляющем, так и при возмущающем воздействии. Предложенная комбинация из ПИ-регулятора и обратной связи по току конденсатора выходного фильтра позволяет гибко изменять длительность и качество переходных процессов;

- предложенные автором структурные схемы, алгоритмы работы силового и центрального блоков статического преобразователя ПП-70/145 зарядно - разрядного комплекса аккумуляторной батареи использованы при реализации программного обеспечения в среде Code Composer,Studio для процессора TMS 320LF2407A платы микроконтроллера МК 11.3 для согласования выходных параметров электрохимических генераторов с компонентами электротехнических систем подводной лодки путем регулирования отбирае-

ЗАО «ИРИС»

АКТ

об использовании результатов кандидатской диссертационной работы Фам Конг Тао

ПРИЛОЖЕНИЕ а.2. Акт внедрения результатов диссертационной работы от Научного Института Энергетики при ВАНТ

АКТ

об использовании результатов кандидатской диссертационной работы Фам Конг Тао

Результаты диссертационного исследования «Автономный зарядно - разрядный электротехнический комплекс с мониторингом состояния аккумуляторных батарей подводных аппаратов», выполненного аспирантом Фам Конг Тао в рамках двустороннего соглашения Вьетнамской академии наук и технологий (ВАНТ) СРВ и Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НИИ) имени М.И. Платова» - ЮРГТУ(НПИ) РФ «Внедрение энергоэффективных технологий, оборудования, приборов и материалов на объектах народного хозяйства СРВ от августа 2012 года».

Впервые предложенные автором диссертационной работы результаты научных исследований будут использованы в народном хозяйстве СРВ при серийном освоении согласующих статических преобразователей автономных гибридных электроэнергетических систем: «Дизель-генератор. аккумуляторные батареи, электрохимические генераторы на топливных элементах и солнечные батареи с нагрузкой мощностью свыше 1000 кВт».

А именно:

расчетно-экспериментальные методы. математические модели статических, динамических режимов согласующего DC-DC двухзонного повышающего/ понижающего преобразователя, позволяющие выравнивать характеристики генерирующих источников энергии;

- полученный в диссертации метод настройки параметров регулятора" DC-DC согласующего преобразователя и обратной связи по току обеспечивает близкий к оптимальному характер переходных процессов, как при управляющем, так и при возмущающем воздействии. Предложенная комбинация из ИИ-регулятора и обратной связи по току конденсатора выходного фильтра позволяет гибко изменять длительность и качество переходных процессов:

- используемая в работе система контроля и диагностики аккумуляторной батареи позволило расширить функциональные возможности автономного зарядно-разрядного комплекса, продлять срок службы аккумуляторных батарей путем подбора оптимальных параметров заряда/разряда на основе своевременного и достоверного определения технического состояния каждого элемента батареи в реальном времени.

Нгуен Тху Ига />/

К.Т.Н., Старший научный сотрудник Jlrf Научный Институт Энергетики Вьетнамская Академия Наук и Технологий

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Параметры ВИГ- 1320 и ВИГ- 1250

Таблица П.б.1 - Зависимость магнитного потока от тока фазы и угла поворота ротора относительно статора ВИГ-1320.

ч. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

1 0 0.7236 0.8576 0.8824 0.8949 0.9043 0.9144 0.9236 0.9330 0.9436

2 0 0.6999 0.8422 0.8764 0.8879 0.9003 0.9085 0.9181 0.9291 0.9383

3 0 0.6633 0.8172 0.8680 0.8830 0.8952 0.9042 0.9149 0.9234 0.9336

4 0 0.6102 0.7814 0.8559 0.8796 0.8932 0.9037 0.9137 0.9233 0.9324

5 0 0.5443 0.7395 0.8274 0.8730 0.8884 0.8992 0.9091 0.9193 0.9299

6 0 0.4704 0.6874 0.7894 0.8592 0.8822 0.8940 0.9055 0.9152 0.9248

7 0 0.3952 0.6212 0.7457 0.8282 0.8724 0.8874 0.8999 0.9107 0.9208

8 0 0.3162 0.5463 0.6950 0.7903 0.8580 0.8816 0.8946 0.9064 0.9169

9 0 0.2459 0.4684 0.6314 0.7469 0.8281 0.8736 0.8906 0.9035 0.9130

10 0 0.1928 0.3880 0.5592 0.6948 0.7890 0.8532 0.8776 0.8911 0.9021

11 0 0.1628 0.3287 0.4871 0.6357 0.7490 0.8280 0.8716 0.8856 0.8974

12 0 0.1459 0.2944 0.4379 0.5821 0.7080 0.7984 0.8620 0.8826 0.8968

13 0 0.1361 0.2750 0.4084 0.5445 0.6729 0.7710 0.8444 0.8747 0.8900

14 0 0.1312 0.2650 0.3937 0.5243 0.6501 0.7529 0.8305 0.8708 0.8871

15 0 0.1297 0.2619 0.3892 0.5184 0.6432 0.7472 0.8260 0.8682 0.8862

16 0 0.1312 0.2650 0.3931 0.5238 0.6489 0.7516 0.8291 0.8698 0.8840

17 0 0.1359 0.2752 0.4078 0.5428 0.6704 0.7691 0.8422 0.8742 0.8854

18 0 0.1452 0.2948 0.4355 0.5790 0.7073 0.7997 0.8611 0.8796 0.8910

19 0 0.1630 0.3296 0.4884 0.6419 0.7531 0.8325 0.8724 0.8878 0.9002

20 0 0.1952 0.3923 0.5689 0.7051 0.7971 0.8619 0.8832 0.8963 0.9070

21 0 0.2555 0.4795 0.6425 0.7560 0.8353 0.8776 0.8931 0.9049 0.9158

22 0 0.3388 0.5579 0.7055 0.8000 0.8657 0.8876 0.9003 0.9116 0.9219

23 0 0.4173 0.6318 0.7551 0.8374 0.8793 0.8940 0.9058 0.9163 0.9258

24 0 0.4944 0.6965 0.7997 0.8665 0.8870 0.9003 0.9109 0.9214 0.9305

25 0 0.5683 0.7471 0.8367 0.8790 0.8939 0.9051 0.9155 0.9254 0.9345

26 0 0.6310 0.7893 0.8638 0.8841 0.8963 0.9069 0.9175 0.9285 0.9366

27 0 0.6798 0.8238 0.8744 0.8900 0.9012 0.9117 0.9215 0.9319 0.9403

28 0 0.7127 0.8477 0.8805 0.8927 0.9035 0.9138 0.9233 0.9341 0.9418

29 0 0.7302 0.8609 0.8831 0.8962 0.9068 0.9152 0.9274 0.9370 0.9459

30 0 0.7359 0.8645 0.8868 0.8994 0.9101 0.9202 0.9299 0.9394 0.9486

Таблица П.б.2 - Зависимость вращающего момента от тока и угла поворота ротора относительно статора ВИГ-1320.

а\ 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2 0 -1070 -2086 -2334 -2631 -2942 -3220 -3497 -3760 -3926

3 0 -1291 -3305 -3392 -3925 -4479 -4857 -5322 -5720 -6204

4 0 -1808 -4589 -6156 -6885 -7790 -8394 -9061 -9605 -10235

5 0 -2142 -5625 -7993 -9435 -10353 -10986 -11702 -12496 -13352

6 0 -2194 -6408 -9478 -11308 -12637 -13421 -14374 -15168 -16200

7 0 -2533 -7029 -10533 -13006 -14966 -15520 -17025 -17479 -18247

8 0 -2719 -7492 -11369 -14797 -16933 -18139 -19213 -20131 -21116

а\ 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

9 0 -2236 -7815 -12222 -15682 -18530 -20210 -21372 -22422 -23373

10 0 -1993 -6702 -12061 -16058 -19261 -21562 -22885 -23828 -24991

11 0 -1338 -5290 -10326 -14935 -18242 -21062 -22558 -23832 -24684

12 0 -718 -2914 -6381 -10560 -14151 -16921 -18917 -20005 -20956

13 0 -415 -1701 -3757 -6591 -9670 -12334 -14255 -15246 -16074

14 0 -230 -948 -2060 -3668 -5577 -7458 -9030 -10025 -10654

15 0 -97 -429 -891 -1614 -2410 -3322 -4054 -4600 -5025

16 0 6 -3 44 84 145 157 256 287 299

17 0 108 413 968 1722 2650 3634 4558 5178 5660

18 0 230 930 2055 3679 5597 7531 9334 10424 11115

19 0 411 1687 3693 6540 9779 12624 14744 15946 16844

20 0 731 2981 6565 11319 14969 17960 19740 20880 21868

21 0 1351 5361 10879 15435 18731 21355 22691 23878 24806

22 0 2413 7719 12968 16872 19837 21904 23131 24174 25160

23 0 2919 8040 12955 16378 19203 20731 21904 22985 23850

24 0 3030 7869 12426 15709 17846 19150 20136 21304 22168

25 0 3083 7455 11780 14480 15853 17344 18014 18925 19861

26 0 3042 6906 10510 12538 13665 14546 15583 16385 17168

27 0 2652 5729 8510 9747 10697 11522 12299 13207 13712

28 0 2430 4709 6655 7531 8290 8891 9568 10341 10955

29 0 1832 3596 4331 5022 5277 5778 6417 6653 7380

30 0 1162 1751 2183 2616 2886 2716 3377 3661 3653

Таблица П.б.3 - Зависимость тока от угла поворота ротора относительно статора и

магнитного потока ВИГ-1320.

\ ¥ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

1 0 27.64021 55.28042 82.92062 110.5608 138.201 165.8412 193.4815 314.0373

2 0 28.57677 57.15353 85.7303 114.3071 142.8838 171.4606 200.1838 340.7312

3 0 30.15413 60.30827 90.4624 120.6165 150.7707 180.9248 247.7449 377.6946

4 0 32.77422 65.54845 98.32267 131.0969 163.8711 196.6453 304.8866 420.0123

5 0 36.74384 73.48768 110.2315 146.9754 183.7192 257.072 359.5515 500.1265

6 0 42.5185 85.037 127.5555 170.074 227.3003 319.4797 424.7855 630.3233

7 0 50.61247 101.2249 151.8374 204.2838 292.7829 381.282 526.6054 731.5955

8 0 63.24303 126.4861 189.7291 272.8117 359.741 472.2109 610.4745 828.656

9 0 81.34655 162.6931 248.6483 338.5075 438.7525 561.5114 718.8238 930.8357

10 0 103.7338 207.3755 309.8317 414.012 530.8434 660.1864 811.0561 1034.335

11 0 122.8149 244.7969 363.7419 489.9851 617.3028 751.9055 913.4314 1129.074

12 0 137.1016 272.9017 407.8597 547.1866 686.1527 828.5036 987.3379 1205.057

\ ¥ а^ч 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

13 0 146.9453 292.0047 437.4821 587.4108 734.5626 886.3992 1055.225 1279.003

14 0 152.4213 302.8021 454.3357 609.5993 762.8177 920.353 1097.057 1321.352

15 0 154.2177 306.3663 459.8725 616.7492 771.5338 930.7404 1109.209 1334.025

16 0 152.4816 302.8455 454.6244 610.5973 763.6156 921.8207 1099.453 1324.841

17 0 147.1298 292.0194 437.4254 588.2011 736.5779 889.655 1046.402 1284.603

18 0 137.7532 273.2891 407.438 549.5714 689.9219 832.7574 988.616 1201.128

19 0 122.6807 244.3896 364.4421 488.644 615.0959 745.3912 904.4582 1118.18

20 0 102.4328 204.8657 306.3167 408.7184 521.9855 645.6896 792.4909 1008.859

21 0 78.26416 156.5283 239.6983 328.9979 425.1463 547.8717 701.3879 910.9666

22 0 59.03237 118.0647 177.0971 255.8775 347.1764 457.0865 592.5482 799.9484

23 0 47.92535 95.85071 143.7761 191.7014 277.1093 370.3666 510.6786 709.1299

24 0 40.44987 80.89975 121.3496 161.7995 205.5039 304.4801 406.7662 600.8158

25 0 35.19282 70.38563 105.5784 140.7713 175.9641 235.4567 347.2998 518.0897

26 0 31.69327 63.38655 95.07982 126.7731 158.4664 190.1596 287.1197 428.6483

27 0 29.41889 58.83779 88.25668 117.6756 147.0945 176.5134 228.0052 366.887

28 0 28.06411 56.12823 84.19234 112.2565 140.3206 168.3847 196.4488 329.3239

29 0 27.3894 54.77879 82.16819 109.5576 136.947 164.3364 191.7258 306.7678

30 0 27.17922 54.35844 81.53767 108.7169 135.8961 163.0753 190.2546 299.7198

Таблица П.б.4 - Зависимость вращающего момента от тока и угла поворота ротора относительно статора ВИГ-1250.

а \ 0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200

0 0 -24 -97 -219 -391 -610 -881 -1192 -1536 -1854 -3696

0.75 0 -2898 -6387 -9644 -11593 -13556 -15295 -17057 -18876 -20523 -22079

1.5 0 -3039 -8122 -14086 -18875 -21975 -24697 -27196 -29636 -32013 -34314

2.25 0 -3552 -10686 -19056 -26637 -31311 -34789 -37896 -40958 -43754 -46539

3 0 -5320 -15117 -24869 -34621 -42173 -45958 -49640 -54109 -57392 -60106

3.75 0 -5163 -15932 -26962 -36822 -45713 -52885 -57543 -61047 -64399 -68632

4.5 0 -5062 -16844 -28593 -39158 -48814 -57392 -64003 -68611 -72423 -75995

5.25 0 -4987 -16325 -28494 -39858 -49911 -59215 -67322 -73104 -77337 -81045

\1 а \ 0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200

6 0 -4301 -15722 -28029 -39704 -49802 -59027 -68405 -75951 -80978 -85131

6.75 0 -6144 -18148 -30810 -42878 -54315 -64576 -73402 -81491 -88061 -92545

7.5 0 -5787 -18269 -30857 -42763 -53994 -64233 -73355 -81624 -88931 -94795

8.25 0 -6668 -19626 -32173 -43828 -54498 -64635 -73399 -81196 -88072 -93961

9 0 -2557 -10183 -21334 -32719 -44120 -53787 -62455 -70113 -76600 -82376

9.75 0 -854 -3416 -7687 -13650 -21163 -29535 -37415 -44138 -49775 -54537

10.5 0 -324 -1756 -3953 -5256 -10886 -15208 -15912 -20221 -25814 -28341

11.25 0 -24 -97 -219 -391 -613 -881 -1189 -1528 -1846 -2150

12 0 290 1161 2615 4649 7265 10436 14108 17963 21522 24419

12.75 0 703 2812 6328 11262 17524 24826 32064 38400 43787 48171

13.5 0 1893 7569 16872 27508 38654 48392 57206 64879 71425 77184

14.25 0 3326 12986 25178 36984 48138 58507 67679 75794 82187 88409

15 0 4379 16541 29987 42492 54292 64764 74411 82833 90562 96521

15.75 0 4046 15563 28595 41480 52997 63573 73024 81399 88438 93592

16.5 0 4498 16283 29161 41300 52395 62336 71384 79287 84692 88712

17.25 0 4923 16852 29486 41271 51672 61100 69655 75898 80252 84193

18 0 5214 15880 27961 39657 49384 57796 64403 68744 73744 77417

18.75 0 5506 17029 28055 38043 47097 54492 59150 63151 67236 70641

19.5 0 4449 14341 24073 33261 40931 45834 49601 53156 56516 59738

20.25 0 3989 12139 20548 28328 33217 36946 39999 43161 46014 48764

21 0 4702 11765 18282 23476 26742 29562 32226 34727 37191 39616

21.75 0 4519 9336 12905 15115 17052 18905 20703 22487 24202 25867

22.5 0 2644 3859 4337 4405 4366 4236 4070 3935 3827 3745

Таблица П.б.5 - Зависимость тока от угла поворота ротора относительно статора и магнитного потока ВИГ-1250.

а 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

0 0 12 24 37 49 61 73 86 98 110 128 168 208 263 393

0.75 0 12 25 37 49 62 74 87 99 111 132 172 212 273 419

1.5 0 13 26 39 52 64 77 90 103 116 147 186 225 303 467

2.25 0 14 27 41 55 69 82 96 110 130 168 206 252 359 554

3 0 15 30 45 59 74 89 104 119 155 193 230 317 439 616

3.75 0 16 33 49 66 82 99 115 147 187 226 298 400 534 718

а \ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 б б.5 7

4.5 0 18 37 55 74 92 111 140 182 224 291 379 492 629 820

5.25 0 21 42 63 84 105 132 178 223 290 372 469 586 723 919

б 0 24 49 73 97 123 173 223 291 370 460 560 678 816 1009

б.75 0 29 58 87 116 168 224 294 372 457 548 650 768 907 1088

7.5 0 36 73 109 163 224 294 369 452 538 630 731 850 989 1174

8.25 0 50 100 158 223 294 367 447 530 617 709 812 930 1066 1215

9 0 73 145 218 290 362 439 518 600 689 782 884 999 1136 1251

9.75 0 86 172 258 342 425 507 588 670 755 844 943 1058 1187 1283

10.5 0 93 182 271 359 455 537 616 701 799 893 987 1088 1210 1303

11.25 0 95 190 285 377 468 558 647 735 823 914 1010 1118 1230 1325

12 0 95 190 285 377 468 558 647 735 823 914 1010 1118 1230 1325

12.75 0 93 187 279 370 460 548 636 723 809 899 995 1103 1221 1315

13.5 0 88 176 264 349 433 516 599 682 767 856 952 1067 1198 1291

14.25 0 77 153 230 304 379 455 533 615 700 792 892 1006 1140 1253

15 0 60 120 181 243 313 386 463 546 632 723 824 942 1078 1221

15.75 0 47 95 143 194 246 315 389 469 554 646 746 864 1004 1186

1б.5 0 38 76 114 156 199 242 313 387 470 561 662 779 918 1100

17.25 0 31 62 93 125 163 201 239 309 385 471 571 689 825 1012

18 0 26 51 77 103 131 166 201 236 305 383 477 593 729 920

18.75 0 22 44 66 88 110 137 170 203 235 306 393 506 643 840

19.5 0 19 38 57 76 95 115 142 174 205 236 313 412 542 716

20.25 0 17 34 51 68 85 102 119 148 179 210 241 333 453 635

21 0 15 31 46 61 76 92 107 125 156 187 218 268 364 549

21.75 0 14 28 42 56 70 84 98 112 133 166 200 233 313 470

22.5 0 13 26 39 51 64 77 90 103 116 145 181 218 278 420

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Блок центральный и силовой алгоритм работы программы

П.в.1. ЗАРЯДНО-РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО. Блок Центральный Алгоритм работы программы

С

Начало работы программы

3

Инициализация системы управления блока силового

Анализ архивной информации

составление программы заряда / разряда АБ -ФОНОВАЯ ПРОГРАММА

Анализ и корректировка программы заряда / разряда АБ

I

расчет заданных токов и напряжений для блоков силовых

обеспечение работы сервисных пультов управления

обеспечение служебной индикации параметров системы

обмен информацией с СКД АБ

управление автоматическим выключателем

выполнение сервисных функций:

сохранение архивной и аварийной информации;

обеспечение работы часов;

протоколирование.

обработчик прерываний по таймеру т1 (500 мкс)

работа с АЦП напряжений:

обработка и фильтрация результатов АЦП-значений датчиков напряжений;

приведение (масштабирование) значений АЦП- значений напряжений;

вычисление реальных, минимальных и максимальных мгновенных значении напряжении;

определение дрейфа нуля датчиков.

вычисление действующих значений напряжений синусоидального вида

расчет временных интервалов

Обработчик прерываний пс обобщенному признаку аварий

выявление по SPI-интерфейсу признака аварии и сохранение параметров системы при аварии

Обработчик внешних пре- ываний от синхронизатора

анализ функционирования системы синхронизации

С

Начало работы программы

)

Инициализация системы управления блока силовою

Анализ архивной информации

Составление программы заряда 1 разряда АБ

Фоновая программа

Анализ и корректировка программы заряда /разряда АБ

Выявление и отработка аварийных ситуации:

обнаружение, фильтрация и маскирование аварийных ситуаций; чтение по SPl-интерфейсу состояния фслтов; инициирование отработки аварийной ситуации; сохранения параметров системы при аварии; вычисление кода аварии, установка признаков индикация аварий ira ЦИ.

Обеспечение работы CAN-сети:

- передача и прием данных по CAN-интерфсмеу;

- обработка информации от блока центрального;

- ликвидация аварий приема-передачи по CAN-интерфейсу. -подготовка информации к блоку центральному;

Вычисление и усреднение реальных значений токов, напряжений, мощности, а также определения их минимальных и максимальных

Корректировка upoi pan мы 1арида 1 разряда АБ

Обеспечение работы штатных пультов местного и дистанционною управления

Обеспечение работы сервисных пультов управлении

Обеспечение служебной индикации параметров системы

Обработчик прерывании по таймеру Т4 (50 икс)

^ Начало ^

| работа с АЦП т ка н напряжении фазы А

Вычисление шна злмиання синусоиды на ИНВЕРТОРЕ в зависимости о~ нагрузки по методике анализа момента пересечения сннусои напряжения;

- определение направления изменения напряжения синусоиды фазы А на выходе ИНВЕРТОРА;

- проверка фазы А ИНВЕРТОРА на несинусоидальность (постоянную составляющую);

- определение моментов пересечения синусоидой "нуля";

- вычисление и усреднение запаздывания синусоиды;

- вычисление периода синхронизации;

Вычисление запаздывания синусоиды на ИНВЕРТОРЕ в

нагрузки но направлению тока в фазе:

- анализ фазного сдвига напряжения н фазного сдвига тока синусоиды;

- проверка фазы А ИНВЕРТОРА на несинуооидальность (постоянную составляющую);

- вычисление и усреднение запаздывания синусоиды.

Управление фазный сдвиюм тока и напряжения ИНВЕРТОРА:

- вычисление фазного сдвига тока и напряжения ИНВЕРТОРА;

- определение требуемой мощности для режима заряда АБ или для режима разряда АБ;

- расчбг заданного фазного сдвига тока и напряжения ИНВЕРТОРА,

( К""° )

П.в.2. ЗАРЯДНО-РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО. Блок Силовой Алгоритм работы программы