ВИЗНАЧЕННЯ УМОВ СТАБІЛЬНОЇ РОБОТИ ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ, ЩО ПІДКЛЮЧЕНИЙ БЕЗПОСЕРЕДНЬО ДО ФОТОЕЛЕКТРИЧНОГО МОДУЛЯ

Анотація

У даній роботі проведений аналіз роботи двигуна постійного струму паралельного збудження, що працює на навантаження з вентиляторною характеристикою і підключений безпосередньо до фотоелектричного модуля. Головною метою дослідження є визначення параметрів модуля, які забезпечують стабільний режим роботи двигуна при змінних зовнішніх умовах, зокрема – інтенсивності сонячного випромінювання.

На основі п’ятипараметричної моделі фотоелектричного модуля побудована стаціонарна математична модель системи модуль-двигун-навантаження, яка описує робочу точку двигуна, і враховує вплив зовнішніх умов: температури навколишнього середовища та інтенсивності сонячного випромінювання.

На основі побудованої моделі показано, що умовою стабілізації роботи двигуна є наявність запасу потужності фотоелектричного модуля відносно номінальної потужності двигуна, причому цей запас повинен бути отриманий підвищенням струму модуля. Відповідно пріоритетним є збільшення кількості з’єднаних паралельно сонячних елементів у модулі. Підвищення потужності модуля шляхом збільшення кількості послідовно з’єднаних сонячних елементів не забезпечує стабілізації роботи двигуна і призводить до варіації робочої точки при зміні зовнішніх умов. Показана можливість стрибкоподібної зміни робочої точки.

Визначено безрозмірні критерії, що описують роботу двигуна. Показано, що на вибір параметрів фотоелектричного модуля основний вплив здійснює відношення моменту опору навантаження при номінальній швидкості двигуна до номінального пускового моменту.

Запропоновано критерії визначення параметрів фотоелектричного модуля у залежності від характеристик як навантаження так і двигуна, а також інтервалу зовнішніх умов, де очікується стабільна робота системи.

Ключові слова: фотоелектричний модуль, двигун постійного струму, вентиляторна характеристика, паралельне збудження, п’ятипараметрична модель.