КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ЗАРЯДА ЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ИНДУКТИВНО-ЕМКОСТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

С. Г. Конесев, П. А. Хлюпин, Р. В. Кириллов, Р. Т. Хазиева

Аннотация


Построена компьютерная модель системы заряда емкостного накопителя (ЕН) на основе индуктивно-емкостного преобразователя (ИЕП) в среде MATLAB. Особенностью предлагаемой системы заряда ЕН является выполнение ИЕП на основе гибридного электромагнитного элемента – многофункционального интегрированного электромагнитного компонента. По результатам моделирования определены параметры ИЕП для заряда ЕН током неизменной формы, обеспечивающим максимальный КПД, произведен выбор наиболее оптимального схемотехнического решения с использованием ИЕП для построения на его основе силовой части системы заряда ЕН реального объекта. Таким образом, с помощью модели оптимизирован режим работы системы заряда, выбраны необходимые параметры устройства. Применение ИЕП позволяет обеспечить постоянство значения тока в цепи нагрузки, независимо от состояния ЕН. Это позволяет экономично использовать установленную мощность повышающего трансформатора, исключить броски тока при включении емкости на заряд и обеспечить линейное нарастание напряжения на заряженной емкости, что обеспечивает максимальный КПД. Произведена оценка энергетической эффективности для разных режимов заряда емкостного накопителя. Среднециклический КПД в режиме заряда ЕН не постоянным током составляет 51%, КПД в режиме заряда ЕН постоянным током составляет 89%.

Ключевые слова


capacitive storage;charge system;computer model;induction heating system;inductive-capacitive transducers;multifunctional integrated electromagnetic component;емкостный накопитель;индуктивно-емкостный преобразователь;индукционная нагревательная система;компьютерная модель;многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент;система заряда

Полный текст:

PDF

Литература


Хазиева Р.Т., Кириллов Р.В., Колесникова О.И. Modeling of capacitive storage charge device based on multi function into grated electromagnetic component // Нефть и газ – 2015: сб. тр. /69-й Междунар. мол. науч. конф. РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина (Москва 14 – 16 апр. 2015). М., 2015.- С. 388-393.

Хазиева Р.Т., Кириллов Р.В., Путинцева А.А. Моделирование системы заряда емкостного накопителя // Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий: сб. науч.тр. /II Междунар. V Всерос. науч.-техн. конф. (3 – 4 апр.). Уфа: изд-во УГНТУ, 2015. С. 170-177.

Разработка систем заряда емкостных накопителей энергии/ Вашкевич Е.[и др. ] Ч. 2 // Силовая электроника. Электронный архив. 2009. - №1. URL: http://www.power-e.ru/2009_1_34.php (дата обращения: 24.02.2015).

Конесев С.Г., Хазиева Р.Т. Моделирование устройства заряда емкостного накопителя электрогидравлического импульсного генератора // Инновационные направления развития электроприводов, электротехнологий и электрооборудования: межвуз. сб. науч. тр. (18 – 19 апр.). Уфа: Изд-во УГНТУ, 2012. С. 184-188.

Хазиева Р.Т., Кириллов Р.В., Колесникова О.И. Modeling of system charge of storage capacity or based on multi functioning grated electromagnatic component // Нефть и газ – 2015: сб. тез. 69-й Междунар. мол. науч. конф. РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. (Москва, 14 – 16 апреля). М., 2015. - Т. 3. С. 378.

Волков И. В., Кубышин Б. Е., Милях А. Н. Индуктивно-емкостные преобразователи. Киев: Наукова думка, 1964. С. 3-15.

Волков И.В., Милях А.Н. Системы неизменного тока на основе индуктивно-емкостных преобразователей. Киев: «Наукова думка», 1974. С. 9, 14-23.

Конесев С.Г., Хазиева Р.Т. Индуктивно-емкостные преобразователи. Применение в электротехнике и обзор схемотехнических решений // Ресурсо-энергосбережение и эколого-энергетическая безопасность промышленных городов: сб. тр./ 3-й Всерос. науч.-практ. конф. Волж. М: ф-ал ГОУ ВПО МЭИ (ТУ), 2010. С. 120-125.

Хазиева Р.Т. Индуктивно-емкостные преобразователи на основе многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентов // Тинчуринские чтения: сб. тр. /6-й Междунар. науч. мол. конф. Казань: ГОУ ВПО «КГЭУ», 2011. С. 107-108.

Конесев С.Г. Многофункциональные интегрированные элементы для управляемых систем питания устройств специального назначения. автореф. дис. канд. техн. наук. Уфа,1992. 19 с.

Устройство заряда емкостного накопителя/ Конесев С.Г. [и др]. пат. РФ на полезную модель №117748. 2012. //Бюл. №18. С. 1-2.

Индуктивно-емкостный преобразователь/ Конесев С.Г. [и др].: пат. РФ на изобретение №2450413. //Бюл. №13. 2012. С. 1-7.

Компактное устройство для испытания изоляции повышенным напряжением/ Конесев С.Г., Хазиева Р.Т., Стрижев Д.А.: пат. 108856 от 27.09.2011, Рос. Федерация. //БИ. 2011. № 27. С. 1-2.

А.с. 1714791 (СССР) от 23.02.1992, МКИ Н 03 К 3/53. Устройство заряда формирующих линий / Конесев С.Г. [и др.]. //БИ. 1992. N 7.С. 1-2.

Конесев С.Г., Хазиева Р.Т. Функциональная интеграция как техническое средство развития электромагнитных элементов // Повышение надежности и энергоэффективности электротехнических систем и комплексов: межвуз. сб. науч. тр. Уфа: изд-во УГНТУ, 2014. С. 135-138.

Хазиева Р.Т. Индуктивно-емкостные преобразователи на основе многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентов // Тинчуринские чтения: тез. докл. в сб. /6-й междунар. науч. мол. конф. ГОУ ВПО КГЭУ. Казань, 2011. С. 107-108.

Индукционные нагревательные системы для протяженных нефтепроводов/ Конесев С.Г. [и др.]. // Нефтегазовое дело. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2014. Т.12. №4. С. 40-47. URL: http://ngdelo.ru/article/view/1690

Труба для транспортировки вязких текучих сред / Конесев С.Г. [и др.].:заявка на пат. 2014124302, Рос. Федерация; заявл. 16.06.2014. Положительное решение о выдаче патента на полезную модель от 12.01.2015. С.1-2.

Конесев С.Г., Хлюпин П.А. Системы индукционного нагрева для магистральных нефтепроводов // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. /Всерос. науч.-практ. конф. Уфа: изд-во УГНТУ, 2007. С. 127-129.

Конесев С.Г. Перспективы развития электротехнологий в нефтяной промышленности// Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. / Всерос. науч.-практ. конф. Уфа: изд-во УГНТУ, 2007. С. 112-117.

А.с. 1644405 (СССР) от 20.06.1988, МКИ H 05 B 6/30. Устройство для индукционного нагрева / С.Г. Конесев, В.И. Мельников, В.А. Мельникова. //БИ. 1991. № 15. С. 1-2.

Конесев С.Г., Кириллов Р.В., Хазиева Р.Т. Анализ энергетических и частотных характеристик многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентов // Энергетические и электротехнические системы: междунар. сб. науч. тр. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2014. - Вып. 1 С. 65-75.

Конесев С.Г., Кириллов Р.В., Хазиева Р.Т. Исследование частотных характеристик двухсекционных многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентов // Вестник УГАТУ. 2015. Т.19. №.2 (68). URL: http://journal.ugatu.ac.ru/index.php/vestnik/article/view/1152/1025 (дата обращения: 27.04.2015).

Хазиева Р.Т. Анализ патентных исследований в области гибридных электромагнитных элементов // Научное творчество XXI века: сб. тр. /VII Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Науч.-инновационный центр. Красноярск, 31 окт. 2013. С. 354-361. URL: http://nkras.ru/doc/conf/nt/NT2013.zip (дата обращения: 16.12.2013).




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-4-374-390

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.