0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое модулятор двигателя

Исследование пропорционального модулятора давления на основе линейного двигателя электромагнитного типа

  • Аннотация
  • Об авторах
  • Список литературы
  • Cited By

Аннотация

Проведено исследование рабочего процесса пропорционального модулятора давления с линейным электродвигателем электромагнитного типа (ЛЭДЭТ). Для определения рабочих характеристик ЛЭДЭТ составлена принципиальная схема, состоящая из системы питания и управления. Система питания представляет собой автономный полумостовой инвертор. На вход преобразователя подается постоянное напряжение 12 В. Фаза двигателя питается от инвертора, в состав которого входят транзисторные ключи и диоды. Система управления автономным инвертором состоит из двух каналов – канала ограничения тока и канала линейного перемещения. Исследование основано на результатах численного и имитационного моделирования рабочих процессов ЛЭДЭТ. Численное моделирование выполнено и исследовано методом конечных элементов в среде FEMM. Геометрия модели ЛЭДЭТ заключена в область воздуха с электромагнитной проницаемостью, равной 1. Начальный радиус генерации сетки для области рабочего зазора составляет 0,5 мм, а для других областей установлен адаптивный метод генерации. Для определения непрерывной степенной функции в любой точке интервала варьирования тока i и перемещения x функции потокосцепления и электромагнитной силы аппроксимированы полиномами при помощи приложения Curve Fitting. Имитационная модель ЛЭДЭТ пропорционального модулятора построена в среде MatLab Simulink. Для решения математической модели в системе MatLab Simulink выбран неявный метод Рунге – Кутта, использующий формулы обратного дифференцирования 2-го порядка с переменным шагом. Уравнение электрической цепи фазы индукторного двигателя составлено согласно второму закону Кирхгофа. Тяговые характеристики ЛЭДЭТ получены путем перемещения запорно-регулирующего элемента (ЗРЭ) от 0 до 6 мм с шагом 1 мм при изменении магнито-движущей силы (МДС) в обмотке от 0 до 2 А с шагом 0,1 А. Установлено, что для перемещения ЗРЭ на 6 мм при скорости 40 мм/с с дискретностью 0,15 мм максимальное значение силы тока в обмотке ЛЭДЭТ равно 2,5 А. При этом значение электромагнитной силы равно 120 Н. Это позволяет повысить точность регулирования давления в тормозном приводе на 12,3 %. Предложены решения, повышающие быстродействие ЛЭДЭТ. Описаны характеристики двигателя и определены численные параметры ЛЭДЭТ. Разработанная имитационная модель позволяет исследовать функциональные свойства и динамические характеристики пропорционального модулятора с относительной погрешностью 4,07 %.

Ключевые слова

Об авторах

Кандидат технических наук, доцент

Адрес для переписки Залогин Максим Юрьевич – Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, ул. Ярослава Мудрого, 25, 61002, г. Харьков, Украина Тел.: +375 057 707-37-69 zalogin@khadi.kharkov.ua

Доктор технических наук, профессор

Доктор технических наук, профессор

Кандидат технических наук, доцент

Кандидат технических наук, доцент

Список литературы

1. Рыжих, Л. А. Особенности электронно-пневматической тормозной системы транспортных средств / Л. А. Рыжих, Д. Н. Леонтьев // Автомобильный транспорт: сб. науч. трудов. Харьков: Харьковский национальный автомобильно-дорожный ун-т, 2011. № 29. С. 68–70.

2. Анализ и выбор принципов управления электропневматическими модуляторами рабочей тормозной системы автомобилей / Д. Н. Леонтьев [и др.] // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Сер. Автомобілета тракторобудування. 2012. № 60. С. 67–72.

3. Єріцян, Б. Х. Моделювання комбінованої системи нахилу кузову швидкісного рухомого складу залізничного транспорту / Б. Х. Єріцян, Б. Г. Любарський, Д. І. Якунін // Східно-Європейський журнал передових технологій. 2016. Т. 80, № 9. С. 4–17.

4. Математична модель роботи електропривода стрілочного переводу на базі лінійного двигуна / С. Г. Буряковский [и др.] // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспортi. 2015. № 3 С. 59–65.

5. Thoms, E. K. The Human Aspect in the Design of Footbrake Valve / Е. К. Thoms // Braking of Road Vehicle: Conf. Proc. London, 1983. Р. 59–64.

6. Реализация интеллектуальных функций в электроннопневматическом тормозном управлении транспортных средств / А. Н. Туренко [и др.]. Харьков: ХНАДУ, 2015. 450 с.

7. Системы автоматического регулирования и практическая реализация алгоритма управления их исполнительными механизмами / С. И. Ломака [и др.] // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Сер. Транспортное машиностроение. 2009. № 47. С. 9–18.

8. Черных, И. В. Моделирование электротехнических устройств в MatLab, SimPowerSystem и Simulink / И. В. Черных. М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. 288 с.

9. Уайт, Д. Электромеханическое преобразование энергии / Д. Уайт, Г. Вудсон. М.: Энергия, 1964. 528 с.

10. Information on http://femm.berlios.de.

11. Имитационное моделирование электропривода на базе линейного шагового привода / Б. Г. Любарский [и др.] // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Сер. Транспортное машиностроение. 2010. № 38. С. 62–71.

12. Meeker, D. Finite Element Method Magnetics [Electronic resource] / D. Meeker. 2013. Magnetics Tutorial. Available at: http://www.femm.info/wiki/MagneticsTutorial.

13. Sylvester, P. P. Finite Elements for Electrical Engineers / Р. Р. Sylvester. Cambridge University Press, 1990.

14. ДСТУ 3649–97: Засоби транспортні дорожні. Експлуатаційні вимоги безпеки до технічного стану та методи контролю. Киев: Держстандарт України, 1998. 13 с. (Національний стандарт України).

Для цитирования:

Залогин М.Ю., Любарский Б.А., Шуклинов С.Н., Михалевич Н.Г., Леонтьев Д.Н. Исследование пропорционального модулятора давления на основе линейного двигателя электромагнитного типа. НАУКА и ТЕХНИКА. 2018;17(5):440-446. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-5-440-446

Читать еще:  Электрические двигатели поиск неисправностей

For citation:

Zalohin M.Yu., Liubarskyi B.A., Schuklinov S.N., Mychalevych M.G., Leontiev D.V. Study of Proportional Pressure Modulator on the Basis of Electromagnetic-Type Linear Motor. Science & Technique. 2018;17(5):440-446. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-5-440-446


Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

  1. Наука
  2. Видання
  3. Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України
  4. 2(35)’2019
  5. Система запуска двигателя вертолета с цифровым широтно-импульсным модулятором напряжения питания бесколлекторного двигателя постоянного тока

Система запуска двигателя вертолета с цифровым широтно-импульсным модулятором напряжения питания бесколлекторного двигателя постоянного тока

Анотация: Разработана система запуска газотурбинного двигателя (ГТД) вертолета, в которой управление комутато- ром бесколлекторного двигателя постоянного тока (БДПТ) осуществляется с помощью цифрового блока с cинусоидальним законом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). В результате снижаются амплитуды высших гармоник в напряжении питания БДПТ и из системы запуска исключается дискретная силовая звено, регулирующего постоянное напряжение на входе коммутатора, улучшает КПД и снижает электромагнитные помехи. полученная передаточная функция коммутатора БДПТ, система управления которого реализует закон синусоидальной ШИМ. В ней, в отличие от известных представлений, учтена дискретность системы в широком диапазоне регулирования. пред- НОВОСТЬ рекомендации по настройке регулятора системы на конечную продолжительность процесса запуска ГТД.

Ключевые слова: Бесколлекторный двигатель постоянного тока, широтно-импульсный модулятор, передаваться льна функция, цифровой регулятор, постоянное запоминающее устройство, оптимизация

Список литературы

1. Цалимов Г.Ф. Разработка электронных блоков управления стартер-генераторами для систем запуска авиацион-ных двигателей / Г.Ф. Цалимов, С.В. Козюра, Е.Е. Васько // Вестник двигателестроения. – 2015. – № 2. – С. 102-105.
2. Денисов А.И. Совершенствование системы бортового электропитания и запуска газотурбинных двигателей вер-толетов / А.И. Денисов, Е.А. Бурсала, К.В. Башинский // Системи озброєння і військова техніка. – 2016. – №4(48). – С. 10-15.

3. Особенности стартовой раскрутки ГТД с помощью встроенной вентильной машины / И.Е. Китайчук, В.С. Михеев, Е.А. Модиевский, Б.В. Остроумов // Аэрокосмическая техника и технологии. – 2009. – № 8(65). – С. 143-147.

4. Матрицы возможных состояний автономного инвертора напряжения (АИН) в системе запуска газотурбинного двигателя (ГТД) военно-транспортного самолета / В.Г. Башинский, А.И. Денисов, Е.А. Бурсала, О.Л. Шаповалов // Збір-ник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. – 2017. – № 1(50). – С. 6-11.
5. Fang J. Instantaneous torque control of small inductance brushless DC motor / J. Fang, X. Zhou, G. Liu // IEEE Trans. Power Electron. Dec. – 2012. – Vol. 27, No. 12. – P. 4952-4964.

6. Fang J. Precise accelerated torque control for small inductance brushless DC motor / J. Fang, X. Zhou, G. Liu // IEEE Trans. Power Electron. Mar. – 2013. – Vol. 28, No. 3. – P. 1400-1412.

7. A novel starting method of the surface permanent-magnet BLDC motors without position sensor for reciprocating compressor / K.W. Lee, D.K. Kim, B.T. Kim, B.I. Kwon // IEEE Trans. Ind. Appl. Jan./Feb. – 2008. – Vol. 44, No. 1. – P. 85-92.
8. Ku M. A novel sensorless starting method of BLDC motor for large inertia system / M. Ku, Y. Li // in Proc. IEEE Elec-tron. Mech. Eng. Inf. Technol. – 2011. – P. 3449-3452.

9. Wang Z. A simple startup strategy based on current regulation for back-EMF-based sensorless control of PMSM / Z. Wang, K. Lu, F. Blaabjerg // IEEE Trans. Power Electron. – 2012. – Vol. 27, No. 8. – Р. 3817-3825.

10. Denisov Y. Power Factor Corrector Based on Parallel Quasi-Resonant Pulse Converter with Fast Current Loop / Y. Denisov, S. Stepenko // Electrical, Control and Communication Engineering. – 2013. – Vol. 3. – P. 5-11.

11. Zero–current–switched quasi–resonant boost converter in power factor correction application / S. Tomioka, S. Abe, M. Shoyama, T. Ninomiya, E. Firmansyah // Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC): Twenty–Fourth Annual IEEE. – 2009. – P. 1165-1169.
12. A zero–current–switch quasi–resonant boost converter with transformer compensated clamp circuit / S. Tomioka, S. Abe, M. Shoyama, T. Ninomiya, E. Firmansyah // EPE, Barcelona. – 2009. – P. 1-8.

13. Steady state characteristics of active–clamped full–wave zero–current–witched quasi–resonant boost converters / S. Tomioka, S. Abe, M. Shoyama, T. Ninomiya, E. Firmansyah // Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC): Twenty–Fourth Annual IEEE. – 2009. – P. 556-560.

Какие бывают FM-модуляторы

Если вы сейчас поняли, что вот именно фм-модулятора не хватает для полного счастья, перед покупкой нужно разобраться в характеристиках и возможностях этого устройства. Итак, что же он может:

  • Взять музыку с флешки и запустить ее через аудиосистему вашего автомобильного радио. Используют его, если в машине установлена магнитола старой конструкции, без слотов для карт памяти, зато с хорошими качественными динамиками. Или же для воспроизведения музыки с файлов, формат которых не читается магнитолой. Как правило, FM-трансмиттеры без проблем читают музыкальные файлы любых форматов и расширений.
  • Подключиться к смартфону через проводное соединение (3,5 мм или USB) и воспроизводить музыку с внутренней памяти телефона.
  • Подключиться к смартфону через Bluetooth соединение, проигрывать музыку, выводить на аудиосистему звук с динамика и принимать звук на микрофон. Другими словами, FM-трансмиттер может обеспечить беспроводную громкую связь для приема звонков.
  • Заряжать мобильные устройства. К USB разъёмам можно подключить свой телефон или другие гаджеты и заряжать во время поездки.
Читать еще:  Эл схема ваз 2115 инжектор вентилятор охлаждения двигателя

Как выбрать и подключить
качественный FM-трансмиттер

Автомобильный FM-трансмиттер: что это такое и как он работает

FM-трансмиттер или FM-модулятор — компактный гаджет для запуска музыки со смартфона, флешки или карты памяти для старых моделей авто с обычными магнитолами. Он работает от прикуривателя и транслирует звук через акустику авто. Нужно только настроить автомагнитолу на частоту вещания трансмиттера — её можно найти на экране гаджета.

FM-трансмиттер изучает файловую систему флешки, карты памяти или мобильного девайса на наличие аудиофайлов, а затем на небольшой мощности транслирует музыку в эфир. Автомагнитола принимает сигнал и воспроизводит звук через свои динамики или подключенные колонки. Запомните, трансмиттер чувствителен к помехам от крупных радиопередатчиков и электрооборудования автомобиля.

Как выбрать FM- трансмиттер

Стоимость

Цена трансмиттеров зависит от возможности модулятора. Бюджетные модели до 800 рублей просто воспроизводят музыку по порядку в каталоге. У модулятора всего несколько кнопок и монохромный дисплей. У гаджета нет собственной памяти, а качество звука — на среднем уровне. Также в пробке радиочастоты других авто будут перебивать связь трансмиттера и аудиосистемы вашей машины. Поэтому не удивляйтесь «шумам» при проигрывании.

У трансмиттеров среднего класса за 800-1500 рублей есть собственная память и цветной экран. Они подключаются к смартфонам, воспроизводят аудиофайлы в любом порядке и составляют плей-листы.

У трансмиттеров премиум-сегмента от 1500 рублей — большой цветной дисплей, поддержка Bluetooth, множества аудиоформатов, помимо стандартных MP3 и WMA, и даже видео. Ими можно управлять через мобильное приложение.

Модуляторы с Bluetooth

Поддержка Bluetooth подходит для подключения смартфона к трансмиттеру. Радиус действия трансмиттера — 5-10 метров. Поэтому сигнал во всем авто будет стабильным, даже отвечая на звонки по громкой связи.

Характеристики трансмиттеров

Диапазон частот. Большинство FM-трансмиттеров работает в диапазоне FM (87,5 — 108 МГц). Но некоторые производители выпускают модели с сокращенным частотным диапазоном, например, 87,5 — 92 МГц. Такие гаджеты сложнее настраивать — при подключении подходящие частоты могут оказаться заняты.

Наличие или отсутствие дисплея — трансмиттеры с экраном показывают трек, а премиум-модели еще и видео.

Входное напряжение. Многие FM-трансмиттеры работают при напряжении тока 12/24В. Но есть модели, которым нужен ток 12В. Чтобы пользоваться ими в больших автомобилях с двигателем, работающим на дизельном топливе, понадобится специальный адаптер, ведь напряжение их бортовой сети — 24 В, и без адаптера гаджет сгорит.

Поддержка устройств — от модуляторов с USB-разъемом для флешек до трансмиттеров со слотом для карты памяти SD/MMC или microSD и возможностью подключения смартфонов, планшетов и цифровых плееров, в том числе через линейный вход AUX. Также есть модели, у которых одновременно есть USB-разъем, слот для карты памяти, вход AUX и Bluetooth.

Поддержка устройств Apple. Большинство моделей универсальны, но иногда выпускают устройства, которые работают только с сервисами Google, поэтому проверьте совместимость модулятора с «яблочной» продукцией.

Управление. Самый популярный вариант — кнопочная панель, реже встречаются модели с пультом дистанционного управления (он регулирует настройки и переключает треки даже за пределами кабины).

Положение корпуса. Есть модели с шарнирной конструкцией, чтобы повернуть трансмиттер в удобное для вас положение.

Как подключить трансмиттер к автомагнитоле через Bluetooth

1. Вставьте трансмиттер в прикуриватель и включите радиоприемник автомобиля.

2. Найдите свободную частоту в FM-диапазоне — от 87,5 до 108 МГц — и запомните ее. В некоторых моделях трансмиттеров нужная частота указана на дисплее.

3. Настройте аналогичную частоту на FM-трансмиттере с помощью кнопок, пульта дистанционного управления или через мобильное приложение.

4. Вставьте флешку, карту памяти в слот на корпусе трансмиттера или подключите смартфон по Bluetooth. У моделей среднего и премиального сегмента на корпусе есть светодиод, который мерцанием или сменой цвета показывает соединение.

Как настроить качественное воспроизведение музыки с FM-модулятора

У трансмиттеров могут быть шумы, помехи или искажения во время воспроизведения и низкое качество звука. В первом случае на трансмиттер может влиять работа генератора. Если шипение из динамиков и другие неприятные звуки возникают только при прослушивании музыки в пределах города — переключитесь на другую свободную частоту.

Качество звука у трансмиттера также зависит от аудиофайла. Он срезает высокие частоты и басы, а звук кажется бедным и плоским. Если у трансмиттера есть выход AUX для подключения к автомобильной акустике — используйте его. Кабель обеспечивает более высокое качество звука, чем Bluetooth. Также можно «покрутить» эквалайзер автомагнитолы или FM-трансмиттера. Просто добавьте «верхи» и «низы», чтобы звук стал насыщенным. Можно НЧ-фильтр понизить до 160 Гц, а фильтр высоких частот вообще отключить. Если в эквалайзере есть настройки для разных стилей музыки — выбирайте, что вам подходит (pop, rock или jazz).

Читать еще:  Что такое тормоз двигателя на ман тга

Зачем нужен FM модулятор для авто

FM модулятором называют небольшое радиоэлектронное устройство, которое применяется для воспроизведения звуковых файлов, находящихся на специальном флэш накопителе. Однако модулятор не имеет в своей системе ни колонок, ни усилителя. Он является лишь передатчиком между автомобильным радио и флэш накопителем. Модуляторы зарекомендовали себя как самая дешевая альтернатива дорогой магнитоле, имеющий специальный разъем под USB или любой другой накопитель.

Принцип действия у этого устройства следующий. Оно подключается к бортовой сети автомобиля и настраивается под определенную волну, выбранную водителем. В это же время, радио, установленное в автомобиле, настраивается на ту же волну. Теперь флэш карта подключается к модулятору, и он преобразует воспроизведение аудио файлов в радиоволну на требуемой частоте. Радиоприемник автомобиля получает этот сигнал и музыка, находящаяся на карте, воспроизводится в колонках радиоприемника. Управление списком воспроизведения осуществляется при помощи клавиш, расположенных на самом передатчике.

Вот так мы получаем магнитолу, которая имеет возможность воспроизведения звуковых файлов с флэш карты. На самом деле, это очень удобно.

  1. Подключите трансмиттер к прикуривателю, чтобы корпус устройства не закрывал кнопки и регуляторы на передней панели;
  2. Включите FM-радио в штатной магнитоле;
  3. Настройте частоту на 88,0 или 87,5 МГц для минимального количества помех;
  4. Установите с помощью кнопок, которые расположены на корпусе трансмиттера, или дистанционного пульта управления аналогичную частоту;
  5. Вставьте флешку в модулятор, если такая функция предусмотрена;
  6. Воспроизведение музыкальных композиций начнётся в автоматическом режиме.

При выборе модулятора необходимо обращать внимание на следующие характеристики:

1. Доступные частоты

Чем шире диапазон рабочих радиочастот, тем лучше. Указывается производителем в инструкции по эксплуатации. Стандартная автомагнитола имеет диапазон 87,5 — 108 МГц. Шаг – 0,1 МГц. Дешёвый модулятор работает в ограниченном спектре частот, а более дорогой и функциональный вещает во всем диапазоне. В первом случае владелец ТС ограничен в выборе свободных волн, а с широкодиапазонным FM-трансмиттером таких трудностей не возникнет.

2. Наличие жидкокристаллического дисплея

LED- или ЖК-экран, который установлен в трансмиттере, — приятное и удобное дополнение. Различается размерами, чёткостью и удобством считывания информации. Упрощает процесс управления FM-модулятором. Полезен при поиске любимой композиции, изменении настроек и т.д.

Выбирайте устройство одновременно с качественным, хорошо читаемым и не слишком крупным дисплеем. Большой жидкокристаллический экран приводит к увеличению габаритных размеров устройства. В результате модулятор выглядит громоздко и чужеродно в интерьере транспортного средства, занимает дополнительное пространство.

3. Поддержка Bluetooth

Удобная функция для беспроводной связи модулятора со смартфоном. Если Вы не воспроизводите музыку через мобильное устройство, то наличие Bluetooth-модуля в трансмиттере не обязательно.

4. Питание

Обращайте внимание на поддерживаемое напряжение питания трансмиттера. Он должен совпадать с напряжением в бортовой автомобильной сети. Модуляторы с универсальным питанием, т.е. подходящие для работы в 12- и 24-вольтных бортовых сетях, стоят чуть дороже.

5. Габаритные размеры

Компактные и недорогие модуляторы подходят для автомобилей с разным расположением прикуривателя. При выборе более крупного устройства проверяйте наличие свободного пространства в передней части машины.

6. Комплектация

Вместе с модуляторами могут быть предусмотрены карты памяти, пульты дистанционного управления и другое оборудование. Это приводит к расширению функциональных возможностей и удорожанию устройств.

При выборе ФМ-модулятора обращайте внимание на дизайн, качество сборки и т.д.

Видео:Xiaomi Roidmi 2S. Самый лучший FM модулятор с Bluetooth.

Из чего состоит FM-модулятор?

Что такое FM-модулятор? Как выбрать FM-трансмиттер?

FM-трансмиттер представляет собой компактное устройство с миниатюрным цифровым дисплеем разъемом под флеш-накопитель (USB 2.0 в более дорогих моделях разъем под карты miniSD или microSD). Управление FM-модулятором осуществляется двумя способами, при помощи кнопок управления расположенных непосредственно на самом устройстве, а также с пульта ДУ. В качестве источника питания FM-модулятор использует гнездо прикуривателя.

Как и большинство устройств FM-трансмиттеры делятся на: «бюджетные», «средняковые» и «продвинутые» модели.

«Бюджетники», как и полагается содержат минимум опций, только все самое необходимое, то есть — считывание, проигрывание, транслирование на FM-волны.

«Среднячки» могут похвастаться более богатым набором функций и возможностей, среди которых: работа с несколькими форматами записи (mp3, AAC, WMA), наличие разъемов под карты памяти miniSD, microSD, информативный дисплей с подсветкой, более широкий FM-диапазон.

«Продвинутые» FM-модуляторы в своем арсенале имеют множество функций и всяческих полезностей, поддерживают практически все аудиоформаты, позволяют создавать «плейлисты», имеют большой качественный дисплей, поддерживают все известные флеш-накопители, умеют работать с телефонами (принимать звонки, громкая связь, контакты). Кроме того, некоторые модели воспроизводят видео распространенных форматов и имеют встроенный Bluetooth.

Ведущими производителями FM-модуляторов являются компании: Ritmix, Digma, Proline. Ниже, я привел характеристики наиболее популярных моделей:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector