05.09.03 "Електротехнічні комплекси та системи"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/18477

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 30

Улучшение динамики электромеханических систем в условиях срывных фрикционных автоколебаний
(НТУ "ХПИ", 2015) Асмолова, Лариса Валериевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.03 – электротехнические комплексы и системы. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена определению путей улучшения динамики электро-механических систем (ЭМС) за счет устранения срывных фрикционных автоколебаний (АКФ) методами регулируемого электропривода. Получены аналитические соотношения для определения условия существования срывных АКФ в разомкнутых одномассовой и двухмассовой ЭМС с характеристикой трения, учитывающей скачкообразное снижение коэффициента трения в момент пуска, позволяющие определить области, где срывные АКФ не существуют. Показано, что срывные АКФ проявляются не только в двухмассовой системе с упругой связью, но и теоретически возможны в одномассовой ЭМС вследствие наличия в ней электромагнитной инерционности. Разработаны компьютерные модели характеристики трения, учитывающие различие коэффициентов трения покоя и начала движения, линеаризованные на характерных участках и дополненные логическим блоком, обеспечивающего состояние покоя рабочего органа с учетом увеличения коэффи-циента трения покоя от продолжительности неподвижного контакта. Доказана их адекватность путем сопоставления формы, амплитуды, периода и критической скорости срывных АКФ с параметрами, полученными при проведении физического и компьютерного экспериментов. Оценено влияние параметров разомкнутой двухмассовой ЭМС и алгоритмов пуска электропривода на величину амплитуды, периода срывных АКФ и критической скорости. Показано, что параметрическим методом не обеспечивается расширение области, в которой срывные АКФ отсутствуют, то есть не приводит к улучшению динамики ЭМС. Доказано, что, несмотря на высокие демпфирующие способности ЭМС с типовыми обратными связями по основным координатам, модальным управлением, со структурой подчиненного регулирования координат с различными настройками регуляторов скорости и тока, не устраняют срывных АКФ на скоростях ниже критической скорости разомкнутой системы. Показана возможность существенного снижения критической скорости по сравнению с критической скоростью разомкнутой системы применением в двухмассовой ЭМС интеллектуального управления в виде прямонаправленной нейронной сети и релейного регулятора, работающего в скользящем режиме. Позволяют расширить в области малых скоростей скольжения область, в которой срывные АКФ отсутствуют.
Вплив вищих гармонік напруги на вибір та експлуатацію обмежувачів перенапруг для захисту систем електропостачання
(НТУ "ХПІ", 2015) Шевченко, Сергій Юрійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спецiальністю 05.09.03 - електротехнiчнi комплекси та системи. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". Харків 2015 р. Дисертація присвячена актуальній науково-технічній проблемі визначення пливу вищих гармонік напруги на вибір та експлуатацію обмежувачів перенапруг для захисту електротехнічних комплексів та систем, що має важливе значення та забезпечує підвищення ефективності та надійності функціонування систем електропостачання. В рамках даного напряму отримані наступні результати. Виконано аналіз існуючих вимог до вибору та експлуатації перенапруг нелінійних (ОПН) в системах електропостачання різних класів напруги; Проведено експериментальні дослідження електрофізичних характеристик варисторів та ОПН в зібраному стані провідних світових виробників при різних частотах прикладеної напруги та вольт амперних характеристик варисторів і ОПН в зібраному стані в зоні струмів витоку. Удосконалено математичну модель для вибору енергетичних характеристик ОПН при низькій якості електричної енергії в системі електропостачання на базі схем заміщення ОПН в зоні струмів витоку їх вольт-амперної характеристики (ВАХ). Запропановано метод визначення втрат активної потужності в ОПН на базі отриманих ВАХ в зоні струмів витоку, та проведено аналіз впливу несинусоїдальності напруги на величину енергії, що діє на ОПН, а також визначено вплив на нормальну роботу ОПН перенапруг грозового і комутаційного імпульсів струму та підвищеної напруги промислової частоти. Розроблено методи визначення ВАХ ОПН в зоні струмі витоку на основі отриманих експериментальних ВАХ ОПН, які базуються на нейронних мережах та апроксимацією ВАХ двома кривими першого порядку. Удосконалено математичну модель теплових режимів ОПН при низькій якості електричної енергії в системі електропостачання та виконані дослідження впливу різних чинників на теплову стабільність ОПН. Експериментально досліджено наявність порушень якості електричної енергії в системах електропостачання різних видів промисловості України. Удосконалено методи вибору ОПН в системах електропостачання різних номінальних напруг з низькою якістю електричної енергії. Сформульовані основні засади застосування та експлуатації ОПН при впливі вищіх гармонік напруги. Обгрунтовано використання тепловізорів та пірометрів для експлуатаційного контролю стану ОПН.
Поліпшення динаміки електромеханічних систем в умовах зривних фрикційних автоколивань
(НТУ "ХПІ", 2015) Асмолова, Лариса Валеріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена визначенню шляхів поліпшення динаміки електро-механічних систем (ЕМС) за рахунок усунення зривних автоколивань фрикційних (АКФ) методами регульованого електроприводу. Отримано аналітичні співвідношення умов існування зривних АКФ в одномасовій і двомасовій ЕМС, що визначають області, де АКФ відсутні. Досліджені математичні моделі одномасової та двомасової розімкнених та замкнених ЕМС з характеристикою тертя, яка лінеаризована на характерних ділянках і доповнена логічним блоком для забезпечення стану спокою виконавчого органу. Доведено на основі моделі двомасової розімкненої ЕМС з характеристикою тертя, що зміна її параметрів і алгоритмів пуску електроприводу не розширюють області, де зривні АКФ відсутні. Використання в ЕМС типових зворотних зв'язків і підпорядкованого регулювання з стандартними й відомими налаштуваннями контурів не усувають зривних АКФ на швидкостях нижче за критичну швидкість розімкненої системи. Застосування нейрорегулятора та релейного регулятора забезпечують усунення зривних АКФ на швидкостях, суттєво менших за критичну швидкість розімкненої системи.
Вплив вищих гармонік напруги на вибір та експлуатацію обмежувачів перенапруг для захисту систем електропостачання
(НТУ "ХПІ", 2015) Шевченко, Сергій Юрійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спецiальністю 05.09.03 - електротехнiчнi комплекси та системи. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". Харків 2015 р. Дисертація присвячена актуальній науково-технічній проблемі визначення пливу вищих гармонік напруги на вибір та експлуатацію обмежувачів перенапруг для захисту електротехнічних комплексів та систем, що має важливе значення та забезпечує підвищення ефективності та надійності функціонування систем електропостачання. В рамках даного напряму отримані наступні результати. Виконано аналіз існуючих вимог до вибору та експлуатації перенапруг нелінійних (ОПН) в системах електропостачання різних класів напруги; Проведено експериментальні дослідження електрофізичних характеристик варисторів та ОПН в зібраному стані провідних світових виробників при різних частотах прикладеної напруги та вольт амперних характеристик варисторів і ОПН в зібраному стані в зоні струмів витоку. Удосконалено математичну модель для вибору енергетичних характеристик ОПН при низькій якості електричної енергії в системі електропостачання на базі схем заміщення ОПН в зоні струмів витоку їх вольт-амперної характеристики (ВАХ). Запропановано метод визначення втрат активної потужності в ОПН на базі отриманих ВАХ в зоні струмів витоку, та проведено аналіз впливу несинусоїдальності напруги на величину енергії, що діє на ОПН, а також визначено вплив на нормальну роботу ОПН перенапруг грозового і комутаційного імпульсів струму та підвищеної напруги промислової частоти. Розроблено методи визначення ВАХ ОПН в зоні струмі витоку на основі отриманих експериментальних ВАХ ОПН, які базуються на нейронних мережах та апроксимацією ВАХ двома кривими першого порядку. Удосконалено математичну модель теплових режимів ОПН при низькій якості електричної енергії в системі електропостачання та виконані дослідження впливу різних чинників на теплову стабільність ОПН. Експериментально досліджено наявність порушень якості електричної енергії в системах електропостачання різних видів промисловості України. Удосконалено методи вибору ОПН в системах електропостачання різних номінальних напруг з низькою якістю електричної енергії. Сформульовані основні засади застосування та експлуатації ОПН при впливі вищіх гармонік напруги. Обгрунтовано використання тепловізорів та пірометрів для експлуатаційного контролю стану ОПН.
Энергоэффективный электропривод насосного агрегата с улучшенными пусковыми характеристиками
(НТУ "ХПИ", 2016) Коротаев, Павел Алексеевич
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.03 – электротехнические комплексы и системы. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена повышению энергоэффективности электроприводов насосов за счет снижения потерь воды и устранения порывов водопроводных сетей, что возникают при пусках насосных агрегатов. Для Украины, обеспеченной собственными энергоресурсами лишь на 40%, решение проблемы их сбережения является крайне актуальной задачей. Автоматизированный ЭП, являясь средством оптимизации технологических процессов, позволяет существенно сократить как прямые, так и косвенные расходы электроэнергии. При этом имеет место, так называемый, синергетический эффект умножения экономии электроэнергии, что обеспечивается не только снижением потребления электроэнергии по счетчику, установленному на ЭП, но и за счет исключения энергетических затрат на производство, транспортирование сэкономленных расходных материалов, затрат на ремонт и восстановительные работы в результате оптимизации электроприводом технологического процесса. Модернизация нерегулируемого электропривода насосных станций путем замены на автоматизированный частотно-регулируемый может обеспечить как экономию электроэнергии, а, следовательно, и экономию первичных энергоресурсов, так и экономию воды. Использование частотно-регулируемого электропривода позволяет даже незначительным снижением скорости ЭП НА для обеспечения расчетного напора существенно снизить потребление электроэнергии, количество порывов водопроводной сети, а также создает предпосылки для полной автоматизации и оптимизации процесса водоснабжения. Выполнено моделирование процессов пуска электропривода насосного агрегата при вариациях параметров электромеханогидравлической системы с распределенными параметрами, анализ временных диаграмм компьютерного моделирования, и оценка их соответствия физическим процессам. Разработаны рекомендации по законам управления и синтезу системы автоматического регулирования электропривода, позволяющие устранить или значительно уменьшить число порывов водопроводных сетей при пусках насосных агрегатов.
Параметрична оптимізація умовно стійких електромеханічних систем методом діаграм якості керування
(НТУ "ХПІ", 2016) Кунченко, Тетяна Юріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена визначенню і дослідженню задач оптимізації параметрів астатичних регуляторів багатократноінтегруючих систем з використанням мінімаксних критеріїв оптимізації. Виконано аналіз способів параметричної оптимізації та підвищення ефективності керування умовно стійкими багатократноінтегруючими електромеханічними системами (ЕМС) методом діаграм якості керування. Теоретично обґрунтовано існування оптимального рішення для керування такими ЕМС на основі комплексного критерія якості керування – максимуму добротності та запасу стійкості (МДС). Розроблені комп'ютерні методики побудови та аналізу діаграм якості керування (ДЯК) систем у часовій і частотних областях, на яких виділені області підвищеної добротності та запасу стійкості (ПДС). Обґрунтована інженерна методика застосування діаграм якості керування до задачі оптимізованого синтезу по критерію МДС систем з астатизмом другого і третього порядків. Виконано параметричну оптимізацію за критерієм МДС різноманітних умовно стійких ЕМС з послідовною та паралельної корекцією з урахуванням особливостей структури об'єкта керування, включаючи до її складу немінімально-фазові ланки. Розглянуті конкретні приклади підвищення ефективності керування ЕМС методом ДЯК з оптимізацією їх параметрів за мінімаксним критерієм МДС. Доказано можливість збільшення добротності систем у межах 20% і при заданій добротності збільшення запасу стійкості на 10%.
Енергоефективний електропривод насосного агрегату з покращеними пусковими характеристиками
(НТУ "ХПІ", 2016) Коротаєв, Павло Олексійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена підвищенню енергоефективності електроприводів насосів за рахунок зниження втрат води та усунення поривів водопровідних мереж, що виникають при пусках насосних агрегатів. Побудовані математична та комп'ютерна моделі електропривода насосного агрегату як електромеханогідравлічної системи з розподіленими параметрами водопровідної магістралі. Встановлено, що основною причиною частих поривів водогінних мереж є хвильові процеси, які виникають при прямому пуску електропривода насосного агрегату. Визначено вплив параметрів водогінної мережі на підвищення тиску при пуску насосних агрегатів. Встановлені залежності кидків тиску від параметрів водопровідної мережі та керування електроприводом при пуску. Пуск частотнорегульованого електропривода за визначеними параметрами сприяє усуненню надмірного підвищення тиску у водогінних мережах.
Параметрическая оптимизация условно устойчивых электромеханических систем методом диаграмм качества управления
(НТУ "ХПИ", 2016) Кунченко, Татьяна Юрьевна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016 г. Диссертация посвящена исследованию и решению задач оптимизации параметров астатических регуляторов многократноинтегрирующих систем с использованием минимаксных критериев оптимизации. Выполнен анализ способов параметрической оптимизации и повышения эффективности управления условно устойчивыми многократно интегрирующими электромеханическими системами методом диаграмм качества управления. Теоретически обосновано существование оптимального решения для управления условно устойчивыми электромеханическими системами (ЭМС) на основании комплексного критерия качества управления – максимума добротности и запаса устойчивости (МДУ). Разработаны компьютерные методики построения и анализа ДКУ условно устойчивых систем во временной и частотной областях, на которых выделены области повышенной добротности и запаса устойчивости (ПДУ). Обоснована инженерная методика применения диаграмм качества управления к решению задач оптимизационного синтеза по критерию МДУ систем с астатизмом второго и третьего порядков. Выполнена параметрическая оптимизация по критерию МДУ различных условно устойчивых ЭМС с последовательной и параллельной коррекцией с учетом особенностей структуры объекта управления, включая в ее состав неминимально-фазовые звенья. Использование результатов работы при минимальных затратах позволяет переналадить работающие МИС ЭП, что будет способствовать повышению точности их работы, росту качества выпускаемой продукции. При разработке новых систем целесообразно расчет астатических регуляторов осуществлять на основании разработанной инженерной методики, основанной на ДКУ и линии МДУ.
Компенсація реактивної потужності електроприводів з тиристорними перетворювачами напруги
(Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова, 2016) Ковальова, Юлія Вікторівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 - електротехнічні комплекси та системи. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Харків, 2016. Дисертація присвячена компенсації реактивної потужності асинхронних електроприводів та електроприводів постійного струму з тиристорними перетворювачами напруги (ТПН). Розроблені методи для визначення діючого значення реактивного струму асинхронного електропривода з ТПН та електроприводів постійного струму з однофазним та трифазним ТПН з урахуванням кута керування тиристорів. Отримані співвідношення для визначення ємності компенсуючих конденсаторів для заданого кута керування тиристорів, які враховують: для асинхронних електроприводів з ТПН - діюче значення реактивної складової струму холостого ходу; для електроприводів постійного струму з ТПН - діюче значення змінної складової випрямленого струму кола якоря. Удосконалені співвідношення для визначення коефіцієнтів корисної дії двигунів при живленні від ТПН, які враховують: для асинхронних - відношення квадратів діючого значення першої гармоніки струму до діючого значення струму статора; для електроприводів постійного струму - відношення квадратів постійної складової випрямленого струму якоря до діючого значення.
Компенсація реактивної потужності електроприводів з тиристорними перетворювачами напруги
(НТУ "ХПІ", 2016) Ковальова, Юлія Вікторівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 - електротехнічні комплекси та системи. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Харків, 2016. Дисертація присвячена компенсації реактивної потужності асинхронних електроприводів та електроприводів постійного струму з тиристорними перетворювачами напруги (ТПН). Розроблені методи для визначення діючого значення реактивного струму асинхронного електропривода з ТПН та електроприводів постійного струму з однофазним та трифазним ТПН з урахуванням кута керування тиристорів. Отримані співвідношення для визначення ємності компенсуючих конденсаторів для заданого кута керування тиристорів, які враховують: для асинхронних електроприводів з ТПН - діюче значення реактивної складової струму холостого ходу; для електроприводів постійного струму з ТПН - діюче значення змінної складової випрямленого струму кола якоря. Удосконалені співвідношення для визначення коефіцієнтів корисної дії двигунів при живленні від ТПН, які враховують: для асинхронних - відношення квадратів діючого значення першої гармоніки струму до діючого значення струму статора; для електроприводів постійного струму - відношення квадратів постійної складової випрямленого струму якоря до діючого значення.
Енергоефективність інтелектуальних систем електропостачання з напівпровідниковими перетворювачами електроенергії
(Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова, 2017) Тугай, Дмитро Васильович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. В дисертаційній роботі розвинена сучасна теорія миттєвих активної і реактивної потужностей, що знайшла нове застосування при розробці методів розрахунку потужності втрат в трифазній СЕ, яка функціонує за принципами Smart Grid і містить енергозберігаючі напівпровідникові перетворювачі і накопичувачі енергії, здатні підтримувати в системі двоспрямований енергетичний потік. Отримані результати у сукупності є теоретичними узагальненнями і новим вирішенням важливої науково-прикладної проблеми – підвищення енергетичної ефективності систем електропостачання засобами силової електроніки. Підвищено точність розрахункових методів вибору параметрів силового активного фільтру і активного випрямляча – джерела напруги. Вирішено проблему обґрунтування критерію мінімізації енергетичних втрат і сформульовано теорему про мінімум втрат енергії в трифазних СЕ. Одержано універсальне розрахункове співвідношення, що дозволяє представити потужність втрат трифазної СЕ, як суму складових, кожна з яких обумовлена особливостями електромагнітних процесів. Обґрунтовано концепцію представлення сумарної потужності втрат через систему складових, що заснована на використанні p-q-r теорії миттєвої активної і реактивної потужностей. Отримані розрахункові співвідношення для визначення коефіцієнтів несиметрії струму за зворотної і за нульової послідовностями через складові потужності втрат в pqr координатах. Запропоновано метод визначення показників енергетичної ефективності СЕ з двоспрямованим енергетичним потоком, що заснований на використанні понять потоку енергії і втрат енергії. Ґрунтуючись на положеннях p-q-r теорії миттєвої активної і реактивної потужностей розроблено спосіб вимірювання складових сумарної потужності втрат енергії в трифазних СЕ. Всі теоретичні результати, отримані в дисертаційній роботі, перевірено на створених комп'ютерних моделях енергозберігаючих перетворювачів.
Енергоефективність інтелектуальних систем електропостачання з напівпровідниковими перетворювачами електроенергії
(НТУ "ХПІ", 2017) Тугай, Дмитро Васильович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. В дисертаційній роботі розвинена сучасна теорія миттєвих активної і реактивної потужностей, що знайшла нове застосування при розробці методів розрахунку потужності втрат в трифазній СЕ, яка функціонує за принципами Smart Grid і містить енергозберігаючі напівпровідникові перетворювачі і накопичувачі енергії, здатні підтримувати в системі двоспрямований енергетичний потік. Отримані результати у сукупності є теоретичними узагальненнями і новим вирішенням важливої науково-прикладної проблеми – підвищення енергетичної ефективності систем електропостачання засобами силової електроніки. Підвищено точність розрахункових методів вибору параметрів силового активного фільтру і активного випрямляча – джерела напруги. Вирішено проблему обґрунтування критерію мінімізації енергетичних втрат і сформульовано теорему про мінімум втрат енергії в трифазних СЕ. Одержано універсальне розрахункове співвідношення, що дозволяє представити потужність втрат трифазної СЕ, як суму складових, кожна з яких обумовлена особливостями електромагнітних процесів. Обґрунтовано концепцію представлення сумарної потужності втрат через систему складових, що заснована на використанні p-q-r теорії миттєвої активної і реактивної потужностей. Отримані розрахункові співвідношення для визначення коефіцієнтів несиметрії струму за зворотної і за нульової послідовностями через складові потужності втрат в pqr координатах. Запропоновано метод визначення показників енергетичної ефективності СЕ з двоспрямованим енергетичним потоком, що заснований на використанні понять потоку енергії і втрат енергії. Ґрунтуючись на положеннях p-q-r теорії миттєвої активної і реактивної потужностей розроблено спосіб вимірювання складових сумарної потужності втрат енергії в трифазних СЕ. Всі теоретичні результати, отримані в дисертаційній роботі, перевірено на створених комп'ютерних моделях енергозберігаючих перетворювачів.
Покращання енергетичних показників електротехнічних систем із застосуванням пошукової оптимізації на комп'ютерних моделях
(Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова, 2017) Ягуп, Катерина Валеріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Розглядаються методи оптимізації режимів систем електропостачання з несиметричними і нелінійними навантаженнями з метою підвищення енергетичних показників і розрахунку симетро-компенсуючих пристроїв. Обґрунтовано необхідність і можливість застосування комп'ютерних засобів, розроблено узагальнені алгоритми реалізації пошукової оптимізації. Розроблені методи успішно застосовані для оптимізації режимів в трипровідних і чотирипровідних системах, в тому числі в системах з взаємно-зв'язаними індуктивностями, в системах залізничного електропостачання, в системі з нейтралером, в системах живлення асинхронних двигунів, освітлювальних приладів високого тиску, в системах з силовими активними фільтрами, а також для випадків кількох навантажень з урахуванням вкладу кожного з них в зниження енергетичних показників системи.
Синтез електромеханічних систем на базі дискретного часового еквалайзера
(Дніпровський державний технічний університет, 2018) Шеремет, Олексій Іванович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена створенню єдиної методології синтезу систем керування електроприводами, виходячи з умови забезпечення бажаних динамічних властивостей за вихідною координатою, що задаються графічно у вигляді перехідної функції або набору точок. Дискретний регулятор, який забезпечує можливість налаштування на квантовані бажані перехідні функції кінцевої тривалості, названо дискретним часовим еквалайзером. Запропоновано математичний апарат, що дозволяє виконувати синтез систем автоматичного керування на базі дискретного часового еквалайзера як за умови повної компенсації динамічних властивостей об'єкта керування (ідеалізований варіант), так і при використанні модифікованого принципу симетрії структурних схем. Інтегруюча ланка використовується як блок модифікації зворотного перетворення. Для компенсації параметричних та координатних збурень розроблено структуру комбінованого керування, що включає до свого складу два дискретних часових еквалайзера: основний та компенсуючий. Виконано синтез електромеханічних систем з двигунами постійного струму на базі дискретного часового еквалайзера (слідкуючої системи, взаємозв'язаної, зі зниженням впливу люфта, системи двозонного регулювання швидкості) та проведено дослідження одержаних результатів шляхом математичного моделювання. Здійснено синтез системи векторного керування електроприводом змінного струму на базі дискретного часового еквалайзера та проведено дослідження одержаних результатів шляхом математичного моделювання. Отримані узагальнені передатні функції для об'єктів керування у контурах реактивної та активної потужностей, а також передатні функції їхніх обернених моделей дозволяють виконувати синтез систем векторного керування електроприводами змінного струму на базі дискретного часового еквалайзера у відносних одиницях для широкого спектру промислових асинхронних двигунів. Для виконання експериментальних досліджень створено лабораторно-дослідний стенд, який дозволив технічно реалізувати систему автоматичного керування швидкістю двигуна постійного струму, синтезовану на базі дискретного часового еквалайзера. Запропонована методика завдання базисних величин та бажаної перехідної функції у відносних координатах дозволяє користувачеві вводити дані у відповідності до заздалегідь визначеного шаблону, який є зручним для виконання подальшої перевірки на можливість фізичної реалізації за допомогою метода опорних векторів.
Покращання енергетичних показників електротехнічних систем із застосуванням пошукової оптимізації на комп'ютерних моделях
(НТУ "ХПІ", 2018) Ягуп, Катерина Валеріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Розглядаються методи оптимізації режимів систем електропостачання з несиметричними і нелінійними навантаженнями з метою підвищення енергетичних показників і розрахунку симетро-компенсуючих пристроїв. Обґрунтовано необхідність і можливість застосування комп'ютерних засобів, розроблено узагальнені алгоритми реалізації пошукової оптимізації. Розроблені методи успішно застосовані для оптимізації режимів в трипровідних і чотирипровідних системах, в тому числі в системах з взаємно-зв'язаними індуктивностями, в системах залізничного електропостачання, в системі з нейтралером, в системах живлення асинхронних двигунів, освітлювальних приладів високого тиску, в системах з силовими активними фільтрами, а також для випадків кількох навантажень з урахуванням вкладу кожного з них в зниження енергетичних показників системи.
Синтез електромеханічних систем на базі дискретного часового еквалайзера
(НТУ "ХПІ", 2018) Шеремет, Олексій Іванович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена створенню єдиної методології синтезу систем керування електроприводами, виходячи з умови забезпечення бажаних динамічних властивостей за вихідною координатою, що задаються графічно у вигляді перехідної функції або набору точок. Дискретний регулятор, який забезпечує можливість налаштування на квантовані бажані перехідні функції кінцевої тривалості, названо дискретним часовим еквалайзером. Запропоновано математичний апарат, що дозволяє виконувати синтез систем автоматичного керування на базі дискретного часового еквалайзера як за умови повної компенсації динамічних властивостей об'єкта керування (ідеалізований варіант), так і при використанні модифікованого принципу симетрії структурних схем. Інтегруюча ланка використовується як блок модифікації зворотного перетворення. Для компенсації параметричних та координатних збурень розроблено структуру комбінованого керування, що включає до свого складу два дискретних часових еквалайзера: основний та компенсуючий. Виконано синтез електромеханічних систем з двигунами постійного струму на базі дискретного часового еквалайзера (слідкуючої системи, взаємозв'язаної, зі зниженням впливу люфта, системи двозонного регулювання швидкості) та проведено дослідження одержаних результатів шляхом математичного моделювання. Здійснено синтез системи векторного керування електроприводом змінного струму на базі дискретного часового еквалайзера та проведено дослідження одержаних результатів шляхом математичного моделювання. Отримані узагальнені передатні функції для об'єктів керування у контурах реактивної та активної потужностей, а також передатні функції їхніх обернених моделей дозволяють виконувати синтез систем векторного керування електроприводами змінного струму на базі дискретного часового еквалайзера у відносних одиницях для широкого спектру промислових асинхронних двигунів. Для виконання експериментальних досліджень створено лабораторно-дослідний стенд, який дозволив технічно реалізувати систему автоматичного керування швидкістю двигуна постійного струму, синтезовану на базі дискретного часового еквалайзера. Запропонована методика завдання базисних величин та бажаної перехідної функції у відносних координатах дозволяє користувачеві вводити дані у відповідності до заздалегідь визначеного шаблону, який є зручним для виконання подальшої перевірки на можливість фізичної реалізації за допомогою метода опорних векторів.
Синтез електромеханічних систем з нейронною мережею та фрикційним навантаженням
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Обруч, Ігор Володимирович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – "Електротехнічні комплекси та системи". Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена синтезу електромеханічних систем з нейронною мережею типу персептрон та фрикційним навантаженням, яке в реальних електроприводах носить нелінійний характер і проявляється в електромеханічних системах у вигляді фрикційних автоколивань. АКФ – особливий режим роботи електроприводів, негативно впливає на його функціонування. Існують різні способи усунення фрикційних автоколивань в електроприводі. В даній роботі, на основі проведених досліджень, запропонована нова методика усунення фрикційних автоколивань та вдосконалення динамічних властивостей електромеханічних систем за допомогою нейрорегуляторів, які побудовані на базі багатошарових прямоспрямованих нейронних мереж типу персептрон, синтезованих з використанням методу генетичного алгоритму. В дисертаційній роботі обґрунтовано вибір структури та методу навчання нейронної мережі, вибір зворотних зв'язків автоматизованої системи управління, отримані математичні моделі одномасовї та двомасової електромеханічних систем з нейромережевим регулятором в безрозмірних параметрах, а також отримані моделі електроприводів з урахуванням нелінійності механічних характеристик навантаження. Проведено аналіз впливу параметрів об'єкта управління на динамічні режими роботи синтезованих одно- та двомасових електро-механічних систем з нейронною мережею. Запропановано новий критерій навчання нейронних мереж та розроблена методика синтезу нейромережевих регуляторів електромеханічних систем з не-лінійним тертям. Розроблена методика апробована на прикладах синтезу різних електроприводів постійного та змінного струму конкретних машин і механізмів з використанням відповідних їм реальних даних. Приведені в дисертаційній роботі приклади пов'язані з виконанням бюджетних питань за планами МОН України та ініціативної тематики за запитами підприємств. Показана ефективність використання нейронних мереж для широкого різноманіття електроприводів машин і механізмів.
Синтез електромеханічних систем з нейронною мережею та фрикційним навантаженням
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Обруч, Ігор Володимирович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – "Електротехнічні комплекси та системи". Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена синтезу електромеханічних систем з нейронною мережею типу персептрон та фрикційним навантаженням, яке в реальних електроприводах носить нелінійний характер і проявляється в електромеханічних системах у вигляді фрикційних автоколивань. АКФ – особливий режим роботи електроприводів, негативно впливає на його функціонування. Існують різні способи усунення фрикційних автоколивань в електроприводі. В даній роботі, на основі проведених досліджень, запропонована нова методика усунення фрикційних автоколивань та вдосконалення динамічних властивостей електромеханічних систем за допомогою нейрорегуляторів, які побудовані на базі багатошарових прямоспрямованих нейронних мереж типу персептрон, синтезованих з використанням методу генетичного алгоритму. В дисертаційній роботі обґрунтовано вибір структури та методу навчання нейронної мережі, вибір зворотних зв'язків автоматизованої системи управління, отримані математичні моделі одномасовї та двомасової електромеханічних систем з нейромережевим регулятором в безрозмірних параметрах, а також отримані моделі електроприводів з урахуванням нелінійності механічних характеристик навантаження. Проведено аналіз впливу параметрів об'єкта управління на динамічні режими роботи синтезованих одно- та двомасових електро-механічних систем з нейронною мережею. Запропановано новий критерій навчання нейронних мереж та розроблена методика синтезу нейромережевих регуляторів електромеханічних систем з не-лінійним тертям. Розроблена методика апробована на прикладах синтезу різних електроприводів постійного та змінного струму конкретних машин і механізмів з використанням відповідних їм реальних даних. Приведені в дисертаційній роботі приклади пов'язані з виконанням бюджетних питань за планами МОН України та ініціативної тематики за запитами підприємств. Показана ефективність використання нейронних мереж для широкого різноманіття електроприводів машин і механізмів.
Синтез електромеханічних систем вітроенергетичних установок з аеродинамічним мультиплікуванням
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Алексієвський, Дмитро Геннадійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 "Електротехнічні комплекси та системи" - Запорізький національний університет, Запоріжжя, 2020. Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми, що полягає у розвитку теоретичних засад синтезу електромеханічних систем вітроенергетичних установок з аеродинамічним мультиплікуванням, які забезпечують максимальну ефективність роботи ВЕУ з точки зору відбору потужності від вітрового потоку та підвищення їх експлуатаційної надійності. Запропонована узагальнена математична модель вітроелектрогенеруючої системи ВЕУ з аеродинамічним мультиплікуванням, яка дозволяє отримувати теоретичні залежності, що описують властивості даної системи, в узагальненій формі з метою їх використання при проектуванні даних систем. Запропоновано графоаналітичний метод аналізу ефекту автооптимізації, який дозволив: дати теоретичне пояснення причин його появи та виявити умови, що необхідні для виникнення цього ефекту, намітити шляхи його більш ефективного використання. Запропоновано спосіб декомпозиції електромеханічної системи та методику побудови схем трактів перетворення енергії в цих системах, які дозволяють розглядати широкий клас електромеханічних систем ВЕУ з аеродинамічним мультиплікуванням з єдиних теоретичних позицій, проводити їх аналіз та класифікацію за структурними ознаками, виявляти ці ознаки завдяки наочній візуалізації. Запропоновано спосіб синтезу візуально-блочних моделей електромеханічних систем ВЕУ з АДМ, який значно скорочує терміни проведення даного синтезу та значно зменшує ймовірність помилок при моделюванні. Розроблено формалізований алгоритм перетворення візуально-блочної моделі електротехнічного комплексу ВЕУ з АДМ, який дозволяє значно скоротити створення математичного опису електромеханічної системи ВЕУ з АДМ як об'єкту управління, що використовується при синтезі її систем управління. Розроблено алгоритм моментного управління електромеханічною системою ВЕУ з АДМ, який дозволяє використовувати аеромеханічну систему ВЕУ з АДМ з жорсткою аеродинамічною конструкцією первинного вітроколеса, що значно зменшує капітальні та експлуатаційні витрати на ВЕУ та підвищує її експлуатаційну надійність. Шляхом математичного моделювання отримано залежності величини перевищення потужності під час перехідного процесу, при реалізації алгоритму моментного управління електромеханічною системою ВЕУ з АДМ, від середнього значення, амплітуди та частоти коливання вітрового потоку, що дозволяє проводити розрахунок встановленої потужності компонентів електрообладнання ВЕУ. В результаті модельного експерименту отримано характеристики впливу параметрів системи на величину вихідної потужності, що дозволило визначити оптимальні режими управління електромеханічною системою ВЕУ з АДМ. За допомогою експериментальної ВЕУ було підтверджено працездатність запропонованого способу моментного управління ВЕУ з АДМ. Розроблено схему та алгоритм функціонування імітатору аеромеханічної підсистеми, який дозволяє створити стенд для випробування електрообладнання ВЕУ з АДМ в лабораторних або цехових умовах як на стадії розробки нового електрообладнання, так і при випробуванні електрообладнання при серійному виробництві цих систем. Результати роботи було використано при проектуванні електрообладнання ВЕУ з АДМ ТГ-750 та ТГ-1000 ВАТ «НДІ «Перетворювач» (м. Запоріжжя) і КБ «Конкорд» (м. Дніпро) та у перспективній розробці КБ «Голубенко» ВАТ «Згода» (м. Дніпро) ВЕУ з АДМ ТГ-2100 потужністю 2100 кВт.
Методи та засоби оцінки впливу коронного розряду на якість електропостачання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Карпалюк, Ігор Тимофійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2021. У роботі міститься вирішення актуальної науково-технічної проблеми створення та вдосконалення методів і засобів контролю параметрів якості систем електропостачання, що дозволить підвищити достовірність контролю і діагностики стану систем електропостачання при обмеженнях на обсяг вимірювальної інформації. Ця проблема полягає в урахуванні впливу на якісні показники системи електропостачання такого погіршуючого фактора як коронний розряд. До цього часу коронний розряд враховувався як паразитний споживач потужності. В даній роботі звернуто увагу на зв'язок коронного розряду і погіршення якісних показників електропостачання: коронний розряд може спричиняти перешкоди для спрацювання релейного захисту; коронний розряд може стати джерелом умов для виникнення дугового розряду на ізоляторах; коронний розряд є індикатором проблеми ізоляційних частин електроенергетичної системи. В роботі запропоновано визначати наявність коронного розряду і його координати для можливості проведення заходів по його усуненню. Наявність коронного розряду і його координати запропоновано визначати по його акустичному випроміненню. Запропонований метод було перевірено в лабораторних умовах. За результатами лабораторних досліджень було з’ясовано акустичні спектри притаманні саме коронному розряду. Було розроблено математичну модель, що дозволяє визначити наявність акустичного спектру коронного розряду в шумах електричного обладнання. Запропонована технологія акустичного визначення коронного розряда та метод визначення коронного розряда за акустичним спектром дозволяють створювати прилади діагностики. Запропонований метод акустичної діагностики дозволяє використовувати розроблену апаратну акустично діагностуючу систему, яка дозволяє проводити експрес-діагностику при встановленні навіть на платформах, що пересуваються і мають значну швидкість руху. Результати експериментальних досліджень розробленої системи показали її відповідність технічним вимогам та можливість отримання діагностичної інформації при гальванічно незалежному діагностуванні.