Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ВІДПРАЦЮВАННЯ КУТОВОЇ ШВИДКОСТІ В ОДНОКОНТУРНІЙ СИСТЕМІ ПРОГНОЗНОГО КЕРУВАННЯ ДВИГУНОМ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

С.M. Ковбаса, Є.В. Коломійчук — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Представлено результати порівняльного дослідження двох систем керування кутовою швидкістю двигуна постійного струму з постійними магнітами: двоконтурної на основі ПІ-регуляторів, та одноконтурної системи, розробленої на основі методів прогнозного керування. Дослідження виконано методом математичного моделювання для випадку відпрацювання заданих траєкторій кутової швидкості. Показано, що за умов відомих параметрів регулятор на основі прогнозного керування, розроблений як система з одним входом та одним виходом, на відміну від системи з ПІ регуляторами та компенсаціями похідних від сигналу завдання, не забезпечує асимптотичного відпрацювання заданих траєкторій зміни кутової швидкості. Характер перехідних процесів при компенсації дії постійного невідомого моменту навантаження є подібним, обидві системи забезпечують астатичне регулювання кутової швидкості та рівень показників якості керування. Встановлено, що у випадку введення в об’єкт керування (двигун постійного струму) варіації моменту інерції, рівні динамічної похибки при відпрацюванні заданої траєкторії стають співрозмірними для обох систем керування. На відміну від системи на основі ПІ-регуляторів, регулятор на основі прогнозного керування не потребує вимірювання струму якоря та забезпечує покращену динаміку в режимах обмеження напруги.

ВИМІРЮВАННЯ ЗУСИЛЬ В СТЯГУВАЛЬНИХ ПРИЗМАХ ОСЕРДЯ СТАТОРА ПОТУЖНОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА З ВИКОРИСТАННЯМ ДАНИХ ПРО ХІД БЛОКУ ТАРІЛЧАСТИХ ПРУЖИН В СИЛОВИХ АКУМУЛЯТОРАХ

А.C. Левицький, Є.О. Зайцев, К.O. Кобзар, Н.Л. Сорокіна — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Описано переваги і особливості застосування силових акумуляторів (СА) з блоками тарілчастих пружин для відновлення та стабілізації тиску пресування осердя статора потужного турбогенератора (ТГ), які встановлюються під стягуючі гайки або замість них на різьбових кінцях стягуючих призм осердя. Показано, що вимірювання ходу тарілчастих пружин в СА дає можливість оцінити поточний стан тиску пресування. Обґрунтовано застосування ємнісного сенсора лінійних переміщень, розміщеного за межами СА, для контролю ходу блоку пружин в безкорпусному СА. За заданими конструктивними параметрами безкорпусного СА та величиною максимального ходу тарілчастих пружин в ньому розроблено ємнісний сенсор та визначеного його характеристики. Описано методику контролю стану осердя статора ТГ з використанням системи СА з ємнісними сенсорами на кожному СА та методику контролю з почерговим використанням одного вимірювача ходу тарілчастих пружин.

ЗАСТОСУВАННЯ БАГАТОРІВНЕВИХ СИСТЕМ ДЛЯ РОЗВ’ЯЗКУ ЗАДАЧ МОНІТОРИНГУ І ДІАГНОСТИКИ ВУЗЛІВ ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Розглянуто особливості побудови і практичного застосування багаторівневих інформаційно-вимірювальних систем моніторингу і діагностики електротехнічного обладнання. Наведені результати побудови та дослідження математичних моделей деяких діагностичних сигналів (акустична емісія, вібрації), що супроводжують роботу вузлів електротехнічного обладнання (в тому числі і потужних генераторів). Запропоновано удосконалені математичні моделі вібраційних інформаційно-діагностичних сигналів, що враховують як властивості об’єктів діагностування, так і режими, у яких працює таке обладнання. За результатами аналізу математичних моделей розглянутих інформаційних сигналів теоретично обґрунтована низка діагностичних ознак, що дозволяє здійснювати моніторинг і встановлювати технічний стан окремих вузлів генераторів. В якості ілюстративних прикладів, розглянуто використання акустоемісійних і вібраційних діагностичних сигналів для формування навчальних сукупностей, що входять до складу багаторівневої інформаційно-вимірювальної системи моніторингу і діагностики електротехнічного обладнання. Для формування таких навчальних сукупностей була використана інформаційна база, отримана на експериментальних випробувальних стендів ІЕД НАН України. Вказано на необхідність урахування впливу температури та вологості на оцінки діагностичних ознак при проведенні моніторингу і діагностики електротехнічного обладнання. Бібл. 26, рис. 8.

РОЗПОДІЛЕНЕ РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ РОЗПОДІЛЬЧОЇ ЕЛЕКТРОМЕРЕЖІ З ВІДНОВЛЮВАНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

І.В. Блінов, І.В. Трач, О.Б. Рибіна — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Досліджено проблеми розподіленого регулювання напруги в електричних мережах (ЕМ) з відновлюваними джерелами енергії (ВДЕ) з інтерфейсом перетворювача. Запропоновано здійснювати регулювання напруги управлінням реактивною потужністю ВДЕ з інтерфейсом перетворювача. Як критерій цільової функції використано середньоквадратичне відхилення напруги у вузлах встановлення ВДЕ. Для вирішення задачі екстремуму за динамічних режимів зміни стану ЕМ, зокрема добових змін навантажень та активної потужності ВДЕ запропоновано метод extremum seeking control (ESC). Наведені приклади показали покращення напруги в ЕМ з віртуальною станцією за різних рівнів обмеження генерації реактивної потужності. Розглянуто роботу тестової ЕМ ieee33 у разі значного проникнення потужності ВДЕ згідно з нормами стандарту EN50549-1:2019 для отримання оптимального значення середньодобового значення середньоквадратичного відхилення напруги. Бібл. 13.

ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІ ШЛЯХИ ЗАСТОСУВАННЯ НАКОПИЧУВАЧІВ ЕНЕРГІЇ В КОНЦЕПЦІЇ SMART GRID

В.П. Нерубацький, Д.А. Гордієнко — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Розглянуто перспективи застосування концепції Smart Grid як одного с основних напрямків розвитку електроенергетики. Визначено переваги реалізація концепції Smart Grid, що спрямовані на забезпечення надійності та енергоефективності електропостачання, підвищення якості електричної енергії, пропускної здатності електричних мереж, організації моніторингу параметрів, контролю стану енергосистеми, інтеграцію відновлюваних джерел енергії. Досліджено топологію мережі Smart Grid з можливістю підключення накопичувачів енергії, що створюють в системі двонаправлений енергетичний потік, із забезпеченням регулювання його щільності в залежності від попиту на електроенергію в поточний момент часу. Отримано параметри системи інтелектуальної мережі із застосуванням накопичувачів енергії на прикладі тягового електропостачання електричного рухомого складу з урахуванням споживання електроенергії поїздами і стану заряду акумуляторних батарей. Приведені результати розрахунків дають змогу стверджувати, що застосування накопичувачів енергії в мережі Smart Grid збільшує кількість енергії, що повертається в електричну мережу живлення, в результаті чого зменшуються загальносистемні витрати. Бібл. 10, рис. 1, табл. 1.

КОНЦЕПТУАЛЬНА МОДЕЛЬ МІКРОМЕРЕЖІ З РОЗПОДІЛЕНИМИ ЕНЕРГЕТИЧНИМИ РЕСУРСАМИ

В.П. Нерубацький, Д.А. Гордієнко — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Розглянуто конфігурації мікромережі щодо форми передачі та розподілення електроенергії. Описано структури з’єднаних блоків розподільних енергетичних ресурсів при різних режимах експлуатації, у яких особлива увага приділяється первинним елементам контролю одиниць розподільних енергетичних ресурсів для миттєвого балансу активної та реактивної потужності, а також архітектурам диспетчерського керування для тривалого терміну енергетичного менеджменту. Досліджено характеристики статичного та динамічного навантаження, моделювання якого здійснюється за рахунок побудови фізичних моделей типових навантажень. Отримано параметри системи миттєвих балансів активної та реактивної потужності в мікромережах, що визнчаються миттєвим відстеженням за навантаженням та розподіленням навантаження між блоками розподілених енергетичних ресурсів. Приведено схему резистивної активної фільтрації блоків розподілених енергетичних ресурсів для активної компенсації спотворених навантажень. Представлений метод ефективно гасить гармонічні спотворення напруги на виході блоків розподільних енергетичних ресурсів. Бібл. 10, рис. 2.

ДОСЛІДЖЕННЯ РЕЗОНАНСНИХ ЯВИЩ В ЕЛЕКТРИЧНОМУ КОЛІ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА 10/0,4 КВ З КОНДЕНСАТОРНОЮ БАТАРЕЄЮ

А.О. Омельчук — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Досліджено процеси в електричній мережі з силовими трансформаторами 10/0,4 кВ з конденсаторними батареями на предмет виникнення резонансу напруг і струмів при основній частоті трифазного змінного струму 50 Гц, так і при частотах 150, 250, 350 і 550 Гц, обумовлених вищими гармонічними складовими напруги і струму. Наведено графіки, що відображають резонансні процеси в конкретних колах. Бібл. 4, рис. 4., табл. 3.

ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ НАКОПИЧУВАЧІВ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ ТА ГЕНЕРУЮЧИХ ДЖЕРЕЛ В АВТОНОМНИХ ЛОКАЛЬНИХ ЕЛЕКТРОСИСТЕМАХ

М.М. Сивенко, О.О. Мірошник — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Представлено проблему визначення оптимальних параметрів зберігання електричної енергії та генеруючих джерел в автономних локальних електросистемах. Наведено детальне обґрунтування ролі накопичувачів електроенергії при наявності відновлюваних джерел енергії в автономних локальних електросистемах з стохастичним режимом роботи. Наведено основні положення використовуваної моделі автономних локальних електросистем. Досліджено залежність параметрів накопичувача електроенергії в залежності від складу генерації. Розглянуто можливість вирішення задачі визначення параметрів накопичувачів електроенергії шляхом імітації роботи реальної системи. Обумовлено результати багатокритеріального вибору потужності та енергоємності накопичувача електроенергії з використанням економічних критеріїв. Розроблено математичну модель визначення оптимальних параметрів накопичувачів електричної енергії для автономних локальних електросистем з використанням змішаного цілочисельного програмування з оптимізацією з урахуванням економічних показників. Досліджено залежності параметрів накопичувачів електричної енергії від складу генерації автономних локальних електросистем. Бібл. 7, рис. 2.

АНАЛІЗ МОЖЛИВИХ ПІДХОДІВ ДО ВИЗНАЧЕННЯ НАЙБІЛЬШ ДОСТОВІРНОГО МЕТОДУ ПОБУДОВИ ЕНЕРГОБАЛАНСУ

П.В. Лавринович — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Проводився аналіз основних підходів, що впливають на визначення методу побудови найбільш достовірного енергобалансу. Розглянуто особливості побудови енергобалансів в умовах відсутності достатньої моніторингової бази, а саме: за середнім значенням, згідно з методом найбільшої ймовірності за нормального розподілу та методом максимальної правдоподібності. Розглянуто основні проблеми релевантності даних формування енергобалансу. Показано, що на точність результатів дослідження впливає кількість складових, на які поділено розглянутий об’єкт. Розглядалися можливості побудови графіків максимальної правдоподібності при оцінюванні якості показників енергобалансу та напрями можливого використання даного методу в задачах покращення енергоефективності. Бібл. 4, рисунок, табл. 5.

КОНЦЕПЦІЯ ПІДВИЩЕННЯ БЕЗПЕКИ ВУЗЛІВ РОЗПОДІЛЬЧОЇ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ УКРАЇНИ

Д.В. Мелещук — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Розглянуто способи підвищення безпеки розподільчої системи енергетичної інфраструктури України при подальшому її відновленні та модернізації. Зроблено обзір відповідних питань, що виникають, при досягненні поставленої мети. Вказано на важливість проблеми захисту електричних підстанцій енергетичної розподільчої інфраструктури та необхідність відповідних досліджень і розробок для створення оптимального способу захисту. Описано один з варіантів оптимальної концепції відповідного захисту основних вузлів підстанцій, що передбачає захист саме трансформаторів. Бібл. 3, рис. 1.

АНАЛІЗ ПЕРСПЕКТИВ РОЗВИТКУ ТЕЦ УКРАЇНИ В УМОВАХ ІНТЕГРАЦІЇ В ЗАГАЛЬНОЄВРОПЕЙСЬКИЙ ПРОСТІР

А.І. Замулко, М.О. Довгаль — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Сучасні теплоелектроцентралі (ТЕЦ) стикаються з численними викликами, що стосуються енергоефективності, впровадження відновлюваних джерел енергії та екологічності. У статті розглядаються можливості та перспективи розвитку ТЕЦ з урахуванням сучасних тенденцій і викликів.

Основні напрямки розвитку ТЕЦ включають інтеграцію відновлюваних джерел енергії (ВДЕ), децентралізацію енергетичних систем, зосередження на екологічності та розвиток законодавчої та нормативної бази. Ці заходи сприятимуть сталому розвитку енергетичної інфраструктури, забезпеченню енергетичної безпеки та покращенню якості довкілля.

РЕТРОСПЕКТИВНИЙ АНАЛІЗ ВАРТОСТІ ПОХИБКИ ПРОГНОЗУ ДЛЯ ПОБУДОВИ БАЛАНСУЮЧИХ ГРУП ВИРОБНИКІВ З ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ

В.О. Мірошник, С. Лоскутов — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Значні зростання встановленої потужності електростанцій з відновлюваними джерелами енергії та розбалансування фінансової системи оптового ринку електричної енергії України спонукали Міністерство енергетики до розробки альтернативного механізму підтримки виробників ВДЕ. Запровадження преміального тарифу (FIP), який компенсує різницю між фактичною ціною продажу електроенергії та "зеленим" тарифом, може допомогти виробникам отримувати більше коштів негайно після відпуску електроенергії. Однак, дослідження показали, що вихід з балансуючої групи без утворення нової може призвести до зростання витрат, пов'язаних з похибкою прогнозування. Для виробників важливо утворювати незалежні балансуючі групи для компенсації негативних наслідків. Висновки статті показують, що немає єдиної оптимальної балансуючої групи для всіх виробників, але деякі групи часто повторюються. Перехід до окремої балансуючої групи може мати значний економічний ефект для виробника, зменшуючи вартість похибки прогнозування порівняно з самостійною відповідальністю за небаланс. Проте, балансуюча група, визначена методом ретроспективного розрахунку вартості похибки прогнозу, не є стабільною на довгий термін. Бібл. 4, рис. 2, 3 табл.

РОЗРОБКА ШТУЧНОЇ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ НЕБАЛАНСІВ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ В ОЕС УКРАЇНИ

В.В. Сичова — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

У статті наведено результати дослідження моделі штучної нейронної мережі типу LSTM для короткострокового прогнозування значень позитивних і негативних небалансів електричної енергії в ОЕС України. Виконано аналіз результатів прогнозування, отриманих за допомогою моделей оптимізацією гіперпараметрів й різною довжиною вікна та об’єднання їх у ансамблі моделей. Виконані дослідження на основі фактичних даних балансуючого ринку електричної енергії України показали ефективність використання зазначених моделей для вирішення поставленої задачі. Бібл. 11, рис. 3, табл. 3.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВИКОРИСТАННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ВИДІВ ПАЛИВА НА ПОЛТАВЩИНІ

Ю.С. Голік, Г.І. Шарий, О.П. Крот, Ю.В. Чепурко, Т.М. Серга — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Досліджено можливості використання енергоресурсних твердих побутових відходів, відходів аграрного сектору, лісозаготівлі лісопромислових господарств, зелених відходів від благоустрою територій та вирощування енергетичних культур як альтернативних відновлюваних видів палива для забезпечення цілей малої теплоенергетики Полтавської області. Для вивчення даного питання обґрунтовано залучення фахівців кафедр «Прикладної екології та природокористування» й «Теплогазопостачання, вентиляції та теплоенергетики» Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» та відкрито нову спеціалізацію «Відновлювана теплоелектроенергетика, альтернативні види палива та захист довкілля» за спеціальністю 183 «Технології захисту навколишнього середовища». Проблему включено у стратегічний план розвитку Полтавської області та занесено в розробку плану Дій зі сталого енергетичного розвитку і клімату Полтавської міської територіальної громади до 2030 року у відповідності до європейської ініціативи «Угоди мерів щодо клімату та енергії». Проведена оцінка біоенергетичного потенціалу в подальшому може стати суттєвим еколого-економічним підґрунтям для удосконалення регіонального сектору біоенергетики в Полтавській області.

СУЧАСНІ РІШЕННЯ ДЛЯ ПРИЄДНАННЯ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ ДО СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ

В.А. Степаненко — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Згідно з Енергетичною стратегію України розвиток відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) передбачається найбільш динамічними темпами порівняно з іншими видами генерації. Проте існуючі енергетичні проблеми та загрози вимагають розроблення нових і зміни існуючих законодавчих та підзаконних актів, низки галузевих норм, які регламентують діяльність в енергетичній сфері. В статті проведено огляд світових сучасних тенденцій та трендів ВДЕ, а також формування напрямів, на які варто зосередитися при реформуванні енергетичної сфери. Довгострокова енергетична політика держави повинна бути орієнтована на ефективну інтеграцію ВДЕ до системи електропостачання. З цією метою потрібно стимулювати та контролювати впровадження систем управління розподіленою генерацією електроенергії, віртуальних електростанцій та систем накопичення енергії. Поступове зростання електромобілів зумовлює застосування технології Vehicle-to-Grid, особливо якщо розглядати сучасні мікромережі або "розумні мережі" з ВДЕ. А концепція “активний будинок” є ключовим кроком на шляху до декарбонізації будівельного сектору. Бібл. 9, рис. 2.

ОПТИМІЗАЦІЯ ПРОЦЕСІВ РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В СИСТЕМІ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ СПІЛЬНОТИ

Ю.А. Веремійчук, В.П. Опришко, І.В. Притискач, О.С. Ярмолюк — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Ціллю роботи є розробка методики розподілу навантаження між суб’єктами енергетичної спільноти відновлюваних джерел енергії малої потужності на основі модифікованого алгоритму розподілу ресурсів. Запропоновано механізм ефективного урахування багатокритеріальності, недостатності й обмеженості початкової інформації, можливості гнучкого завдання та зміни пріоритетності цільових функцій й обмежень, зокрема, шляхом застосування лінгвістичних характеристик. Проведено апробацію запропонованої методики з використання статистичних даних роботи відновлюваних джерел енергії, які забезпечують споживачів електроенергією на певній території та досліджено їх оптимальний режим роботи. Основна увага приділяється формуванню інструменту для забезпечення оптимальної роботи мережі з джерелами малої потужності. Використано критерії оптимізації технічного, економічного й екологічного спрямувань, що дають змогу отримати оптимальні режими роботи для суб’єктами енергетичної спільноти відновлюваних джерел енергії малої потужності. Бібл. 8, рис. 11, табл. 2.

ОПТИМІЗАЦІЯ ГРАФІКІВ ЕЛЕКТРИЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ АГРЕГАТОРОМ В ЛОКАЛЬНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ

Г.С. Бєлоха, В.В. Сичова — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Ринкова робота системи розподілу електроенергії набула значного розширення завдяки зростаючому використанню відновлювальних та розосереджених джерел. У статті розглянуто стратегії оптимізації графіків навантаження агрегаторами локальних систем. Оптимізації графіків навантаження полягає в тому, щоб мінімізувати загальні витрати постачальника для зменшення собівартість електроенергії та нижчої ціни для споживача. В локальних системах, у складі яких є дизель-генератори, основна складова яка найбільше впливає на ціну за 1 кВт, це витрати первинного палива дизель-генераторів. Цільова функція, запропонована в цьому дослідженні мінімізує витрати первинного палива постачальника, шляхом оптимального перерозподілу потужностей по кожному генератору. Досліджено базовий графік навантаження та застосування стратегій оптимізації графіків: зниження навантаження, перенесення навантаження, підвищення мінімуму навантажень,, гнучке змінення навантаження. При використанні оптимального алгоритму втрати B_{пр сер}% складають 5-6% відносно рівномірного розподілу потужності. Бібл 8. Рис. 4.

СУЧАСНІ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ СИЛОВИХ КАБЕЛІВ ТА КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ

І.М. Кучерява — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Представлено огляд волоконно-оптичних технологій для моніторингу в режимі реального часу технічного стану та експлуатаційних характеристик сучасних силових кабелів із ізоляцією зі зшитого поліетилену та з інтегрованими в їхню структуру волоконно-оптичним модулем, зокрема описано нові інтелектуальні засоби моніторингу температури, струму навантаження, деформації (механічних ушкоджень), рівня часткових розрядів в ізоляції, проникнення вологи всередину кабелів, контролю за обмеженням напруги їхньої зовнішньої оболонки. Показано перспективність використання та розвитку технологій інтелектуальної діагностики кабельних ліній задля досягнення ефективної і безпечної експлуатації кабелів та високої надійності мереж. Бібл. 47, рис. 7.

УНІВЕРСАЛЬНИЙ ТРИФАЗНИЙ ПАСИВНИЙ ФІЛЬТР ГАРМОНІК СТРУМУ МЕРЕЖІ

В.М. Губаревич, Ю.В. Маруня, В.П. Кабан, В.Ю. Матвєєв — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Проведено аналіз відомих універсальних фільтрів гармонік струму. Запропоновано варіант трифазного пасивного фільтра гармонік струму мережі, завдяки зміні структури якого обмежується значення напруги на навантаженні в режимах роботи, близьких до холостого ходу. Виконано математичне моделювання такої системи, що живить мостовий випрямляч з ємнісним фільтром та активним навантаженням потужністю 5 кВт. Наведено навантажувальні характеристики та залежності коефіцієнта гармонік струму від зміни потужності навантаження розробленого фільтра. Бібл. 2, рис. 3.

РОЗРАХУНОК ПРОЦЕСІВ У ПЕРЕТВОРЮВАЧІ ЗІ ЗМЕНШЕНОЮ ПУЛЬСАЦІЄЮ ВИХІДНОЇ ПОСТІЙНОЇ НАПРУГИ

Ю.В. Руденко — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Досліджено електромагнітні процеси у елементарному перетворювачі постійної напруги за топологією Luo з інвертуючим виходом в режимах безперервної та переривчастої провідності. За допомогою метода усереднення в просторі станів на основі теорем Лагранжа розроблено математичні моделі перетворювача для вказаних режимів роботи. Використання розроблених моделей дало змогу отримати аналітичні вирази для розрахунку середніх та пульсаційних значень струмів та напруг у реактивних елементах перетворювача, а також коефіцієнтів їх пульсацій. Розраховано графічні залежності вказаних параметрів у всьому діапазоні комутації перетворювача з урахуванням режимів провідності. Показано, що в порівнянні із традиційною топологією понижувально-підвищувального перетворювача, вихідний фільтр у елементарному перетворювачі Луо з інвертуючим виходом суттєво зменшує коефіцієнт пульсацій вихідної напруги. Визначено, що величина зменшення пульсацій напруги пропорційна добутку величин індуктивності та ємності фільтра, а також квадрату частоти комутації та не залежить від режиму провідності перетворювача.

ТРИСТУПЕНЕВА ЕЛЕКТРИЧНА МАШИНА ТА РЕЖИМИ ЇЇ РОБОТИ

К.П. Акинін, В.Г. Кіреєв, І.С. Петухов, А.А. Філоменко — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

Стаття присвячена дослідженню режимів роботи електричної машини з триступеневим ротором (ЕМТР). Розглянуто структури ЕМТР із можливістю повороту осі обертання ротора за двома кутовими координатами в обмеженому діапазоні кутів повороту. Описано принцип роботи машини у складі малогабаритних швидкодіючих прецизійних систем виявлення та супроводу цілі. На підставі моделі електродинамічного стану ЕМТР розроблена структурна схема слідкуючої системи для управління траєкторією руху ротора за двома координатами. Наведено приклади реалізації траєкторій руху ротора при лінійно наростаючому сигналі завдання і при завданні, яке описується спіраллю Архімеда. Отримані залежності модулів відносної точності руху ротора за заданими траєкторіями від налаштувань системи. Бібл. 12, рис. 8, табл. 1.

ВПЛИВ ЕЛЕКТРОФІЗИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ МАТЕРІАЛІВ НА ЕЛЕКТРИЧНІ ВТРАТИ В МЕТАЛЕВИХ КАРКАСАХ ІНДУКЦІЙНИХ КАНАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ

Ю.M. Гориславець, O.I. Глухенький , В.І. Залозний — Mon, 04 Dec 2023 00:00:00 +0000

На основі математичного моделювання електромагнітних процесів визначено електричні втрати в металевих каркасах двоіндукторної індукційної канальної печі в широкому діапазоні питомої електропровідності немагнітного матеріалу каркасів. Дослідження проводилися для двох варіантів секціонування нижнього каркасу печі (вертикального і горизонтального) та двох значень фазового кута між напругами на індукторах (0 і 180 ел. град.). Для цих випадків розраховано також втрати в каркасах печі, виготовлених із феромагнітного матеріалу (конструкційної вуглецевої сталі та магнітної нержавіючої сталі). Представлено рекомендації щодо вибору матеріалу каркасів, варіанту секціонування та фазового кута між напругами, які забезпечують мінімальні електричні втрати. Бібл. 13, рис. 4.