Inventory number IRN Number of state registration
0324РК00005 AP19679162-KC-24 0123РК00949
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
1 33046082 AP19679162
Name of work
Разработка системы управления и контроля многолопастного вертикально-осевого ветрогенератора
Type of work Source of funding Report authors
Applied Тультаев Бауржан
2
2
1
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Учреждение "Казахский автомобильно-дорожный институт имени Л.Б.Гончарова (КазАДИ)"
Abbreviated name of the service recipient КазАДИ
Abstract

Вертикально-осевой ветрогенератор

Тік осьтік жел генераторы

Целью работы является разработка и экспериментальное исследование математических моделей системы управления многолопастного вертикально-осевого ветрогенератора, включая модели регулирования положения лопастей, а также проведение сравнительного анализа эффективности различных систем управления для повышения общей производительности и стабильности работы ветрогенератора.

Жұмыстың мақсаты-көп жүзді тік осьті жел генераторының басқару жүйесінің математикалық модельдерін, соның ішінде қалақтардың орналасуын реттеу модельдерін әзірлеу және эксперименттік зерттеу, сонымен қатар жел генераторының жалпы өнімділігі мен тұрақтылығын арттыру үшін әртүрлі басқару жүйелерінің тиімділігіне салыстырмалы талдау жүргізу.

Методы исследования включают разработку 3D-модели рычажной системы управления многолопастного вертикально-осевого ветрогенератора, математическое моделирование положения лопастей, а также математический анализ и экспериментальное исследование эффективности внедрения системы управления. В рамках исследования будут проведены расчеты коэффициента эффективности и сравнительный анализ полученных результатов.

Зерттеу әдістеріне көп жүзді тік осьті жел генераторының рычагты басқару жүйесінің 3D моделін әзірлеу, қалақтардың орналасуын математикалық модельдеу және басқару жүйесін енгізу тиімділігін Математикалық талдау және эксперименттік зерттеу кіреді. Зерттеу шеңберінде тиімділік коэффициентінің есептеулері және алынған нәтижелерге салыстырмалы талдау жүргізілетін болады.

В ходе работы были разработаны и исследованы математические модели системы управления многолопастного вертикально-осевого ветрогенератора, что позволило оптимизировать положение лопастей для повышения эффективности преобразования ветровой энергии. Впервые предложена модель рычажной системы управления, обеспечивающая стабильность и надежность работы в широком диапазоне скоростей ветра. Проведен сравнительный анализ различных систем управления, подтверждающий преимущество предложенного подхода. Полученные результаты вносят вклад в развитие методологии управления вертикально-осевыми ветрогенераторами и могут быть использованы для дальнейшего повышения эффективности ветроэнергетических установок.

Жұмыс барысында жел энергиясын түрлендіру тиімділігін арттыру үшін қалақтардың жағдайын оңтайландыруға мүмкіндік беретін көп жүзді тік осьті жел генераторын басқару жүйесінің математикалық модельдері әзірленіп, зерттелді. Алғаш рет жел жылдамдығының кең диапазонында тұрақтылық пен сенімділікті қамтамасыз ететін рычагты басқару жүйесінің моделі ұсынылды. Ұсынылған тәсілдің артықшылығын растайтын әртүрлі басқару жүйелеріне салыстырмалы талдау жүргізілді. Алынған нәтижелер тік осьті жел генераторларын басқару әдіснамасының дамуына ықпал етеді және жел энергетикасы қондырғыларының тиімділігін одан әрі арттыру үшін пайдаланылуы мүмкін.

Основные результаты и новизна работы включают разработку и экспериментальное исследование математической модели системы управления лопастями многолопастного вертикально-осевого ветрогенератора. Впервые предложена рычажная система управления, обеспечивающая точное регулирование положения лопастей с использованием одного привода. Полученные результаты показали повышение эффективности генерации на 7,69% за счет внедрения системы управления, что подтверждается сравнительными испытаниями двух экспериментальных моделей в лабораторных условиях.

Жұмыстың негізгі нәтижелері мен жаңалығы көп жүзді тік осьті жел генераторының қалақты басқару жүйесінің математикалық моделін әзірлеу мен эксперименттік зерттеуді қамтиды. Алғаш рет бір жетекті қолдана отырып, пышақтардың орналасуын дәл реттеуді қамтамасыз ететін тұтқаны басқару жүйесі ұсынылды. Нәтижелер басқару жүйесін енгізу арқылы генерация тиімділігінің 7,69% - ға артқанын көрсетті, бұл зертханалық жағдайда екі эксперименттік модельдің салыстырмалы сынақтарымен расталады.

Разработанная система управления положением лопастей многолопастного вертикально-осевого ветрогенератора была внедрена на лабораторных моделях для экспериментального подтверждения теоретических расчетов. Проведенные испытания продемонстрировали улучшение характеристик работы установки, что подтверждает возможность использования предложенной системы управления в реальных ветрогенераторах аналогичной конструкции для повышения их эффективности и надежности.

Теориялық есептеулерді эксперименттік растау үшін зертханалық модельдерде көп жүзді тік осьті жел генераторының қалақтарының орналасуын басқарудың дамыған жүйесі енгізілді. Жүргізілген сынақтар қондырғының жұмыс сипаттамаларының жақсарғанын көрсетті, бұл олардың тиімділігі мен сенімділігін арттыру үшін ұқсас дизайндағы нақты жел генераторларында ұсынылған басқару жүйесін пайдалану мүмкіндігін растайды.

Внедрение разработанной системы управления позволило увеличить амплитуду выходного напряжения на 7,69% по сравнению с моделью без системы управления, что свидетельствует о повышении эффективности преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Это достигается за счет оптимизации положения лопастей в зависимости от скорости ветра, что улучшает аэродинамические характеристики и снижает потери энергии.

Әзірленген басқару жүйесін енгізу басқару жүйесі жоқ модельмен салыстырғанда Шығыс кернеуінің амплитудасын 7,69% - ға арттыруға мүмкіндік берді, бұл жел энергиясын электр энергиясына түрлендіру тиімділігінің артқанын көрсетеді. Бұған желдің жылдамдығына байланысты қалақтардың орналасуын оңтайландыру арқылы қол жеткізіледі, бұл аэродинамикалық өнімділікті жақсартады және энергия шығынын азайтады.

Энергетика и машиностроение

Энергетика және машина жасау

UDC indices
621.316.7
International classifier codes
44.39.29;
Key words in Russian
ветрогенератор; Система управления; система диагностики; сетевое оборудование; Система регулирования;
Key words in Kazakh
Жел генераторы; басқару жүйесі.; диагностика жүйесі; желілік жабдық; Реттеу жүйесі;
Head of the organization Кабашев Рахимжан Абылкасымович Доктор технических наук / профессор
Head of work Тультаев Бауржан Кандидат технических наук / профессор