Кафедра "Промислова і біомедична електроніка"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/5397

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/pbme

Від 2000 року кафедра має назву "Промислова і біомедична електроніка", первісна назва – "Промислова електроніка".

Кафедра "Промислова електроніка" виділилася як самостійна одиниця 9 жовтня 1963 року внаслідок розділу кафедри електрифікації промислових підприємств на дві самостійні. Ведення навчального процесу з дисципліни "Промислова електроніка" раніше було доручено кафедрі електрифікації промислових підприємств, де цю роботу очолив талановитий педагог та дослідник Олег Олексійович Маєвський.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту енергетики, електроніки та електромеханіки Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". Усього за шістьдесят років було підготовлено 8 докторів та 65 кандидатів технічних наук.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 3 доктора технічних наук, 13 кандидатів технічних наук; 3 співробітника мають звання професора, 11 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 8 з 8

Методичні вказівки до виконання практичної та лабораторної роботи "Однофазний паралельний автономний інвертор струму"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Крилов, Денис Сергійович; Холод, Ольга Ігорівна
Темою комплексної практичної та лабораторної роботи є розрахунок параметрів схеми однофазного паралельного автономного інвертора струму малої або середньої потужності та дослідження її основних характеристик на основі математичної моделі, яку студент повинен створити самостійно в програмному середовищі Matlab\Simulink. За допомогою моделі студент має перевірити коректність отриманих при розрахунку даних та провести низку експериментів для закріплення теоретичних знань, що були отримані ним під час вивчення лекційного матеріалу. У цих методичних вказівках наведено основні розрахункові співвідношення, необхідні для розрахунку та вибору елементів схеми перетворювача, дано посилання на довідкову літературу, яку доцільно при цьому використовувати, надані рекомендації щодо створення математичної моделі досліджуваної схеми та запропоновано програму експерименту для дослідження фізичних процесів при різних умовах її роботи.
Вдосконалення структури параметричної системи управління активним випрямлячем з фіксованою частотою модуляції для роботи в режимі двонаправленого потоку енергії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Крилов, Денис Сергійович; Холод, Ольга Ігорівна
Об'єктивна необхідність в енергозбереженні та посилення вимог до якості споживаної електроенергії змушує виробників перетворювальної техніки шукати нові схемотехнічні рішення та вдосконалювати алгоритми управління перетворювачами. Повною мірою це стосується і частотного електроприводу малої та середньої потужності. Його базою є структура, виконана на основі автономного інвертора напруги із широтно-імпульсною модуляцією, схема якого передбачає використання діодного некерованого випрямляча як джерела постійної напруги. Вона має суттєві недоліки, які можна повністю усунути активним керованим випрямлячем – джерелом напруги (АВДН), параметрична система управління яким забезпечує заданий рівень напруги у ланці постійного струму і нульове значення реактивної потужності при близькій до синусоїди формі струму на стороні мережі живлення. Але й вона має певні недоліки в режимі зміни напрямку потоку енергії та потребує вдосконалення. Тому розглянуто вдосконалення параметричної системи управління АВДН з фіксованою частотою модуляції для роботи в режимі двонаправленого потоку енергії між мережею живлення і навантаженням та проведено її моделювання. Запропоновано рішення, що забезпечують стійку роботу перетворювача з оновленою системою управління в усіх режимах роботи. Запропоновано оновлений алгоритм фазової корекції кута зміщення першої гармоніки мережного струму відносно напруги джерела живлення та вдосконалено алгоритм його отримання, покращено роботу регулятора вихідної напруги схеми АВДН. Результати моделювання показали, що вдосконалена параметрична система управління АВДН здатна забезпечити роботу силової схеми перетворювача з близьким до синусоїди струмом та нульовою реактивною потужністю на стороні мережі в усьому діапазоні зміни потужності, що споживає чи генерує навантаження, підтримуючи задане значення вихідної напруги в сталому режимі роботи при допустимих відхиленнях в перехідних режимах роботи.
Методичні вказівки до виконання розрахункової роботи "Розрахунок шестипульсного мостового керованого випрямляча"
(Центр оперативної поліграфії "Рейтинг", 2023) Крилов, Денис Сергійович; Холод, Ольга Ігорівна
Темою розрахункової роботи є проектування шестипульсного мостового керованого випрямляча (КВ) середньої або великої потужності, що включає вибір елементів і розрахунок параметрів силової схеми, розрахунок регулювальних, зовнішніх характеристик і енергетичних коефіцієнтів. У цих методичних вказівках наведено основні розрахункові співвідношення та криві, необхідні для проектування, дано посилання на довідкову літературу, яку доцільно використовувати.
Power electronics and converter technology
(National technical university "Kharkiv polytechnic institute", 2022) Kholod, O. I.; Krylov, D. S.
It is recommended to use those teaching aid when performing laboratory work on the discipline "Power electronics and converter technology" when studying the work of: smoothing filters in various schemes of uncontrolled rectifiers; controlled rectifiers with different types of load; pulse-width converters; autonomous current and voltage inverters on a virtual laboratory bench (VLB), which is a personal computer (PC) with the MatLab / Simulink software package installed on it. The purpose of virtual laboratory works is to consolidate theoretical knowledge, through calculations, modeling and detailed study of electrical processes in various schemes of semiconductor converters in steady-state and transient operating modes. The virtual laboratory bench allows you to study the parameters of circuits and their operation modes within a wide range.
Вдосконалення структури векторної системи керування активного керованого випрямляча
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Крилов, Денис Сергійович; Холод, Ольга Ігорівна
Переважна більшість електроенергії використовується об’єктами промисловості в перетвореному вигляді. Водночас інтенсивно збільшується застосування напівпровідникових перетворювачів для отримання необхідних параметрів навантаження. Сучасні тенденції розвитку та удосконалення напівпровідникових перетворювачів направленні на енергозбереження шляхом підвищення їхньої якості роботи та зменшення впливу на мережу живлення, навантаження і суміжних споживачів. Широке розповсюдження та застосування отримав частотний перетворювач зі вставкою постійного струму, схема якого переважно побудована на основі некерованого випрямляча та автономного інвертора напруги. Некеровані випрямлячі мають просту та надійну топологію, проте не дозволяють організувати рекуперацію електроенергії в мережу живлення та мають низький рівень електромагнітної сумісності. Позбавитись цих недоліків можна, якщо замінити активним випрямлячем-джерелом напруги некерований випрямляч. Робота активного випрямляча суттєво залежить від типу структури його системи керування. Тому мета роботи полягає в удосконаленні структури системи керування ключами схеми активного випрямляча – джерела напруги, що побудована з використанням векторного алгоритму розрахунку; побудові MatLab-моделі трифазного активного керованого випрямляча з удосконаленою векторною системою керування при широтно-імпульсній модуляції з фіксованою частотою та оцінці впливу на його роботу величини вхідної індуктивності. Результати моделювання підтверджують, що запропонована авторами удосконалена структура векторної системи керування забезпечує якісну роботу активного випрямляча та електромагнітну сумісність частотного перетворювача з мережею живлення на рівні допустимому стандартами; спрощення математичного апарату представлення узагальнених векторів струмів і напруг при побудові векторної системи керування активного випрямляча – джерела напруги практично ніяк не вплинуло на якісні показники роботи перетворювача; для ліквідації остаточних спотворень, що вносяться в напругу джерела додатковим навантаженням треба застосовувати фільтр мережі.
Вплив величини вхідної індуктивності на якісні показники роботи активного керованого випрямляча
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Крилов, Денис Сергійович; Холод, Ольга Ігорівна
Основна частина електроенергії використовується промисловими установками в перетвореному вигляді, тому застосування напівпровідникових перетворювачів стрімко зростає. Світова тенденція енергозбереження підвищує вимоги до якості роботи напівпровідникових перетворювачів, їхнього впливу на мережу живлення, навантаження і суміжних споживачів. Одним із найбільш популярних перетворювачів у сегменті приводів малої і середньої потужності є частотний перетворювач, виконаний на основі схеми трифазного автономного інвертора напруги. Істотним недоліком таких перетворювачів є використання діодного випрямляча на вході схеми, що має два такі недоліки - неможливість рекуперації електроенергії в мережу живлення у режимі динамічного гальмування асинхронного двигуна та суттєве спотворення форми струму мережі. Усунути ці недоліки можна, використовуючи замість діодного випрямляча активний випрямляч, що забезпечує синусоїдальну форму струму мережі в фазі з напругою мережі живлення і можливість двонаправленого обміну енергією з навантаженням. Ефективність роботи активного випрямляча-джерела напруги визначається обраним алгоритмом керування ключами схеми і коректним завданням величини індуктивності вхідного дроселя. Створено математичну модель трифазного активного випрямляча-джерела напруги, що працює з фіксованою частотою модуляції при векторному алгоритмі побудови системи керування і аналіз впливу величини вхідної індуктивності на якісні показники його роботи. З результатів моделювання стало очевидно, що запропонована структура системи керування забезпечує стійку роботу перетворювача і допустиму стандартами електромагнітну сумісність з мережею живлення при фіксованій частоті модуляції; запропонований алгоритм розрахунку величини вхідних індуктивностей дозволяє коректно вибрати їх допустиме значення, а отримані при моделюванні залежності дозволяють найбільш точно визначити значення вхідних індуктивностей по допустимому рівню спотворень струму мережі і напруги живлення.
Моделирование системы электроснабжения метрополитена с двунаправленным потоком энергии
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Жемеров, Георгий Георгиевич; Крылов, Денис Сергеевич; Машура, Артем Вячеславович
Для улучшения электромагнитной совместимости систем электроснабжения метрополитена с питающей сетью целесообразно организовать двунаправленный обмен энергией между источником и нагрузкой. В данной статье рассмотрена структура системы электроснабжения метрополитена с четырехквадрантным приводом постоянного тока на основе шестипульсного мостового управляемого выпрямителя, создана её MatLab-модель, разработана система управления мостами выпрямителя с алгоритмом раздельной работы, предложена система авторегулирования на базе двухконтурного подчиненного регулятора тока-скорости и рассчитаны её параметры. При проведении виртуального эксперимента удалось с высокой точностью отработать график движения электропоезда между станциями, обеспечить режим рекуперации электроэнергии в режиме торможения, получить данные, необходимые для расчёта энергетических показателей такой системы. Полученная модель позволит исследовать энергоэффективность системы электроснабжения метрополитена при различных режимах работы и параметрах линии питания.
Анализ сетевого тока в схемах двадцатичетырехпульсных управляемых выпрямителей
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Крылов, Денис Сергеевич; Холод, Ольга Игоревна
Основная часть электроэнергии потребляется в преобразованном виде и применение схем полупроводниковых преобразователей для получения заданных параметров нагрузки увеличивается. В рамках энергосбережения повышаются требования к качеству полупроводниковых преобразователей, их влиянию на питающую сеть, нагрузку и смежных потребителей. Для преобразования переменного напряжения в постоянное широко используются схемы, выполненные на базе однооперационных тиристоров. Их существенным недостатком является плохая электромагнитная совместимость с питающей сетью. Для ее улучшения и повышения коэффициента полезного действия применяют многопульсные схемы выпрямителей. При большой мощности нагрузки, а также, когда предъявляются особые требования к гармоническому составу выходного напряжения и потребляемого из сети тока, могут использоваться двадцатичетырехпульсные схемы управляемых выпрямителей, которые позволяют снизить потери электроэнергии не только в выпрямителях, но и в питающих сетях и смежных потребителях за счет снижения влияния искажений на качественные характеристики сетей со стороны нелинейной нагрузки, которой является выпрямитель. Пропорционально увеличению пульсности выпрямленного напряжения снижаются массогабаритные и стоимостные показатели сглаживающих фильтров в сетях постоянного тока. В данной работе выполнено компьютерное моделирование симметричной и асимметричной схем двадцатичетырехпульсных управляемых выпрямителей. Анализ результатов моделирования показал, что при одинаковом числе пульсаций в выходном напряжении и полной симметрии схем с точки зрения нагрузки, формы кривых сетевых токов различаются. При проведении виртуального эксперимента стало очевидно, что для асимметричной схемы амплитуды высших гармоник во всем диапазоне изменения углов управления стабильно ниже амплитуд гармоник для симметричной схемы и асимметричная схема является перспективной для применения на практике, не смотря на необходимость использования двух разно-типных структур трансформаторов.