WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 11 |

Автономный инвертор, повышающий эксплуатационные характеристики солнечных электростанций апк

-- [ Страница 8 ] --

выбор фотоэлементов, коммутационных аппаратов и других устройств и разработка схемы подключения СФЭУ к потребителям;

определение энергетических показателей АИ, а также показателей наджности и экономической эффективности;

разработка принципиальных электрических схем, систем электроснабжения на СФЭУ;

корректировка технических решений и принципиальных электрических схем СФЭУ по результатам испытаний.

Главная задача на этапе предварительного проектирования – обоснование структуры и содержания автономной системы. Важными факторами, определяющими целесообразность выбора того или иного структурного решения автономной системы, являются возможные режимы работы, в том числе аварийные, и требования по обеспечению качества электроэнергии, необходимого для потребителей.

Оптимальный вариант структуры систем автономного электроснабжения (САЭ) на базе СФЭУ выбирается на основании сравнительного анализа эксплуатационно-технических характеристик проектируемых систем. Как правило, на первых этапах проектирования САЭ задаются основными электрическими параметрами и показателями критериев эффективности (КПД, показателей наджности, экономические и массогабаритные показатели). Но при разработке СФЭУ в большинстве случаев заранее известны требования потребителей к параметрам электроэнергии, условия их эксплуатации, поэтому несколько упрощается задача по созданию оптимальной системы.

Таким образом, основными этапами комплексной оптимизации структурно-схемного решения САЭ на базе СФЭУ являются:

Оценка потребителей: по мощности, напряжению, режимам и условиям работы, показателям качества электроэнергии.

Разработка структурной схемы САЭ обеспечивающей, при необходимости – бесперебойное электроснабжение потребителей 1 категории с учтом резервного источника.

Разработка функциональной схемы системы. Предусматриваются все возможные взаимосвязи с учетом нормального и аварийных режимов работы. Проводится оценка системы по показателям основных критериев эффективности.

Исследования электромагнитной совместимости основных функциональных узлов СФЭУ, как правило, проводятся с использованием математического моделирования.

Выбор математических методов решения оптимизационной задачи и основных критериев оптимизации.

Анализ полученных результатов и выработка практических рекомендаций.

При разработке АИ на ТВМП следует учитывать следующие рекомендации:

– при расчте сечения проводников необходимо принимать во внимание условия охлаждения;

– первичные полуобмотки, расположенные в одних пазах, следует дополнительно изолировать друг от друга, так как при протекании поля по одной из обмоток другая оказывается под воздействием высокого потенциала, что может привести к пробою изоляции;

– с учтом анализа научной литературы [24, 89, 90] и результатов экспериментальных исследователей рекомендуется АИ на ТВМП проектировать в диапазоне мощностей 5 20 кВт.

3.6 Выводы по третьей главе 1. Проведн расчт параметров обмоток ТВМП, выполненного на базе асинхронного двигателя АИР 100 L6 для АИ мощностью 1 кВт.

2. Определены величины потерь на основных функциональных узлах схемы (силовая схема – ТВМП – фильтр), суммарные потери составили 300 Вт. Так как выходной фильтр состоит только из конденсатора, то активные потери фильтра не учитываются. Коэффициент полезного действия АИ составляет 0,76, а масса около 17 кг.

3. На основании принципиальной схемы замещения АИ на ТВМП и математического описания разработана компьютерная модель, которая позволила исследовать физические процессы на выходе АИ, а также получить семейство динамических характеристик, показывающих формы и величины токов и напряжений во всех исследуемых режимах работы. При работе в режиме холостого хода (без нагрузки) UA = 227 B, IA = 0 A, а время переходного процесса tпп = 0,12 мс. При работе в режиме 0,5РН, и при значении cos нагрузки 0,85 UA = 223 B, IA = 0,31 A, tпп = 110 мс. При работе в режиме РН и при значении cos нагрузки 0,85 UA = 219 B, IA = 0,56 A, tпп = 136 мс.

4. Динамические характеристики позволили получить статические зависимости UH = f (cos); UH = f (IH).

5. Разработаны рекомендации по проектированию АИ, его системы управления и защиты АИ на ТВМП и СФЭУ в составе автономных систем электроснабжения.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АВТОНОМНОГО

ИНВЕРТОРА И РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ ЕГО В ПРОИЗВОДСТВО

4.1 Экспериментальные исследованияE q uatio n C ha pter 4 Section Для подтверждения результатов теоретических исследований была разработана экспериментальная установка, приведнная на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Вид экспериментальной установки: 1 – ТВМП; 2 – схема управления;

3 – силовые ключи; 4 – источник постоянного тока; 5 – измерительные приборы Схема магнитных потоков первичных обмоток в ТВМП приведена на рисунке 4.2. Функциональная схема силовой части эксперимента показана на рисунке 4.3.

Предложенная конструкция ТВМП позволяет при попеременной подаче напряжения на первичные обмотки получить в магнитной системе ТВМП вращающееся магнитное поле.

Рисунок 4.2 – Схема направления магнитных потоков катушек первичной обмотки К источнику пост.тока К формирователю импульсов Рисунок 4.3 – Принципиальная схема силовой части эксперимента Параметры схемы, показанной на рисунке 4.3, описаны в п. 3.1 и рассчитаны по методикам, приведнным в главе 2. На рисунке 4.3 представлена схема замещения транзистора-IGBT, который фактически является составным транзистором. Параметры его элементов которого приведены в справочных данных.



Физическая модель АИ на ТВМП испытывалась в режиме холостого хода и с постепенным увеличением нагрузки до номинальной.

На рисунках 4.4, 4.5 приведены основные осциллограммы показывающие форму напряжений на входе силовых ключей и автономного инвертора.

Рисунок 4.4 – Осциллограмма напряжений на входе силовых ключей Одним из критериев, характеризующих соответствие модели и реального объекта, является требование совпадения основных характеристик модели с основными характеристиками объекта. Как известно, оценка выполнимости этого требования может быть осуществлена по усредненным значениям рассогласования выходных координат модели и объекта, по мгновенным значениям рассогласования этих координат, а также по рассогласованию их динамических характеристик с помощью метода статической оценки точности.

Исходя из этого, проверка соответствия физической модели (макет преобразователя) и компьютерной модели проводились на основании сопоставимости зависимостей напряжений на выходе инвертора, напряжений на нагрузке (U ), а также длительностей переходных процессов ( t ) и амплитуд импульсов напряжений от тока нагрузки преобразователя (I).

Рисунок 4.5 – Осциллограмма напряжений на выходе автономного инвертора Выбор указанных зависимостей в качестве мер сравнения обусловлен тем, что они учитывают особенности работы основных элементов преобразователя во всех режимах.

При этом планирование эксперимента было связано с процедурой выбора числа и условий проведения опытов, необходимых и достаточных для решения поставленной задачи с требуемой точностью.

Основные данные статистической обработки результатов приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Результаты эксперимента (Э) и компьютерного моделирования

Э ЭВМ Э ЭВМ Э ЭВМ

Сопоставление результатов компьютерного моделирования и экспериментальных исследований (таблица 4.1) показало, что относительная погрешность не превышала 8,3 %.

Потери экспериментального АИ составили 320 Вт, КПД – 0,74. Масса экспериментального образца составила 17,8 кг. Сопоставление результатов эксперимента и теоретического расчта показало, что относительная погрешность не превышает 5 %.

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования подтвердили правильность полученных теоретических выводов в определении путей построения автономных инверторов на однофазно-трхфазном трансформаторе с вращающимся магнитным полем СФЭУ САЭ, а также высокую степень достоверности компьютерной модели.

4.2 Расчт экономической эффективности Разработанный АИ на ТВМП за счет технических характеристик позволяет обеспечивать симметричный режим при подключении однофазного и трхфазного и существенно повысить эксплуатационные характеристики.

Расчт экономической эффективности АИ для внедрения в производство производится согласно [106].

Выпуск АИ на ТВМП планируется для сельскохозяйственных потребителей 1-й категории при питании от солнечных электростанций. Например, для переоборудования птицефабрики, содержащей 10 птичников с номинальной мощностью 18 кВт и инкубаторием 100 кВт, потребуется 15 АИ мощностью 20 кВт каждый. Предполагаемый объм выпускаемой продукции для переоборудования сельскохозяйственных объектов Краснодарского края, Ростовской области и Ставропольского края на протяжении 5 лет: в 1-й год – 50 шт., во 2-й год – 80 шт., в 3-й год – 120 шт., 4-й год – 170 шт., 5-й год – 230 шт.

Предполагается сотрудничество разработчиков с серийным производителем – создание конструкции, испытания опытного образца производятся разработчиками, серийный выпуск осуществляется производителем. В соответствии с этим рассчитываются затраты на заработную плату, на серийный выпуск автономного источника. Часть от этих затрат, занимающую статьи разработки конструкции инвертора, испытания опытного образца оплачиваются разработчикам с каждого автономного источника.

Выбор лучшего (базового) варианта производится на основе сопоставления технических и экономических характеристик с существующим устройством или потенциально возможным вариантом устройства.

Сметная стоимость НИР и ОКР включает следующие составляющие:

– заработную плату научных работников;

– затраты на энергоносители;

– затраты на комплектующие изделия и расходные материалы;

– затраты на услуги сторонних организаций;

– накладные расходы (включают затраты на патентные исследования).

Расчет затрат на этой стадии целесообразно проводить точным методом на основе нормативных материалов и трудовых затрат. Исходными данными для расчета являются: нормы трудомкости по выполнению отдельных видов работ, часовые тарифные ставки специалистов различной квалификации, спецификации оборудования и материалов, используемых при изготовлении изделия, прейскурант цен на материалы и комплектующие изделия, норматив отчислений на социальное страхование и дополнительную зарплату, тариф на электроэнергию.

Основная заработная плата специалистов, проводящих ОКР, определяется с учетом количества инженерно-технических работников, их квалификации, трудомкости работ и часовых тарифных ставок.

Составим таблицу расходов на заработную плату разработчиков источника электропитания.

Оплата труда на пусконаладочные работы и испытания осуществляется согласно сборника ГЭСНп-2001 (сборник № 1 Электротехнические устройства), из которого определяется норма испытания автономного источника до 100 кВт.

Основная заработная плата определяется по формуле где Тi – трудоемкость i-гo вида работ, ч; Sчi – часовая тарифная ставка исполнителя при выполнении i-гo вида работ.

Дополнительная заработная плата определяется следующим образом:



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 11 |
 

Похожие материалы:

« САМСОНОВ Юрий Алексеевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОНОРЕЛЬСОВЫХ ВНУТРЕННИХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 1 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук, профессор А.П. Епифанов Санкт-Петербург – Пушкин - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….………5 ГЛАВА ...»

« БАРАКИН Николай Сергеевич ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА И РЕЖИМЫ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, ПОВЫШАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОЧВЕННОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ Специальность: 05.20.02. - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ...»

«СПИРИДОНОВ АНАТОЛИЙ БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Касаткин Владимир Вениаминович Ижевск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА…………………………………………. 8 1.1 Состояние и перспективы развития льняного ...»

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

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.