Построение оптимизированной модели СПП с выбором оптимальной индуктивности реактора

4.2 Построение оптимизированной модели СПП с выбором оптимальной индуктивности реактора

При решении реальных задач объект обычно характеризуется не одним, а несколькими показателями (критериями) функционирования. При оптимизации требования к ним могут быть противоречивыми, т. е. улучшая один показатель, неминуемо ухудшается часть остальных. Поэтому возникает задача определения некоторой компромиссной точки, в равной степени удовлетворяющей всем требованиям. Как правило, результаты по каждому отдельному показателю качества будут хуже, чем в случае однокритериальной оптимизации по этому параметру. [21]

Критерии – это показатели, по которым сравнивают оптимальное значение индуктивности. В качестве критериев сравнения выбираем:

1)  быстродействие системы τ, которое определяется по формуле:

(4.4)

где L_я – индуктивность обмотки якоря двигателя;

R_я – сопротивление обмоток якоря двигателя;

2)  граничный прерывистый ток I_dгр., значение которого определяется с помощью длительности протекания выпрямленного тока λ:

(4.5)

3) масса сглаживающего реактора, которая определяется по методике, описанной в п. 3.2.5.

Далее необходимо определить значимость критериев с помощью весовых коэффициентов. Поскольку задача определения весовых коэффициентов значимости является очень сложной, используем субъективный выбор: для 1-го критерия весовой коэффициент а = 0,6; для 2 го критерия – а = 0,3; для 2-го критерия – а =0,1.

Тогда многокритериальный оптимум вычисляется по формуле:

(4.6)

где а_i – весовой коэффициент;

Q_i – значение локального критерия;

Q_max – максимальное значение критерия.

Многокритериальный оптимум Q выбираем по минимальному значению. Алгоритм по нахождению многокритериального оптимума представлен на рис. 4.8. По данному алгоритму создана программа, которая была написана на языке Pascal. Программа представлена в Приложении А.

Рисунок 4.8 – Алгоритм оптимизации

Таблица 4.2 – Результаты многокритериальной оптимизации

Рисунок 4.9 – Зависимость быстродействия от индуктивности τ = f(L_d)

Рисунок 4.10 – Зависимость массы от индуктивности m = f(L_d)

Рисунок 4.11 – Зависимость тока от индуктивности I_d = f(L_d)

Рисунок 4.12 – График для определения оптимального значения индуктивности

Таким образом, оптимальное значение индуктивности будет определяться при минимальном значении оптимума, равное Q_min = 0,36: L_{d опт.} = 2 мГн. Данной индуктивности соответствует реактор со стержневым ленточным магнитопроводом типа ПЛ6,5х12,5х16 с такими расчетными параметрами:

- V_см = 3,52 см³ – активный объем магнитопровода;

- S_см = 0,73 см² – активная площадь сечения магнитопровода;

- S_ок = 1,28 см² – площадь окна;

- l_ср.м = 3,69 см – средняя длина витка;

- m = 37 г – масса магнитопровода

и полной массой М, равной 441 г.

Значение оптимизированной индуктивности не соответствует значению рассчитанной, так как критерии и весовые коэффициенты выбирались субъективно.

5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

5.1 Общие требования

1. Испытания должны проводиться в нормальных климатических условиях по ГОСТ 15150 при номинальном напряжении сети, если в методах контроля не оговорены другие условия.

2. Контрольно-измерительные приборы и инструменты, применяемые при измерениях и испытаниях, должны быть поверены в сроки и в порядке, установленном ДСТУ 2708 и обеспечивать контроль параметров с заданной точностью.

Не допускается проведение испытаний на неаттестованном оборудовании и средствах измерений, срок обязательных поверок которых истек. Испытательное оборудование должно быть аттестовано по ГОСТ 24555.

3. При внешнем осмотре и проверке соответствия экспериментальной установки комплекту документации следует проверить:

- внешний вид стенда, в том числе чистоту поверхностей, качество защитных покрытий, пайки; упаковку на соответствие требованиям конструкторской документации;

- качество электрических контактных соединений должно проверяться щупом класса точности II, толщиной 0,03 мм. Проверке подлежат электрические контактные соединения проводов постоянного и переменного тока;

- правильность сборки и монтажа;

- соответствие деталей и сборочных единиц преобразователя сборочным чертежам и электрическим схемам.

Соответствие электрическим схемам должно проверяться любым методом, позволяющим установить наличие всех необходимых и отсутствие лишних электрических связей;

- наличие и качество надписей и маркировки по ГОСТ 18620.

Внешний вид, комплектность и монтаж должны быть проверены визуально.

Похожие работы

Энергосбережение материального склада при помощи ветроэнергетической установки с вертикальным валом

Скачать

17329

11

10

... – нагнетательный насос 2.   Выбор и обоснование конструкции энергоагрегата. Для энергоснабжения материального склада мы выбираем ветроэнергетическую установку, т.к. использование солнечных коллекторов в зимнее время неэффективно. По заданию нам дана ветроэнергетическая установка с вертикальным валом. Такая установка дает нам возможность разместить редуктор и ...

Разработка эффективной системы энергоснабжения на основе ВИЭ

Скачать

71494

16

56

... формулой: , (2.3.14.) где: Eа- емкость аккумулятора, А ч; Uа- напряжение аккумулятора, В. Принимаем Еа = 10(6СТ-210) = 2100 Ач. Таким образом, параметры энергосистемы на основе ВИЭ следую­щие: Основной источник В-установка, Рв= 3 кВт; Дополнительный источник С-установка, Рс= 0,72 кВт; Резерв, аккумуляторы 6СТ-75 Еа= 10*210 =2100 Ач. 3. ...

Разработка эффективной системы энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии туристической базы пансионата "Колос"

Скачать

109448

20

7

... северных регионов за счет возведения двойной оболочки здания с использованием солнечной энергии можно обеспечить до 40% экономии тепла. Учитывая развитие технологий возобновляемой энергетики, с должной долей уверенности можно сказать о реальной возможности создания эффективной системы энергоснабжения удаленных от центральной энергосети сельских домов при условии комбинированного использования ...

Разработка энергосберегающей системы с использованием альтернативных источников энергии

Скачать

64964

5

0

... соответствующие требованиям технической. 5 Энерго- и материалосбережение Для эффективного материалосбережения при разработке энергосберегающей системы освещения были применены следующие методы: 1.         Уменьшение размеров печатной платы за счет увеличения плотности компоновки и рационального использование пространства платы, что экономит текстолит, затрачиваемый на изготовление платы. ...