Опытный образец системы управления асинхронным тяговым электродвигателем

Работа выполнена в рамках проекта с АО «СЭГЗ» по созданию универсальной аккумуляторной машины технологического электротранспорта. Машина предназначена для перевозки грузов, а также уборки территории с помощью навесной снегоуборочной щетки.

Основные характеристики машины:

• собственная масса – 1,5т;
• максимальная масса груза – 3т;
• максимальная скорость – 25 км/ч.

ris 1		ris 2
Рис. 1. Силовая часть инвертора		Рис. 2. Опытный образец

Система управления представляет собой трехфазный мостовой инвертор с векторной системой управления, использующей принцип ориентации вращающейся системы отсчета относительно вектора магнитного потока ротора. С помощью датчиков тока и скорости реализованы контуры автоматического регулирования скорости, момента и магнитного потока двигателя. Силовая часть схемы выполнена на полевых транзисторах с поверхностным монтажом на плату с металлическим основанием. Цифровая система управления реализована программно с применением высокопроизводительного микроконтроллера STM32F407VGT6. Управляющий сигнал с выхода электронной педали акселератора задает вращающий момент или скорость машины.

Основные характеристики опытного образца:

1. Напряжение питания – 31...60 В;
2. максимальный входной ток – 400 А;
3. Выходная мощность в продолжительном режиме работы – 10 кВА;
4. КПД – 75-86%;
5. Точность регулирования скорости – 0,7%;
6. Частота выходного напряжения – 0...200 Гц;
7. Измеренный пусковой момент при управлении тяговым двигателем АДТ-6с – 130 Нм.

 

Стендовое оборудование для испытания и тестирования танталовых конденсаторов

Проект c ОАО «Элеконд»

«Организация высокотехнологичного производства конденсаторов нового поколения»

В рамках этого проекта были разработаны: источник питания ИП-2К, источник питания ИП-2КТ, стенд импульсного тестирования танталовых чип-конденсаторов ИТК-10.

Новизна технических решений защищена патентами № 117015 от 02.02.2012 г., № 125714 от 17.07.2012 г., № 125715 от 17.07.2012 г., № 125716 от 02.02.2012 г., № 126143 от 02.02.2012 г.

Коллектив разработчиков: научный руководитель В.К. Барсуков; В.А. Морозов; А.А. Штин; М.Л. Новоселов; М.Л. Шемякин; А.В. Морозов, А.В. Соломин; В.В. Корепанов; Б.И. Сибгатуллин; М.А. Пустовалов.

 

Источник питания ИП-2К

Источник питания ИП-2К предназначен для испытания на безотказность танталовых чип – конденсаторов.

Принцип работы источника основан на испытании конденсаторов подачей на него постоянной и переменной составляющей напряжения, в соответствии с техническими условиями для каждого конденсатора.

Испытательные напряжения подаются на каждый конденсатор от отдельного канала. К каждому из каналов подключаются конденсаторы одного номинала.

Для прибора разработана схема защиты от несанкционированных режимов работы. Для работы с источником питания не требуется специальная подготовка персонала.

 

Источник питания ИП-2КТ

Источник питания ИП-2К предназначен для испытания на безотказность танталовых чип – конденсаторов.

Принцип работы источника основан на испытании конденсаторов подачей на него постоянной и переменной составляющей напряжения, в соответствие с техническими условиями для каждого конденсатора. В источнике питания предусмотрены два канала для испытания.

Испытательные напряжения подаются на каждый конденсатор от отдельного канала. К каждому из каналов подключаются конденсаторы одного номинала.

Прибор является модернизированной версией источника питания ИП-2К. В конструкцию прибора внесены значительные изменения, добавлены трансформаторные источники питания, добавлен модуль стабилизации выходного напряжения. Для прибора разработана схема защиты от несанкционированных режимов работы. Предусмотрен расширенный диапазон испытательных напряжений.

 

Стенд импульсного тестирования танталовых чип-конденсаторов ИТК-10

Стенд ИТК-10 предназначен для отработки методики отбраковки танталовых конденсаторов методом импульсного тестирования.

Принцип работы прибора основан на испытании конденсаторов импульсным током при их зарядке через источник питания с минимальным нормированным значением внутреннего сопротивления и разрядке через разрядную цепь, имеющую минимальное нормированное значение сопротивления. При этом имитируются предельно жесткие режимы переходных процессов заряда-разряда конденсатора.

Характеристики испытания:

• диапазон изменения испытательного напряжения 0-60 В;
• количество импульсов испытательного напряжения – 5;
• длительность импульса испытательного напряжения – 0,5 с.

В представленном приборе применены быстродействующие транзисторные ключи, разработана схема защиты от несанкционированных режимов работы. Предусмотрена защита оператора от различных факторов опасности при выходе из строя конденсатора в процессе тестирования.

 

Макет матричного преобразователя частоты для асинхронного двигателя

Коллектив разработчиков: научный руководитель В.К. Барсуков; А.В. Морозов

Матричные преобразователи частоты – это разновидность частотных преобразователей для электрических двигателей переменного тока, в основе которых лежит переключающая матрица силовых двунаправленных ключей, позволяющая получать любые возможные комбинации напряжений на выходе за счет реализации различных алгоритмов управления. По сравнению с классическими двухзвенными схемами (со звеном постоянного тока) имеют ряд преимуществ и недостатков.

Преимущества:

• возможность получения синусоидальных входных и выходных токов;
• высокий КПД, отсутствие звена постоянного тока и конденсаторов большой ёмкости;
• возможность рекуперации энергии;
• управление входным cos φ;
• небольшая масса и габариты.

Недостатки:

• большое число силовых MOSFET или IGBT;
• сложные алгоритмы и системы управления;
• максимальный коэффициент передачи напряжения 0,86

Универсальный стенд для исследования электрических характеристик газоразрядных и люминесцентных ламп

Стенд позволяет автоматизировать процесс измерений, обработки сигналов, наглядно графически представлять электрические переходные процессы, проходящие в лампах. С помощью прибора можно изучать графики: напряжения питающей сети, напряжения на лампе, мгновенной мощности лампы, огибающая активной мощности, огибающая тока лампы и огибающая напряжения на лампе. Отображается вольтамперная характеристика газоразрядной лампы.

 

Стенд для исследования электрических переходных характеристик асинхронных двигателей при пуске

Разработанная программа виртуального прибора позволяет определять зависимости мгновенных значений токов и напряжений, их огибающих при пуске для фаз асинхронного двигателя, зависимости мгновенных значений мощностей и огибающие для полной, активной, и реактивной мощностей.

Портативная система для определения показателей качества электрической энергии

 

Система предназначена для определения показателей качества электрической энергии в соответствие с ГОСТ 13109-97.

В системе реализовано определение следующих ПКЭ:

• установившееся отклонение напряжения dUy ;

• размах изменения напряжения dUt ;

• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU ;

• коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения КU(п) ;

• коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К2U ;

• коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности К0U ;

• отклонение частоты Df ;

• длительность провала напряжения Dtп ;

• импульсное напряжение Uимп ;

• коэффициент временного перенапряжения KперU .

Определение каждого из показателей реализуется с помощью виртуального прибора, выполняющего функции измерения, обработки соответствующего параметра и индикации результата.

 

Стенд для определения динамических характеристик магнитомягких материалов

Прибор предназначен для определения динамических характеристик магнитомягких материалов в виде полос и прутков с малым размагничивающим фактором на промышленной частоте 50 Гц. Прибор в автоматическом режиме позволяет определять основные параметры магнитных материалов: коэрцитивную силу, остаточную индукцию, индукцию и поле насыщения, площадь петли гистерезиса