Ключові слова
торцевий асинхронний двигун
однорідний бар’єрний розряд
трансформаторно-ключові структури
Як цитувати
Анотація
Представлено результати досліджень, проведених у відділі електромагнітних систем у 2018 році. Розвинено методи розрахунку електромагнітного поля в електромагнітній системі, що утворена струмовими контурами, які розміщуються в просторі за законом біжучого магнітного поля. Досліджено електродинамічні сили і розподіл джерел теплоти при взаємодії магнітного поля трифазної системи контурів і металевої стрічки обмеженої ширини. Встановлено можливість індукційного нагріву феромагнітних стрічок з задовільною рівномірністю за шириною. Визначено умови для електродинамічної стабілізації стрічки за віссю повітряного проміжку. Отримав розвиток метод розрахунку електромагнітного поля торцевих двигунів з дисковим біметалевим ротором. Встановлено аналітичні вирази для розрахунку аксіальних магнітних сил, тривимірний розподіл індукції магнітного поля в зазорі з урахуванням лінійної швидкості руху ротора. Розраховано механічну та робочу характеристики, аксіальні сили, що діють на ротор асинхронного двигуна великої потужності, який призначено для безредукторного приводу кульових млинів. Представлено результати експериментальних досліджень бар’єрного розряду на поверхню води. Експериментально доведено, що в повітрі атмосферного тиску за встановлених довжини фронту імпульсів напруги та амплітудних значень електричного поля в газі є можливим існування однорідного імпульсного бар’єрного розряду на поверхню плівки води. Виконано комплекс робіт, що обґрунтовують можливість та доцільні шляхи підвищення ефективності використання встановленої потужності трансформуючого елемента з секціонованою обвиткою в складі трансформаторно-ключової виконавчої структури стабілізатора напруги змінного струму. Бібл. 34, рис. 24, табл. 3.
Посилання
Raschepkin A.P., Kondratenko I.P. Methodological foundations of the analysis of electromagnetic processes in linear induction machines. Kiev: Instytut elektrodynamiky NAN Ukrainy, 2017. 355 p. (Rus)
Vishtak P.A., Kondratenko I.P., Krutilin V.A., Raschepkin A.P. Method for calculating linear inductors with concentric windings for heating metal tapes. Tekhnichna Elektrodynamika. 1987. No 2. Pp. 6–12. (Rus)
Karlov O.M., Kondratenko I.P., Krischuk R.S., Raschepkin A.P. The linear non-iron inductor with rotating magnetic field. Pratsi Instytutu elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2018. No 49. Pp. 39–50. (Rus)
Tamm I.E. Fundamentals of the theory of electricity. Moskva: Nauka. 1989. 504 p. (Rus)
Karlov O.M., Kondratenko I.P., Kryshchuk R.S., Rashchepkin A.P. Energy parameters of axial arc-stator motors with bimetallic disk rotors. Pratsi Instytutu elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2017. No 48. Pp. 76–82. (Ukr)
Karlov O.M., Kondratenko I.P., Kryshchuk R.S., Rashchepkin A.P. Axial magnetic forces of the axial arc-stator induction motor with disc bimetallic rotor. Pratsi Instytutu elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2018. No 50. Pp. 71–78. (Ukr)
Kogelschatz Ulrich. Dielectric-barrier Discharges: Their History, Discharge Physics and Industrial Applications. Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2003. Vol. 23. No 1. Pp. 1–46.
Kogelschatz Ulrich. Filamentary, Patterned, and Diffuse Barrier Discharges. IEEE Transactions on Plasma Science. 2002. Vol. 30. No 4. Pp. 1400–1408.
Shao Tao, Long Kaihua, Zhang Cheng, Yan Ping, Zhang Shichang, Pan Ruzheng. Experimental study on repetitive unipolar nanosecond-pulse dielectric barrier discharge in air at atmospheric pressure. Journal of Physics D: Applied Physics. 2008. Vol. 41. Pp. 215203 (8 pp).
Shuai Zhang, Li Jia, Wen-chun Wang , De-zheng Yang, Kai Tang, Zhi-jie Liu. The influencing factors of nanosecond pulse homogeneous dielectric barrier discharge in air. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2014. Vol. 117. Pp. 535–540.
Somekawa T., Shirafuji T., Sakai O., Tachibana K., Matsunaga K. Effects of self-erasing discharges on the uniformity of the dielectric barrier discharge. Journal of Physics D: Applied Physics. 2005. Vol. 38. Pp. 1910–1917.
Bozhko I.V., Karlov O.M., Kondratenko I.P., Charnyi D.V. Development of complex for water treatment with pulse barrier discharge. Tekhnichna Elektrodynamika. 2017. No 6. Pp. 80−86. (Ukr)
Chong Liu, Danil Dobrynin, Alexander Fridman. Uniform and non-uniform modes of nanosecond-pulsed dielectric barrier discharge in atmospheric air: fast imaging and spectroscopic measurements of electric fields. Journal of Physics D: Applied Physics. 2014. Vol. 47. Pp. 252003 (7 pp).
Walsh J. L., Konga M. G. 10 ns pulsed atmospheric air plasma for uniform treatment of polymeric surfaces. Applied Physics Letters. 2007. Vol. 91. Pp. 251504 (3 pp).
Baroch P., Saito N., Takai O. Special type of plasma dielectric barrier discharge reactor for direct ozonization of water and degradation of organic pollution. Journal of Physics D: Applied Physics. 2008. Vol. 41. Pp. 085207 (6 pp).
Golubovskii Yu. B., Maiorov V. A., Behnke J. F., Tepper J., Lindmayer M. Study of the homogeneous glow-like discharge in nitrogen at atmospheric pressure. Journal of Physics D: Applied Physics. 2004. Vol. 37. Pp. 1346–1356.
Bo Jiang, Jingtang Zheng, Shi Qiu, Qinhui Zhang, Zifeng Yan, Qingzhong Xue. Review on electrical dis-charge plasma technology for wastewater. Chemical Engineering Journal. 2014. No 236. Pp. 348–363.
Magureanu Monica, Piroi Daniela, Mandache Nicolae Bogdan, Parvulescu Vasile. Decomposition of methylene blue in water using a dielectric barrier discharge: Optimization of the operating parameters. Journal of Applied Physics. 2008. No 104. Pp. 103306 (7 pp).
Shen Zhao, Chunjing Hao, Di Xu, Yiyong Wen, Jian Qiu, Kefu Liu. Effect of Electrical Parameters on En-ergy Yield of Organic Pollutant Degradation in a Dielectric Barrier Discharge Reactor. IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. Vol. 45. No 6. Pp. 1043–1050.
Kondratenko I.P., Raschepkin A.P. Induction heating of flat metal. Novyny energetyky. 1998. No 11. Pp. 40–42. (Rus)
Bozhko I.V., Serdyuk Y.V. Determination of Energy of a Pulsed Dielectric Barrier Discharge and Method for Increasing Its Efficiency. IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. Vol. 45. No 12. Pp. 3064–3069.
Bimal, K Bose. Power Electronics. Why the Field is so Exciting. IEEE Power Electronics Society Newslet-ter Fourth Quarter. 2007. V. 19. No 4. P. 11–20.
Lipkovskiy K.A. Transformer-key executive structures of AC voltage converters. Kiev: Naukova dumka, 1983. 216 p. (Rus)
Lypkivskyi K.O., Mozharovskyi A.H. Features of the integration of sections of the turns of the transforming element of the transformer-and-switches executive structure of the ac voltage converter. Pratsi Instytutu elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2018. No 51. Pp. 60–64. (Ukr)
Lypkivskyi K.O., Mozharovskyi A.H. Device for controlling the amount of AC voltage. Patent of Ukraine for utility model No 126885, MPK G05F 1/00, H02M 7/00, 2018. (Ukr)
Huang M., Dong L., Zhang J., Wang J., Hao Z. Research on the Differential Protection Algorithm of Multi-Tap Special Transformer. Journal of Power and Energy Engineering. 2014. Vol. 2. No 09. Pp. 98–105.
DOI: http://dx.doi.org/10.4236/jpee.2014.29014
Electronic Tap Switching Voltage Regulator. URL: http://www.ustpower.com/comparing-automatic-voltage-regulation-technologies/avr-guide-electronic-tap-switching-voltage-regulator/ (accessed 05.03.2019)
Willems W., Vandoorn T.L., De Kooning, J. D., Vandevelde L. Development of a smart transformer to control the power exchange of a microgrid. 4th International Conf. Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe. 6-9 Oct. 2013, At Lyngby, Denmark. Pp. 1–5. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ISGTEurope.2013.6695300
Voltage Adjuster VA-1200. URL: https://www.radiomuseum.org/r/instant_voltage_adjuster_va_1200.html (accessed 16.03.2019).
Szczesniak, Pawel. The compensator of voltage sage/swell installed in connection terminals of small in-dustrial plant or selected loads. In: 2017 19th European Conference on Power Electronics and Applica-tions. Europe, 2017. Pp. 1–6. DOI: http://dx.doi.org/10.23919/EPE17ECCEEurope.2017.8099029
Lypkivskyi K.O., Mozharovskyi A.H. Current state and development trends of ac voltage converters with transformer-and-switches executive structure. Tekhnichna Elektrodynamika. 2018. No 5. Pp. 44–51. (Ukr)
Lypkivskyi K.O., Mozharovskyi A.H. Determination of the power of transforming elements in the reconfiguration of the transformer-and-switches executive structures of ac voltage stabilizers. Analysis of influence factors. Tekhnichna Elektrodynamika. 2018. No 3. Pp. 48–55. (Ukr)
COMSOL Multiphysics. URL: http://www.comsol.com.
Lypkivskyi K.O., Mozharovskyi A.H. Determination of the influence of changes in the limits of the input voltage range on the power of a transformer element of a voltage stabilizer with a transformer-and-switches executive structure. Tekhnichna Elektrodynamika. 2019. No 3. Pp. 46–54. (Ukr)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2019 Божко І.В., Карлов О.М., Кондратенко І.П., Крищук Р.С., Липківський К.О., Можаровський А.Г., Ращепкін А.П.