Сансрын хөлөгт цахилгаан хангамж. Сансрын техник, технологийн тэнхимийн сансрын хөлгийн цогцолборын цахилгаан хангамжийн систем (RUB 160.00)
М.А. ПЕТРОВИЧЕВ, A. S. GURTOV SYSTEM ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ХАНГАМЖ ONBOARD ЦОГЦОЛБОРСАНСАР ТЭЭВГИЙН ТУХАЙ Их сургуулийн редакц, хэвлэлийн зөвлөлөөс сургалтын хэрэглэгдэхүүн болгон батлав САМАРА хэвлэлийн газар SSAU 2007 UDC 629.78.05 BBK 39.62 P306 C T I O N A L P R E T E N A O R Y O N A O R Y O N A O R Y O N A O R Y O N A O R Y O N A O R Y O N A O R Y O N a O r Y O N a O r y e n e n l e n e n e н н е н д о н и н и н сургалтын төв дахь илжиг мэргэжилтнүүд сансар, газарзүйн мэдээллийн технологийн салбар” PR I Шүүмжлэгчид: Техникийн шинжлэх ухааны доктор А.<...>Коптев, орлогч. "ЦСКБ - Прогресс" Улсын шинжлэх ухааны судалгааны төвийн хэлтсийн дарга С. И. Миненко P306 ПетровичевМ.А.<...>Систем эрчим хүчний хангамжонгоцонд цогцолборсансрын хөлөг: сурах бичиг. тэтгэмж / M.A. Петровичев, A.S. Гуртов.<...>Сурах бичиг нь 160802 "мэргэжлийн оюутнуудад зориулагдсан болно. Орон зай төхөөрөмжүүдболон хурдасгах блокууд."<...>UDC 629.78.05 BBK 39.62 ISBN 978-5-7883-0608-7 2 © Петровичев М.А., Гуртов А.С., 2007 © Самара улсын сансар судлалын их сургууль, 2007 Систем цахилгаан хангамжсансрын хөлөг онгоцны цогцолбор Бүх төрлийн эрчим хүчний дотроос цахилгаан нь хамгийн түгээмэл нь юм.<...>. Систем цахилгаан хангамж(SES) CAүйл ажиллагааг хангадаг хамгийн чухал системүүдийн нэг юм CA. <...>SES-ийн найдвартай байдал нь үндсэндээ бүх төрлийн эх үүсвэр, хувиргагч, шилжих тоног төхөөрөмжболон сүлжээнүүд.<...>Бүтэц системүүд цахилгаан хангамж CAҮндсэн систем цахилгаан хангамж CAбайна системшууд гүйдэл.<...>Ачааллын оргилыг эсэргүүцэхийн тулд хэрэглэнэ буфер эх сурвалж. <...>Анх удаагаа дахин ашиглах боломжтой CA Shuttle нь буфергүй цахилгаан хангамжийн системийг ашигласан.<...> 4 Систем хуваарилалтХөрвүүлэгч хөрвүүлэгч сүлжээний хэрэглэгч Үндсэн эх сурвалж Буфер эх сурвалжЦагаан будаа.<...>Сансрын цахилгаан хангамжийн системийн аппаратын бүтэц Буфер эх сурвалжүйлдвэрлэсэн нийт эрчим хүч нь тэгтэй тэнцүү байдгаараа онцлогтой.<...>Батерейны шинж чанарыг үндсэн эх үүсвэр болон сүлжээтэй тохируулахын тулд ашиглана уу<...>
Сансрын хөлөгт_цогцолборын_эрчим хүчний_хангамжийн_систем.pdf
ХОЛБООНЫ БОЛОВСРОЛЫН ГАЗАР УЛСЫН ДЭЭД МЭРГЭЖЛИЙН БОЛОВСРОЛЫН БАЙГУУЛЛАГА “Академич С.П. ХАТАН" М.А.ПЕТРОВИЧЕВ, А.С.ГУРТОВ САНСАР ТЭЭВЭРНИЙ ТӨЛБӨРИЙН ЦОГЦОЛБОРНЫ ЦАХИЛГААН ХАНГАМЖИЙН СИСТЕМ Их сургуулийн редакц, хэвлэлийн зөвлөлөөс сургалтын хэрэглэгдэхүүн болгон батлав. САУ 207 хэвлэлийн газар
Хуудас 1
UDC 629.78.05 BBK 39.62 P306 "Агаар сансар, геомэдээллийн технологийн чиглэлээр дэлхийн түвшний мэргэжилтнүүдийг бэлтгэх, чадамжийн төвийг хөгжүүлэх" боловсролын шинэлэг хөтөлбөр Шүүмжлэгч: Техникийн шинжлэх ухааны доктор А.Н. Коптев, ШУА-ийн дэд дарга. Судалгааны төв RKTs TsSKB - Progress" S. I. M i nenko Petrovichev M. A. P306 Сансрын хөлөг дээрх цогцолборын цахилгаан хангамжийн систем: сурах бичиг / M. A. Петровичев, A. S. Гуртов. - Самара: Улсын сансрын их сургуулийн Самара хэвлэлийн газар, 2007. – 88pp. : өвчтэй ISBN 978-5-7883-0608-7 Сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн системийн үүрэг, ач холбогдол, энэ системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг авч үзэж, үйл ажиллагааны зарчим, эрчим хүчний төхөөрөмжийг авч үзэхэд онцгой анхаарал хандуулсан. хангамж, тэдгээрийг сансрын технологид ашиглах онцлог.Уг гарын авлагад цахилгааны бус мэргэжлээр суралцаж буй оюутнуудын курсын ажил, дипломын зураг төсөлд ашиглаж болохуйц өргөн хүрээтэй лавлах материалыг багтаасан болно.Сурах бичиг нь 160802 "Сансрын хөлөг ба дээд шат" мэргэжлийн оюутнуудад зориулагдсан. Энэ нь пуужин, сансрын салбарын залуу мэргэжилтнүүдэд хэрэгтэй байж магадгүй юм. Нисэх онгоцны тэнхим дээр бэлтгэгдсэн. UDC 629.78.05 BBK 39.62 ISBN 978-5-7883-0608-7 2 © Петрович М.А., Гуртов А.С., 2007 © Самара улсын сансар судлалын их сургууль, 2007
Хуудас 2
Сансрын хөлөг дээрх цогцолборын цахилгаан хангамжийн систем Бүх төрлийн эрчим хүчний дотроос цахилгаан нь хамгийн түгээмэл нь юм. Бусад төрлийн эрчим хүчтэй харьцуулахад энэ нь хэд хэдэн давуу талтай: цахилгаан эрчим хүчийг бусад төрлийн эрчим хүч болгон хувиргадаг, цахилгаан байгууламжийн үр ашиг нь бусад төрлийн эрчим хүчээр ажилладаг суурилуулалтын үр ашгаас хамаагүй өндөр, цахилгаан эрчим хүчийг ашиглахад хялбар байдаг. утсаар дамжуулж хэрэглэгчдэд цахилгаан эрчим хүчийг хялбархан түгээдэг. Аливаа сансрын хөлгийн (SC) нислэгийн удирдлагын үйл явцыг автоматжуулах нь цахилгаан эрчим хүчгүйгээр төсөөлөхийн аргагүй юм. Цахилгаан эрчим хүчийг сансрын хөлгийн төхөөрөмж, тоног төхөөрөмжийн бүх элементүүдийг (хөдөлгүүрийн бүлэг, удирдлага, холбооны систем, багаж хэрэгсэл, халаалт гэх мэт) жолоодоход ашигладаг. Сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн систем (PSS) нь сансрын хөлгийн ажиллагааг хангах хамгийн чухал системүүдийн нэг юм. SES-д тавигдах гол шаардлага: бүхэл бүтэн нислэгийг дуусгахад шаардлагатай эрчим хүчний хангамж, жингүйдлийн нөхцөлд найдвартай ажиллагаа, үндсэн эх үүсвэр ба буферийн илүүдэл (хүч чадлын хувьд) шаардлагатай найдвартай байдал, хорт утаа ялгаруулалт, хэрэглээ байхгүй байх. хий, орон зайд ямар ч байрлалд ажиллах чадвар, хамгийн бага жин, хамгийн бага зардал. Нислэгийн хөтөлбөрийг хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай бүх цахилгаан эрчим хүч (хэвийн ажиллагаа, түүнчлэн зарим хэвийн бус хүмүүсийн хувьд) сансрын хөлөг дээр байх ёстой, учир нь түүнийг дүүргэх нь зөвхөн нисгэгчтэй станцуудад боломжтой байдаг. SES-ийн найдвартай байдлыг 3-аар тодорхойлдог
RU 2598862 патентын эзэд:
Хэрэглээ: янз бүрийн эрчим хүчний анхдагч эх үүсвэрээс сансрын хөлгүүдийг эрчим хүчээр хангах цахилгаан инженерийн салбарт. Техникийн үр дүн нь цахилгаан хангамжийн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх явдал юм. Сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн системд дараахь зүйлс орно: нарны шууд тусгалтай нарны батерей (1), нарны тусгалын нарны батерей (7), үүсгэгч хэлхээ (8), хүчдэл тогтворжуулагч (2), цэнэглэгч ( 3), цэнэглэх төхөөрөмж (4), зай (5), Шулуутгагч төхөөрөмж (9), батерейны цэнэглэгч (10) болон хэрэглэгчид (6). Үйлдвэрлэгч хэлхээний (8) хувьсах хүчдэл нь блок (9) дахь тогтмол хүчдэлд хувирч, батерейны цэнэгийн зохицуулагчийн (10) эхний оролтод нийлүүлдэг. Нарны туссан гэрлийн нарны хавтангийн тогтмол хүчдэл (7) нь батерейны цэнэгийн зохицуулагчийн (10) хоёр дахь оролтод ирдэг. Хянагчийн эхний гаралтаас (10) туссан нарны гэрлийн үүсгүүрийн хэлхээ ба нарны хавтангийн нийт хүчдэл нь зайны хоёр дахь оролт руу (5) очдог. Хянагчийн хоёр дахь гаралтаас батарейны эхний оролт (5) хүртэл 1-3 контакттай унтраалга (15-21), 1-2 контакттай унтраалга (22-25) -аас хяналтын дохиог хүлээн авдаг. Хяналттай сэлгэн залгах төхөөрөмжүүдийн тоо нь батерейны батерейны тооноос хамаарна. Сонгосон зайг (11-14) харгалзах унтраалга дээр цэнэглэхийн тулд тэдгээрийн эхний контактууд гурав дахь нь нээгдэж, хоёр дахь нь хаагдах бөгөөд харгалзах унтраалга дээр эхний болон хоёр дахь контактууд хаагдана. Зайны хоёр дахь оролттой ийм байдлаар холбогдсон харгалзах зайг дараагийн батерейг солих тушаалыг хянагчаас (10) хүлээн авах хүртэл нэрлэсэн цэнэгийн гүйдлээр цэнэглэгддэг. Хэрэглэгч (6) батерейны эхний гаралтаас (5) салгагдсан батерейг тойрч үлдсэн батерейгаас эрчим хүч авдаг. 5 өвчтэй.
Шинэ бүтээл нь сансрын технологитой холбоотой бөгөөд эргэлтийг тогтворжуулсан сансрын хөлгийн нэг хэсэг болгон ашиглаж болно.
Нарны зай (эрчим хүчний анхдагч эх үүсвэр), зай, хэрэглэгчдийг агуулсан нийтлэг автобус (аналог) бүхий сансрын хөлөгт зориулсан цахилгаан хангамжийн систем. Энэ системийн сул тал нь энэ систем дэх хүчдэл тогтворгүй байдаг. Энэ нь кабелийн сүлжээ болон суурилуулсан хэрэглэгчийн тогтворжуулагчид эрчим хүчний алдагдалд хүргэдэг.
Цэнэглэгч, цэнэглэх төхөөрөмж, батерейг агуулсан хүчдэлийн тогтворжуулагч (аналог) -ын зэрэгцээ холболт, салангид автобус бүхий сансрын хөлгийн мэдэгдэж буй цахилгаан хангамжийн систем. Үүний сул тал нь нарны хавтангуудад хэт эрчим хүчний зохицуулагч ашиглах боломжгүй юм.
Санал болгож буй системд техникийн шинж чанараараа хамгийн ойр байгаа нь салангид автобус бүхий сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн систем бөгөөд хүчдэлийн тогтворжуулагч 2-ын цуврал параллель холболттой (прототип) бөгөөд үүнд нарны шууд тусгалын нарны хавтан 1, цэнэглэгч 3, цэнэглэгч орно. төхөөрөмж 4, цэнэглэдэг зай 5 (Зураг 1). Энэхүү цахилгаан хангамжийн системийн сул тал нь дэлхийн соронзон орны энерги, дэлхийн гадаргуугаас туссан нарны гэрлийн энерги гэх мэт өөр өөр чадлын эх үүсвэрээс цахилгаан эрчим хүчийг хүлээн авах, хувиргах, хуримтлуулах боломжгүй юм.
Шинэ бүтээлийн зорилго нь сансрын хөлгийн эрчим хүчний хангамжийн системийн чадавхийг өргөжүүлэх, янз бүрийн эрчим хүчний төрөл бүрийн анхдагч эх үүсвэрээс цахилгаан эрчим хүчийг хүлээн авах, хувиргах, хуримтлуулах явдал бөгөөд энэ нь сансрын хөлгийн идэвхтэй амьдрал, эрчим хүчний хангамжийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Зураг дээр. 2-т эргэлтийн тогтворжсон сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн системийг харуулав. 3 - хянагчаар удирддаг шилжүүлэгч төхөөрөмж агуулсан зай; Зураг дээр. 4-р зураг дээрх эргэлтийг тогтворжуулсан сансрын хөлгийн дүр төрх юм. 5-р зурагт тойрог замд эргэлтийг тогтворжуулсан сансрын хөлгийн хөдөлгөөний нэг хувилбарыг бүдүүвчээр үзүүлэв.
Эргэлтийн тогтворжсон сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн систем нь дэлхийгээс туссан нарны гэрлийг цахилгаан энерги болгон хувиргах зориулалттай нарны хавтангийн 7-г агуулдаг бөгөөд энэ нь 8-р хэлхээг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хөлөг онгоцны их биеийн дагуу байрладаг дамжуулагч (ороомог) юм. Дэлхийн соронзон орон дахь сансрын хөлгийн тэнхлэгийн эргэн тойронд эргэлтийг тоолоход цахилгаан хөдөлгөгч хүч өдөөгдсөн сансрын хөлөг, Шулуутгагч төхөөрөмж 9, өөр өөр чадлын тэжээлийн эх үүсвэрээс авсан зайны цэнэгийн зохицуулагч 10, хянагчаар удирддаг шилжүүлэгчийг агуулсан зай 5 11-14-р батерейг бага гүйдлээр цэнэглэхийн тулд 9-р хянагчтай холбох буюу салгах төхөөрөмж 15-25 (Зураг 2).
Систем нь дараах байдлаар ажилладаг. Сансрын хөлгийг тойрог замд гаргах явцад аппаратын эргэлтийн тэнхлэг болон нарны шууд тусгалын нарны хавтанг нарны зүг чиглүүлсэн байдлаар эргүүлдэг (Зураг 4). Эргэдэг сансрын хөлгийг тойрог замд хөдөлгөх үед үүсгэгч хэлхээ нь түүний тэнхлэгийг тойрон эргэх хурдаар дэлхийн соронзон орны индукцийн шугамыг тасалдаг. Үүний үр дүнд цахилгаан соронзон индукцийн хуулийн дагуу цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүсгэгч хэлхээнд өдөөгддөг.
Энд μ o нь соронзон тогтмол, H нь дэлхийн соронзон орны хүч, S in нь үүсгэгч хэлхээний талбай, N c нь хэлхээний эргэлтүүдийн тоо, ω нь эргэлтийн өнцгийн давтамж юм.
Үйлдвэрлэгч хэлхээг ачаалалд хаах үед хэрэглэгч үүсгэгч хэлхээнд гүйдэл урсдаг. Үйлдвэрлэгч хэлхээний хүч нь түүний тэнхлэгийг тойрсон сансрын хөлгийн эргэлтээс хамаарна
Энд J KA нь хөлгийн инерцийн момент юм.
Тиймээс генераторын хэлхээ нь сансрын хөлөг дээрх цахилгаан эрчим хүчний нэмэлт эх үүсвэр юм.
Үйлдвэрлэгч хэлхээний 8-ийн хувьсах хүчдэлийг блок 9 дээр засч, зайны цэнэгийн зохицуулагчийн 10-ийн эхний оролтод нийлүүлдэг. Нарны туссан гэрлийн нарны хавтангаас 7-р шууд хүчдэл нь зайны цэнэгийн зохицуулагчийн 10-ийн хоёр дахь оролтод нийлүүлдэг. Удирдлагын 10-р гаралтын эхний гаралтын нийт хүчдэл нь батерейны хоёр дахь оролт руу шилждэг 5. Удирдлагын хоёр дахь гаралтаас эхлээд зайны 5-р оролт хүртэл 15-21-р контакттай унтраалгауудаас хяналтын дохиог хүлээн авдаг. -3, 22-25 унтраалгатай, 1-2 контакттай. Хяналттай сэлгэн залгах төхөөрөмжүүдийн тоо нь батерейны батерейны тооноос хамаарна. Сонгосон зайг (11-14) харгалзах унтраалга дээр цэнэглэхийн тулд тэдгээрийн эхний контактууд гурав дахь нь нээгдэж, хоёр дахь нь хаагдах бөгөөд харгалзах унтраалга дээр эхний болон хоёр дахь контактууд хаагдана. Зайны хоёр дахь оролттой ийм байдлаар холбогдсон харгалзах зайг хянагч 10-аас дараагийн батерейг солих тушаалыг хүлээн авах хүртэл бага гүйдлээр цэнэглэгддэг. Хэрэглэгч эхний гаралтаас салгагдсан 5-р батерейг тойрч, үлдсэн батерейнаас эрчим хүч авдаг.
Сансрын хөлөг тойрог замд 1-р байрлалд байх үед (Зураг 4, 5) туссан нарны гэрлийн нарны хавтангууд дэлхий рүү чиглэсэн байдаг. Энэ мөчид сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн системд багтсан цэнэглэгч 3 нарны шууд тусгалын нарны зайн хавтангаас цахилгаан эрчим хүчийг 1, батерейны цэнэгийн зохицуулагч 10 туссан нарны гэрлийн нарны хавтан 7 ба үүсгэгч хэлхээнээс 8 цахилгааныг хүлээн авч байна. сансрын хөлгийн 2, нарны шууд тусгалтай нарны хавтан Гэрэл 1 нь нар руу чиглэсэн хэвээр байхад туссан нарны гэрлийн нарны эсүүд хэсэгчлэн бүрхэгдсэн байдаг. Энэ мөчид сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн системийн цэнэглэгч 3 нарны шууд тусгал тусдаг нарны хавтангаас цахилгаан эрчим хүчийг хүлээн авсаар байгаа бөгөөд хянагч 10 нь 7-р блокоос эрчим хүчнийхээ тодорхой хэсгийг алдаж, харин 8-р блокоос 9-р шулуутгагчаар дамжуулан эрчим хүчийг хүлээн авсаар байна. Сансрын хөлөг 3-ын байрлалд бүх бүлгийн нарны зайн хавтангууд сүүдэрлэж, цэнэглэгч 3 нь нарны хавтан 1-ээс цахилгаан авдаггүй бөгөөд сансрын хөлгийн тавцан дээрх хэрэглэгчид батарейгаас цахилгаан авдаг. Зайны цэнэгийн хянагч нь үүсгэгч хэлхээний 8-аас эрчим хүчийг үргэлжлүүлэн хүлээн авч, дараагийн зайг цэнэглэнэ. Сансрын хөлөг 4-ийн байрлалд нарны шууд тусгалын нарны хавтангууд 1 нар дахин гэрэлтдэг бол туссан нарны гэрлийн нарны хавтан хэсэгчлэн бүрхэгдсэн байдаг. Энэ мөчид сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн системийн цэнэглэгч 3 нарны шууд тусгал тусдаг нарны зайн хавтангаас цахилгаан эрчим хүчийг хүлээн авсаар байгаа бөгөөд хянагч 10 нь 7-р блокоос эрчим хүчний тодорхой хэсгийг алдаж, харин Шулуутгагч 9-ээр дамжуулан 8-р блокоос эрчим хүчийг үргэлжлүүлэн авч байна.
Ийнхүү эргэлтийн тогтворжсон сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн систем нь дараахь зүйлийг хүлээн авах, хувиргах, хуримтлуулах чадвартай: а) нарны гэрлээс шууд болон ойсон энерги; б) дэлхийн соронзон орон дахь сансрын хөлгийн эргэлтийн кинетик энерги. Үгүй бол санал болгож буй системийн ажиллагаа нь мэдэгдэж байгаатай төстэй юм.
Техникийн үр дүн - сансрын хөлгийн идэвхтэй амьдрал, эрчим хүчний хангамжийг нэмэгдүүлэх нь сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн системийн нэг хэсэг болох микроконтроллерийн цэнэглэгчийг ашиглах замаар хийгддэг бөгөөд энэ нь янз бүрийн чадлын цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэрээс зайг цэнэглэх боломжийг олгодог. нарны гэрэл ба дэлхийн соронзон орны энерги).
Энэхүү шинэ бүтээлийн функциональ нэгжүүдийн практик хэрэгжилтийг дараах байдлаар хийж болно.
Гурван фазын хоёр давхаргат ороомогоор тусгаарлагдсан зэс утас бүхий ороомгийг үүсгэгч хэлхээ болгон ашиглаж болох бөгөөд энэ нь цахилгаан хөдөлгөгч хүчний муруйн хэлбэрийг синусоид руу ойртуулна. D2 ба D9 төрлийн бага чадлын диод бүхий гурван фазын Шулуутгагчийн гүүрний хэлхээг Шулуутгагч болгон ашиглаж болох бөгөөд энэ нь шулуутгагдсан хүчдэлийн долгионыг багасгах болно. MAX 17710 микроконтроллерыг батерейны цэнэгийн хянагч болгон ашиглаж болно. Энэ нь 1 мкВт-аас 100 мВт хүртэлх гаралтын чадалтай тогтворгүй эх үүсвэртэй ажиллах боломжтой. Энэхүү төхөөрөмж нь ердийн гаралтын хүчдэл 0.75 В-ийн эх үүсвэрээс батерейг цэнэглэх зориулалттай суурилуулсан хөрвүүлэгчтэй бөгөөд батерейг хэт цэнэглэхээс хамгаалах суурилуулсан зохицуулагчтай. Зайны хүчдэлийг тэнцвэржүүлэх дэд систем (тэнцвэрийн систем) бүхий лити-ион батерейг хянагчаар удирддаг шилжүүлэгч төхөөрөмж агуулсан батерей болгон ашиглаж болно. Үүнийг MSP430F1232 хянагч дээр үндэслэн хэрэгжүүлж болно.
Тиймээс санал болгож буй төхөөрөмжийн өвөрмөц онцлог нь энэ зорилгод хүрэхэд хувь нэмэр оруулдаг.
Мэдээллийн эх сурвалжууд
1. Аналог ертөнц Максим. Шинэ бичил схемүүд / Симметрон группын компаниуд // Дугаар №2, 2013. - 68 х.
2. Грилихес В.А. Нарны энерги ба сансрын нислэг / V.A. Гриличес, П.П. Орлов, Л.Б. Попов - М.: Наука, 1984. - 211 х.
3. Каргу Д.Л. Сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн систем / D.L. Каргу, Г.Б. Стеганов [болон бусад] - Санкт-Петербург: VKA im. А.Ф. Можайский, 2013. - 116 х.
4. Кацман М.М. Цахилгаан машин / M.M. Катцман. - сурах бичиг тусгай оюутнуудад зориулсан гарын авлага техникийн сургуулиуд. - 2-р хэвлэл, шинэчилсэн. болон нэмэлт - М .: Илүү өндөр. Шк., 1990. - 463 х.
5. Прянишников В.А. Электроник. Лекцийн курс / V.A. Прянишников - Санкт-Петербург: Крона Принт ХХК, 1998. - 400 х.
6. Рыкованов А.Н. Ли-ион батерейны цахилгаан систем / A.N. Рыкованов // Эрчим хүчний электроник. - 2009. - No1.
7. Чилин Ю.Н. Сансрын хөлгийн эрчим хүчний системд загварчлах, оновчтой болгох / Ю.Н. Чилин. - Санкт-Петербург: VIKA, 1995. - 277 х.
Нарны шууд тусгалтай нарны батерейг агуулсан сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн систем, нарны шууд тусгалтай нарны батарейгаас цахилгаан хүлээн авдаг цэнэглэгч, батерейгаас хэрэглэгчдийг тэжээдэг цэнэг алддаг төхөөрөмж, нарны шууд тусгалтай нарны зайнаас хэрэглэгчдийг тэжээдэг хүчдэл тогтворжуулагч. , Дэлхийгээс туссан нарны гэрлийг цахилгаан энерги болгон хувиргах зориулалттай нарны хавтангийн бүлгийг нэмэлтээр агуулдаг бөгөөд энэ нь сансрын хөлгийн их бие дээр байрладаг цахилгаан хөдөлгөгч хүч байдаг дамжуулагч (ороомог) бүхий үүсгүүрийн хэлхээг агуулдаг. сансрын хөлөг тэнхлэгийн эргэн тойронд соронзон орны эргэн тойронд эргэлдсэний улмаас үүссэн дэлхийн талбар, Шулуутгагч төхөөрөмж, мөн өөр өөр чадлын эрчим хүчний эх үүсвэрээс батерейны цэнэгийн хянагч, батерейг багтаасан бөгөөд энэ нь хянагчаар удирддаг шилжүүлэгч төхөөрөмжүүдийг агуулдаг. батерейг дахин цэнэглэхийн тулд хянагч руу залгах эсвэл салгах.
Үүнтэй төстэй патентууд:
Шинэ бүтээл нь сансрын технологитой холбоотой бөгөөд сансрын хөлөг (SV) болон станцуудыг эрчим хүчээр хангахад ашиглаж болно. Техникийн үр дүн нь нэмэлт эрчим хүч авахын тулд дулааны хяналтын системийг ашиглах явдал юм.
Шинэ бүтээл нь цахилгааны инженерийн салбартай холбоотой. Автономит цахилгаан хангамжийн систем нь нарны зай, цахилгаан хадгалах төхөөрөмж, цэнэглэгч-усгах төхөөрөмж, тэдгээрийн гаралттай холбогдсон цахилгаан эрчим хүчний эцсийн хэрэглэгчтэй нэг буюу хэд хэдэн хүчдэл тогтворжуулагчаас бүрдэх ачааллыг агуулдаг.
Шинэ бүтээл нь цахилгааны үйлдвэрлэлтэй холбоотой бөгөөд дэлхийн хиймэл дагуулын (AES) бие даасан цахилгаан хангамжийн системийг зохион бүтээхэд ашиглаж болно. Техникийн үр дүн нь хиймэл дагуулын бие даасан цахилгаан хангамжийн системийн эрчим хүчний тодорхой шинж чанар, найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх явдал юм. Хиймэл дэлхийн хиймэл дагуулын бие даасан эрчим хүчний хангамжийн системд шууд гүйдэлтэй ачааллыг нарны батерей, цахилгааны хоёрдогч эх үүсвэрээс тэжээх аргыг санал болгож байна - хүчдэлийг тогтворжуулахаас бүрдсэн цуваа холбогдсон Nacc батерейг агуулсан цэнэглэдэг батерей. Ачаалал, цэнэглэгч болон цэнэгийн хувиргагчаар дамжуулан зайг цэнэглэх, цэнэггүй болгох, харин цэнэгийн хувиргагч нь хүчдэлийн өсгөгч төхөөрөмжгүйгээр хийгдсэн бөгөөд батерей тус бүрийн Nacc батерейны тоог Nacc≥(Un+1) харьцаанаас сонгоно. /Uacc.min, энд Nacc нь зай тус бүрийн цуваа хэлхээний батерейны тоо; Un - бие даасан цахилгаан хангамжийн системийн гаралтын хүчдэл, V; Uacc.min нь нэг батерейны хамгийн бага цэнэгийн хүчдэл V, цэнэглэгч хувиргагч нь хүчдэлийн өсгөгчгүйгээр хийгдсэн бөгөөд нарны зайны ажиллах цэг дээрх хүчдэлийг Urt>Uacc.max Nacc+1 харьцаагаар сонгоно. , энд Урт нь түүний ажлын баталгаатай нөөцийн төгсгөлд нарны зайны ажиллах цэгийн хүчдэл, В; Uacc.max нь нэг батерейны хамгийн их цэнэглэх хүчдэл V, харин тооцоолсон батерейны тоог Nacc-ийн харьцаагаар нэмж нэмэгдүүлнэ: Nacc≥(Un+1)/Uacc.min+Nfailure, энд NFailure нь зөвшөөрөгдөх тоо юм. батерейны эвдрэл, ачаалал ба зайг цэнэглэх замаар хүчдэл тогтворжуулах ажлыг нарны хавтангийн хэт хүчдэлийн зохицуулалтыг ашиглан гүйцэтгэдэг.
Шинэ бүтээл нь цахилгааны инженерийн салбартай холбоотой. Техникийн үр дүн нь системийн үйл ажиллагааны чадавхийг өргөжүүлэх, ачааллын хүчийг нэмэгдүүлэх, хэрэглэгчдийг шууд гүйдлээр хангах үед батерейны оновчтой параметрүүдийг хадгалахын зэрэгцээ хамгийн их тасралтгүй ажиллагааг хангахад оршино.
Энэхүү шинэ бүтээл нь нарны эрчим хүчний салбарт, тухайлбал, найдваргүй, төвлөрсөн бус эрчим хүчний хангамжийн бүсэд хэрэглэгчдийг эрчим хүчээр хангах зориулалттай нарны цацраг баяжуулах төхөөрөмж болон хавтгай цахиурын модулиуд бүхий нарны цацрагийг тасралтгүй хянаж байдаг нарны суурилуулалттай холбоотой юм.
Шинэ бүтээл нь цахилгааны үйлдвэрлэлтэй холбоотой бөгөөд дэлхийн хиймэл дагуулын (AES) бие даасан цахилгаан хангамжийн системийг зохион бүтээхэд ашиглаж болно.
Шинэ бүтээл нь сансрын хөлгийн (SC) нарны массивын эргэлтийн системтэй (SPSB) холбоотой юм. Энэхүү шинэ бүтээл нь өндөр чадлын нарны зайг эргүүлэх, нарны зайнаас сансрын хөлөг рүү цахилгаан дамжуулах зориулалттай SPSB элементүүдийг байрлуулах зорилготой юм.
Шинэ бүтээл нь нарны эрчим хүчийг хувиргах, түүнийг газрын хэрэглэгчдэд дамжуулах талбартай холбоотой юм. Сансрын цахилгаан станц нь дэлбээний төрлийн нарны коллектор (1), станцын орон сууц (2), богино долгионы антеннуудын багц (3) агуулдаг. Коллектор (1) нь фотоэлектрик хөрвүүлэгчийн хавтан (хавтан) -аар хийгдсэн - үндсэн ба туслах. Хавтангууд нь тэгш өнцөгт, гурвалжин хэлбэртэй байдаг. Тэдгээрийн холболтууд нь автомат дэгээ, гогцоо хэлбэрээр хийгдсэн бөгөөд коллекторыг байрлуулах үед олон навчит механизмаар холбогддог. Эвхэх үед коллектор (1) нь шоо хэлбэртэй байна. Цацрагийн антеннууд (3) богино долгионы энергийг өсгөгч дээр төвлөрүүлдэг бөгөөд энэ энергийг газар дээр суурилсан цахилгаан станцуудад дамжуулдаг. Шинэ бүтээлийн техникийн үр дүн нь дэлхийн өргөн уудам нутаг дэвсгэрт эрчим хүч хувиргах, хэрэглэгчдэд дамжуулах үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд чиглэгддэг. 16 өвчтэй.
Хэрэглээ: янз бүрийн эрчим хүчний анхдагч эх үүсвэрээс сансрын хөлгүүдийг эрчим хүчээр хангах цахилгаан инженерийн салбарт. Техникийн үр дүн нь цахилгаан хангамжийн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх явдал юм. Сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн системд дараахь зүйлс орно: нарны шууд тусгалтай нарны батерей, нарны тусгалын нарны батерей, үүсгэгч хэлхээ, хүчдэл тогтворжуулагч, цэнэглэгч, цэнэггүйдэл, цэнэглэдэг зай, шулуутгагч төхөөрөмж, зайны цэнэгийн хянагч ба хэрэглэгчид. Үйлдвэрлэгч хэлхээний хувьсах хүчдэл нь нэгж дэх тогтмол хүчдэлд хувирч, батерейны цэнэгийн хянагчийн эхний оролтод нийлүүлдэг. Нарны туссан гэрлийн нарны хавтангаас тогтмол хүчдэлийг зайны цэнэгийн хянагчийн хоёр дахь оролт руу нийлүүлдэг. Хянагчийн эхний гаралтаас туссан нарны гэрлийн үүсгүүрийн хэлхээ ба нарны хавтангийн нийт хүчдэл нь батерейны хоёр дахь оролт руу ордог. Хянагчийн хоёр дахь гаралтаас эхлээд зайны эхний оролт хүртэл 1-3 контакттай унтраалга, 1-2 контакттай унтраалгауудаас хяналтын дохиог хүлээн авдаг. Хяналттай сэлгэн залгах төхөөрөмжүүдийн тоо нь батерейны батерейны тооноос хамаарна. Сонгосон батерейг цэнэглэхийн тулд харгалзах унтраалга дээр эхний контактууд нь гурав дахь нь нээгдэж, хоёр дахь нь хаагддаг, харгалзах унтраалга дээр эхний болон хоёр дахь контактууд хаалттай байна. Зайны хоёр дахь оролттой ийм байдлаар холбогдсон харгалзах зайг дараагийн батерейг солих тушаалыг хянагчаас хүлээн авах хүртэл нэрлэсэн цэнэгийн гүйдлээр цэнэглэгддэг. Хэрэглэгч эхний батерейны гаралтаас салгагдсан батерейг тойрч үлдсэн батерейнаас эрчим хүч авдаг. 5 өвчтэй.
Өрсөлдөх чадвартай сансрын технологийг хөгжүүлэх нь ирээдүйтэй сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийн системийн шаардлагад нийцсэн шинэ төрлийн батерейнд шилжихийг шаарддаг.
Өнөө үед сансрын хөлөг нь холбооны систем, навигаци, телевизор зохион байгуулах, дэлхийн цаг агаарын нөхцөл байдал, байгалийн нөөцийг судлах, сансар огторгуйг судлахад ашиглагддаг.
Ийм төхөөрөмжүүдийн гол нөхцлүүдийн нэг бол орон зайд зөв чиг баримжаа олгох, хөдөлгөөний параметрүүдийг засах явдал юм. Энэ нь төхөөрөмжийн цахилгаан хангамжийн системд тавигдах шаардлагыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Сансрын хөлгүүдийн эрчим хүчний хангамжийн асуудал, юуны түрүүнд цахилгаан эрчим хүчний шинэ эх үүсвэрийг тодорхойлох хөгжил нь дэлхийн түвшинд нэн чухал юм.
Одоогоор сансрын хөлгүүдийн цахилгаан эрчим хүчний гол эх үүсвэр нь нарны болон цэнэглэдэг батерейнууд юм.
Нарны хавтан нь гүйцэтгэлийн хувьд физикийн хязгаарт хүрсэн. Тэдний цаашдын сайжруулалт нь шинэ материал, ялангуяа галлийн арсенид ашиглан боломжтой юм. Энэ нь нарны зайны хүчийг 2-3 дахин нэмэгдүүлэх эсвэл хэмжээг нь багасгах боломжийг олгоно.
Өнөөдөр сансрын хөлгүүдэд зориулсан цэнэглэдэг батерейнуудын дунд никель-устөрөгчийн батерейг өргөн ашигладаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр батерейны эрчим хүчний массын үзүүлэлтүүд дээд талдаа (70-80 Вт.ц / кг) хүрсэн байна. Тэдний цаашдын сайжруулалт нь маш хязгаарлагдмал бөгөөд үүнээс гадна их хэмжээний санхүүгийн зардал шаарддаг.
Үүнтэй холбогдуулан одоогоор сансрын технологийн зах зээлд лити-ион батерейг (LIB) идэвхтэй нэвтрүүлж байна.
Лити-ион батерейны шинж чанар нь ижил төстэй ашиглалтын хугацаа, цэнэглэх цэнэгийн мөчлөгийн тоотой бусад төрлийн батерейтай харьцуулахад хамаагүй өндөр байдаг. Лити-ион батерейны хувийн энерги нь 130 Вт/кг ба түүнээс дээш байж болох ба эрчим хүчний үр ашиг нь 95% байна.
Нэг чухал баримт бол ижил стандарт хэмжээтэй LIB нь бүлгээрээ зэрэгцээ холбогдсон үед аюулгүй ажиллах чадвартай тул өөр өөр хүчин чадалтай лити-ион батерейг үүсгэхэд хэцүү биш юм.
LIB ба никель-устөрөгчийн батерейны гол ялгаануудын нэг нь цэнэглэх, цэнэггүй болгох үйл явцыг хянаж, удирддаг цахим автоматжуулалтын нэгжүүд байдаг. Тэд мөн бие даасан LIB-ийн хүчдэлийн тэнцвэргүй байдлыг тэгшитгэх, батерейны үндсэн параметрүүдийн талаархи телеметрийн мэдээллийг цуглуулах, бэлтгэх үүрэгтэй.
Гэсэн хэдий ч лити-ион батерейны гол давуу тал нь уламжлалт батерейтай харьцуулахад жин багасдаг гэж үздэг. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар 15-20 кВт-ын хүчин чадалтай харилцаа холбооны хиймэл дагуул дээр лити-ион батерейг ашигласнаар батерейны жин 300 кг-аар багасна. 1 кг ашигтай массыг тойрог замд оруулахад 30 орчим мянган доллар зарцуулдаг гэж үзвэл энэ нь санхүүгийн зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулна.
Сансрын хөлгийн ийм батерейг Оросын тэргүүлэгч хөгжүүлэгчдийн нэг бол KRET-ийн нэг хэсэг болох Авиацын электроник ба холбооны систем (AVEX) юм. Аж ахуйн нэгжид лити-ион батерей үйлдвэрлэх технологийн процесс нь өндөр найдвартай байдлыг хангаж, зардлыг бууруулдаг.
САНСРИЙН ТЭЭВРИЙН ЦАХИЛГААН ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ЭХ ҮҮСВЭР
проф. Лукьяненко Михаил Васильевич
толгой Академич М.Ф.-ийн нэрэмжит Сибирийн улсын сансар судлалын их сургуулийн Автомат удирдлагын системийн тэнхим. Решетнева
Сансар огторгуйг судлах, судлах нь янз бүрийн зориулалтаар сансрын хөлөг бүтээх, бүтээхийг шаарддаг. Одоогийн байдлаар автомат нисгэгчгүй сансрын хөлөг нь дэлхийн харилцаа холбоо, телевиз, навигаци, геодези, мэдээлэл дамжуулах, цаг агаарын нөхцөл байдал, дэлхийн байгалийн нөөцийг судлах, сансрын гүнд хайгуул хийхэд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Тэдгээрийг бий болгохын тулд сансарт төхөөрөмжийн чиг баримжаа, тойрог замын параметрүүдийг засахад маш хатуу шаардлага тавих шаардлагатай бөгөөд энэ нь сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийг нэмэгдүүлэхийг шаарддаг.
Аливаа сансрын хөлгийн хамгийн чухал системүүдийн нэг нь түүний гүйцэтгэлийн шинж чанар, найдвартай байдал, ашиглалтын хугацаа, эдийн засгийн үр ашгийг тодорхойлдог цахилгаан хангамжийн систем юм. Тиймээс сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийн системийг хөгжүүлэх, судлах, бий болгох асуудал нэн чухал бөгөөд тэдгээрийн шийдэл нь тодорхой массын үзүүлэлт, идэвхтэй амьдралын хувьд дэлхийн түвшинд хүрэх боломжийг олгоно.
Сүүлийн 10 жилийн хугацаанд дэлхийн тэргүүлэгч компаниуд сансрын хөлгүүдийн эрчим хүчний хангамжийг нэмэгдүүлэхээр оролдсон бөгөөд энэ нь одоо байгаа тээвэрлэгчдийн тавьсан төхөөрөмжүүдийн массын ижил хязгаарлалттайгаар даацын хүчийг тасралтгүй нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Ийм ололт амжилтууд нь цахилгаан хангамжийн системийн бүх бүрэлдэхүүн хэсэг, юуны түрүүнд эрчим хүчний эх үүсвэрийг хөгжүүлэгчид хийсэн хүчин чармайлтын ачаар боломжтой болсон.
Одоогоор сансрын хөлгүүдийн цахилгааны гол эх үүсвэр нь нарны болон цэнэглэдэг батерейнууд юм.
Цахиурын монокристалл фотоволтайк хувиргагчтай нарны зай нь массын онцлог шинж чанарын хувьд физикийн хязгаарт хүрсэн. Нарны зайг хөгжүүлэх цаашдын ахиц дэвшил нь шинэ материал, ялангуяа галлийн арсенид дээр суурилсан фотоволтайк хувиргагчийг ашиглах боломжтой юм. Галийн арсенидээр хийсэн гурван үе шаттай фотоволтайк хувиргагчийг АНУ-ын HS-702 платформ, Европын Spasebus-400 гэх мэт дээр аль хэдийн ашиглаж байгаа нь нарны зайны хүчийг хоёр дахин нэмэгдүүлсэн байна. Галийн арсенидээр хийсэн фотоволтайк хөрвүүлэгчийн өртөг өндөр байгаа хэдий ч тэдгээрийг ашиглах нь нарны зайны хүчийг 2-3 дахин нэмэгдүүлэх эсвэл ижил хүчээр нарны зайны талбайг багасгах боломжийг олгоно. цахиурын фотоволтайк хувиргагчид.
Орбитын геостационар нөхцөлд галлийн арсенид дээр суурилсан фотоэлектрик хувиргагчийг ашиглах нь нарны батерейны тодорхой хүчийг ашиглалтын эхэнд 302 Вт/м2, ашиглалтын төгсгөлд 230 Вт/м2 (10) хангах боломжтой болгодог. -15 жил).
Галийн арсенидаас 40 орчим хувийн үр ашигтай дөрвөн үе шаттай фотоволтайк хувиргагчийг хөгжүүлснээр ашиглалтын эхэнд 460 Вт/м2, ашиглалтын төгсгөлд 370 Вт/м2 нарны зайны эрчим хүчний нягттай байх боломжтой болно. түүний идэвхтэй амьдрал. Ойрын ирээдүйд нарны батерейны массын онцлог шинж чанар мэдэгдэхүйц сайжирна гэж бид хүлээх ёстой.
Одоогийн байдлаар никель-устөрөгчийн цахилгаан химийн системд суурилсан батерейг сансрын хөлөгт өргөнөөр ашиглаж байгаа боловч эдгээр батерейны эрчим хүчний массын үзүүлэлтүүд дээд хязгаартаа (70-80 Вт.ц / кг) хүрсэн байна. Никель-устөрөгчийн батерейны өвөрмөц шинж чанарыг цаашид сайжруулах боломж нь маш хязгаарлагдмал бөгөөд санхүүгийн томоохон зардал шаарддаг.
Өрсөлдөх чадвартай сансрын технологийг бий болгохын тулд ирээдүйтэй сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийн системийн нэг хэсэг болгон ашиглахад тохиромжтой шинэ төрлийн цахилгаан химийн эрчим хүчний эх үүсвэрт шилжих шаардлагатай байв.
Сансрын технологийн зах зээл одоогоор лити-ион батерейг идэвхтэй нэвтрүүлж байна. Учир нь лити-ион батерей нь никель-устөрөгчийн батерейтай харьцуулахад эрчим хүчний нягтрал ихтэй байдаг.
Лити-ион батерейны гол давуу тал нь эрчим хүч, жингийн харьцаа өндөр байдаг тул жин багасдаг. Лити-ион батерейны эрчим хүчний жингийн харьцаа нь никель-устөрөгчийн батерейны (80 Вт/кг) хамгийн дээд үзүүлэлттэй харьцуулахад өндөр (125 Вт.ц / кг) юм.
Лити-ион батерейны гол давуу талууд нь:
- эрчим хүчний жингийн харьцаа өндөр байгаагаас батерейны жин буурах (батерейны жингийн бууралт ~ 40%);
- хөөргөх, дамжуулах тойрог зам, хэвийн үйл ажиллагааны явцад хамгийн энгийн хяналтыг хангадаг маш бага дулаан ялгаруулах, өндөр эрчим хүчний хэмнэлттэй (цэнэг цэнэгийн цэнэгийн мөчлөг);
- никель-устөрөгчийн батерейтай харьцуулахад лити-ион батерейг үйлдвэрлэх технологийн хувьд илүү дэвшилтэт процесс бөгөөд энэ нь шинж чанарыг сайн давтах, өндөр найдвартай байдал, зардлыг бууруулах боломжийг олгодог.
SAFT (Франц) компанийн мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар 15-20 кВт-ын хүчин чадалтай харилцаа холбооны хиймэл дагуул дээр лити-ион батерей ашиглах нь батерейны массыг 300 кг-аар бууруулна (1 кг ашигтай массыг тойрог замд оруулах зардал ~ 30,000 доллар).
VES140 лити-ион батерейны үндсэн шинж чанарууд (SAFT-ийн боловсруулсан): баталгаат хүчин чадал 39 А*цаг, дундаж хүчдэл 3.6 В, цэнэгийн төгсгөлийн хүчдэл 4.1 В, эрчим хүч 140 Вт цаг, хувийн энерги 126 Вт/кг, жин 1.11 кг , өндөр нь 250 мм, диаметр нь 54 мм. VES140 зай нь сансрын хэрэглээнд тохиромжтой.
Өнөөдөр ОХУ-д Санчир гариг (Краснодар) ХК нь LIGP-120 лити-ион батерейг боловсруулж, үйлдвэрлэж байна. LIGP-120 батерейны үндсэн шинж чанарууд: нэрлэсэн хүчин чадал 120 Ah, дундаж хүчдэл 3.64 В, хувийн энерги 160 Вт/кг, жин 2.95 кг, өндөр 260 мм, өргөн 104.6 мм, гүн 44.1 мм. Зай нь призм хэлбэртэй бөгөөд SAFT батерейтай харьцуулахад батерейны тодорхой эзэлхүүний энергийн хувьд ихээхэн давуу талтай байдаг. Электродын геометрийн хэмжээсийг өөрчилснөөр та өөр өөр хүчин чадалтай батерейг авч болно. Энэхүү загвар нь батерейны хамгийн өндөр эзэлхүүний шинж чанарыг хангаж, батерейг тохируулах боломжийг олгодог бөгөөд дулааны оновчтой нөхцлийг бүрдүүлдэг.
Сансрын хөлөгт зориулсан орчин үеийн цахилгаан хангамжийн системүүд нь автомат удирдлагын системд нэгтгэгдсэн, хөлөг дээрх ачааллыг хангах зориулалттай эрчим хүчний эх үүсвэр, хувиргах, түгээх төхөөрөмжүүдийн цогц цогцолбор юм. Хоёрдогч тэжээлийн хангамж нь нийтлэг ачаалалд ажилладаг тодорхой тооны ижил импульсийн хүчдэл хувиргагчаас бүрдэх эрчим хүч хувиргах цогцолбор юм. Уламжлалт хувилбарт гол элементийн гүйдэл ба хүчдэлийн тэгш өнцөгт хэлбэртэй сонгодог хувиргагчийг импульсийн өргөн модуляцаар удирддаг импульсийн хүчдэл хувиргагч болгон ашигладаг.
Сансрын хөлгийн цахилгаан хангамжийн системийн эрчим хүчний нягтрал, үр ашиг, хурд, цахилгаан соронзон нийцтэй байдал зэрэг техник, эдийн засгийн үзүүлэлтүүдийг сайжруулахын тулд бид хагас резонансын хүчдэлийн хувиргагчийг ашиглахыг санал болгосон. Цахилгаан шилжүүлэгчийг тэг гүйдлийн утгаар сэлгэн залгах, импульсийн давтамжийн хяналтын хууль бүхий хоёр зэрэгцээ холбогдсон бараг резонансын цуваа хүчдэлийн хувиргагчийн ажиллах горимын талаар судалгаа хийсэн. Бараг резонансын хүчдэлийн хөрвүүлэгчийн загварчлалын шинж чанарыг судалж, загварчлах үр дүнд үндэслэн энэ төрлийн хувиргагчийн давуу талыг баталсан.
Хүлээн авсан үр дүн нь санал болгож буй квази резонансын хүчдэлийн хувиргагч нь дижитал болон харилцаа холбооны систем, багаж хэрэгсэл, технологийн тоног төхөөрөмж, автоматжуулалт, телемеханик систем, хамгаалалтын систем гэх мэт цахилгаан хангамжийн системд өргөн хэрэглэгдэх болно гэж дүгнэх боломжийг бидэнд олгож байна.
Өнөөгийн тулгамдсан асуудал бол сансрын эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн үйл ажиллагааны онцлогийг судлах, тэдгээрийн математик загварыг боловсруулах, эрчим хүч, динамик горимыг судлах явдал юм.
Эдгээр зорилгын үүднээс бид сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийн системийг судлах өвөрмөц төхөөрөмжийг боловсруулж, үйлдвэрлэсэн бөгөөд энэ нь хөлөг дээрх эрчим хүчний эх үүсвэр (нарны болон цэнэглэдэг батерей), ерөнхийдөө цахилгаан хангамжийн системийг автоматаар турших боломжийг олгодог.
Түүнчлэн лити-ион батерей, батерейны модулиудын эрчим хүч-дулааны нөхцлийг судлах автоматжуулсан ажлын станц, галлиум арсений нарны зайн эрчим хүч, динамик шинж чанарыг судлах техник хэрэгслийн цогцолборыг боловсруулж үйлдвэрлэсэн.
Ажлын чухал тал нь сансрын хөлөгт цахилгаан эрчим хүчний өөр эх үүсвэрийг бий болгох, судлах явдал юм. Бид цахилгаан машинтай нийлсэн супер нисдэг дугуй болох Flywheel-ийн эрчим хүчийг хадгалах төхөөрөмжийн судалгаа хийсэн. Соронзон тулгуур дээр вакуум орчинд эргэдэг нисдэг дугуй нь 100% -ийн үр ашигтай байдаг. Хоёр ротортой нисдэг дугуйны эрчим хүчийг хадгалах төхөөрөмж нь гурвалсан өнцгийн чиглэлийг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог шинж чанартай байдаг. Энэ тохиолдолд бие даасан тусдаа дэд систем болох цахилгаан гироскопыг (гиродин) хасч болно, өөрөөр хэлбэл. Flywheel эрчим хүч хадгалах төхөөрөмж нь эрчим хүч хадгалах төхөөрөмж болон цахилгаан гироскопын функцуудыг хослуулсан.
Сансрын хөлөгт цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр болох электродинамик холболтын систем дээр судалгаа хийсэн. Өнөөдрийг хүртэл хамгийн их хүчийг тооцоолохын тулд электродинамик кабелийн системийн математик загварыг боловсруулсан; эрчим хүчний шинж чанаруудын тойрог замын параметрүүд ба утаснуудын уртаас хамаарах хамаарлыг тодорхойлсон; өгөгдсөн хүчийг бий болгох кабелийн системийн параметрүүдийг тодорхойлох аргачлалыг боловсруулсан; эрчим хүч үйлдвэрлэх горимд холбох системийг хамгийн үр ашигтай ашиглахад хүрэх тойрог замын параметрүүдийг (өндөр ба налуу) тодорхойлсон; Зүтгүүрийн горимд ажиллах үед кабелийн системийн чадварыг судалсан.
ЕВРАЗИЙН ҮНДЭСНИЙ ИХ СУРГУУЛЬ
Тэд. Л.Н. Гумилев
Физик технологийн факультет
Сансрын инженер, технологийн тэнхим
ТАЙЛАН
ҮЙЛДВЭРЛЭЛЭЭР
ДАДЛАГА
АСТАНА 2016 он
ОРШИЛ ........................................................................................................................................................................................................................................................................ ........... 3
1 Сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийн талаархи ерөнхий мэдээлэл.……………….4
1.1 Цахилгаан эрчим хүчний анхдагч эх үүсвэрүүд…………………………4
1.2 Цахилгаан хангамжийн системийн автоматжуулалт...................................... ......... ….5
2 Нарны зайн цахилгаан станцууд…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2.1 Нарны зайн батерейны ажиллах зарчим, дизайн………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3 Цахилгаан химийн сансрын цахилгаан станц…………………………..12
3.1 Химийн гүйдлийн эх үүсвэр……………………………………13
3.2 Мөнгө цайрын батерей………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………15
3.3 Никель-кадми батерей………………………16
3.4 Никель-устөрөгчийн батерей……………………..17
4 Нарны хавтан ба буфер агуулахын параметрийн сонголт............18
4.1 Буфер хадгалах параметрийн тооцоо…………………………18
4.2 Нарны зайн хавтангийн параметрийн тооцоо……………………………..20
Дүгнэлт……………………………………………………………………………….23
Ашигласан эх сурвалжуудын жагсаалт ...
Үзүүлэлтүүд………………………………………………………………………………25
ОРШИЛ
Аливаа сансрын хөлгийн хамгийн чухал системүүдийн нэг нь түүний гүйцэтгэлийн шинж чанар, найдвартай байдал, ашиглалтын хугацаа, эдийн засгийн үр ашгийг тодорхойлдог цахилгаан хангамжийн систем юм. Тиймээс сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийн системийг хөгжүүлэх, судлах, бий болгох асуудал хамгийн чухал юм.
Аливаа сансрын хөлгийн (SC) нислэгийн удирдлагын үйл явцыг автоматжуулах нь цахилгаан эрчим хүчгүйгээр төсөөлөхийн аргагүй юм. Цахилгаан эрчим хүчийг сансрын хөлгийн төхөөрөмж, тоног төхөөрөмжийн бүх элементүүдийг (хөдөлгүүрийн бүлэг, удирдлага, холбооны систем, багаж хэрэгсэл, халаалт гэх мэт) жолоодоход ашигладаг.
Ерөнхийдөө эрчим хүчний хангамжийн систем нь эрчим хүчийг бий болгож, хувиргаж, зохицуулж, эрэлтийн оргил үе буюу сүүдрийн үйл ажиллагааны үед хадгалж, сансрын хөлгүүдэд түгээдэг. Эрчим хүчний хангамжийн дэд систем нь хүчдэлийг хувиргаж, зохицуулж эсвэл янз бүрийн хүчдэлийн түвшинг хангаж чадна. Энэ нь тоног төхөөрөмжийг ойр ойрхон асааж унтраадаг бөгөөд найдвартай байдлыг сайжруулахын тулд богино холболтоос хамгаалж, эвдрэлийг тусгаарладаг. Дэд системийн дизайн нь сансрын цацрагт нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь нарны хавтангийн доройтолд хүргэдэг. Химийн батерейны ашиглалтын хугацаа ихэвчлэн сансрын хөлгийн ашиглалтын хугацааг хязгаарладаг.
Одоогийн тулгамдсан асуудал бол сансрын эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн үйл ажиллагааны онцлогийг судлах явдал юм. Сансар огторгуйг судлах, судлах нь янз бүрийн зориулалтаар сансрын хөлөг бүтээх, бүтээхийг шаарддаг. Одоогийн байдлаар автомат нисгэгчгүй сансрын хөлөг нь дэлхийн харилцаа холбоо, телевиз, навигаци, геодези, мэдээлэл дамжуулах, цаг агаарын нөхцөл байдал, дэлхийн байгалийн нөөцийг судлах, сансрын гүнд хайгуул хийхэд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Тэдгээрийг бий болгохын тулд сансарт төхөөрөмжийн чиг баримжаа, тойрог замын параметрүүдийг засахад маш хатуу шаардлага тавих шаардлагатай бөгөөд энэ нь сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийг нэмэгдүүлэхийг шаарддаг.
Сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийн талаархи ерөнхий мэдээлэл.
Сансрын хөлгийн геометр, дизайн, масс, идэвхтэй амьдрал нь сансрын хөлгүүдийн цахилгаан хангамжийн системээс ихээхэн хамаардаг. Цахилгаан хангамжийн системэсвэл өөрөөр нэрлэдэг цахилгаан хангамжийн систем (PSS) сансрын хөлөг - бусад системийг эрчим хүчээр хангадаг сансрын хөлөг систем нь хамгийн чухал системүүдийн нэг юм. Цахилгаан хангамжийн системийн эвдрэл нь бүхэл бүтэн төхөөрөмжийн эвдрэлд хүргэдэг.
Цахилгаан хангамжийн системд ихэвчлэн цахилгаан эрчим хүчний анхдагч ба хоёрдогч эх үүсвэр, хөрвүүлэгч, цэнэглэгч, хяналтын автоматжуулалт орно.
1.1 Эрчим хүчний анхдагч эх үүсвэрүүд
Төрөл бүрийн эрчим хүчний генераторуудыг үндсэн эх үүсвэр болгон ашигладаг.
Нарны хавтан;
Химийн гүйдлийн эх үүсвэрүүд:
Батерей;
Галваник эсүүд;
Түлшний эсүүд;
Радиоизотопын эрчим хүчний эх үүсвэр;
Цөмийн реакторууд.
Анхдагч эх үүсвэр нь зөвхөн цахилгаан үүсгүүрээс гадна түүнд үйлчилдэг системүүд, жишээлбэл, нарны хавтанг чиглүүлэх систем юм.
Ихэнхдээ эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийг, жишээлбэл, химийн батерейтай нарны зайг нэгтгэдэг.
Түлшний эсүүд
Түлшний эсүүд нь хос нарны зай, химийн батерейтай харьцуулахад өндөр жин, хэмжээтэй шинж чанар, эрчим хүчний нягтралтай, хэт ачаалалд тэсвэртэй, тогтворжсон хүчдэлтэй, чимээгүй байдаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь түлшний хангамж шаарддаг тул сансарт хэдэн хоногоос 1-2 сар хүртэл байх хугацаатай төхөөрөмжүүдэд ашиглагддаг.
Устөрөгч-хүчилтөрөгчийн түлшний эсийг голчлон ашигладаг, учир нь устөрөгч нь хамгийн их илчлэгийг өгдөг бөгөөд үүнээс гадна урвалын үр дүнд үүссэн усыг нисгэгчтэй сансрын хөлөгт ашиглаж болно. Түлшний эсийн хэвийн ажиллагааг хангахын тулд урвалын үр дүнд үүссэн ус, дулааныг зайлуулах шаардлагатай. Өөр нэг хязгаарлах хүчин зүйл бол шингэн устөрөгч, хүчилтөрөгчийн харьцангуй өндөр өртөг, тэдгээрийг хадгалахад хүндрэлтэй байдаг.
Радиоизотопын энергийн эх үүсвэрүүд
Радиоизотопын энергийн эх үүсвэрийг дараахь тохиолдолд голчлон ашигладаг.
Нислэгийн өндөр үргэлжлэх хугацаа;
Нарны цацрагийн урсгал бага байдаг нарны аймгийн гаднах бүс нутгуудад илгээлт хийх;
Хажуу талдаа сканнердсан радар бүхий тагнуулын хиймэл дагуулууд тойрог зам багатай учир нарны зайн хавтанг ашиглах боломжгүй ч эрчим хүчний өндөр хэрэгцээтэй байдаг.
1.2 Цахилгаан хангамжийн системийн автоматжуулалт
Үүнд цахилгаан станцын ажиллагааг хянах, түүний параметрүүдийг хянах төхөөрөмж орно. Ердийн даалгаварууд нь: системийн параметрүүдийг тогтоосон хязгаарт байлгах: хүчдэл, температур, даралт, ажиллах горимыг өөрчлөх, жишээлбэл, нөөц тэжээлийн эх үүсвэрт шилжих; эвдрэлийг таних, эрчим хүчний хангамжийн яаралтай хамгаалалт, ялангуяа гүйдлийн тусламжтайгаар; телеметрийн системийн төлөвийн талаарх мэдээллийг болон сансрын нисгэгчдийн консолд хүргэх. Зарим тохиолдолд сансрын нисгэгчийн консолоос эсвэл газрын удирдлагын төвийн командын тусламжтайгаар автомат удирдлагаас гар удирдлага руу шилжих боломжтой.
Холбогдох мэдээлэл.