ВЫПУСКНИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ДВГУПС: ВСЕ ПРОЕКТЫ — РЕАЛЬНЫЕ
У выпускников вузов - горячая пора: идет защита выпускных квалификационных работ. Перед серьезными комиссиями профессионалов они отчитываются о полученных знаниях. А знаний этих немало, иначе не были бы выполнены столь непростые проекты. Выпускники Электроэнергетического института Дальневосточного государственного университета путей сообщения к защите своих проектов традиционно готовятся особенно. Все их проекты - реальные, и скоро найдут свое применение на практике. О некоторых выпускных квалификационных работах (ВКР) дипломников кафедры "Электротехника, электроника и электромеханика" ЭлЭИ ДВГУПС мы сегодня рассказываем на страницах "Дальневосточного энергопотребителя". Авторы проектов обучались по профилю "Электропривод и автоматика" (бакалавриат)...
Виктор ТЯМИН, тема работы: "Нейронная сеть для оптимизации работы ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциального) регулятора для электроприводов МУП "Водоканал". Научный руководитель - доцент кафедры "Электротехника, электроника и электромеханика", кандидат технических наук Ринат Хасанович Сайфутдинов.
Тема выпускной квалификационной работы необычная, но Виктору Тямину всегда нравятся такие неординарные идеи. Подобной разработки Виктор еще нигде не встречал и с полным правом может говорить о ее уникальности.
Суть проекта - создание программы, которая позволит исключить влияние человека на работу ПИД-регулятора для электроприводов. Сам ПИД-регулятор - это уже готовый программный комплекс. До сегодняшнего дня этот программный комплекс настраивал человек. В случае реализации проекта Виктора Тямина, участие человека будет исключено. При этом Виктор подчеркивает, что речь не идет о сокращении работников в МУП "Водоканал": мол, ввели программу и люди больше не нужны! Тут речь идет о том, что из процесса будут исключены все ошибки, связанные с человеческим фактором. А от них, увы, избавиться полностью невозможно и самый яркий пример таких ошибок - невнимательность человека.
В МУП "Водоканал" с интересом отнеслись к идее выпускника ДВГУПС разработать нейросеть для оптимизации работы ПИД-регулятора для электроприводов и помогают в реализации проекта. Виктор Тямин не планирует полностью связать свое будущее с этим предприятием, но очень благодарен, что оно стало для него экспериментальной площадкой для воплощения научных идей.
Первый результат разработки можно уже скоро будет увидеть. Но это - лишь начало большого пути. Проект сложный и ни один год надо будет посвятить ему, тем более вариантов разработки есть несколько. Виктор Тямин не собирается бросать работу и после защиты своей выпускной квалификационной работы, тем более в планах у молодого человека - продолжение обучения в магистратуре ЭлЭИ ДВГУПС.
Так тема выпускной квалификационной работы Виктора Тямина редкая, необычная, приходится постоянно получать новые знания из разных источников. Да, нейронные сети существуют, но они не предназначены для оптимизации работы какого-либо алгоритма: они предназначены для считывания текстовой и видеоинформации. Так что готовых учебников нет (если не считать несколько книг на английском языке), научные статьи другими учеными написаны, но лишь вскользь затрагивают тему, выбранную Виктором, поэтому выпускнику ДВГУПС приходится быть в буквальном смысле первопроходцем. А первопроходцем и открывателем быть всегда нелегко. Но Виктор увлечен своим проектом, а когда у человека "горят глаза", ему не страшны никакие препятствия.
Виктор КРАСНОБОРОВ, тема работы: "Разработка устройства питания вспомогательных машин электровозов переменного тока 2(3)ЭС5К". Научный руководитель - доцент кафедры "Электротехника, электроника и электромеханика" Александр Викторович Гуляев.
Напряжение в контактной сети железных дорог на некоторых участках очень сильно колеблется. Из-за этого электрооборудование работает в ненормальных для себя режимах, что сказывается на его износе. Оборудование часто по этой причине выходит из строя и предприятие несет финансовые потери. Эта проблема существует много лет, ее стараются решить разными способами. Виктор Красноборов видит решение этой проблемы в добавлении вольтодобавочного устройства, которое будет автоматически компенсировать как провалы в напряжении, так и перенапряжение в цепи питания вспомогательных машин (он решает не проблему напряжения "в целом", а только для конкретного оборудования). В роли этого устройства будет выступать трансформатор с регулируемым числом витков.
Пока у Виктора есть только расчеты, впереди работы по созданию этого трансформатора. Сначала будет готов лабораторный образец для проверки принципа работы системы и разработки системы управления, затем будет разработка опытного образца и испытания, ну а затем, в случае успеха, можно будет выпустить и партию устройств.
С этим проектом Виктор Красноборов участвовал в проекте "УМНИК" Фонда содействия инновациям и выиграл грант на 500 тысяч рублей на 2 года на реализацию задуманного.
Свои разработки по этой теме Виктор Красноборов представил на Всероссийской научно-практической конференции творческой молодежи с международным участием «Научно-техническое и социально-экономическое развитие транспорта и промышленности стран АТР». Сначала в первом туре конференции (студенческом) он занял II место, а затем во втором туре в рамках Молодёжного форума на ряду с молодыми учёными и аспирантами также занял II место. По результатам конференции была написана статья, которая на данный момент принята для публикации.
Андрей ХОХЛИН, тема работы: "Микропроцессорная система управления асинхронным двигателем". Научный руководитель - доцент кафедры "Электротехника, электроника и электромеханика" Александр Викторович Гуляев.
Суть работы заключается в разработке модифицированного алгоритма управления инвертором в преобразователе частоты, который уже будет управлять асинхронным двигателем. Современные преобразователи частоты, которые работают по принципу синусоидальных ШИМ (широтно-импульсной модуляции) модулируют (воспроизводят) синусоиду с постоянной высокой частотой 10-15 кГц. Высокая частота модуляции положительно сказывается на форме синусоиды, но очень плохо сказывается на потерях коммутации ключей инвертора. Задача Андрея Хохлина в своей работе: разделить полупериод синусоиды на 3 равные части по 60 градусов и на крайних участках сделать частоту в 2 раза меньше, чем в центральном. Тем самым будут уменьшены потери при коммутации ключей инвертора. Это будет некий компромисс между потерями в инверторе и потерями в асинхронном двигателе.
У научного руководителя Андрея Хохлина - у доцента кафедры "Электротехника, электроника и электромеханика" Александра Викторовича Гуляева, уже был дипломник, который начинал рассматривать этот вопрос и построил компьютерную модель. Модель показала себя работоспособной, дала положительный результат. Но не хватало четкой аналитики: по каким законам всё работает? Андрей же вырабатывает аналитическое решение и делает физическую модель с использованием микропроцессора, чтобы убедиться на реальном "железе" что всё работает и это полезно.
Роман ЧУБИЙ, тема работы: "Интеллектуальный радиодатчик угловой скорости вращения вала электропривода". Научный руководитель - доцент кафедры "Электротехника, электроника и электромеханика" Александр Викторович Гуляев.
Суть работы - устройство, принцип работы которого основан на акселерометре, который измеряет частоту вращения вала электропривода. Современные датчики угловой скорости - дорогие и имеют множество эксплуатационных ограничений. Роман Чубий в своем проекте делает попытку удешевить датчики, свести к минимуму материально-экономические затраты. Сегодня такие датчики в основном выпускают зарубежные заводы. Интеллектуальный радио датчик состоит из: трехосевого акселерометра, программируемого микропроцессора и передатчика радио сигнала. При вращении акселерометр генерирует аналоговый сигнал, который впоследствии кодируется и передается радиопередатчиком. Полученный по радиоприемнику сигнал имеет синусоидальную форму. Синусоидальный сигнал записывается в модуль обработки данных, разработанный в программе «LabVIEW», где по нему вычисляется частота вращательного движения. По частоте синусоидального сигнала определяется угловая скорость вращения механизма.
Есть идея применить устройство для диагностирования электропривода. Поврежденные элементы электропривода вносят различные составляющие в общий вибрационный сигнал, который с помощью программы «LabVIEW» можно разложить по средствам быстрого преобразования Фурье (БПФ) на простейшие составляющие разнообразной частоты, и построить их диаграмму. Таким образом, датчик может решить одновременно три задачи: оценить угловую скорость вращения вала электродвигателя, рассчитать момент двигателя постоянного тока на основе данных о потребляемой мощности и заложенной в микропроцессор функции КПД, предоставить диагностическую информацию о состоянии электропривода. Затраты на изготовление устройства небольшие, а круг решаемых задач уже впечатляет.
В современном мире электроника стремительно развивается, ни один смартфон не может обойтись без акселерометра. Но ни у кого не возникала идея применить акселерометр для решения промышленных задач. Устройство это компактное, недорогое, а данные может предоставлять очень ценные и нужные.
Все дипломные работы выпускников Электроэнергетического института ДВГУПС (и кафедры "Электротехника, электроника и электромеханика", и кафедры "Системы электроснабжения") - реальные и традиционно выполненные на очень высоком профессиональном уровне. Неудивительно, что на предприятиях энергетической отрасли специалисты с дипломом ЭлЭИ ДВГУПС всегда востребованы и без работы после окончания университета не остаются. Ну а тем, кто только сейчас выбирает будущую профессию, есть повод задуматься куда пойти учиться и сделать правильный выбор...
Журнал "Дальневосточный энергопотребитель", июнь - 2018 г.
Нет обратных ссылок на эту запись.
Оставить комментарий