<?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.19.618-624</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-514</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>РОБОТЫ, МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ROBOT, MECHATRONICS AND ROBOTIC SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Экспериментальное исследование электропривода на основе двухроторной электрической машины с дифференциальным управлением</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Pilot Study of the Electric Drive on the Basis of the Two-Rotor Electrical Machine with Differential Management</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>Буканова</surname><given-names>Т. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bukanova</surname><given-names>T. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>канд. техн. наук, доц.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Ph. D., Associate Professor</p></bio><email xlink:type="simple">BukanovaTS@volgatech.net</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>Алиев</surname><given-names>М. Т.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Aliev</surname><given-names>M. T.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>канд. техн. наук, доц.</p></bio><bio xml:lang="en"><p> </p></bio><email xlink:type="simple">AlievMT@volgatech.net</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Поволжский государственный технологический университет<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Volga State University of Technology<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>11</day><month>10</month><year>2018</year></pub-date><volume>19</volume><issue>9</issue><fpage>618</fpage><lpage>624</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/514">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/514</self-uri><abstract><p>Статья посвящена развитию теоретических представлений элементов и систем управления. Практическая реализация современных систем автоматического управления на базе единых модулей требует использования альтернативных конструкций функционирования механических узлов, в частности в двухроторном исполнении. Это позволит реализовать адаптивное поведение машины в технологическом процессе, перемещение рабочих органов по сложным контурам с различной скоростью, высокой надежностью и безопасностью. Совокупность математического и экспериментального исследования является одним из перспективных и наиболее распространенных методов изучения объектов исследования, позволяет изучить его функционирование, научиться эффективно управлять объектом.Целью работы является экспериментальное исследование электропривода двухроторной электрической машины с дифференциальным управлением путем натурного эксперимента и получение его переходных характеристик.Для проведения натурного эксперимента разработана и изготовлена экспериментальная установка электропривода на основе двухроторной электрической машины с дифференциальным управлением, которая содержит механическую нагрузку, управляемую электрическую нагрузку, блок управления электрической нагрузкой, терминальную компьютерную управляющую систему. Экспериментальное исследование электропривода заключалось в регистрации частот вращения роторов двухроторной электрической машины с дифференциальным управлением в различных режимах работы при изменении входных нагрузок: механической и электрической. В ходе проведения эксперимента получены данные, отражающие переходные процессы электропривода по частотам вращения роторов, а также суммарную частоту вращения роторов. Проведена статистическая обработка данных полученных результатов и последующий сравнительный анализ результатов полученных ранее имитационных экспериментов и натурных данных установившихся значений частот вращения роторов в различных режимах работы электропривода.Анализ представленных данных моделирования показывает качественное и количественное (в пределах 10 %) соответствие имитационного эксперимента натурному. Это означает, что разработанная математическая модель двухроторной электрической машины с дифференциальным управлением адекватна, отражает реальные физические процессы, протекающие в разработанной электрической машине и позволяет исследовать параметры и получать характеристики электропривода на ее основе в различных режимах работы.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Article is devoted to development of theoretical representations of elements and control systems. Implementation of the modern systems of automatic control on the basis of uniform modules demands use of the alternate designs of functioning of mechanical clusters, in particular in two-rotor execution. It will allow to realize adaptive behavior of the car in technological process, movement of actions on the composite contours with various speed, high reliability and safety. The set of mathematical and pilot study is one of perspective and most widespread methods of studying of objects of a research, allows to study its functioning, to learn to operate efficiently an object.The purpose of work is the pilot study of the electric drive of the two-rotor electrical machine with differential management by a natural experiment and receiving its surge characteristics.For carrying out a natural experiment the pilot unit of the electric drive on the basis of the two-rotor electrical machine with differential management which contains mechanical loading, the operated electric loading, the control unit of electric loading, the terminal computer operating system is developed and made. The pilot study of the electric drive consisted in filing of rotation frequencies of rotors of the two-rotor electrical machine with differential management in various duties at change of entrance loadings: mechanical and electric. During an experiment the data reflecting transition phenomenons of the electric drive on rotation frequencies of rotors and also a cooperative rotation frequency of rotors are obtained. Statistical data processing of the received results and the subsequent comparative analysis of results of the received earlier imitating experiments and the natural these established values of rotation frequencies of rotors in various duties of the electric drive is carried out.The analysis of the submitted data of model operation shows qualitative and the quantitative (within 10 %) compliance of an imitating experiment to natural. Means, the developed mathematical model of the two-rotor electrical machine with differential management is adequate, reflects the actual physical processes proceeding in the developed electrical machine and allows to investigate parameters and to receive characteristics of the electric drive on its basis in various duties.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>дифференциальное управление</kwd><kwd>электропривод</kwd><kwd>двухроторная электрическая машина</kwd><kwd>экспериментальное исследование</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>differential management</kwd><kwd>electric drive</kwd><kwd>two-rotor electrical machine</kwd><kwd>pilot study</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">Колесников А. А. Синергетические методы управления сложными системами: теория системного синтеза. М.: КомКнига, 2005.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kolesnikov A. A. Sinergeticheskie metody upravlenija slozhnymi sistemami: teorija sistemnogo sinteza (Synergy methods of management of difficult systems: theory of system synthesis), Moscow, KomKniga, 2005 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nasar S. A. Schaum’s Outline of Electric Machines &amp; Electromechanics (Schaum’s Outline series). McGraw-Hill. 2007.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nasar S. A. Schaum’s Outline of Electric Machines &amp; Electromechanics (Schaum’s Outline series), McGraw-Hill, 2007.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Макаров В. Г. Анализ современного состояния теории и практики асинхронного электропривода // Вестник Казанского технологического университета. 2011. No 6. С. 109—120.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Makarov V. G. Analiz sovremennogo sostojanija teorii i praktiki asinhronnogo jelektroprivoda (Analysis of the current state of the theory and practice of the asynchronous electric drive), Vestnik Kazanskogo tehnologicheskogo universiteta, 2011, no. 6, pp. 109—120 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: Физматлит, 2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Samarskij A. A., Mihajlov A. P. Matematicheskoe modelirovanie: Idei. Metody. Primery (Mathematical simulation: Ideas. Methods. Examples), Moscow, Fizmatlit, 2002 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Krause P. C., Wasynczuk O., Sudhoff S. D. Analysis of Electric Machinery and Drive Systems. Wiley-IEEE Press. 2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krause P. C., Wasynczuk O., Sudhoff S. D. Analysis of Electric Machinery and Drive Systems, Wiley-IEEE Press, 2002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Krishnan R. Electric Motor Drives: Modeling, Analysis, and Control. Prentice Hall. 2001.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krishnan R. Electric Motor Drives: Modeling, Analysis, and Control, Prentice Hall, 2001.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Патент 2400006 Российская Федерация, МПК7 H 02К 16/02 Электрическая машина / Савиных А. Б., Буканова Т. С.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Марийский государственный технический университет. No 2009104680/28; заявл. 11.02.2009; опубл. 20.09.2010, Бюл. No 26. 8 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Patent 2400006 Rossijskaja Federacija, MPK7 H 02K 16/02 Jelektricheskaja mashina (Electrical machine) / Savinyh A. B., Bukanova T. S.; zajavitel’ i patentoobladatel’ GOU VPO Marijskij gosudarstvennyj tehnicheskij universitet. No 2009104680/28; zajavl. 11.02.2009; opubl. 20.09.2010, Bjul. No 26. 8 s. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Буканова Т. С., Алиев М. Т. Микpопpоцессоpная система электpопpивода на основе двухpотоpной электpической машины с диффеpенциальным упpавлением // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. No 2. С. 106—110.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bukanova T. S., Aliev M. T. Mikpoppocessopnaja sistema jelektpoppivoda na osnove dvuhpotopnoj jelektpicheskoj mashiny s diffepencial’nym uppavleniem (Microprocessor system of the electric drive on a basis dvukhrotornoy the electric car with differential management), Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie, 2015, vol. 16, no. 2, pp. 106—110 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Буканова Т. С. Способ управления и модель электрической машины с дифференциальным торможением // Мехатроника, автоматизация, управление. 2011. No 10. С. 21—27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bukanova T. S. Sposob upravlenija i model’ jelektricheskoj mashiny s differencial’nym tormozheniem (Sposob of management and model of the electrical machine with differential braking), Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie, 2011, no. 10, pp. 21—27 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Буканова Т. С., Савиных А. Б., Алиев М. Т. Алгоритм управления электропривода с дифференциальным торможением // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 5. Тула: Изд-во ТулГУ. 2012. C. 120—129.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bukanova T. S., Savinyh A. B., Aliev M. T. Algoritm upravlenija jelektroprivoda s differencial’nym tormozheniem (The control algorithm of the electric drive with differential braking), Izvestija TulGU. Tehnicheskie nauki, Tula, Publishing house of TulGU, 2012, vol. 5, pp. 120—129 (in Russian).</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>
