Кафедра "Електричні апарати"
Постійне посилання зібрання
Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/ea
Кафедра "Електричні апарати" була створена в 1931 році при Харківському електротехнічному інституті. Засновником, організатором і першим завідувачем кафедри був видатний фахівець в галузі електротехніки професор Вашура Борис Федорович.
Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту енергетики, електроніки та електромеханіки Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут", веде підготовку фахівців що мають глибокі знання з електромеханіки та різнобічні знання в області комп’ютерної техніки й інформаційних технологій.
У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора технічних наук, 6 кандидатів технічних наук, 1 кандидат фізико-математичних наук; 5 співробітників мають звання доцента, 1 – старшого наукового співробітника.
Переглянути
Нові надходження
Документ Навчально-методичні матеріали до виконання практичних завдань з навчальної дисципліни "Системи автоматичного керування електромеханічними пристроями"(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Середа, Олександр Григорійович; Середа, Олена ГеннадіївнаНа основі аналізу зразків складної електропобутової техніки, що випускається серійно, можна відзначити наступні переваги приладів з електронними системами керування: значне розширення функціональних можливостей, економія електроенергії, підвищення точності виконання заданих функцій, можливість роботи в режимі діалогу «людина-машина», підвищення рівня уніфікації, технологічності і ремонтопридатності, зменшення трудомісткості виготовлення. Предметом практичних завдань є системи автоматичного керування (САК) електропобутовими приладами. Розрахунок елементів САК є основними питаннями, що розглядаються при виконанні практичних завдань.Документ Навчально-методичні матеріали до виконання індивідуального завдання з навчальної дисципліни "Напівпровідникові та гібридні комутаційні апарати та елементи автоматики"(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Середа, Олександр Григорійович; Середа, Олена ГеннадіївнаПредметом навчальної дисципліни є безконтактні електричні апарати, призначені для комутації електричного кола за рахунок стрибкоподібної зміни опору напівпровідникових приладів. Проектування і розрахунок елементів, що складають принципову схему напівпровідникових апаратів, є основними питаннями, що розглядаються в навчальній дисципліни.Документ Програма, методичні вказівки та контрольні завдання з навчальної дисципліни "Загальні основи наукометрії"(ТОВ "Друкарня Мадрид", 2024) Гречко, Олександр МихайловичНеобхідність вивчення навчальної дисципліни «Загальні основи наукометрії» пов’язана з тим, що здобувач згідно з діючими нормативно-правовими актами повинен висвітлити основні наукові результати дисертації у наукових публікаціях, зазвичай – у фахових періодичних виданнях. Причому кількість таких публікацій залежить від рівня (імпакт-фактору, рейтингу, категорії тощо) наукового видання. Отже, володіти необхідною інформацією у цій області знань і набути певних компетентностей є вкрай актуальними завданнями. До того ж здобувач, як майбутній науковець і дослідник, має орієнтуватись у питаннях, що також пов’язані з наукометричними показниками, різноманітними рейтингами та метриками, індексами цитованості тощо задля успішної побудови власного наукового майбутнього. Тому актуальним є вивчення саме такої навчальної дисципліни, у якій розглядаються загальні основи наукометрії та питання оцінювання ефективності наукової діяльності. Мета навчальної дисципліни – надання здобувачам уявлення про загальні основи наукометрії як галузі наукознавства та практичних навичок роботи з найбільш поширеними наукометричними базами даних. Завдання навчальної дисципліни – ознайомлення здобувачів із діючими нормативними актами України щодо оцінювання результативності наукової діяльності вчених та наукових установ; засвоєння термінологічних понять наукометрії; інформування щодо світових і національних наукометричних баз даних.Документ Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт "Моделювання електромеханічних та електроенергетичних систем"(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Байда, Євген ІвановичМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Моделювання електромеханічних та електроенергетичних систем» для студентів усіх форм навчання за спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» підготовлені відповідно до робочої програми навчальної дисципліни (РПНД) «Моделювання електромеханічних та електроенергетичних систем», яка вивчається студентами кафедри «Електричні апарати».Документ Асинхронные двигатели с литой медной короткозамкнутой обмоткой ротора(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Чувашев, Виктор Анатольевич; Папазов, Юрий Николаевич; Чуванков, Виктор Юрьевич; Мухаметшин, Н. А.; Клименко, Борис Владимирович; Лупиков, Валерий Сергеевич; Пилюгина, О. Ю.Обобщены результаты теоретических исследований и разработки конструкции серии асинхронных двигателей с литой медной короткозамкнутой обмоткой ротора. Приведены данные сравнения параметром разработанных двигателей по отношению к двигателям с алюминиевой обмоткой.Документ Декомпозиція задачі проектування асинхронних двигунів з індукційним регулятором в колі ротора(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Головань, Василь Іванович; Головань, Іван ВасильовичЗдійснюється формування ітератиивної процедури декомпозиції задачі проектування асинхронних двигунів з індукційним регулятором в колі ротора. Це приводить до побудови ієрархічної структури рівней взаємодії системи аналізу поставлених математичних задач синтезу рішення зворотніх задач та задач багатокритеріальної оптимізації.Документ Ода Готфриду (К 80-летию профессора Бигельмайера)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Клименко, Борис ВладимировичКраткий очерк о жизни и деятельности профессора Готфрида Бигельмайера – выдающегося ученого и изобретателя в области электробезопасности и аппаратов защиты.Документ Алгоритм получения точки нулевого магнитного поля вблизи электрооборудования(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Лупиков, Валерий Сергеевич; Геляровская, Оксана Анатольевна; Мартыненко, Д. Л.; Крюкова, Наталья Валерьевна; Ерисов, А. В.Проведен анализ существующих методов компенсации внешнего магнитного поля в заданной точке пространства вблизи поверхности электрооборудование. Теоретически обоснован алгоритм создания точек нулевого поля путем компенсации внешнего магнитного поля электрооборудование в заданной точке.Документ Эффективное использование независимых расцепителей токоограничивающих автоматических выключателей(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Середа, Александр ГригорьевичРассмотрена возможность снижения собственного времени срабатывания токоограничивающего автоматического выключателя путем оптимального выбора параметров независимого расцепителя.Документ Анализ типичных ошибок проектирования трансформаторов в маломагнитном исполнении(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Лупиков, Валерий Сергеевич; Середа, Александр Григорьевич; Крюкова, Наталья Валерьевна; Геляровская, Оксана Анатольевна; Ерисов, А. В.Рассмотрены особенности и типичные ошибки проектирования силовых трансформаторов со сниженными уровнями внешнего магнитного поля.Документ Расчет внешнего магнитного поля комплектного распределительного устройства(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Байда, Евгений ИвановичРассмотрена математическая модель расчета квазистационарного электромагнитного поля КРУ в упрощенном варианте. Получены зависимости модуля магнитной индукции и плотности вихревых токов от толщины стенки шкафа и материала.Документ Режимы работы сетевого фильтра тяговой электропередачи с полупроводниковыми преобразователями магистрального электроподвижного состава постоянного тока(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Хворост, Николай Васильевич; Чумак, В. А.Выполнен анализ режимов работы входного фильтра тяговой электропередачи с полупроводниковыми преобразователями магистрального электроподвижного состава при коммутационных перенапряжениях в тяговой сети и рассмотрен способ ограничения перенапряжений на выходе фильтраДокумент Расчет динамики электромагнита постоянного тока по данным статического расчета потокосцепления и силы методом конечных элементов(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Байда, Евгений ИвановичРассматривается усовершенствованный метод расчета динамики электромагнита постоянного тока с учетом индуктивности рассеяния катушки и вихревых токов на основе двухмерной аппроксимации данных, полученных из расчета статических характеристик магнита методом КЭ.Документ Програма переддипломної практики студентів, що навчаються за освітньою програмою "Електромеханіка" першого (бакалаврського) рівня вищої освіти спеціальності 141 "Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка"(2023) Єгоров, Андрій Володимирович; Чепелюк, Олександр Олександрович; Юр'єва, Олена Юріївна; Якунін, Дмитро ІгоровичПереддипломна практика є заключним етапом підготовки здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти перед виконанням дипломного проєкту. Під час проходження цієї практики студент не тільки поглиблює теоретичні знання зі спеціальності, а й збирає фактичний матеріал для виконання дипломного проєкту. Переддипломна практика може бути організована та проведена на підприємствах, в установах та організаціях усіх організаційно-правових форм і форм власності (базах практики), або у структурних підрозділах закладу фахової вищої освіти, що забезпечують відповідну підготовку. На студентів, які проходять практику на підприємстві (організації, установі), поширюється законодавство України про працю та правила внутрішнього трудового розпорядку підприємства (організації, установи). Студент під час переддипломної практики має можливість формувати та розвивати свої професійні компетентності, вивчити реальні виробничі ситуації та практично перевірити отримані під час навчання знання. Він може самостійно приймати рішення, обґрунтовуючи правильність своїх висновків перед керівником практики. Майбутній спеціаліст навчається роботі в колективі, отримує навички професійного спілкування. Необхідність підготовки студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» для різних підприємств потребує розширення їхніх знань в царині експлуатації, сервісного обслуговування та ремонту електрообладнання та виробів, що його містять, а також їх проєктування та розрахунку з застосуванням прикладних пакетів комп’ютерних програм й інформаційних технологій. Це методичне видання містить програму переддипломної практики студентів, що навчаються за освітньою програмою «Електромеханіка» першого (бакалаврського) рівня вищої освіти спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка», вказівки для виконання звіту з практики, а також перелік джерел інформації, необхідних для розширення знань в галузі електромеханіки.Документ On modeling and real-time simulation of a robust adaptive controller applied to a multicellular power converter(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Hamdi, Rihab; Hadri Hamida, Amel; Bennis, OuafaeIntroduction. This paper describes the simulation and the robustness assessment of a DC-DC power converter designed to interface a dual-battery conversion system. The adopted converter is a Buck unidirectional and non-isolated converter, composed of three cells interconnected in parallel and operating in continuous conduction mode. Purpose. In order to address the growing challenges of high switching frequencies, a more stable, efficient, and fixed-frequency-operating power system is desired. Originality. Conventional sliding mode controller suffers from high-frequency oscillation caused by practical limitations of system components and switching frequency variation. So, we have explored a soft-switching technology to deal with interface problems and switching losses, and we developed a procedure to choose the high-pass filter parameters in a sliding mode-controlled multicell converter. Methods. We suggest that the sliding mode is controlled by hysteresis bands as the excesses of the band. This delay in state exchanges gives a signal to control the switching frequency of the converter, which, in turn, produces a controlled trajectory. We are seeking an adaptive current control solution to address this issue and adapt a variable-bandwidth of the hysteresis modulation to mitigate nonlinearity in conventional sliding mode control, which struggles to set the switching frequency. Chatter problems are therefore avoided. A boundary layer-based control scheme allows multicell converters to operate with a fixed-switching-frequency.Документ Interactive artificial ecosystem algorithm for solving power management optimizations(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Mahdad, Belkacem; Srairi, KamelIntroduction. Power planning and management of practical power systems considering the integration and coordination of various FACTS devices is a vital research area. Recently, several metaheuristic methods have been developed and applied to solve various optimization problems. Among these methods, an artificial ecosystem based optimization has been successfully proposed and applied to solve various industrial and planning problems. The novelty of the work consists in creating an interactive process search between diversification and intensification within the standard artificial ecosystem based optimization. The concept of the introduced variant is based on creating dynamic interaction between production operator and consumer operator during search process. Purpose. This paper introduces an interactive artificial ecosystem based optimization to solve with accuracy the multi objective power management optimization problems. Methods. The solution of the problem was carried out using MATLAB program and the developed package is based on combining the proposed metaheuristic method and the power flow tool based Newton-Raphson algorithm. Results. Obtained results confirmed that the proposed optimizer tool may be suitable to solve individually and simultaneously various objective functions such as the total fuel cost, the power losses and the voltage deviation.Документ Photovoltaic system faults diagnosis using discrete wavelet transform based artificial neural networks(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Bengharbi, Abdelkader Azzeddine; Laribi, Saadi Souad; Allaoui, Tayeb; Mimouni, AminaIntroduction. This research work focuses on the design and experimental validation of fault detection techniques in grid-connected solar photovoltaic system operating under Maximum Power Point Tracking mode and subjected to various operating conditions. Purpose. Six fault scenarios are considered in this study including partial shading, open circuit in the photovoltaic array, complete failure of one of the six IGBTs of the inverter and some parametric faults that may appear in controller of the boost converter. Methods. The fault detection technique developed in this work is based on artificial neural networks and uses discrete wavelet transform to extract the features for the identification of the underlying faults. By applying discrete wavelet transform, the time domain inverter output current is decomposed into different frequency bands, and then the root mean square values at each frequency band are used to train the neural network. Results. The proposed fault diagnosis method has been extensively tested on the above faults scenarios and proved to be very effective and extremely accurate under large variations in the irradiance and temperature.Документ Power quality improvement by using photovoltaic based shunt active harmonic filter with Z-source inverter converter(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Sai Thrinath, B. V. ; Prabhu, S.; Meghya Nayak, B.Introduction. The major source of energy for a long time has been fossil fuels, however this has its drawbacks because of their scarcity, exhaustibility, and impossibility of reusing them. Presently, a shunt active harmonic filter-equipped two-stage solar photovoltaic system is showing off its performance shunt active harmonic filter. The global power system has been impacted by current harmonics during the most modern industrial revolution. Novelty. The proposed work is innovative, by adopting the hysteresis modulation mode with Z-source inverter to enhance the performance of the system. Furthermore, the shunt active harmonic filter also get assists in this system for better improvement in the quality of power. Purpose. By incorporating an impedance source inverter and a photovoltaic shunt active harmonic filter methods, harmonic issues are mitigated. Methods. Load compensation is one of the services that the shunt active harmonic filter offers, in addition to harmonic compensation, power factor correction, and many other functions. The current pulse width modulation voltage source inverter method is more expensive, requires two converters owing to its two-stage conversion, has significant switching losses, and has a low rate of the reaction. The new model, in which the voltage source inverter is substituted out for a Z-source inverter converter, has been developed in order to address the problems of the existing system.Документ Performance investigation of modular multilevel inverter topologies for photovoltaic applications with minimal switches(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Parimalasundar, Ezhilvannan; Kumar, Nathella Munirathnam Giri; Geetha, Prahalathan; Suresh, KrishnanIntroduction. In recent years, a growing variety of technical applications have necessitated the employment of more powerful equipment. Power electronics and megawatt power levels are required in far too many medium voltage motor drives and utility applications. It is challenging to incorporate a medium voltage grid with only one power semiconductor that has been extensively modified. As a result, in high power and medium voltage settings, multiple power converter structure has been offered as a solution. A multilevel converter has high power ratings while also allowing for the utilization of renewable energy sources. Renewable energy sources such as photovoltaic, wind, and fuel cells may be readily connected to a multilevel inverter topology for enhanced outcomes. The novelty of the proposed work consists of a novel modular inverter structure for solar applications that uses fewer switches. Purpose. The proposed architecture is to decrease the number of switches and Total Harmonic Distortions. There is no need for passive filters, and the proposed design enhances power quality by creating distortion-free sinusoidal output voltage as the level count grows while also lowering power losses.Документ Fault tolerant control of a permanent magnet synchronous machine using multiple constraints Takagi-Sugeno approach(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Moussaoui, Lotfi; Aouaouda, Sabrina; Rouaibia, RedaIntroduction. Fault diagnosis, and fault tolerant control issues are becoming very important to ensure a good supervision of systems and guarantee the safety of human operators and equipments even if system complexity increases. Problem. In fact, the presence of faults in actuators, sensors and processes can lead to system performance degradation, system breakdown, economic loss, and even disastrous situations. Furthermore, Actuator saturation or control input saturation is probably the most usual nonlinearity encountered in control engineering because of the physical impossibility of applying unlimited control signals and/or safety constraints. Purpose. This article is dedicated to the problem of fault tolerant control for constrained nonlinear systems described by a Takagi-Sugeno model. One of the interests of this type of models is the possibility of extend some tools and methods from linear system case to the nonlinear one. The novelty of the work consists in developing a fault tolerant control algorithm for a nonlinear Permanent Magnet Synchronous Machine model using an observer based state-feedback control technique in order to enhance fault and state estimation despite actuator saturation and system disturbances. Methods. Indeed a sensor fault detection observer based residual generator is synthesized with a guaranteed L₂ performance to attenuate the external disturbances effect from one side and to maximize the residual sensitivity to faults from the other side. Based on Lyapunov function, design conditions are formulated in terms of Linear Matrix Inequalities to ensure stability of the global system. Practical value. A detailed study concerning nonlinear permanent magnet synchronous machine model, which is consolidated by simulation results, is conducted to show the used algorithm’s effectiveness guarantying fault estimation and reconfiguration of the control law to maintain stable performance even in the presence of actuator faults, external perturbation and the phenomenon of actuator saturation.