Виявлення закономірностей сумісних електромагнітних та елетромеханічних перехідних процесів при живленні стартера від іоністора

Автор(и)

  • Анатолій Миколайович Панченко Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Україна https://orcid.org/0000-0002-1280-2049
  • Олег Петрович Смирнов Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4881-9042
  • Андрій Олександрович Нечаус Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8833-0802
  • Ірина Сергіївна Трунова Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-0986-4115
  • Анна Олегівна Борисенко Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-5992-8274
  • Павло Андрійович Сохін Компанія Elcars, Україна https://orcid.org/0000-0002-2823-2239
  • Руслан Володимирович Багач Харківський державний політехнічний коледж, Україна https://orcid.org/0000-0003-0157-5933

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.232423

Ключові слова:

електромагнітні перехідні процеси, електромеханічні перехідні процеси, електромагнітний момент, момент опору

Анотація

Іоністори широко використовуються для гарантованого запуску дизель-генераторів. Поза увагою залишаються процеси зумовлені пусковим струмом на момент часу поки вал стартера не обертається. Тривалість цього моменту короткочасна, але вплив на акумулятор, із врахуванням терміну його експлуатації, істотний. Форма цього імпульсу, його тривалість суттєво залежить від співвідношення параметрів системи: іоністор (акумулятор) – стартер – дизель-генератор.

Пропонується система диференційних рівнянь, яка описує сумісні електромагнітні й електромеханічні процеси, що мають місце при живленні стартера дизель-генератора від іоністора. Як змінна величина використовується заряд. Ураховуються перехідні процеси, що відбуваються при нерухомому роторі стартера, та наступні процеси, зумовлені зростанням електромагнітного моменту стартера.

Стаття присвячена отриманню закономірностей, пов’язаних із початком руху стартера, виходом його на режим при падаючій напрузі іоністора, обміном електричної і магнітної енергії накопиченої в індуктивних елементах стартера.

Використання заряду, як змінної величини, дозволило поєднати кінцеві значення попереднього процесу (нерухомий ротор) із початковими наступного (вихід на пускові оберти). Таким чином, отримали математичний опис, який ураховує більшість параметрів розрядного кола іоністора. З’ясована можливість використання завищеної напруги іоністора, для збільшення накопиченої енергії.

Отримане теоретичне обґрунтування процесів, що дозволяє використати малий внутрішній опір кола стартера, наявність індуктивних складових, аномальну ємність іоністора для формування бажаної форми електромагнітного моменту. Це дозволить врахувати специфічні вимоги різноманітних систем гарантованого електропостачання

Біографії авторів

Анатолій Миколайович Панченко, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Кандидат технічних наук, доцент 

Кафедра електротехнічних систем комплексів озброєння та військової техніки 

Олег Петрович Смирнов, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра автомобільної електроніки

Андрій Олександрович Нечаус, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кандидат технічних наук

Кафедра автомобільної електроніки

Ірина Сергіївна Трунова, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра автомобільної електроніки

Анна Олегівна Борисенко, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра автомобільної електроніки

Павло Андрійович Сохін, Компанія Elcars

Директор

Посилання

  1. Morgos, J., Frivaldsky, M., Hanko, B., Drgona, P. (2019). Start-up power supply for automotive applications. Transportation Research Procedia, 40, 397–404. doi: https://doi.org/10.1016/j.trpro.2019.07.058
  2. Yuhimenko, V., Averbukh, M., Agranovich, G., Kuperman, A. (2014). Dynamics of supercapacitor bank with uncontrolled active balancer for engine starting. Energy Conversion and Management, 88, 106–112. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.08.033
  3. Kouchachvili, L., Yaïci, W., Entchev, E. (2018). Hybrid battery/supercapacitor energy storage system for the electric vehicles. Journal of Power Sources, 374, 237–248. doi: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.11.040
  4. Boccaletti, C., Elia, S., Salas M, E. F., Pasquali, M. (2020). High reliability storage systems for genset cranking. Journal of Energy Storage, 29, 101336. doi: https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101336
  5. Dell, R. M., Moseley, P. T., Rand, D. A. J. (2014). Batteries and Supercapacitors for Use in Road Vehicles. Towards Sustainable Road Transport, 217–259. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-404616-0.00007-4
  6. Pipitone, E., Vitale, G. (2020). A regenerative braking system for internal combustion engine vehicles using supercapacitors as energy storage elements - Part 1: System analysis and modelling. Journal of Power Sources, 448, 227368. doi: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.227368
  7. Ouyang, M., Zhang, W., Wang, E., Yang, F., Li, J., Li, Z. et. al. (2015). Performance analysis of a novel coaxial power-split hybrid powertrain using a CNG engine and supercapacitors. Applied Energy, 157, 595–606. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.12.086
  8. Saw, L. H., Poon, H. M., Chong, W. T., Wang, C.-T., Yew, M. C., Yew, M. K., Ng, T. C. (2019). Numerical modeling of hybrid supercapacitor battery energy storage system for electric vehicles. Energy Procedia, 158, 2750–2755. doi: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.02.033
  9. Rahman, A. U., Ahmad, I., Malik, A. S. (2020). Variable structure-based control of fuel cell-supercapacitor-battery based hybrid electric vehicle. Journal of Energy Storage, 29, 101365. doi: https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101365
  10. Yin, C., Wu, H., Locment, F., Sechilariu, M. (2017). Energy management of DC microgrid based on photovoltaic combined with diesel generator and supercapacitor. Energy Conversion and Management, 132, 14–27. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.11.018

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-25

Як цитувати

Панченко, А. М., Смирнов, О. П., Нечаус, А. О., Трунова, І. С., Борисенко, А. О., Сохін, П. А., & Багач, Р. В. (2021). Виявлення закономірностей сумісних електромагнітних та елетромеханічних перехідних процесів при живленні стартера від іоністора. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(5 (111), 19–25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.232423

Номер

Розділ

Прикладна фізика