Проектування вентильного реактивного двигуна із зовнішнім ротором та буфером енергії для приводу колеса електромобіля

Автор: Ваньо Василь Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2019-2020 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: В першому розділі пояснюючої записки розкрито питання існуючих систем електроприводів мотор-коліс сучасних електромобілів. В основному увага приділяється аналізу перевагта недоліків використання типових електродвигунів в якості мотор-колісного електроприводу. Розглянуто основні переваги використання вентильних реактивних двигунів із зовнішнім ротором, як альтернативи удосконалення існуючих систем, основними завданнями яких є зменшенням собівартостіта збільшення надійності у роботі сучасних електромобілів.В цьому розділі також було розраховано номінальні дані мотор-колісного приводу, основою для розрахунку якого були взяті показники уже існуючих електромобілів, що надає можливість проводити порівняння ефективності використання таких електроприводів. Усі проведені розрахунки були сформовані у технічне завдання на проектування, до складу якого входить номінальна швидкість, момент та напруга живлення, також були сформовані рекомендації по зовнішніх габаритах майбутнього мотор-колеса. У другому розділі було висвітлено основні напрямки модернізації існуючих систем автоматизованого проектування ВРД оберненої конструкції з ємнісними накопичувачами енергії. Розглянута структурна схема такої системи з переліком необхідних етапів розрахунку. Розгорнутоописано та сформульовано основні способи створення сучасних систем автоматизованого проектування, для подальшої можливості їх роботи на сучасних операційних системах. Також у розділі описано методику покращення взаємодії користувача з програмним середовищем. В кінцірозділувироблені теоретичні рекомендації по вибору незалежних параметрів розрахунку.Як приклад було наведено послідовність розрахунку діаметра розточки статора з теоретичними відомостями та настановами. Всі описані в цьому розділі методики проектування відповідають теоретичним основам та особливостям проектування електродвигунів з зовнішнім ротором. У третьому розділінаведено розрахунок ВРД в автоматизованій системі проектування. Результатом розрахунку є: вихідні дані робочих характеристик двигуна, розрахункових та апроксимованих характеристик намагнічування, характеристики стуму і напруги на нагромаджувальнихконденсаторах.Усі розрахунки відбувались на основі технічного завдання, яке було сформоване та розраховане у першому розділі пояснюючої записки. Під час розрахунку основна увага приділялася до рекомендацій по габаритних показникахта відповідності розрахункових показників електродвигуна поставленим технічним вимогам. Основним результатом проведеного такого типу проектування є розрахунковий формуляр, який створюється в процесі розрахунку і містить в собі опис основного діалогу проектування з введеними та розрахунковими даними, які були описані в цьому розділі. Ще одним важливим результатом розрахунку автоматизованої системи проектування ВРД із зовнішнім ротором, є формування вихідного файлу з описом основних параметрів проектованого двигуна, призначеного для подальшого аналізу в автоматизованій системі дослідження ВРД, яка досліджується у наступному розділі пояснюючої записки. В четвертому розділі розглянуто особливості роботи автоматизованої системи дослідження характеристик ВРД. Були описані основні переваги використання автоматизованих систем дослідження серед, яких виділялася перевага у зменшення видатності оскільки робота системи полягає в математичних обрахунках з достатньою фізичною інтерпретацією, а значить немає необхідності натурного експерименту. У цьому розділі також було описано особливості проведення розрахунків в таких системах, розглянуто структурну схему такої системи та основні її етапи розрахунку. Розглянуті способи формування результатів розрахунку автоматизованої системи дослідження ВРД, та наведено результати дослідження власне проектованого двигуна, під час розрахунку якого було вибрано схему під’єднання ємнісних накопичувачів енергії у кожній секції електродвигуна.Результати дослідження ВРД описані за допомогою інформативних графіків струму, напруги та моменту двигуна, як в квазіусталених режимах роботи так і в перехідних режимах. На основі отриманих результатів були складені відповідні висновки по відповідність отриманих розрахункових даних технічному завданню.