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• I. Einführung
• a. Relevanz der Arbeit
• II. Auswahl von Sonnenkollektoren
• III. Umwandlung von Sonnenenergie in mechanische Energie (zum Beispiel der Sonnenemashine)
• IV. Signalflussplan der ASM im feldkoordinatensystem
• a. Konstruktion Vektorregelungsmodel mit «MATLAB»
• V. Schlussfolgerungen

I. Einführung

Kurz gesagt, wir müssen das Vektorregelungssystem in einem Frequenzumrichter untersuchen und dann dieses Laufwerk mit einem Elektrofahrzeug verbinden. Danach ist es notwendig, die Intensität der Sonnenstrahlung (Energie) für eine bestimmte Region zu untersuchen. Aus der Sicht dieser Beobachtungen, zu beurteilen und zu ziehen Schlussfolgerungen in welchen Fällen unser virtuell geschaffenes Elektrofahrzeug wird in eine Solarzelle, und wird auf Sonnenkollektoren arbeiten, und nur aus verbrauchter Solarenergie. Und in diesen Fällen wird es einfach ein Elektroauto sein, das von einem Wechselstromnetz angetrieben wird. Aufgrund dieser Untersuchungen und auf der Grundlage des Sonnensystems werden wir den Prozess der Umwandlung von Sonnenenergie in mechanische Energie analysieren.

a. Relevanz der Arbeit:

Vor allem ist Sonnemashine eine interessante, neue wissenschaftliche Richtung. Die Massenproduktion beginnt erst 2019. Ein Auto mit Sonnenkollektoren heißt Sion. Die Schaffung solcher ist bei der Münchner Firma Sono Motors beschäftigt [1].

Außerdem ist dieses Fahrzeug völlig unabhängig von Kohlenwasserstoffkraftstoff und funktioniert nur aufgrund der empfangenen elektrischen und solaren Energie. In Bezug auf den Kampf für die Ökologie ist dieser Artikel ziemlich signifikant.

II. Auswahl von Sonnenkollektoren

Solarzellen, die unter Verwendung von Galliumarsenid (einer Kombination von Gallium und Arsen) hergestellt werden, sind die optimalste Option für Solarenergie, trotz ihrer extrem hohen Kosten, da uns vor allem die hohe Effizienz der Installation interessiert. Galliumarsenid ist ein Halbleiter mit den gleichen solaren Energieeigenschaften wie Silizium, aber in Bezug auf die Leistung effizienter. Deshalb zeichnen sich die Solarzellen auf ihrer Basis durch eine wesentlich höhere Effizienz aus (bis zu 44%) [2]

III. Umwandlung von Sonnenenergie in mechanische Energie (zum Beispiel der Sonnenemashine) [3]

Die Sonnemashine ist ein Gerät, das Sonnenenergie in mechanische Energie (die Energie der Antriebsräder) umwandelt.

Bild 3.1 - Die Struktur der Sonnemaschine

Sie beinhaltet:

• Sonnenkollektoren, die dank des photoelektrischen Effekts die Sonnenenergie direkt in elektrische Energie umwandeln.
• Solar Battery Controller zur Normalisierung der Batterie-Ausgangsspannung, zum Laden der Batterien und (optional) zur Versorgung der Last mit Niederspannungs-Gleichstrom.
• Elektrochemische Akkumulatoren, die Energie während ihres Überschusses speichern, bei unzureichender Ausleuchtung der Photozellen oder bei einem vorübergehenden Anstieg des Verbrauchs. Die akkumulierte Energiereserve ermöglicht Ihnen auch, sich nachts oder bei starken Wolken zu bewegen.
• Wechselrichter, der Gleichstrom von Batterien und Fotozellen in Wechselstrom umwandelt.
• Ein Elektromotor, der direkter direkt an die Antriebsräder montiert wird, um einen Leistungsverlust während der Übertragung zu vermeiden. Die Steuereinheit, die sich mit der Verteilung der empfangenen Energie (der Überschuss sammelt sich in der Batterie) und der Regulierung der Parameter der Solarbatterie (Kühlung, Orientierung in der Sonne) befasst.

IV. Signalflussplan der ASM im feldkoordinatensystem [4]

Bild 4.1 - Signalflußplan der ASM bei eingeprägten Ständerspannungen

Die Ständerstromkomponente i_sq steuert wie der Ankerstrom der Gleichstrom-Nebeschlußmaschine unmittelbar das Motordrehmoment m_M. Die Ständerstromkomponente i_sd beeinflußt über das Verzögerungsglied mit der Rotorzeitkonstante T_r die Läuferflußverkettung. Die Rotorzeitkonstante T_r entspricht der Erregerzeitkonstante T_e der Gleichstrom-Nebeschlußmaschine und liegt abhängig von der Typenleistung im Bereich von etwa T_r = 20 ... 200 ms.

Bei dynamischen Untersuchungen an Asynchronmaschine mit Ständerspannungssteuerung und für die Auslegung der Ständerstromregelung muß von einer Einprägung der Ständerspannungen ausgegangen werden. Der Signalfußplan der Asynchronmaschine enthält hier zusätzlich die Ständerspannungsgleichung.

Transformation der Ständerspannungen im Feldkoordinatensysteme:

Grundlegendgleichung:

Die Ständerspannungsgleichung liefert nach der Laplace-Transformation und nach der Aufspaltung in Real- und Imaginärteil die Übertragungsfunktionen.

Nach der Transformierung:

Transformation der Läufergleichungen im Feldkoordinatensysteme

Grundlegendgleichung:

Nach der Transformierung:

i_sd - Flußbildendeständerstromkomponente

i_sq - Momentbildendeständerstromkomponente

Phasenwandlergleichung:

Vektordrehergleichung: p - Winkel zwischen a,b und d,q - koordinatsysteme

Über die in der Ständerwicklung induziert Gegenspannugen sind die d- und q-Achse im Signalflußplan der Asynchronmaschine miteinander verkettet. Änderungen einer Ständerspannungskomponente wirken sich darum auch auf die Ständerstromkomponenten der anderen Achse aus und erschweren die Einhaltung einer konstanten Flußverkettung. In der d-Achse wird die Änderung der Läuferflußverkettung durch die großen Zeitkonstanten T_s und T_r verzögert. Die q-Achse enthält dagegen nur die Treufeldzeitkonstante oT_s, so daß eine Steuerung des Drehmoments über die Ständerspannungskomponente U_sq bei konstanter Läuferflußverkettung dynamisch günstiger ist. Eine dynamisch hochwertige Ständerstromregelung über beide Ständerspannungskomponenten erfoldert weiterhin eine Zweigrößenregelung mit einer dynamischen Entkopplung beider Achsen.

a. Konstruktion Vektorregelungsmodel mit „Matlab“

Bild 4.2 – Vektorregelungsmodel mit „MATLAB“

Und jetzt beschreiben wir das Vektorregelungsmodel. Es besteht aus АSМ – Modell mit VD, sogenannt Signalflußplan der ASM bei eingeprägten Ständerspannungen

Bild 4.3 – АSМ – Modell mit VD mit „Matlab“

Bemerkenswert ist, dass Der Block des funktionalen Modells die Qualität der Konstruktion der Zeitpläne gar nicht beeinflusst. Wir haben absolut auch die Zeitpläne, dass auch ohne ihn bekommen. Bei es kann man die Einmaligkeit des mathematischen Paketes «Matlab» bemerken, die uns die Beispiele der untersuchten Zeitpläne wie am meisten АМ unter Ausnutzung VR, als auch unter Ausnutzung des funktionalen Modells anführen kann. Im realen Leben auf dem realen Antrieb nur mit Hilfe des funktionalen Modells können wir die realen Aussagen Moment- und Flußbildendeständerstromkomponente abnehmen.

Bild 4.5 – Diagramm wm, isq, isd

V. Schlussfolgerungen

Als Ergebnis der wissenschaftlichen Forschung wurden Arsenid-Gallium-Solarbatterien gewählt, da sie die höchste Effizienz haben - 44%. Das System der Umwandlung von Sonnenenergie in mechanische wurde vollständig untersucht. Und auch die Erforschung des VR-Systems wurde am Beispiel eines Asynchron-Elektromotors durchgeführt.

Links

1. Sion
2. Арсенид-галиевые солнечные батареи
3. Инновационные технологии. Солнцемобили. Авторы: А.С. Середюк, А.Н. Минтус
4. Ulrich Riefenstahl “Elektrische Antriebssysteme”