<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.18.679-684</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-391</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМАХ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>CONTROL AND AUTOMATION IN MECHATRON SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Двухпропеллерная ветроэнергетическая установка с дифференциальной планетарной передачей</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dual-Propeller Wind Turbine with a Differential Planetary Gear</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Климина</surname><given-names>Л. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Klimina</surname><given-names>L. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">klimina@imec.msu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шалимова</surname><given-names>Е. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shalimova</surname><given-names>E. S.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ekateryna-shalimova@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">НИИ механики МГУ<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Institute of Mechanics of Lomonosov Moscow State University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>18</volume><issue>10</issue><fpage>679</fpage><lpage>684</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/391">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/391</self-uri><abstract><p>Рассматривается математическая модель двухпропеллерной горизонтально-осевой ветроэнергетической установки (ВЭУ). Определяется значение внешнего сопротивления в цепи электрогенератора, при котором механическая мощность установки близка к максимальной. Описываются рабочие режимы ВЭУ, которые могут быть реализованы при таком внешнем сопротивлении. Строится стратегия управления, позволяющая перевести систему в рабочий режим, характеризующийся значением мощности, близким к максимальному. Используется два типа управляющего воздействия: изменение внешнего сопротивления, применение тормоза для остановки любого из колес ДПП.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The topic of the article is construction and study of the closed mathematical model of a dual-propeller horizontal axis wind turbine (HAWT). One propeller is rigidly connected to the carrier of a differential planetary gear (DPG), the other propeller is rigidly joined to the external gear of the DPG, the rotor of the generator is rigidly joined to the sun gear. The generator is connected to a local electric circuit. The external resistance in the circuit is a varied parameter of the model. The aerodynamic forces acting upon the propellers are modeled using a quasi-steady approach. The electromagnetic torque acting upon the rotor of the generator is supposed to be a linear function of the angular speed of this rotor. Equations of the steady motions of a HAWT are derived. The optimal value of a gear ratio is calculated depending on the aerodynamic characteristics of the propellers. The external resistance, for which the mechanical power of the turbine is close to its maximum, is found. The operating modes for this external resistance and their domains of attraction are described. A possibility of acceleration of one propeller by means of the other propeller is discussed. The control strategy, which transfers the system to the program operating mode, is constructed. Two types of control are used: variation of the external resistance in the local circuit of the generator and application of a brake to one of the rings of the DPG.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>двухпропеллерная ветроэнергетическая установка</kwd><kwd>дифференциальная планетарная передача</kwd><kwd>замкнутая динамическая модель</kwd><kwd>установившиеся режимы</kwd><kwd>устойчивость</kwd><kwd>механическая мощность</kwd><kwd>управление</kwd><kwd>dual-rotor wind turbine</kwd><kwd>differential planetary gear</kwd><kwd>closed dynamical model</kwd><kwd>steady motions</kwd><kwd>stability</kwd><kwd>mechanical power</kwd><kwd>control</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shen W. Z., Zakkam V. A. K., Sorensen J. N., Appa K. Analysis of counter-rotating wind turbines // Journal of Physics: Conference Series. 2007. Vol. 75, Iss. 1, P. 9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shen W. Z., Zakkam V. A. K., Sorensen J. N., Appa K. Analysis of counter-rotating wind turbines // Journal of Physics: Conference Series. 2007. Vol. 75, Iss. 1, P. 9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Farthing S. P. Robustly Optimal Contra-Rotating HAWT // Wind engineering. 2010. Vol. 34, Iss. 6. P. 733-742.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Farthing S. P. Robustly Optimal Contra-Rotating HAWT // Wind engineering. 2010. Vol. 34, Iss. 6. P. 733-742.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lee S., Kim H., Son E., Lee S. Effects of design parameters on aerodynamic performance of a counter-rotating wind turbine // Renewable Energy. 2012. Vol. 42. P. 140-144.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lee S., Kim H., Son E., Lee S. Effects of design parameters on aerodynamic performance of a counter-rotating wind turbine // Renewable Energy. 2012. Vol. 42. P. 140-144.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ozbay A., Tian W., Hu H. Experimental investigation on the wake characteristics and aeromechanics of dual-rotor wind turbines // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2016. Vol. 138, Iss. 4. P. 042602.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ozbay A., Tian W., Hu H. Experimental investigation on the wake characteristics and aeromechanics of dual-rotor wind turbines // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2016. Vol. 138, Iss. 4. P. 042602.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Досаев М. З., Самсонов В. А., Селюцкий Ю. Д. О динамике малой ветроэлектростанции // Доклады Академии наук. 2007. Т. 416, № 1. С. 50-53.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Досаев М. З., Самсонов В. А., Селюцкий Ю. Д. О динамике малой ветроэлектростанции // Доклады Академии наук. 2007. Т. 416, № 1. С. 50-53.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Досаев М. З., Линь Ч.-Х., Лю В.-Л., Самсонов В. А., Селюцкий Ю. Д. Качественный анализ стационарных режимов малых ветровых электростанций // Прикладная математика и механика. 2009. Т. 73, № 3. С. 368-374.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Досаев М. З., Линь Ч.-Х., Лю В.-Л., Самсонов В. А., Селюцкий Ю. Д. Качественный анализ стационарных режимов малых ветровых электростанций // Прикладная математика и механика. 2009. Т. 73, № 3. С. 368-374.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Климина Л. А., Голуб А. П. Регулирование рабочих режимов ВЭУ с помощью дифференциальной планетарной передачи // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 4. С. 24-32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Климина Л. А., Голуб А. П. Регулирование рабочих режимов ВЭУ с помощью дифференциальной планетарной передачи // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 4. С. 24-32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
