WWW.KNIGA.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Онлайн материалы
 

«УДК 62-83-52:621.311.24 Д.Г. Алексеевский, канд. техн. наук Запорожская государственная инженерная академия, г. Запорожье, Украина ...»

№ 1 (1), 2015 ТЕХНІЧНІ НАУКИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ

TECHNICAL SCIENCES AND TECHNOLOGY

Список использованных источников

1. Пусковые системы нерегулируемых электроприводов : монография / А. П. Черный,

А. И. Гладырь, Ю. Г. Осадчук, И. Р. Курбанов, А. Н. Вошун. – Кременчуг : ЧП Щербатых А. В.,

2006. – 280 с.

2. Вейнгер А. М. Регулируемый синхронный электропривод / А. М. Вейнгер. – М. : Энергоатомиздат, 1985. – 224 с.

3. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии в структурах электроприводов. Схемотехника и принципы управления : учебное пособие / И. О. Синчук, А. А. Чернышев, И. И. Киба и др. ; под ред. О. Н. Синчука. – Кременчуг : ВПП Щербатих О. В., 2008. – 88 с.

4. Пронин М. В. Силовые полностью управляемые полупроводниковые преобразователи (моделирование и расчет) / М. В. Пронин, А. Г. Воронцов ; под ред. Е. А. Крутякова. – СПб. :

Электросила, 2003. – 172 с.

5. Sen J. and Butterworth N. (1997). Analysis and Desing of a Three-Phase PWM Converter System for Railway Traction Applications, IEE Proceedings on Electric Power Applications, Vol. 144, No. 5, pp. 357–371.

6. Bin Wu. High-power Converters and AC Drives // John Willey & Sons, New Jersey, 2006. – 112 p.

7. L. Serrano, Iribarnegaray, “The Modern Space Vector Theory, Part I: Its Coherent Formulation and Its Advantages for Transient Analysis o Converter-Fed AC Machines”, ETEP, vol.3, no.2, March/April, 1993.

8. Ключев В. И. Теория электропривода : учебник для ВУЗов / В. И. Ключев. – М. : Энергоиздат, 1998. – 704 с.

УДК 62-83-52:621.311.24 Д.Г. Алексеевский, канд. техн. наук Запорожская государственная инженерная академия, г. Запорожье, Украина

ОБЪЯСНЕНИЕ ЭФФЕКТА АВТООПТИМИЗАЦИИ

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВЭУ С АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ

МУЛЬТИПЛИЦИРОВАНИЕМ

Д.Г. Алексієвський, канд. техн. наук Запорізька державна інженерна академія, м. Запоріжжя, Україна

ПОЯСНЕННЯ ЕФЕКТУ АВТООПТИМІЗАЦІЇ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНОЇ

СИСТЕМИ ВЕУ З АЕРОДИНАМІЧНИМ МУЛЬТИПЛІКУВАННЯМ

Dmitriy Alekseyevskiy, PhD in Technical Sciences Zaporozhe State Engineering Academy, Zaporozhe, Ukraine

EXPLANATION OF THE AUTO OPTIMIZATION EFFECT OF A WIND POWER

PLANT ELECTROMECHANICAL SYSTEM WITH AN AERODYNAMIC

MULTIPLICATION

Рассмотрен эффект автооптимизации электромеханической системы ветроэнергетической установки на базе схемы с аэродинамическим мультипликатором. Предложен графоаналитический метод анализа статического режима данной системы. На основе графоаналитического анализа определяются условия возникновения эффекта и формулируются рекомендации по повышению эффективности данной системы.

Ключевые слова: ветроэнергетическая установка, ветротурбина, генератор, оптимальный режим работы, аэродинамическое мультиплицирование.

Розглянуто ефект автооптимізації електромеханічної системи вітроенергетичної установки на базі схеми з аеродинамічним мультиплікатором. Запропоновано графоаналітичний метод аналізу статичного режиму цієї системи. На основі графоаналітичного аналізу визначаються умови виникнення ефекту і формулюються рекомендації щодо підвищення ефективності цієї системи.





Ключові слова: вітроенергетична установка, вітротурбіна, генератор, оптимальний режим роботи, аеродинамічне мультиплікування.

The article presents the auto optimization effect of a wind power plant electromechanical system on the basis of a scheme with aerodynamic multiplier. We proposed the graphic-analytical method for analysis of the system static mode.

Based on the graphic-analytical analysis, defines the conditions for the effect origins are defined and frame a guidelines for efficiency improvement of the given are mode.

Key words: wind power plant, wind turbine, generator, optimal mode of operation, aerodynamic multiplication.

ТЕХНІЧНІ НАУКИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ № 1 (1), 2015

TECHNICAL SCIENCES AND TECHNOLOGY

Постановка проблемы. Эффект автооптимизации ВЭУ с аэродинамическим мультиплицированием был обнаружен при исследовании поведения этой системы в режиме стабилизации угловой скорости вторичных ветротурбин на номинальном значении [1].

Он заключается в том, что при абсолютно жесткой механической характеристике генераторов электромеханическая система автоматически «выбирает» состояния, оптимальные с точки зрения максимального отбора мощности.

Естественным образом возникает проблема математического описания данного эффекта с целью эго наиболее эффективного использования при проектировании данных систем.

Анализ основных исследований и публикаций. Результаты исследования эффекта автооптимизации рассматривались в публикациях [1] и [2]. Работы проводились с помощью созданной авторами математической модели реальной электромеханической системы ВЭУ.

В работе [1] были приведены результаты моделирования данной системы в статическом режиме в виде диаграмм выработки электроэнергии, по которым можно было судить о наличии эффекта автооптимизации. Также было выявлено, что данный эффект наблюдается только на определенном диапазоне значений скорости первичного ветрового потока.

В работе [2] было исследовано влияние угловой скорости вращения вала генератора на характер диаграммы выработки. Это влияние проявлялось, в основном, в виде расширения диапазона действия данного эффекта с увеличением значения этой скорости.

Выделение нерешенных ранее частей общей проблемы. Эффект автооптимизации электромеханической системы ВЭУ с аэродинамическим мультиплицированием, до настоящего момента, был описан только как феномен. Поэтому первым шагом к созданию его теоретического описания, очевидно, должно быть, прежде всего, объяснение данного эффекта.

Цель статьи. Основной целью данной работы является объяснение эффекта автооптимизации электромеханической системы ВЭУ с аэродинамическим мультиплицированием с помощью ее адекватного математического представления.

Материал и результаты исследования.

Обоснование зависимости угловой скорости первичной ветротурбины от скорости первичного ветрового потока, обеспечивающей оптимальный отбор мощности Сформулируем геометрическую интерпретацию условия оптимального отбора мощности от первичного ветрового потока в форме следующего положения и докажем его справедливость.

Положение 1. В режиме оптимального отбора мощности зависимость оптимальной угловой скорости вращения первичной ветротурбины от скорости первичного ветрового потока представляет собой линейную функцию, график которой проходит через номинальную рабочую точку.

Данное утверждение является очевидным. Действительно, по определению быстроходности, применительно к первичной ветротурбине:

1 RBT 1 Z1 =, (1) V1 где Z1 – быстроходность первичной ветротурбины;

1 – угловая скорость вращения первичной ветротурбины;

RBT 1 – радиус первичной ветротурбины;

V1 – скорость первичного ветрового потока.

Для оптимального режима с учетом (1) справедливо соотношение:

–  –  –

где 2 – фактическая угловая скорость вращения вторичной ветротурбины.

Относительная мощность вторичной ветротурбины:

PBT 2 PBT 2 = *, (9) nom PBT 2 где PBT 2 – фактическая мощность вторичной ветротурбины.

Гипотеза про квазиоптимальный режим В начале анализа примем гипотезу о том, что наблюдаемый режим является на самом деле квазиоптимальным. В рамках данной гипотезы предполагается, что существует некоторый идеальный режим автооптимизации системы. Нахождение условий его возникновения и описание этого режима были бы «ключом» к пониманию наблюдаемого явления.

Действительно, на практике эффект наблюдался только в окрестностях номинальной рабочей точки [1]. По мере удаления от нее, эффект постепенно исчезал, что выражалось в увеличении отклонения от оптимального значения угловой скорости вращения первичной ветротурбины.

Нужно отметить, что для идеального режима свойство, изложенное в положении 1, должно выполняться на всем рабочем диапазоне скоростей ветрового потока, а не только в окрестностях рабочей точки.

Описание системы с аэродинамическим мультиплицированием в пространстве P (1*,V1* ).

*

–  –  –

Рис. 2. Графическая интерпретация идеального режима автооптимизации В наблюдаемом эффекте квазиавтооптимизации значение угловой скорости генератора было фиксировано на уровне номинальной, вследствие абсолютной жесткости характеристики генератора. Графическая интерпретация данной ситуации рассмотрена на рис. 3.

Рис. 3. Графическая интерпретация режима квазиавтооптимизации

№ 1 (1), 2015 ТЕХНІЧНІ НАУКИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ

TECHNICAL SCIENCES AND TECHNOLOGY

Из рис. 3 видно, что условие Положения 2 выполняется только на отдельном участке в окрестностях номинальной точки (на рис. 3 она расположена в центре нижней плоскости).

Квазилинейный характер характеристики 1* = f (V1* ) наблюдается выше и ниже номинальной точки. При этом верхняя часть характеристики не используется, т. к.

сверху начинается режим ограничения мощности. Поэтому для расширения диапазона использования данного эффекта по скорости первичного ветрового потока представляется целесообразным расчет номинального режима не на номинальную скорость первичного ветрового потока, а на окончание квазиоптимального режима.

Выводы и предложения.

1. В работе предложена графическая интерпретация эффекта автооптимизации системы с аэродинамическим мультиплицированием.

2. На основе предложенной графической интерпретации сформулировано условие возникновения эффекта.

3. Предложены пути технической реализация идеального эффекта автооптимизации в виде алгоритма управления скоростью генератора, а также рекомендаций по виду характеристик применяемых ветротурбин.

4. Объяснен эффект квазиавтооптимизации как частный случай идеального режима автооптимизации.

5. Предложенные рекомендации по расширению диапазона действия эффекта квазиавтооптимизации могут быть использованы при проектировании электромеханической системы ВЭУ с аэродинамическим мультиплицированием.

Список использованных источников

1. Моделирование электромеханической системы ВЭУ с аэродинамическим мультипликатором в режиме стабилизации скорости ветровых турбин / Н. С. Голубенко, П. Д. Андриенко, И. Ю. Немудрый, Д. Г. Алексеевский // Электротехника и электроэнергетика. – 2011. – № 1. – С. 70–73.

2. Анализ режимов работы ветроэлектрической установки с аэродинамической мультипликацией / Д. Г. Алексеевский, П. Д. Андриенко, В. П. Метельский, И. Ю. Немудрый // Электротехника и электроэнергетика. – 2012. – № 1.– С. 69–72.

3. Кривцов В.С. Неисчерпаемая энергия : учебник. Кн. 1. Ветроэлектрогенераторы /


Похожие работы:

«Электронная библиотека сайта http://info-space.ucoz.net/ Березовской школы "Онлайн читалка" Приятного чтения! "СТОЙКИЙ ОЛОВЯННЫЙ СОЛДАТИК" ыло когда-то на свете двадцать пять оловянных солдатиков. Все сыновья одной матери старой оловянной ложки, и, значит, приход...»

«Критерии проверки работ 6 класса Полное решение каждой задачи оценивалось в 7 баллов. Граница прохода на городскую олимпиаду: 19 баллов. 1 задача. Правильный ответ без примера и обоснования не оценивается. Правильный ответ с примером, но без обоснования того, что другие варианты невозмож...»

«E. ЧЕРНОГОРОВ Подшипники скольжения ЧЕЛЯБИНСК ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ Введение 1. Подшипники скольжения – это опоры вращающихся деталей, работающие в условиях скольжения цапфы по поверхности подшипника. По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники скольжения разделяют на две основные группы: радиальные (с...»

«DECORUM CHAUX ДЕКОРУМ ШО Краска для отделки под старину на основе извести, мела и доломитов в акрилатном сополимерном связующем Применяется для отделки фасадов, стен и потолков внутри помещений по бетонны...»

«Астана +7(7172)727-132 Волгоград (844)278-03-48 Воронеж (473)204-51-73 Екатеринбург (343)384-55-89 Казань (843)206-01-48 Краснодар (861)203-40-90 Красноярск (391)204-63-61 Москва (495)268-04-70 Нижний Новгород (831)429-08-12 Новосибирск (383)227-86-73 Ростов-на-Дону (863)308-18-15 Самара (846)206-03-16 Санкт-Петербург (812)309-4...»

«СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ РЫНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ТОВАРОВ УДК 005:641.1 Е.О. Алтунина, Л.А. Петрова СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОРЧЕЙ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ В статье рассматриваются современные методы предупреждения порчи пищевых продуктов. В частности, рассма...»

«15 5. Диалектика центрального обмена и линии пространства Всеобщий закон обмена позволяет рассматривать все физические поля, в том числе и электростатическое поле, которое представл...»

«ПРАВИТЕЛЬСТВО НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ ПОСТАНОВЛЕНИЕ от 10 июня 2008 г. N 232 ОБ ОБРАЗОВАНИИ ПРИРОДНОГО ПАРКА РЕГИОНАЛЬНОГО (ОБЛАСТНОГО) ЗНАЧЕНИЯ ВОСКРЕСЕНСКОЕ ПОВЕТЛУЖЬЕ, УТВЕРЖДЕНИИ ЕГО ПЛОЩАДИ И ПОЛОЖЕНИЯ В соответствии со статьями 2, 18 21 Федерального закона о...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" Рабочая программа дисциплины "Профессиональная этика и этикет" Направлени...»

«Опыт работы зональной научной библиотеки Воронежского университета СОДЕРЖАНИЕ Янц С.В., Кулакова Г.И. Стратегия развития Научной библиотеки ВГУ..5 Мешкова Л.Л., Евсюкова Е.Н. Подсистема "Комплектование" как продолжение традиций в формировании фонда ЗНБ ВГУ.8 Янц С....»







 
2017 www.kniga.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.