Разработка системы электрического привода модульной конструкции для маломерных судов

КТУАЛЬНОСТЬ. Переход на электрический вид транспорта становится все более и более актуальным, ввиду развития технологий в области электрических двигателей и накопителей энергии. Одной из задач, поставленных перед специалистами в области электрического транспорта, сегодня является переход водных видов транспорта с двигателей внутреннего сгорания на полностью электрический привод. В данной статье приведен расчет системы электрического привода модульной конструкции для маломерных судов. ЦЕЛЬ. Целью является разработка системы электрического привода для маломерных судов, которая позволит применить электрический двигатель и накопители электроэнергии на водном транспорте. МЕТОДЫ. В основе разработки системы электрического привода лежит метод модельно-ориентированного проектирования. РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате получена блок схема установки для маломерного судна. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Создание систем электрического привода модульной конструкции  имеет низкую проработанность в отечественном машиностроении ввиду отсутствия развитой электротранспортной инфраструктуры, создание отечественных разработок в данной области носит стратегический характер для промышленности и энергетики.

1. Alipour M., Esen E., Kizilel R. Investigation of 3-D multi-layer approach in predicting the thermal behavior of 20 Ah Li-ion cells // Applied Thermal Engineering. 2019. Vol. 153. P. 620–632. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2019.03.020.

2. Safin, A. R. Thermal model of a linear electric machine / A. R. Safin, I. V. Ivshin, T. I. Petrov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : International Scientific Electric Power Conference 2019, ISEPC 2019, Saint Petersburg, 23–24 мая 2019 года. Vol. 643. – Saint Petersburg: Institute of Physics Publishing, 2019. – P. 012014.

3. Tsvetkov A.N., Safin A.R., Ivshin I.V. [et al.] Adaptive control system of the pumping unit // International Journal of Engineering and Advanced Technology. – 2019. – Vol. 8, No. 5 Special Issue 3. – P. 289-291. – DOI 10.35940/ijeat.E1064.0785S319. – EDN NJDAWF.

4. Çeven, S. Implementation of hardware-in-the-loop based platform for real-time battery state of charge estimation on li-ion batteries of electric vehicles using multilayer perceptron / S. Çeven, R. Bayır // International Journal of Intelligent Systems and Applications in Engineering. – 2020. – Vol. 8, No. 4. – P. 195-205. – DOI 10.18201/ijisae.2020466313. – EDN CYXKTT.

5. Patil M. S., Seo J.-H., Panchal S., Jee S. [et al.]. Investigation on thermal performance of water-cooled Li-ion pouch cell and pack at high discharge rate with U-turn type microchannel cold plate // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2020. Vol. 155. Article number: 119728. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119728.

6. Muñoz P. M., Humana R. M., Falagüerra T., Correa G. Parameter optimization of an electrochemical and thermal model for a lithium-ion commercial battery // Journal of Energy Storage. 2020. Vol. 32. Article number: 101803. DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101803.

7. Сафин А.Р., Хуснутдинов Р.Р., Копылов А.М. и др. Разработка метода топологической оптимизации электрических машин на основе генетического алгоритма // Вестник Казанского государственного энергетического университета. – 2018. – № 4(40). – С. 77-85. – EDN WKEPUG.

8. Разработка макета мобильной установки заряда электротранспорта и стенда для проведения испытаний / А. Р. Сафин, А. Н. Цветков, Т. И. Петров [и др.] // Естественные и технические науки. – 2023. – № 7(182). – С. 138-145. – DOI 10.25633/ETN.2023.07.09. – EDN NZWEGG.

9. Khanchandani K.B., Силовая электроника / K.В. Khanchandani // ISBN: 978-0-07- 058389-7 – С. 908-959.

10. Гуляев И.В. Векторное управление синхронным двигателем с постоянными магнитами / И.В. Гуляев, А.В. Волков, А.А. Попов и др. // Научно-технический вестник Поволжья. – 2015. – № 5. – С. 187-191.

11. Гуляев И.В. Работа асинхронизированного вентильного двигателя с потреблением чисто активной мощности со стороны якоря/ Тутаев Г.М., Юшков И.С., Волков А.В. // Актуальные проблемы электронного приборостроения труды XII международной конференции: АПЭП-2014. 2014. С. 241-244.

12. Ван Л. Прямое управление моментом для СДПМ / Л. Ван, Ю. Гао // Труды IEEE International Электрические машины и приводы конференция IEMDC. – 2007.– С. 403-406.

13. Гуляев И.В. Электропривод на базе асинхронизированного вентильного двигателя / И.В. Гуляев, А.В. Волков, А.А. Попов и др. // Научно-технический вестник Поволжья. – 2015. – № 1. – С. 70-73.

14. Development of an algorithm for the operation of a control station for a mobile electric vehicle charge unit . / A. R. Safin, A. N. Tsvetkov, E. I. Gracheva, T. I. Petrov // Вестник ПИТТУ имени академика М.С. Осими. – 2022. – No. 4(25). – P. 37-44. – EDN FLAYJK.

15. Петров Т.И., Сафин А.Р. Разработка и реализация стенда для подтверждения эффективности топологической оптимизации ротора синхронных двигателей с постоянными магнитами // Вестник Казанского государственного энергетического университета. – 2021. – Т. 13, № 2(50). – С. 100-108. – EDN YRAJUO.

16. Развитие технологии мобильных зарядных станций для электромобилей / А. Р. Сафин, И. В. Ившин, А. Н. Цветков [и др.] // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2021. – Т. 23, № 5. – С. 100-114. – DOI 10.30724/1998-9903-2021-23-5-100-114. – EDN YIGCHH.

17. Моделирование работы оборудования мобильной зарядной установки для заряда электротранспорта с целью подтверждения соответствия группам климатического и механического исполнения / Т. И. Петров, А. Р. Сафин, Е. И. Грачева [и др.] // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. – 2022. – Т. 25, № 4. – С. 365-377. – DOI 10.21443/1560-9278-2022-25-4-365-377. – EDN JILKEG.

18. Firago B. I., Vasil’ev D. S. (2016) Vector Systems Control of Electrical Drives. Minsk, Vysheishaya Shkola Publ. 159 (in Russian).

19. Сафин, А. Р. Оптимизация модели синхронного двигателя с постоянными магнитами для снижения времени расчета вращающего момента / А. Р. Сафин, Т. И. Петров // Вестник ПИТТУ имени академика М.С. Осими. – 2021. – № 3(20). – С. 31-37. – EDN TBKBRC.

20. Сафин А.Р., Петров Т.И., Копылов А.М. и др. Метод проектирования и топологической оптимизации роторов синхронных двигателей с постоянными магнитами // Вестник Казанского государственного энергетического университета. – 2020. – Т. 12, № 2(46). – С. 45-53. – EDN EUUONN.

21. Laser Control and Measuring Complex for Non-contact Vibration Control of the Power Transformer Technical Condition / V. Basenko, O. Vladimirov, I. Ivshin [et al.] // Lecture Notes in Civil Engineering. – 2022. – Vol. 190. – P. 157-167. – DOI 10.1007/978-3- 030-86047-9_17. – EDN EIGGGZ.

22. 3D модель силового трансформатора для исследования его технического состояния по вибрационным параметрам / В. Р. Басенко, М. Ф. Низамиев, И. В. Ившин, О. В. Владимиров // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2022. – Т. 24, № 3. – С. 130-143. – DOI 10.30724/1998-9903-2022-24-3-130-143. – EDN TTLTLL.