MODELING OF SYSTEMS WITH THE PHOTOVOLTAIC POWER SOURCE AND WATER PUMPS
The article is devoted to the calculation of systems consisting of a solar photovoltaic power source and water pumps. It is noted that such systems can be used both in households or industry, and in agriculture, in particular for irrigation. Several variants of water pumps are shown. An analysis of...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/471 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-471 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-09-30T11:54:51Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
photovoltaic power source water pump photovoltaic pump electrical model electromechanical analogy solenoid direct current motor. |
| spellingShingle |
photovoltaic power source water pump photovoltaic pump electrical model electromechanical analogy solenoid direct current motor. Bondarenko , D. MODELING OF SYSTEMS WITH THE PHOTOVOLTAIC POWER SOURCE AND WATER PUMPS |
| topic_facet |
photovoltaic power source water pump photovoltaic pump electrical model electromechanical analogy solenoid direct current motor. фотоелектричне джерело енергії водяний насос фотоелектричний насос електрична модель електромеханічна аналогія соленоїд двигун постійного струму. |
| format |
Article |
| author |
Bondarenko , D. |
| author_facet |
Bondarenko , D. |
| author_sort |
Bondarenko , D. |
| title |
MODELING OF SYSTEMS WITH THE PHOTOVOLTAIC POWER SOURCE AND WATER PUMPS |
| title_short |
MODELING OF SYSTEMS WITH THE PHOTOVOLTAIC POWER SOURCE AND WATER PUMPS |
| title_full |
MODELING OF SYSTEMS WITH THE PHOTOVOLTAIC POWER SOURCE AND WATER PUMPS |
| title_fullStr |
MODELING OF SYSTEMS WITH THE PHOTOVOLTAIC POWER SOURCE AND WATER PUMPS |
| title_full_unstemmed |
MODELING OF SYSTEMS WITH THE PHOTOVOLTAIC POWER SOURCE AND WATER PUMPS |
| title_sort |
modeling of systems with the photovoltaic power source and water pumps |
| title_alt |
МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМ З ФОТОЕЛЕКТРИЧНИМ ДЖЕРЕЛОМ ЕНЕРГІЇ ТА ВОДЯНИМИ НАСОСАМИ |
| description |
The article is devoted to the calculation of systems consisting of a solar photovoltaic power source and water pumps. It is noted that such systems can be used both in households or industry, and in agriculture, in particular for irrigation. Several variants of water pumps are shown. An analysis of the operational modes where the photovoltaic power source is connected to the pump has been carried out. The selection of equipment was carried out and the expediency of using a system with an electric energy booster was indicated. A booster for providing current during start-up modes can be a capacitor, a battery of capacitors or an ionistor. Emphasis is placed on the fact that for doing of such systems it is necessary to apply modeling with the use of electrical models. It is shown that for developing of electric models of solenoid-based pumps and pumps based on rotating direct current motors, it is necessary to use the methods of electromechanical analogies. Electrical models of a photovoltaic power source and, based on analogies, a solenoid-based pump and a direct current motor-based pump with permanent magnet excitation and parallel excitation were developed. When developing electrical models, controlled sources of voltage and current were used with mutual influence of the electrical and mechanical parts of the pumps. The need to use direct current motors with parallel excitation is indicated, as they are more stable to emergency modes. It is also stated that in general, the mechanical load of the rotating part of motors is non-linear and depends on the number of revolutions of the shaft. A nonlinear resistance that models a nonlinear mechanical load is shown, and it is noted that the higher-order nonlinearity is insignificant. Conclusions are drawn and further development in the direction of the use of digital technologies is outlined. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/471 |
| work_keys_str_mv |
AT bondarenkod modelingofsystemswiththephotovoltaicpowersourceandwaterpumps AT bondarenkod modelûvannâsistemzfotoelektričnimdžerelomenergíítavodâniminasosami |
| first_indexed |
2024-12-15T20:51:50Z |
| last_indexed |
2024-12-15T20:51:50Z |
| _version_ |
1818541111190224896 |
| spelling |
veorgua-article-4712024-09-30T11:54:51Z MODELING OF SYSTEMS WITH THE PHOTOVOLTAIC POWER SOURCE AND WATER PUMPS МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМ З ФОТОЕЛЕКТРИЧНИМ ДЖЕРЕЛОМ ЕНЕРГІЇ ТА ВОДЯНИМИ НАСОСАМИ Bondarenko , D. photovoltaic power source, water pump, photovoltaic pump, electrical model, electromechanical analogy, solenoid, direct current motor. фотоелектричне джерело енергії, водяний насос, фотоелектричний насос, електрична модель, електромеханічна аналогія, соленоїд, двигун постійного струму. The article is devoted to the calculation of systems consisting of a solar photovoltaic power source and water pumps. It is noted that such systems can be used both in households or industry, and in agriculture, in particular for irrigation. Several variants of water pumps are shown. An analysis of the operational modes where the photovoltaic power source is connected to the pump has been carried out. The selection of equipment was carried out and the expediency of using a system with an electric energy booster was indicated. A booster for providing current during start-up modes can be a capacitor, a battery of capacitors or an ionistor. Emphasis is placed on the fact that for doing of such systems it is necessary to apply modeling with the use of electrical models. It is shown that for developing of electric models of solenoid-based pumps and pumps based on rotating direct current motors, it is necessary to use the methods of electromechanical analogies. Electrical models of a photovoltaic power source and, based on analogies, a solenoid-based pump and a direct current motor-based pump with permanent magnet excitation and parallel excitation were developed. When developing electrical models, controlled sources of voltage and current were used with mutual influence of the electrical and mechanical parts of the pumps. The need to use direct current motors with parallel excitation is indicated, as they are more stable to emergency modes. It is also stated that in general, the mechanical load of the rotating part of motors is non-linear and depends on the number of revolutions of the shaft. A nonlinear resistance that models a nonlinear mechanical load is shown, and it is noted that the higher-order nonlinearity is insignificant. Conclusions are drawn and further development in the direction of the use of digital technologies is outlined. Стаття присвячена розрахунку систем, які складаються з сонячного фотоелектричного джерела живлення та водяних насосів. Зазначено, що такі системи можуть використовуватись, як в побуті чи промисловості, так і сільському господарстві, зокрема для здійснення зрошення. Показано декілька варіантів водяних насосів. Проведено аналіз режимів роботи під час підключення фотоелектричного джерела живлення до насоса. Здійснено підбір обладнання та вказано на доцільність використання системи з бустером електричної енергії. Бустером для забезпечення струмом під час пускових режимів може бути конденсатор, батарея конденсаторів чи іоністор. Акцентовано на тому, що для побудови таких систем необхідно застосувати моделювання з використанням електричних моделей. Показано, що для побудови електричних моделей насосів на основі соленоїда та насосів на основі обертових двигунів постійного струму потрібно використовувати методи електромеханічних аналогій. Було побудовано електричні моделі фотоелектричного джерела живлення і, з використанням аналогій, насоса на основі соленоїда й насоса на основі двигуна постійного струму зі збудженням на постійних магнітах та з паралельним збудженням. При побудові електричних моделей використовувались керовані джерела напруги та струму з взаємним впливом електричної та механічної частин насосів. Наголошено на необхідності використання саме двигунів постійного струму з паралельним збудженням, оскільки вони стійкіші до аварійних режимів. Також зазначено, що в загальному випадку механічне навантаження обертової частини двигунів є нелінійним і залежить від кількості обертів валу. Показано нелінійний опір, який моделює нелінійне механічне навантаження та зауважено, що нелінійність високих порядків є несуттєвою. Зроблено висновки та окреслено подальший розвиток в напрямі застосування цифрових технологій. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2024-09-29 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/471 10.36296/1819-8058.2024.3(78).62-68 Возобновляемая энергетика; № 3(78) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 62-68 Відновлювана енергетика; № 3(78) (2024): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 62-68 Vidnovluvana energetika ; No. 3(78) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 62-68 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2024.3(78) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/471/380 Copyright (c) 2024 Vidnovluvana energetika |