Моделювання режимів буксування асинхронного електроприводу електромобіля
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2023-4-1Ключові слова:
електропривод, електромобіль, пробуксовка шин, пробуксовка, асинхронний двигун, комп'ютерна модель, механічний диференціалАнотація
Мета роботи. Створення комп’ютерної моделі електроприводу електромобіля з можливістю моделювання в режимах ковзання, а також подальше визначення методу виявлення ковзання якомога раніше для подальшого зменшення або запобігання ковзанню.
Методи дослідження. Математичний аналіз та моделювання.
Отримані результати. Математичні моделі в структурній формі системи керування, силового перетворювача та двигуна додаються спрощено, як блоки. Для складання комп'ютерної моделі блоки системи керування та силового перетворювача будуть зібрані за моделями елементів силових електричних кіл. Модель дозволяє моделювати ЕП з величезною кількістю змінних параметрів – моделювати процеси буксування одним або двома колесами, різку зміну параметрів двигуна, вихід з ладу одного з компонентів силового ланцюга тощо. З використанням пакетів Simulink та SimPower програмного комплексу Matlab, а також структурної схеми електроприводу, була синтезована комп'ютерна модель ЕП. Проведено комп’ютерне моделювання динамічних процесів в електроприводі під час наїзду, а також рушання з дороги зі зниженим коефіцієнтом тертя. Отримані діаграми повністю відповідають реальним фізичним процесам, що відбуваються в електромобілі і дають підстави вважати, що побудовані математичні та комп’ютерні моделі є адекватними. Виходячи з цього отримано та проаналізовано електромеханічні перехідні процеси в електроприводі під час розгону з пробуксовкою та наїзду одного колеса на дорожнє покриття зі зниженим зчепленням. В результаті цього аналізу визначено найбільш оптимальний і надійний спосіб визначення режиму заносу для його подальшого усунення.
Наукова новизна. Побудовано комп’ютерну модель асинхронного електроприводу електромобіля з детальною механічною частиною з урахуванням механічного диференціала. Модель дозволяє моделювати електропривод з величезною кількістю змінних параметрів – моделювати процеси буксування одним або двома колесами, різку зміну параметрів двигуна, вихід з ладу одного з компонентів силового ланцюга тощо.
Практична цінність. Комп'ютерне моделювання проводилося для двох режимів: початок руху електромобіля, коли одне з коліс з моменту запуску знаходилося на поверхні дороги зі зниженим коефіцієнтом зчеплення (0,1) та розгін з наїздом на поверхню зі зниженим коефіцієнтом зчеплення (0,1) одним колесом у момент часу 6,3 с.
Посилання
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
Какой вид транспорта самый безопасный. Режим доступу: http://turvopros.com/samyiy-bezopasnyiy-vid-transporta-statistika/.
Population Division of the Department of Econom-ic and Social Affairs of the United Nations Secre-tariat. World population prospects: the 2012 revi-sion, highlights. Режим доступу: https://population.un.org/ wpp/publications/Files/WPP2012_Volume-II-Demographic-Profiles.pdf.
Швеция в 2030 году запретит продажу автомо-билей с двигателями внутреннего сгорания. Ре-жим доступу: https://www.interfax.ru/world/647390.
Транспортні тенденції в національних планах економічного відновлення та стійкості. Режим доступу: https://ukraine.europarl.europa.eu/cmsdata/ 269714/1274845UK.pdf.
Serbia installs subsidies for most electrified vehi-cles. Режим доступу: https://www.electrive.com/2020/03/17/serbia-installs-subsidies-for-most-electrifiedvehicles/.
Pacejka H. Tire and Vehicle Dynamics. Oxford, Butterworth-Heinemann, 2012. P. 672.
Ghandour R., Victorino A., Doumiati M., Charara A. Tire/road friction coefficient estimation applied to road safety / R. Ghandour, A. Victorino, M. Doumiati, A. Charara // 18th Mediterranean Con-ference on Control and Automation, MED'10. – 2010. – P. 1485-1490. DOI: 10.1109/MED.2010.5547840
Rajamani R., Piyabongkarn N., Lew J., Yi K., Phan-omchoeng G. Tire-Road Friction-Coefficient Esti-mation / R. Rajamani, N. Piyabongkarn, J. Lew, K. Yi, G. Phanomchoeng // IEEE Control Systems Magazine. – 2010. – P. 54-69. DOI: 10.1109/MCS.2010.937006
Muller S., Uchanski M., Hedrick K. Estimation of the Maximum Tire-Road Friction Coefficient / S. Muller, M. Uchanski, K. Hedrick // Journal of Dy-namic Systems Measurement and Control. – 2003. – P. 607–617. DOI: 10.1115/1.1636773
Bonnick A., Newbold D. A Practical Approach to Motor Vehicle Engineering and Maintenance. Ox-ford, Butterworth-Heinemann, 2011. P. 384.
Car Drag Coefficients. Режим доступу: https://www.buildyourownracecar.com/race-car-aerodynamics-basics-and-design/.
Carlos C. Modeling, vector control and DTC: con-trol
of asynchronous machines. Hermes Science, Eu-rope
Ltd. 2000.
Більш реалістичні показники споживання па-лива: новий стандарт їздового циклу WLTP замінив діючий NEDC. Режим доступу: https://www.audi.ru/ru/web/ru/innovations/wltp-lp.html.
Клепіков В. Б., Семіков А. В. та ін. З досвіду створення електроприводу електромобіля з су-перконденсаторним накопичувачем енергії. Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Харків: НТУ "ХПІ". 2015. Вип. 112 (1121). 195–198 c.
Bose B. K. Modern Power Electronics and AC Drives. Prentice Hall PTR. 2002. Р. 558.
Jurecki R. S., Stańczyk T. L. Driver reaction time to lateral entering pedestrian in a simulated crash traffic situation / R. S. Jurecki, T. L. Stańczyk // Transportation Research Part F: Traffic Psycholo-gy and Behaviour. – 2014. – P. 22-36. DOI: https://doi.org/10. 1016/j.trf.2014.08.006
REFERENCES
Kakoy vid transporta samyy bezopasniy. [What type of transport is the safest]. Access mode: http://turvopros.com/samyiy-bezopasnyiy-vid-transporta-statistika/.
Population Division of the Department of Econom-ic and Social Affairs of the United Nations Secre-tariat. World population prospects: the 2012 revi-sion, highlights. Access mode: https://population.un.org/ wpp/publications/Files/WPP2012_Volume-II-Demographic-Profiles.pdf.
Shvetsiya v 2030 godu zapretit prodazhu avtomo-biley s dvigatelyami vnutrennego sgoraniya [Swe-den in 2030 will forbid the sale of cars with inter-nal combustion engines]. Access mode: https://www.interfax.ru/world/647390.
Transportni tendentsii v natsionalnykh planakh ekonomichnoho vidnovlennia ta stiikosti. [Transport trends in national economic recovery and sustainability plans]. Access mode: https://ukraine.europarl.euro pa.eu/cmsdata/269714/1274845UK.pdf.
Serbia installs subsidies for most electrified vehi-cles. Access mode: https://www.electrive.com/2020/03/17/serbia-installs-subsidies-for-most-electrifiedvehicles/.
Pacejka H. Tire and Vehicle Dynamics. Oxford, Butterworth-Heinemann, 2012. P. 672.
Ghandour R., Victorino A., Doumiati M., Charara A. Tire/road friction coefficient estimation applied to road safety / R. Ghandour, A. Victorino, M. Doumiati, A. Charara // 18th Mediterranean Con-ference on Control and Automation, MED'10. – 2010. – P. 1485-1490. DOI: 10.1109/MED.2010.5547840
Rajamani R., Piyabongkarn N., Lew J., Yi K., Phan-omchoeng G. Tire-Road Friction-Coefficient Esti-mation / R. Rajamani, N. Piyabongkarn, J. Lew, K. Yi, G. Phanomchoeng // IEEE Control Systems Magazine. – 2010. – P. 54-69. DOI: 10.1109/MCS.2010.937006
Muller S., Uchanski M., Hedrick K. Estimation of the Maximum Tire-Road Friction Coefficient / S. Muller, M. Uchanski, K. Hedrick // Journal of Dy-namic Systems Measurement and Control. – 2003. – P. 607–617. DOI: 10.1115/1.1636773
Bonnick A., Newbold D. A Practical Approach to Motor Vehicle Engineering and Maintenance. Ox-ford, Butterworth-Heinemann, 2011. P. 384.
Car Drag Coefficients. Access mode: https://www.buildyourownracecar.com/race-car-aerodynamics-basics-and-design/.
Carlos C. Modeling, vector control and DTC: con-trol
of asynchronous machines. Hermes Science, Eu-rope
Ltd. 2000.
Bilsh realistychns pokaznyky spozhyvannia palyva: novyi standart yizdovoho tsyklu WLTP zaminyv diiuchyi NEDC. [More realistic fuel con-sumption: the new WLTP driving cycle standard will replace the current NEDC]. Access mode: https://www.audi.ru/ru/web/ru/innovations/wltp-lp.html.
Klepikov V. B., Semikov A. V. ta in. Z dosvidu stvorennia elektropryvodu elektromobilia z supe kondensatornym nakopychuvachem enerhii. [From the experience of creating electric drive electric vehicle with a super capacitor energy stor-age]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho univer-sytetu «KhPI». [Bulletin of the National Technical University “KhPI”]. Kharkiv: NTU «KhPI» 2015, Vyp. 112 (1121). Р. 195–198 (in Ukrainian).
Bose B. K. Modern Power Electronics and AC Drives. Prentice Hall PTR. 2002. Р. 558.
Jurecki R. S., Stańczyk T. L. Driver reaction time to lateral entering pedestrian in a simulated crash traffic situation / R. S. Jurecki, T. L. Stańczyk // Transportation Research Part F: Traffic Psycholo-gy and Behaviour. – 2014. – P. 22-36. DOI: https://doi.org/10. 1016/j.trf.2014.08.006
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Serhii Senchenko, Bohdan Vorobiov, Yaroslav Kyrylenko, Yaroslav Likhno, Liu Khan
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
