|
Докторантски договор в помощт на докторанти №172ПД0029-03 на тема:
ПРОЕКТИРАНЕ НА РЕЗОНАНСНИ ПОСТОЯННОТОКОВИ ПРЕОБРАЗУВАТЕЛИ С ГАРАНТИРАНИ ПОКАЗАТЕЛИ
Работен колектив:
доц. д-р инж. Н. Хинов, докторант маг. инж. Цвети Хранов.
Въведение
Резонансните постояннотокови преобразуватели (РПТП) се характеризират с висока енергийна ефективност, висок коефициент на полезно действие, ниско ниво на излъчван електромагнитен шум, надеждна работа на съставящите го електронни еле-менти поради работата им в „меки комутации“, управление по един параметър – превключваща честота. Изброените качества спомагат за успешното им нарастващо навлизане в бита и техниката като енергийни преобразуватели, захранващи осветление, устройства за зареждане на елементи за съхранение на енергия, устройства за елект-ротехнологии – заваряване, запояване, захранвания за информационна техника и други.
Проектирането и управлението на този тип преобразуватели е специфично и може да бъде направено по доста разнообразни начини – от класически управляеми по ток или напрежение генератори на честота до съвременните гъвкави решения с цифрово-сигнални процесори използващи прецизни математически алгоритми. Използването на такова управление е оправдано най-малко по следните причини:
Резонансните преобразуватели са силно чувствителни към изменението на управляващата честота, особено при работа в гранични и аварийни режими;
За да се гарантира стабилната работа и робастност при големи диапазони на девиация на параметрите е необходимо прецизно следене и пресмятане на параметрите с помощта на детайлни математически модели;непрекъсваеми променливотокови захранващи източници;
Лесна възможност за настройка, преконфигуриране и изпитване на различни или нови подходи за управление, както и снемане на данни и съпоставка на ефективността между различните алгоритми.електронни технологични съоръжения;
Изложените предимства обуславят използването на цифрово-сигнално управление като особено подходящо за провеждането на експериментална и научна работа с резонансните постояннотокови преборазуватели на електрическа енергия.
КРАТКО ОПИСАНИЕ НА ДЕЙНОСТТА ПО ДОГОВОРА
В настоящата работа се акцентира върху разработката на математически модели и алгоритми за анализ и симулация на резонансни преобразуватели, контролери и сис-темата резонансен преобразувател-контролер. Те ще бъдат верифицирани експери-ментално със специализираните резонансни преобразуватели с цифрово-сигнално управление и получените резултати ще бъдат използвани за анализи, оптимизация и развитие на енергиини преобразуватели с различно технологично приложение в съот-ветствие на световните тенденции за подобряване на ефективността на преобразу-ване на електрическата енергия. Предвижда се разработеното програмно осигуряване да се използва за обучение в катедра „Силова електроника“ към ФЕТТ. Основната част от договора ще е работа по конкретните задачи от страна на докторанта за успешното разработване на дисертационния труд в областта на резонансните електронните преоб-разуватели.
Основна цел на настоящия договор е анализирането, моделирането, проектира-нето, управлението и верифицирането на резонансни постояннотокови преобразувате-ли. Работата по договора за първата година от неговото действие, включва изпълнени-ето на следните основни задачи:
Обосноваване на критерии за оптималност и налагане на ограничения при проектирането и управлението на резонансните постояннотокови преобразуватели.
Създаване на математични модели на елементите с различна степен на детай-лизация за изграждане на системата източник-постояннотоков преобразувател-консуматор и контролер при зададени работни режими;
Избор и обосновка на апаратура за изследване на резонансни постоянно-токови преобразуватели с възможност за цифрово-програмно управление.
Разработване и верификация на математични модели и алгоритми за система-та постояннотоков преобразувател-консуматор и контролер.
Експерименталното им внедряване и верифициране върху отделните еле-менти – преобразувател, контролер, както и на двата. Верифицирането ще се извърши с тестови установки от типа HIL и RCP.
Тези изследвания са в кръга на научните интереси на преподаватели, докторан-ти, специализанти и студенти от катедра “Силова електроника” на Технически Университет – София.
В работата по договора са използвани съвременни изследователски методи и софтуер за решаването на инженерни задачи: GNU Octave, SMath, MathCAD, Matlab/Simulink, LabVIEW, KiCAD, LTSpice.
Симулационните изследвания, представени в настоящия отчет са направени с помощта на програмния продукт Matlab, а практическите изследвания на лабораторни модели и разработени за целите на проекта виртуални инстументи на софтуера за визу-ално програмиране LabVIEW.
|
