Разработка и исследование частотно-регулируемого асинхронного электропривода с устройством хранения энергии на основе суперконденсаторов
Аннотация
В данной работе приведён обзор литературы касательно применимости накопителей энергии на основе суперконденсаторов в промышленных механизмах, гибридном и электрическом
транспорте, а так же для задач электроснабжения.
Помимо применимости накопителей энергии на основе суперконденсаторов рассмотрены основные топологии двунаправленных DC/DC преобразователей являющихся их ключевым
узлом. Обзор дополнительно топологий включает вопросы применения в различных механизмах.
Приведены выводы о работе данных преобразователей в составе различных электрических приводов.
Для выбранной топологии двунаправленного полумостового DC/DC преобразователя
приведена математическая модель с усреднением за период переключения транзисторов, включающая в себя модель звена постоянного тока двухзвенного преобразователя частоты. На основе приведённой математической модели была выбрана структура регулятора, синтезировано его
аналоговое представление. Аналоговое представление было адаптировано в цифровой регулятор,
с учётом принятых допущений касательно усреднения математической модели за период коммутации транзисторов.
Для подтверждения работоспособности разработанной системы управления была разработана экспериментальная установка на современной компонентной базе, с цифровым управлением на основе быстродействующего микроконтроллера, с применением ряда специальных конструкторских решения для обеспечения регистрации результатов экспериментов.
Работоспособность разработанной цифровой системы управления была подтверждена
как путём математического моделирования, так и с использованием разработанной экспериментальной установки. Результаты математического моделирования и осциллограммы экспериментов
совпадают с инженерной степенью точности, что свидетельствует о как о корректном построении
математической модели, так и о корректности микропроцессорной реализации системы управления в составе исследовательской установки.
транспорте, а так же для задач электроснабжения.
Помимо применимости накопителей энергии на основе суперконденсаторов рассмотрены основные топологии двунаправленных DC/DC преобразователей являющихся их ключевым
узлом. Обзор дополнительно топологий включает вопросы применения в различных механизмах.
Приведены выводы о работе данных преобразователей в составе различных электрических приводов.
Для выбранной топологии двунаправленного полумостового DC/DC преобразователя
приведена математическая модель с усреднением за период переключения транзисторов, включающая в себя модель звена постоянного тока двухзвенного преобразователя частоты. На основе приведённой математической модели была выбрана структура регулятора, синтезировано его
аналоговое представление. Аналоговое представление было адаптировано в цифровой регулятор,
с учётом принятых допущений касательно усреднения математической модели за период коммутации транзисторов.
Для подтверждения работоспособности разработанной системы управления была разработана экспериментальная установка на современной компонентной базе, с цифровым управлением на основе быстродействующего микроконтроллера, с применением ряда специальных конструкторских решения для обеспечения регистрации результатов экспериментов.
Работоспособность разработанной цифровой системы управления была подтверждена
как путём математического моделирования, так и с использованием разработанной экспериментальной установки. Результаты математического моделирования и осциллограммы экспериментов
совпадают с инженерной степенью точности, что свидетельствует о как о корректном построении
математической модели, так и о корректности микропроцессорной реализации системы управления в составе исследовательской установки.