ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 681.51

Технічна механіка, 2023, 4, 50 - 59

АЛГОРИТМИ СТАБІЛІЗАЦІЇ ШВИДКОСТІ ОБЕРТІВ РОТОРА ДАР’Є ВІТРО-ЕНЕРГЕТИЧНОЇ УСТАНОВКИ, КЕРОВАНОГО ЗМІНАМИ ДОВЖИНИ ЛОПАТЕЙ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2023.04.050

Тарасов С. В., Молотков О. Н.

Тарасов С. В.
Інститут транспортних систем і технологій Національної академії наук України,
Україна

Молотков О. Н.
Інститут транспортних систем і технологій Національної академії наук України,
Україна

      Характерною особливістю світової енергетики є надання дедалі більшої уваги розвитку відновлюваних джерел енергії. Складнощі забезпечення традиційними джерелами енергії – газом, вугіллям, нафтопродуктами, а також світові тенденції переходу до екологічно чистих джерел призводять до необхідності пошуку та заміни традиційних джерел. Серед альтернативних джерел енергії широкого поширення набули вітроенергетичні установки, що розміщуються на сприятливих територіях. Сучасні вітроенергетичні установки можуть бути двох типів: вертикально- або горизонтально-осьовими. Вертикально-осьові вітроенергетичні установки, на відміну від горизонтально-осьових, мають низку специфічних конструктивних переваг, таких як, наприклад, нечутливість до змін напряму вітру, які суттєво спрощують конструкцію і підвищують надійність вітроенергетичної установки. Обидва типи вітроенергетичних установок представляють собою складні в динамічному плані системи, які працюють в різних режимах, обумовлених як динамічними, так і технологічними і конструктивними особливостями. Узгодження перелічених особливостей покладається на відповідні системи керування, що здійснюють управління роботою ротора вітроенергетичної установки за допомогою залучення додаткових пристроїв, наприклад, генераторів різних типів. В сфері горизонтально-осьових вітроенергетичних установок розвинені підходи для вирішення ряду завдань управління системами, які використовують принцип зміни площі поверхні, що омітається. Розвиток такого підходу по відношенню до вертикально-осьових вітроенергетичних установок представляється задачею важливою та перспективною. Метою статті є розробка ефективних алгоритмів стабілізації швидкості обертів ротора вітроенергетичної установки, що забезпечують використання принципу зміни площі поверхні, яка омітається, а саме використання розсувних лопатей. Методами вирішення задачі є методи класичної теорії автоматичного управління і математичного моделювання. Новизна отриманих результатів полягає в розповсюджені концепції регулювання шляхом зміни площі, що омітається, на вертикально-осьові вітроенергетичні установки із ротором Дар’є, синтезі ефективних алгоритмів стабілізації швидкості обертів ротора вертикально-осьових вітроенергетичних установок із ротором Дар’є, керованих зміною довжини лопатей та визначення умов їх стійкості. Розроблені алгоритми можуть бути використані при обґрунтуванні конструктивних рішень під час проєктування вертикально-осьових вітроенергетичних установок із ротором Дар’є.
     

вітроенергетичні установки, ротор Дар'є, стабілізація обертів, стійкість, математичне моделювання

1. Дзензерский В. А., Тарасов С. В., Костюков И. Ю. Ветроустановки малой мощности. К.: Наук. думка, 2011. 592 с.

2. Оборский Г. А., Моргун Б. А., Бундюк А. Н. Построение математической модели ветроэлектрической установки как объекта управления оборотами ротора. Праці Одеського політехнічного університету. 2013. Вип. 2(41). С. 142–147.

3. Зубова Н. В., Удалов С. Н. Основные принципы управления ветроэнергетической установкой. Научный вестник НГТУ. 2012. № 3(48). С. 53–161.

4. Sharma R. N., Madawala U. The Concept of Smart Wind Turbine System. 16-th Australasian Fluid Mechanics Conference, Crown Plaza, Gold Coast, Australia, December 2–7, 2007. P. 481–486.

5. Тарасов С. В., Редчиць Д. О., Тарасов А. С., Дорош О. В. Модель динаміки ротора Дар’є змінної конфігурації. Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції «Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні» (ІТММ-2023), 22 березня 2023 р. Зб. наук. праць. Дніпро: Український державний університет науки і технологій. 2023. С. 208–211. https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2023.01.057

6. Tiago Andre dos Santos Marques. Control and Operation of a Vertical Axis Wind Turbine. Dissertacao. 2014. 83 с. URL: https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/844820067124338/dissertacao.pdf (дата звернення 17.06.2023).

7. Бесекерский В. А., Попов Е. Н. Теория систем автоматического управления. СПб.: Изд-во «Професия», 2003. 752 с. (Серия: Специалист).

Copyright (©) 2023 Тарасов С. В., Молотков О. Н.

Copyright © 2014-2023 Технічна механіка