Дисертації та автореферати
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/16999
Електронна повнотекстова колекція авторефератів та дисертацій, упорядкована за назвами спеціальностей
Переглянути
4 результатів
Результати пошуку
Документ Енергоефективний електропривід електромобіля з суперконденсаторною батареєю(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Семіков, Олексій ВолодимировичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – "Електротехнічні комплекси та системи". Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2021. Робота пов'язана із створенням лабораторного зразка енергоефективного електропривода електромобіля для учбових і наукових цілей на кафедрі «Автоматизовані електромеханічні системи» в НТУ "ХПІ". За свідченням світових експертів відбувається перехід до електромобільного транспорту з наростаючим темпами. Це обумовлено обмеженістю органічних енергоресурсів та екологічними факторами, особливо у в великих містах, де забрудненість повітря від вихлопних газів автомобілів з двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ) вже досягає критичного рівня. Вищезазначене пояснює той факт, що уряди ряду провідних промислово розвинених країн (Німеччина, США, Китай та ін.) затвердили програми з переходу від ав-томобілів до електромобілів і навіть прийняли закони про заборону випуску автомобілів з ДВЗ вже в найближчій перспективі. Багато провідних закор-донних автомобільних фірм (Ніссан, Мерседес, Тесла, Фольксваген і ін.) вже серійно випускають електромобілі. Для України, яка імпортує більш половини необхідних нафтопродуктів і газу і в той же час має значні ресурси виробництва електроенергії від атомної енергетики у нічний час, перехід від автомобілів до електромобілів має особливе значення. В перспективі Україна, як і зазначені країни, приступить до широкого переходу на електромобільний транспорт. Вже у 2018 році країна посіла перше місце в Європі за темпами зростання кількості електромобілів. Найбільший наукотехнічний вклад у розробку та створення в Україні електротранспортних засобів різного призначення до 2010 року було внесено науковцями інституту електродинаміки НАН України під керівництвом А. К. Шидловского та В. Б. Павлова. Щоб бути готовим до масового переходу до електромобільного транспорту необхідно забезпечити підготовку фахівців, обізнаних у програмуванні, здатних здійснювати діагностику, ремонт, кваліфіковане обслуговування і експлуатацію електромобілів, а у можливій перспективі й прийняти участь у розробці та створенні вітчизняних зразків. Зараз електромобільною тематикою розпочали займатися кафедри ряду провідних ВУЗів, що традиційно готували фахівців з електроприводу. Це викликано з одного боку зменшенням виробництва промислових підприємств традиційних споживачів випускників з автоматизованого електроприводу (ЕП), з другого — доцільністю використання великого досвіду, що накопичений вченими, науковцями та викладачами закладів вищої освіти у дослідженні, розробці, створенні сучасних енергоефективних промислових електроприводів широкого призначення, а також при підготовці фахівців в галузі автоматизованих електромеханічних систем. На кафедрі "Автоматизовані електромеханічні системи" НТУ "ХПІ" у 2011 році було відкрито спеціалізацію "Комп'ютеризовані системи електромобілів", підготовка по якій після затвердження в Україні нового переліку спеціальностей ведеться в рамках спеціалізації "Мехатроніка та робототехніка" спеціальності "Електроенергетика, електротехніка і електромеханіка". Це потребувало створення тягового електропривода електромобіля для учбових і дослідницьких цілей, розробці методик дослідження різноманіття режимів його роботи, та отримання залежностей для розрахунку компонентів ЕП електромобіля. Тому представляється актуальною розробка енергоефективного тягового електропривода електромобіля і дослідження різноманіття режимів його роботи для учбових і дослідницьких цілей, а також вдосконалення методик для розрахунку силових компонентів ЕП з отриманням відповідних розрахункових залежностей. Вдосконалено методику розрахунку та вибору силового обладнання електропривода електромобіля за методом еквівалентування з використанням запропонованого масогабаритного коефіцієнту питомих сил та потужностей. Створено лабораторний стенд для перевірки працездатності розробленої схеми і оцінки енергоефективності при використанні суперконденсаторної батареї та співставленні результатів двома запропонованими модифікованими схеми, які забезпечують зменшення пульсацій напруги та втрат енергії. Побудовано математичну модель електромеханічної системи електромобіля в класичній і структурної формі, а також комп'ютерна модель з використанням пакету Simulink програми Matlab. Виконано комп'ютерне моделювання електромагнітних, електромеханічних і механічних процесів руху електромобіля в динамічних і статичних режимах при різних умовах руху. Досліджено аномальні режими роботи електроприводу електромобіля в умовах буксування коліс і встановлено, що можливими легко вимірювальними координатами встановлення факту буксування можуть бути похідна струму якоря, прискорення колеса і його похідна при наявності сучасного імпульсного датчика швидкості. Зроблено оцінку енергоефективності запропонованих схем електроприводу з суперконденсаторною батареєю для 7-ми міжнародних стандартних циклів руху з урахуванням втрат енергії в компонентах електроприводу. Проведено випробування електромобіля. Підтверджено працездатність розробленої принципової схеми електроприводу і підвищення енергоефективності в залежності від стандартного циклу руху на 13…24% за рахунок рекуперативних режимів при наявності суперконденсаторної батареї. Випробування підтвердили також суттєве зменшення навантаження акумуляторної батареї струмом, що свідчить про покращення теплового режиму. Це сприяє підвищенню її ресурсу і вказує на доцільність досліджень сумісного використання з СКБ літій-іоних та інших батарей, що встановлюються у серійних зарубіжних електромобілях.Документ Енергоефективний електропривід електромобіля з суперконденсаторною батареєю(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Семіков, Олексій ВолодимировичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – "Електротехнічні комплекси та системи". Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2021. Робота пов'язана із створенням лабораторного зразка електромобіля для учбових і наукових цілей на кафедрі "Автоматизовані електромеханічні системи" в НТУ "ХПІ" для підготовки кваліфікованих кадрів здатних вирішувати задачі діагностування, програмування, експлуатації і ремонту ЕП електромобі-лів, перехід до яких зменшує витрати вуглеводневих ресурсів і покращує екологічну обстановку в великих містах, та кількість яких значними темпами збільшується в Україні. Проведено огляд по електромобілям ведучих зарубіжних фірм. Сформульовані принципи розробки ЕП електромобіля, розроблено функціональну та принципові схеми ЕП. Запропоновано використання в складі джерела енергії суперконденсаторної батареї. Запропоновані методики розрахунків компонентів ЕП. Розвинуто метод еквівалентування навантаження при виборі електродвигуна введенням питомих по масі сил та потужностей та масогабаритного коефіцієнту. Розроблені математична та комп'ютерна моделі тягової електромеханічної системи, що враховують: нелінійність сил опору внаслідок аеродинамічної складової, нелінійність сил зчеплення коліс з дорожнім покриттям, нелінійність характеристики намагнічування, широтно-імпульсну модуляцію, дискретність системи керування. Здійснено комп'ютерне моделювання електромеханічних, електромагнітних процесів в динамічних і статичних режимах для різних умов руху і встановлено відповідність характеру часових діа-грам фізичній сущності процесів. Створено лабораторний стенд для експериме-нтального дослідження роботи СКБ в рекуперативних режимах і обґрунтована доцільність її використання. Проведене комп'ютерне моделювання, аналіз результатів якого дозволив запропонувати нові принципи побудови багатофазного широтноімпульсного перетворювача, який забезпечує раціональний розподіл струмів між АБ та СКБ. Виконана оцінка енергоефективності запропонованих схем у різних стандартних циклах руху із урахуванням втрат в компонентах ЕП. Показано, що економія електроенергії в залежності від умов руху складає 13...24%. Досліджені аномальні режими роботи ЕП електромобіля при буксуванні коліс і показано, що легко вимірюваними величинами встановлення факта виникнення буксування при наявності імпульсного датчика швидкості на колесах можуть бути похідна тока якоря, прискорення колеса та його похідна. Розроблено і створено на базі автомобіля "Ланос" першій в Україні електромобіль з СКБ. Підтверджено роботоздатність розробленого ЕП.Документ Синтез електромеханічних систем з нейронною мережею та фрикційним навантаженням(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Обруч, Ігор ВолодимировичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – "Електротехнічні комплекси та системи". Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена синтезу електромеханічних систем з нейронною мережею типу персептрон та фрикційним навантаженням, яке в реальних електроприводах носить нелінійний характер і проявляється в електромеханічних системах у вигляді фрикційних автоколивань. АКФ – особливий режим роботи електроприводів, негативно впливає на його функціонування. Існують різні способи усунення фрикційних автоколивань в електроприводі. В даній роботі, на основі проведених досліджень, запропонована нова методика усунення фрикційних автоколивань та вдосконалення динамічних властивостей електромеханічних систем за допомогою нейрорегуляторів, які побудовані на базі багатошарових прямоспрямованих нейронних мереж типу персептрон, синтезованих з використанням методу генетичного алгоритму. В дисертаційній роботі обґрунтовано вибір структури та методу навчання нейронної мережі, вибір зворотних зв'язків автоматизованої системи управління, отримані математичні моделі одномасовї та двомасової електромеханічних систем з нейромережевим регулятором в безрозмірних параметрах, а також отримані моделі електроприводів з урахуванням нелінійності механічних характеристик навантаження. Проведено аналіз впливу параметрів об'єкта управління на динамічні режими роботи синтезованих одно- та двомасових електро-механічних систем з нейронною мережею. Запропановано новий критерій навчання нейронних мереж та розроблена методика синтезу нейромережевих регуляторів електромеханічних систем з не-лінійним тертям. Розроблена методика апробована на прикладах синтезу різних електроприводів постійного та змінного струму конкретних машин і механізмів з використанням відповідних їм реальних даних. Приведені в дисертаційній роботі приклади пов'язані з виконанням бюджетних питань за планами МОН України та ініціативної тематики за запитами підприємств. Показана ефективність використання нейронних мереж для широкого різноманіття електроприводів машин і механізмів.Документ Синтез електромеханічних систем з нейронною мережею та фрикційним навантаженням(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Обруч, Ігор ВолодимировичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – "Електротехнічні комплекси та системи". Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена синтезу електромеханічних систем з нейронною мережею типу персептрон та фрикційним навантаженням, яке в реальних електроприводах носить нелінійний характер і проявляється в електромеханічних системах у вигляді фрикційних автоколивань. АКФ – особливий режим роботи електроприводів, негативно впливає на його функціонування. Існують різні способи усунення фрикційних автоколивань в електроприводі. В даній роботі, на основі проведених досліджень, запропонована нова методика усунення фрикційних автоколивань та вдосконалення динамічних властивостей електромеханічних систем за допомогою нейрорегуляторів, які побудовані на базі багатошарових прямоспрямованих нейронних мереж типу персептрон, синтезованих з використанням методу генетичного алгоритму. В дисертаційній роботі обґрунтовано вибір структури та методу навчання нейронної мережі, вибір зворотних зв'язків автоматизованої системи управління, отримані математичні моделі одномасовї та двомасової електромеханічних систем з нейромережевим регулятором в безрозмірних параметрах, а також отримані моделі електроприводів з урахуванням нелінійності механічних характеристик навантаження. Проведено аналіз впливу параметрів об'єкта управління на динамічні режими роботи синтезованих одно- та двомасових електро-механічних систем з нейронною мережею. Запропановано новий критерій навчання нейронних мереж та розроблена методика синтезу нейромережевих регуляторів електромеханічних систем з не-лінійним тертям. Розроблена методика апробована на прикладах синтезу різних електроприводів постійного та змінного струму конкретних машин і механізмів з використанням відповідних їм реальних даних. Приведені в дисертаційній роботі приклади пов'язані з виконанням бюджетних питань за планами МОН України та ініціативної тематики за запитами підприємств. Показана ефективність використання нейронних мереж для широкого різноманіття електроприводів машин і механізмів.