asyan.org
добавить свой файл
1
Секція7. Енергетика та енергозбереження

Результати виконання НДР

Розроблення мехатронних та електромеханічних вузлів

легковагових транспортних засобів

Характер НДР: - прикладне дослідження

Терміни виконання: початок – 01.01.2010 р., закінчення – 31.12.2011 р.

Керівник НДР: Ткачук Василь Іванович

Отримані наукові і (або) науково-технічні результати

  • сформульовано основні вимоги, що висуваються до сучасних електроприводів, які сформувалися під впливом специфічних завдань, а саме підвищились вимоги до енергетичних характеристик, керованості двигунів тощо, і елементної бази, якою комплектуються приводи, електронні системи керування;

  • запропоновано застосовувати у сучасних регульованих електро­приводах малої й середньої потужності вентильні двигуни зі збудженням від високоенергетичних постійних магнітів, які, попри порівняно високу вартість, вважаються найбільш перспектив­ними з посеред інших типів електродвигунів;

  • сформульовано допущення для розрахунку моменту секції вентильного двигуна постійного струму з явнополюсним статором і постійними високоенергетичними магнітами на роторі;

  • розроблено методику обчислення електромагнітного моменту явнополюсного вентильного двигуна, яка в подальшому лягла в основу розрахунку та проектування таких двигунів для маловагових транспортних засобів;

  • обґрунтовано необхідність розглянути питання розроблення, теорії, проектування та дослідження вентильних двигунів з постійними магнітами для застосування їх в приводах різноманітного призначення;

  • розроблено структуру системи розрахунку електромеханічного перетворювача явнополюсного вентильного двигуна з постійними магнітами;

  • розроблено принципові електричні схеми мікроконтролерної системи керування вентильним двигуном постійного струму, та електричну схему силового модуля керованого вентильного двигуна з постійними магнітами;

  • за допомогою фаззі-спостерігача зворотної електрорушійної сили на основі теорії нечітких множин проведено дослідження процесів створення інформації про кутове положення ротора та запропоновано алгоритм визначення зворотної електрорушійної сили за допомогою фаззі-спостерігача;

  • запропоновано спосіб керування вентильним двигуном з постійними магнітами без давачів положення ротора у явному вигляді., який можна застосувати до маловагових транспортних засобів.

  • розроблено математичну модель мехатронного вузла транспортного засобу;

  • розроблено мікропроцесорну системи керування мехатронної системи на базі вентильного двигуна з постійними магнітами;

  • створено методику дослідження динамічних та квазіусталених режимів роботи мехатронних вузлів транспортних засобів;

  • створено систему автоматизованого аналізу різних режимів роботи мехатронних вузлів транспортних засобів;

  • розроблено програмний апарат, який забезпечує роботу мікропроцесорної системи керування транспортним засобом;

  • створено взірець електромеханічного модуля вентильного двигуна з постійними магнітами;

  • створено макет системи регулювання швидкістю обертання вентильного двигуна з постійними магнітами, який можна використовувати у приводах транспортних засобів для приводу міні комплексу.

Отримана науково-методична і (або) науково-технічна продукція

За результатами виконання НДР підготовлено до захисту 2 кандидатські дисертації; опубліковано 1 монографію, 2 публікації у журналах, що входять до науково-метричних баз даних, 8 публікацій у наукових фахових виданнях України, 2 публікації у наукових виданнях, які не включені до переліку наукових фахових видань України: 4 публікації у міжнародних виданнях.

Запропоновано нові конструкції електромеханічного перетворювача (ЕМП) вентильного двигуна (ВД) (з зовнішнім ротором для безпосереднього приводу колеса без застосування редуктора, заміна первинного давача положення ротора функціонально новим способом отримання сигналів позиційного зворотного зв’язку) та нові принципові електричні схеми його електронного перетворювача і мікропроцесорної системи керуванням (застосування інтелектуальних силових електронних модулів для побудови комутатора ВД та інтелектуального керування для створення принципово нових автоматичних систем електроприводу транспортних засобів) для приводу коліс маловагових транспортних засобів, які значно покращують функціональні та техніко-економічні показники електроприводу.

Практична цінність результатів та продукції

Створені технічні рішення послужили основою для розроблення автоматизованих систем проектування та дослідження бездавачевих систем на базі вентильних двигунів, яких ще не існує на ринку наукової продукції і які використовуються під час розроблення електроприводів коліс засобів пересування, електропобутової техніки, медичних центрифуг крові на Львівського казенного експериментального підприємства засобів протезування та пересування (ЛКЕПЗПП), ТзОВ „Завод „Електронпобутприлад”, Науково-дослідний конструкторський інститут (НДКІ) „Елвіт”, а також в дипломному проектуванні. Створені технічні рішення по конструктивних виконаннях електромеханічного перетворювача ВД запропоновані Львівському казенному підприємству засобів протезування та пересування для приводу коліс інвалідних візків, ТзОВ „Завод „Електронпобутприлад” для організації виробництва вентильних двигунів для приводу приладів електропобутової техніки, а саме: схеми із застосуванням вентильного двигуна постійного струму без явновиражених давачів положення ротора; спосіб та схема обмеження максимального значення струму секції вентильного реактивного двигуна з буферами енергії, способи та схеми гальмування ВРД. Автоматизовані системи проектування та дослідження мехатронних систем транспортних засобів на базі вентильних двигунів обертової та лінійної конструкцій готові до використання в проектах та науково-дослідних установах. Електромеханотронні системи, які використані для електроприводу універсального мінікомплексу є конкурентоспроможними і готовими до впровадження у виробництво на підприємствах електротехнічної промисловості.