Моделирование подзарядки аккумуляторной батареи посредством рекуперации

Описание процесса

Рекуперативное торможение асинхронного двигателя — это режим, при котором двигатель работает как генератор, преобразуя кинетическую энергию вращающегося ротора в электрическую. Данный режим характерен для лифтов, ленточных погрузчиков, подъёмных кранов и других устройств где предполагается подъём и спуск груза. Такой режим работы позволяет расходовать энергию при подъёме груза и генерировать при спуске (когда двигатель вращается по инерции). В общем случае энергия возвращается обратно в сеть, в рамках данной модели генерируемая энергия будет использоваться для зарядки аккумулятора.

Параметры двигателя

# параметры двигателяUₙ = 380f = 50f₁ = fPₙ = 7500.0Uₙ = 380p = 2R₁ = 0.6593049031949735X₁σ = 0.4861804567417254R₂ = 0.32521057126385705X₂σ = 0.4861804567417254Xₘ = 24.5206953572337J = 0.02Mₙ = 49.22317827584392

Динамическая модель

Результаты моделирования

plot(I1_a.time, [I1_a.value I1_b.value I1_c.value])title!("Токи асинхронного двигателя")xlabel!("t, [c]")ylabel!("A")

plot(V1_a.time, [V1_a.value V1_b.value V1_c.value])title!("Напряжения асинхронного двигателя")xlabel!("t, [c]")ylabel!("В")

plot(Ist_1.time, Ist_1.value)title!("Ток статора асинхронного двигателя")xlabel!("t, [c]")ylabel!("A")

plot(w_1.time, w_1.value)title!("Обороты асинхронного двигателя")xlabel!("t, [c]")ylabel!("отн. ед")

plot(P_1.time, P_1.value)
title!("Мощность асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("кВт")

plot(DC1_current.time, DC1_current.value)title!("Выпрямленные токи асинхронного двигателя")xlabel!("t, [c]")ylabel!("A")

plot(DC1_voltage.time, DC1_voltage.value)
title!("Выпрямленное напряжение асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("В")


plot(accum_current.time, accum_current.value)title!("Ток заряда аккумулятора")xlabel!("t, [c]")ylabel!("A")

plot(accum_voltage.time, accum_voltage.value)title!("Напряжение аккумулятора")xlabel!("t, [c]")ylabel!("A")

Выводы

На графиках тока и напряжения при зарядке аккумулятора можно увидеть что в момент прекращения зарядки аккумулятора присутствует единичный импульс который выходит за допустимые границы токов и напряжений аккумулятора. данный импульс вызван особенностями математической модели и его уровень меняется в зависимости от размера шага и метода интегрирования. Также на графике тока аккумулятора видно что в отсутствие тока заряда присутствует незначительный ток разряда, такой ток присутствует и в реальном аккумуляторе и составляет порядка 10^-4 А. В данной математической модели саморазряд происходит за счет резисторов R1 и R2