Введение к работе
Актуальность работы. Экологическая ситуация в больших городах мира в последние годы значительно ухудшается. В ряде стран вводятся жесткие нормы выбросов вредных веществ автомобилей.^ Это. в первую очередь, касается США. стран Западной Европы, Японии. Из года в год ухудшается экологическая обстановка и в России. Ежегодный прирост выбросов вредных веществ автомобилей, эксплуатируемых в Москве, за последние 5-6 лет составил около 9%, а их валовой вклад в загрязнение окружающей среды превышает 87%. Кроме того, автомобильный транспорт является основным источником шума и создает 80% всех зон акустического дискомфорта. Правительство Москвы приняло ряд постановлений, направленных на снижение объема вредных выбросов в атмосферу города.
Электромобили в значительной мере могут решить указанные выше проблемы, однако на пути их создания встречаются большие технические и экономические трудности. Успех в решении этой задачи зависит от правильного выбора критерия эффективности работы -электромобиля и оптимальных режимов. Исследования могут быть осуществлены как на основе экспериментальных данных, так и с помощью математического моделирования, что наиболее рационально и экономически целесообразно.
Практически все ведущие автомобилестроительные компании мира ведут работы по созданию электромобиля. Наибольшие успехи достигнуты в области энергетических систем электромобилей. Это стало возможным благодаря улучшению характеристик как емкостных накопителей энергии, так и импульсных аккумуляторных батарей, позволяющих осуществлять быстрый заряд и разряд при высоком к.п.д.
Исследование оптимальных законов управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором (АД) по минимуму тепловых потерь как с учетом, так и без учета электромагнитных явлений и ограничений, а также разработка методики оценки учета электро-
2 магнитных явлений и автоматизация этих исследований являются актуальной задачей.
Повышение технико-эксплуатационных параметров электромобиля переменного тока тесно связано с исследованием и применением оптимальных режимов работы в частотно-управляемом асинхронном электропривода с учетом энергетического состояния свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (АБ). Эти задачи невозможно решить без наличия математической модели процесса разряда свинцо-во-кислотных АБ в меняющихся режимах.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
-
Разработана математическая модель процесса разряда свинцово-кислотных АБ в меняющихся режимах разряда во времени и предложен способ определения параметров уравнения разряда свинцо-во-кислотных АБ.
-
Установлено, что в процессе оптимального управления АД модуль вектора потокосцепления ротора, даже без учета электромагнитных явлений, не остается постоянным.
-
Разработан критерий эфсрективного управления системой частотно-управляемого асинхронного электропривода при питании от свин-цово-кислотных АБ. обеспечивающий максимум производительности.
-
Установлены оптимальные режимы работы частотно-управляемого асинхронного электропривода по минимуму энергетических потерь при питании от свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.
Вынппятпя ня чятиту 1. Математическая модель процесса разряда свинцово-кислотных АБ и способ определения параметров уравнения разряда как в меняющемся ,так и в постоянном режиме.
-
Методика решения задачи оптимального управления АД по минимуму тепловых потерь как с учетом, так и без учета электромагнитных явлений.
-
Критерий оценки эффективности работы системы АБ-И-АД по максимуму производительности.
-
Решение задачи оптимального частотного управления системой АБ-И-АД по минимуму энергетических потерь.
Практическая ценность и рекомендации по применению:
Предложен метод определения параметров предлагаемого уравнения разряда свинцово-кислотных АБ в тех или иных режимах.
Результаты позволяют оценить максимальные возможности АД, а также определить область изменения его параметров, что необходимо для проектирования двигателей, работающих в подобных режимах.
Разработан критерий оценки эффективной работы транспортных средств на основе предлагаемого уравнения разряда свинцово-кислотных АБ и исследованы оптимальные режимы работы. Использование результатов исследований позволит значительно повысить эксплуатационные показатели подобных систем.
Реализация результатов работы. Результаты работы использовались при создании образца электромобиля « Газель ». Основные выводы исследования учитываются при разработке производства грузового развозного электромобиля и пассажирского электробуса.
Публикация. По теме диссертационной работы опубликовано три статьи. Результаты исследований докладывались на научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (ТУ) в 1997-1998 гг.
Структура работы. Диссертационная работа включает в себя введение, четыре главы, заключение, список литературы и приложения. Общий объем составляют 175 страниц, в том числе 30 рисунков, список литературы из 73 наименований, 25 таблиц, 4 приложения.
