Вісник № 20

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/43236

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 29

1.8 mw rooftop solar photovoltaic power plant
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) AbuGoukh, Haidar Gafar
Nowadays, renewable energy resources play an important role in replacing conventional fossil fuel energy resources. Photovoltaic energy is one of the very promising renewable energy resources which grew rapidly in the past few years. Renewable energy resources play an important role in electric power generation. There are various renewable resources which is used for electric power generation, such as solar energy, wind energy, geothermal etc. Solar Energy is a good choice for electric power ge nera-tion, since the solar energy is directly converted into electrical energy by solar photovolta ic modules. These modules are made up of silicon cells. When many such cells are connected in series we get a solar PV module. The current rating of the modules increases when the area of the individual cells is increased, and vice versa. When many PV modules are connected in series and parallel com-binations we get a solar PV array, which is suitable for obtaining higher power output. This study aims to design and evaluat e the grid-connected solar photovoltaic roof-top system. The performance of the system was simulated using PVsyst software and the re-sults were analyzed. The analyses of the simulation results show that maximum total energy generation of 329.3 MW h was observed in the month of May and lowest total energy generation of 166.4MWh was observed i n the month of December.The utilization of roof building will be increasing the amount of solar energy and achieving Dubai clean energy strategy 2050 goals which aims to provide seven per cent of Dubai’s power through clean energy by 2020, 25 per cent by 2030 and 75 per cent by 2050.” it will be implemented through Shams Dubai initiative, which aims to encourage building owners to place solar panels on the roofs and link them to t he main network of DEWA.
DС-DС перетворювач з широким діапазоном забезпечення режиму природної комутації в нулях напруги
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Блінов, Андрій Борисович; Вінніков, Дмитро Валерійович; Івахно, Володимир Вікторович; Замаруєв, Володимир Васильович; Стисло, Богдан Олександрович
В статті описано принцип та режими роботи дволанкового DC-DC перетворювача з проміжною ланкою змінного струму, традиційним вхідним інвертором напруги та активним випрямлячем у вторинній ланці. Конвертор має асиметричну структуру в ланці вихідного інвертора. Керування ключами двох ланок здійснюється із фазовим зсувом. Забезпечення режиму м’якої комутації силових ключів обох ланок перетворювача при малій потужності навантаження відбувається без надмірного значення величини намагнічуючого або циркулюючого струму. Новий принцип керування перетворювачем дозволяє забезпечувати режими м’якої комутації ключів обох ланок при широкому діапазоні зміни струму, у тому числі при близького до нуля значенні навантаження. Режим роботи перетворювача має короткий додатковий інтервал комутації, що мінімізує циркуляцію енергії. Цей інтервал забезпечує перезаряджання снаберної ємності на стороні інвертора напруги. Рішення спрямоване на зменшення проблеми високої циркулюючої енергії в існуючих топологіях ШІМ при невеликому навантаженні. Для запропонованого рішення кількість циркулюючої енергії адаптується до навантаження, що призводить до високої ефективності в діапазоні можливих робочих точок. Надано основні критерії та методику розрахунку параметрів схеми а також мінімальних інтервалів провідності ключів перетворювача. Алгоритми керування та експлуатаційні аспекти роботи перетворювача були представлені та перевірені експериментально.
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.
Аппаратная реализация фазовой автоподстройки частоты в биомедицинских диагностических устройствах
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Мещанинов, Сергей Карминович; Марченко, Сергей Викторович; Сотник, Александр Анатолиевич; Гулеша, Елена Михайловна
Данная работа посвящена реализации синхронного демодулятора амплитудно-модулированных сигналов средствами цифровой обработки сигналов для повышения объема диагностической информации биомедицинских устройств. Особенностью реализуемого демодулятора является применение системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), которая обеспечивая высокую чувствительность детектора, позволяет обрабатывать сигналы с малой мощностью. Для создания математической модели разрабатываемого демодулятора была составлена структурная схема ФАПЧ. При построении структурной схемы модели ФАПЧ, состоящая в данном случае из управляемого косинус-синусный генератора и петлевого фильтра учитывалось, что они работают в дискретном времени т. е. реализация этих схем будет выполнена полностью в цифровом виде. В результате расчета была получена передаточная характеристика и разностное уравнение петлевого фильтра (пропорционально-интегрирующего типа) для ФАПЧ второго порядка, а далее проведено имитационное моделирование рассчитанной системы ФАПЧ в приложении Simulink в пакете MatLab. Используя полученные формулы была написана программа для определения таких коэффициентов передачи петлевого фильтра, которые смогут обеспечить номинальную работу систему ФАПЧ. Полученные результаты имитационного моделирования подтвердили, что разработанный вариант петлевого фильтра обеспечивает широкую полосу захвата при одновременном подавлении дрожания фазы. Далее была составлена программа на языке Verilog c целью натурной реализации спроектированного демодулятора на основе программируемой логической интегральной схемы Xilinx серии Spartan 6 в системе проектирования Xilinx ISE. С целью верификации разработанного программного кода аппаратной реализации демодулятора в системе проектирования Xilinx ISE была проведена программная симуляцию входного сигналу в Testbench с одновременным использованием приложения ISIM, а визуализацию результатов симуляции - в GTKWave. Полученные экспериментальные результаты синтезированного демодулятора подтвердили результаты имитационного моделирования.
Визуально-блочная модель импульсного преобразователя постоянного напряжения инвертирующего типа
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Алексеевский, Дмитрий Геннадиевич; Панкова, Ольга Олеговна; Турышев, Константин Олегович
В статье рассматриваются вопросы синтеза и применения визуально-блочной математической модели импульсного преобразователя постоянного напряжения инвертирующего типа с использованием метода усреднения переменных состояния. Особенностью предложенной модели является учет прямых падений напряжений в силовых ключах преобразователя и потерь в индуктивности. Предложенная модель предназначена для использования в качестве компоненты визуально-блочного моделирования сложных электротехнических комплексов, в состав которых входят импульсные преобразователи постоянного напряжения. Модель описывает работу импульсного преобразователя постоянного напряжения инвертирующего типа как в режиме непрерывного, так и в режиме прерывистого тока. Приведен анализ адекватности предложенной визуально-блочной математической модели путем сопоставления результатов моделирования, полученных с ее помощью, и результатов моделирования, полученных с помощью схемной модели.
Елементи цифрової енергетики в контролі стану мережі, що побудовані на вимірах допоміжних параметрів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Гриб, Олег Герасимович; Карпалюк, Ігор Тимофійович; Швець, Сергій Вікторович; Рудевіч, Наталія Валентинівна
У статті розглядається питання переходу технологій електроенергетики до цифрових станцій. Наведено огляд матеріалів фірм Siemens і ABB, які де факто встановлюють стандарти цифрових технологій для енергетики. Створення цифрових станцій зачіпає питання які до цього часу не розглядалися в такій зв'язці. Тому була сформована тріада: цифрове управління – моніторинг стану обладнання – кібербезпека. Виходячи з такої тріади енергетика в цифровому втіленні набуває нових граней, що відкриває нові можливості до використання діагностики і збору даних датчиками побудованими на опосередкованих даних, і відповідно кількість датчиків значно зростає, якщо ще взяти до уваги можливості виконувати моніторинг первинних технологічних процесів. В такому разі значно виростає обсяг даних, що надходять. Відповідно до сучасних тенденцій і зростають вимоги до якості електрики в мережі. Одним з чинників зіпсування форми напруги в мережі є короний розряд, який виникає в мережі і на обладнанні, навіть під час переходу до цифрової станції. Провідні фірми розробляють прилади і системи з діагностики наявності короного розряду в мережі по не елекричним параметрам. На прикладі таких замірів показана можливість діагностики не прямими вимірами в мережі. Такі заміри мають призводити до збільшення обсягу даних. Відповідно обробка таких масивів даних стає можлива за умови використання цифрових технологій, до яких відносяться можливості проводити обробку значних обсягів даних із використанням математичного апарату по обробці великих даних – Data Mining. Результати обробки над апаратними (програмними) методами дозволяє визначити або винайти такі дані, яких в безпосередніх замірах не було видно. Технології Data Mining дозволяють використання експертних оцінок на даних прямого вимірювання, що неодмінно призводитиме до об'єктивності. Data Mining, на відміну від експертних методик, знаходить об'єктивні закономірності між різними факторами, таким чином дозволяючи мінімізувати вплив суб'єктивного людського фактору на прийняття рішень. Автори звертають увагу на перспективність використання датчиків опосередкованого виконання замірів в електроенергетичних системі, що на базі цифрових технологій забезпечить можливість проведення більш глибокого аналізу реальних систем, що може привести до якісних змін енергетики в цілому.
Забезпечення якісного електропостачання в електричних мережах систем розподілу з відновлюваними джерелами енергії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Жаркін, Андрій Федорович; Новський, Володимир Олександрович; Мартинов, Вячеслав Володимирович; Пазєєв, Андрій Георгійович
Розглянуто особливості практичного застосування розроблених багатофункціональних засобів забезпечення надійного електропостачання і нормованих показників якості напруги в електричних мережах малих систем розподілу. Зазначено, що ці системи розподілу мають низку відомих переваг перед традиційними системами електропостачання. Зокрема, така система включає в себе, як правило, кілька джерел розподіленої генерації, розподільних підстанцій та накопичувачів і перетворювачів енергії, що дозволяє такій системі «Microgrid Рlus» функціонувати як в автономному режимі, так і бути пов'язаною з зовнішньою енергетичною системою. В малій системі розподілу якісне електропостачання можна забезпечити шляхом застосування, наприклад, нерегульованих і керованих фільтросиметруючих пристроїв або гібридних фільтрокомпенсуючих перетворювачів, а також використання відновлюваних джерел енергії з системами її накопичення («Energy Storage System»). Розглянуто основні аспекти практичної реалізації силової частини багатофункціонального двонапрямленого перетворювача електроенергії у складі уніфікованого інверторного модуля потужністю 300 кВт для використання в сучасних багатомодульних системах накопичення енергії значної потужності з різними типами джерел енергії. Показано, що розроблені двонапрямлені перетворювачі у складі систем накопичення енергії в нормальних режимах роботи можуть забезпечити необхідні рівень електромагнітної сумісності споживачів та регламентовані значення показників якості напруги в «Microgrid Рlus», зокрема, значення сумарного коефіцієнта гармонічних спотворень вхідних та вихідних струмів цих перетворювачів складають одиниці відсотків, при необхідності вони можуть здійснювати у мікромережі компенсацію реактивної потужності тощо. Практичне застосування запропонованих систем розподілу сприяє реалізації загальної концепції «Smart Grid & Energy Storage», яка спрямована на розширення можливостей відновлюваної енергетики та інтеграцію в системи інтелектуальних електричних мереж.
Зависимость продольной магнитной проницаемости и поперечной электропроводности от механических нагрузок на валу
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Горкунов, Борис Митрофанович; Львов, Сергей Геннадьевич; Салиба, Абдель Нур; Шахин, Иссам
В работе рассмотрен трансформаторный вихретоковый преобразователь, включенный по дифференциальный схеме, и предложен метод контроля механического напряжения в металлических цилиндрических изделиях в реальном времени. На основе наличия корреляционных связей между электромагнитными характеристиками металлов и их структурным состоянием предложен метод бесконтактного контроля механической деформации изделия. Выбран обобщенный нормированный информативный магнитный параметр и на его основе получены основные функции преобразования для определения приращений относительной магнитной проницаемости и удельной электрической проводимости нагружаемого изделия относительно стандартного образца. Показана возможность использования дифференциального метода для увеличения чувствительности контроля механических параметров цилиндрических изделий. Разработана физическая модель электромагнитного преобразователя с изделием, которое подвергается кручению, дано теоретическое обоснование на уровне доменной структуры исследуемого материала и электромагнитных явлений. Создана экспериментальная установка, получены результаты экспериментальных исследований влияния механического момента, вызванного кручением объекта, на его электромагнитные свойства. Предложены амплитудный и фазовый методы контроля механических напряжений. Результаты работ позволяют сделать вывод, что существует рациональный режим работы преобразователя в диапазоне 1 ≤ х ≤3, при котором для η=0,38 погрешности определения mr и  не превышают 1% и 3% соответственно. Следует заметить, что в этом же диапазоне изменения х относительная чувствительность преобразователя максимальна. Это позволяет создавать промышленные устройства бесконтактного многопараметрового контроля физико-механических параметров металлических изделий и конструкций. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований не противоречат ранее известным законам теоретической механики, что позволяет широко применять их в практике неразрушающего контроля.
Исследование возможности применения СРД для тягового электропривода троллейбуса
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Барский, Виктор Алексеевич; Афенченко, Роман Владимирович; Быканов, Роман Анатольевич
В статье представлены результаты анализа требований к тяговому электроприводу троллейбуса, анализа возможности использования синхронных реактивных двигателей в таком приводе, исследования улучшений характеристик таких двигателей путем изменения их активной части, результаты испытаний полномасштабного экспериментального образца двигателя, выявления требований к преобразователю частоты для питания такого двигателя в приводе троллейбуса.
Ковзний режим другого порядку в задачі слідкування за вихідною напругою матричного перетворювача
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Мисак, Тарас Володимирович
Об`єктом дослідження є трифазно-трифазний матричний перетворювач на повністю керованих ключах змінного струму з вихідним LC-фільтром під`єднанний до трифазної неавтономної мережі обмеженої потужності. Проведено синтез закону керування шляхом примусового введення двовимірного ковзного режиму першого порядку в контури слідкування за компонентами просторового вектору вихідної напруги та одновимірного – в контур керування реактивною складовою вхідного струму матричного перетворювача. Використання векторної стратегії керування дозволяє забезпечити синусоїдну форму вихідної напруги, мінімізацію впливу збурень навантаження на неї та можливість керування реактивною складовою вхідного струму. При формуванні поверхні ковзання для слідкування за двома координатами вихідної напруги застосовано ковзний режим другого порядку. Для цього в диференціальні рівняння, які описують заступну схему, введено двохкомпонентну операторну змінну та додатковий двохкомпонентний вектор похибки. Введення ковзного режиму другого порядку дозволило зменшити кількість електричних величин, які потребують прямого вимірювання. Досліджено особливості функціонування матричного перетворювача з таким типом ковзного режиму в системі з реальними параметрами електричних схем. Наводяться результати моделювання з урахуванням обмежень, які впливають на можливість реалізації отриманої стратегії керування.
Комплексне забезпечення нормованих показників якості напруги електропостачання в трифазних мережах на основі застосування гібридних фільтрокомпенсуючих перетворювачів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Малахатка, Денис Олександрович; Палачов, Сергій Олександрович
В роботі розглянуто умови найбільш ефективного використання розробленого перспективного засобу для вирішення актуальної проблеми комплексного забезпечення електромагнітної сумісності за рахунок одночасного покращення низки показників якості напруги електропостачання (за гармоніками, несиметрією та коливанням рівня напруги) в сучасних розподільних електричних мережах загального призначення. Запропоновано імітаційну модель трифазної чотири-провідної розподільної мережі, яка дозволяє оцінити показники якості напруги електропостачання при підключенні до неї нелінійних та несиметричних навантажень. Проведено імітаційне моделювання режимів роботи зазначеної мережі з певними характеристиками, при різних значеннях потужностей одно- та трифазного нелінійного навантаження у вигляді мережевих випрямлячів. Результати моделювання показали, що в сучасних умовах при великій концентрації електронного обладнання в розподільній мережі недостатньо наявності у кожної окремої одиниці зазначеного обладнання вбудованого індивідуального засобу зниження емісії завад, який забезпечує відповідність вимогам європейських гармонізованих стандартів з електромагнітної сумісності. Тому для вирішення вказаної проблеми в зазначених мережах запропоновано для споживачів додатково застосовувати групові засобі забезпечення електромагнітної сумісності, а саме гібридні фільтроком-пенсуючі перетворювачі, що поєднують в собі функціональні можливості регульованого фільтросиметруючого пристрою на базі автотрансформатора зі з’єднанням обмоток у зигзаг та активного паралельного силового фільтра. Аналіз результатів імітаційного моделювання трифазної електричної мережі зі стандартним характеристиками розподільного трансформатора дозволив визначити відношення потужностей одно- та трифазного нелінійного навантаження споживачів та рівні несиметрії лінійного навантаження в мережі, при яких розроблений гібридний фільтрокомпенсуючий перетворювач має перевагу над відомими пасивними груповими засобами покращення показників якості напруги і дозволяє забезпечити якість напруги відповідно до норм діючих міжнародних стандартів.
Кремний, легированный германием (SIGE), как материал для изготовления силовых полупроводниковых приборов, устойчивых к действию вторичного космического излучения
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Быткин, Сергей Витальевич; Критская, Татьяна Владимировна
Проблема непредсказуемого выхода из строя силовых полупроводниковых приборов может быть решена при использовании технологий, обеспечивающих повышение их радиационной стойкости. Использование монокристаллов кремния, легированных германием, замедляет деградацию характеристик приборов при воздействии ионизирующих излучений, что является альтернативой дефицитным и дорогостоящим GaAs, GaN, SiC, применяемым для этих целей. Воздействие вторичного космического излучения может быть ответственным за деградацию электрофизических параметров монокристаллов кремния при их длительном хранении, а также за снижение эффективности работы полупроводниковых преобразователей солнечной энергии.
Моделирование процесса позиционирования подъемного «крана-шара»
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Шамардина, Вера Николаевна; Пилипенко, Владимир Владимирович
В труднодоступных местах выполнение транспортных и подъемных операций с грузами сопряжено, как правило, со значительными финансовыми расходами и представляет собой сложную инженерную задачу. Одним из вариантов ее решения может быть использование грузоподъемного крана-шара. Он представляет собой наполненный «легким» газом воздушный шар, снабженный системой тросов (строп) для подвеса груза к шару и соединения шара с тремя надежно закрепленными на грунте приводными электродвигателями, которые вращают барабаны с намотанными тросами. Цель работы состоит в выполнении математического описания и имитационного моделирования движения объектов электромеханической системы «кран-шар» с автоматизированным электроприводом, в оценке возможности обеспечения точного позиционирования груза при использовании электропривода постоянного тока с системой подчиненного регулирования. В рассматриваемой электромеханической системе перемещаемый груз имеет пять степеней свободы, динамические процессы описываются системой из пяти нелинейных дифференциальных уравнений Лагранжа второго рода в соответствующих координатах. Линеаризация уравнений выполнена путем разложения в ряд Тейлора, ограничив представление нелинейностей первыми двумя членами ряда. Позиционирование шара и груза в пространстве обеспечивается путем изменения длин тросов, удерживающих шар. Поэтому при синтезе позиционной системы управления электроприводами барабанов были определены зависимости требуемых длин тросов в функции заданных координат шара (груза) в пространстве координат x, y, z. С учетом принятых допущений и требований ограничения колебаний груза получена достаточно сложная структурная имитационная модель, содержащая несколько вычислительных блоков, связанных между собой в соответствии с алгоритмом функционирования системы. Предложенная математическая модель объекта и проведенные в ходе структурного моделирования в среде Matlab исследования переходных процессов показали возможность решения задачи позиционирования груза путем использования трехконтурной системы подчиненного регулирования (контуры регулирования электромагнитного момента, частоты вращения двигателя и положения груза) для электроприводов барабанов с тросами, удерживающими шар.
Моделирование процессов в трехфазном тиристорном преобразователе переменного напряжения с фазоступенчатым регулированием выходной мощности
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Кипенский, Андрей Владимирович; Король, Евгений Игоревич
В работе поставлена задача создания модели трехфазного тиристорного преобразователя переменного напряжения с микропроцессорной системой импульсного управления. Для решения этой задачи были проанализированы возможности различных программных средств. В качестве основы для создания модели выбран программно-математический пакет MatLab. Предложенная модель содержит три основные части: систему энергоснабжения, силовую часть преобразователя и систему управления. Исследования преобразователя переменного напряжения с помощью модели подтвердили его работоспособность, позволили определить влияние параметров питающей сети на процессы коммутации в силовой схеме, показали, что преобразователь обладает повышенным коэффициентом мощности.
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.
Новий підхід до розробки реактора для електромережних протизавадних фільтрів на великі струми
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Павловський, Володимир Олександрович; Юрченко, Олег Миколайович; Твердохліб, Юрій Олександрович
Проаналізовано особливості виготовлення обмоток реактора для електромережних протизавадних фільтрів на великі струми (сотні і тисячі ампер), наприклад, з декількох U-подібних сегментів кожного витка, які вирубають з плоских металевих листів завтовшки 5…15 мм, відповідним чином вигинають, розміщують на осерді і кожні два сусідні сегменти з’єднують так, щоб утворити безперервну послідовність витків, які охоплюють кільцеве осердя. Також проаналізовані технічні рішення, в яких для підвищення гнучкості обмотки та спрощення технології намотування обмотки на тороїдальне осердя пропонується обмотку реактора виконувати у вигляді джгута ізольованих дротів. Показана складність та затратність виготовлення обмоток відомими способами. Запропоновано нову технологію виготовлення обмотки з використанням неізольованого багатожильного гнучкого дроту, причому діаметр кожного дроту у джгуті не перевищу є 0,5 мм. В іншій конкретній формі виконання джгут формують з одного або декількох джгутів меншого діаметра, причому кожен джгут меншого діаметра складається з дротів без ізоляції і має діаметр від 1-го до 5-ти мм, а відношення діаметра джгута меншого діаметра до діаметра дротів без ізоляції, з яких складається джгут меншого діаметра, знаходиться в межах від 20 до 40 одиниць. Така технологія дозволяє значно спростити і здешевити процес намотування обмотки і з’єднання кожного кінця обмотки з наконечником, а також одночасно одержати надійне з’єднання кожного кінця обмотки з наконечником, яке забезпечує мінімальний перехідний опір між обмоткою та наконечником, і пришвидшити виготовлення реактора в цілому.
Новий спосіб керування паралельним силовим активним фільтром на основі модифікованої p-q-r теорії потужності
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Тугай, Дмитро Васильович; Жемеров, Георгій Георгійович; Корнелюк, Сергій Іванович; Шкурпела, Олександр Олександрович
В роботі розкрито основні переваги використання p-q-r теорії миттєвої потужності для побудови швидкодіючих систем керування силовими активними фільтрами, що дозволяють реалізувати як квазісталі так й динамічні режими роботи електроенергетичних об’єктів з активними фільтрокомпенсуючими пристроями, що живляться від трифазної чотирипровідної промислової мережі. В той самий час показано, що використання перетворень p-q-r теорії миттєвої потужності пов’язано зі значною кількістю математичних обчислень, що виконуються мікроконтролером в реальному часі і потребують значної швидкодії апаратної частини системи керування. Запропоновано новий спосіб керування паралельним силовим активним фільтром, що поєднує універсальну p-q-r теорію потужності з кросвекторною теорією. Запропонований спосіб доцільно використовувати в системах керування силовими активними фільтрами, що працюють в трифазних чотирипровідних системах електропостачання з електричним навантаженням любого типу, а також у гібридних системах, коли силова частина перетворювача може використовуватись не тільки в якості фільтрокомпенсуючого пристрою, але й у якості інвертора напруги. Показано, що використання запропонованого способу дозволяє суттєво зменшити кількість математичних обчислювань, які виконуються мікроконтролером системи керування для реалізації сигналів управління силовими транзисторними модулями. Для перевірки працездатності способу синтезовано Matlab-модель реального об’єкту електропостачання з паралельним силовим активним фільтром. Співставлення результатів моделювання для трьох алгоритмів керування силовим активним фільтром дозволило оцінити якість роботи останнього алгоритму, що запропонований у роботі, і підтвердити не тільки його працездатність але й еквівалентність отриманих енергетичних характеристик характеристикам, які були отримані у разі використання універсальної p-q-r теорії миттєвої потужності.
Особенности фильтрации ШИМ последовательности при формировании квазисинусоидального напряжения в мостовом инверторе
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Колосов, Валерий Иванович; Васечко, Евгений Викторович
При формировании выходного напряжения мостового инвертора использован специфический трапецеидальный закон с частичной модуляцией ШИМ последовательности на интервалах воспроизведения фронтов. По этой причине возникает целый ряд особенностей, влияющих на выделение огибающей в процессе фильтрации. Исследованы спектральная и временная модели пульсаций входного тока и выходного напряжения LC-фильтра. Обоснован критерий оптимизации фильтра, учитывающий наличие третьей гармоники и групповую структуру спектра ШИМ последовательности. Путем рациональной комбинации спектральной и временной моделей получены простые инженерные формулы для определения параметров фильтра и коэффициента гармоник выходного напряжения инвертора. Установлено, что массогабаритный показатель фильтра при трапецеидальной модуляции снижен в 1.5 раза по сравнению с синусоидальной. Приведен пример расчета параметров фильтра.
Оценка показателей бортовой аккумуляторной системы накопления энергии железной дороги на основе двухзвенного преобразователя постоянного напряжения с разделенной коммутацией
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Ивахно, Владимир Викторович; Замаруев, Владимир Васильевич; Стысло, Богдан Александрович; Фетюхина, Людмила Викторовна; Тихомиров, Владислав Юрьевич
В статье предложена реализация бортовой аккумуляторной системы накопления энергии железной дороги постоянного тока – усиливающего пункта, обеспечивающего регламентируемые параметры качества электрической энергии в контактной сети. Показана целесообразность применения согласующего преобразователя, обеспечивающего принцип разделенной коммутации с целью минимизации потерь переключения силовых ключей преобразователя. Обосновано размещение усиливающего пункта в непосредственной близости от потребителя – непосредственно на подвижном составе – на локомотиве либо в специальном прицепном вагоне. Дана оценка энергетических и массогабаритных параметров системы. Выполнены расчеты, позволяющие произвести выбор конкретных силовых ключей преобразователя. Определена оптимальная частота переключения силовых ключей преобразователя, обеспечивающая компромисс между габаритными свойствами магнитных элементов и потерями в магнитном материале. Дана оценка необходимой величины индуктивности рассеяния трансформатора, массы магнитных элементов и аккумуляторных батарей.
Перспективы применения преобразователей частоты на основе автономных инверторов тока для ветроэнергетики
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Бару, Александр Юрьевич; Педан, Евгений Аркадьевич; Ус, Андрей Олегович; Филатов, Владислав Васильевич; Шинднес, Юрий Львович
Проведен анализ тенденций в ветроэнергетике в мире и Украине. Приведена сравнительная характеристика основных видов ветроэнергетических установок. Приведена сравнительная характеристика преобразователей частоты на основе автономных инверторов напряжения и автономных инверторов тока для ветроэнергетических установок. Проведен анализ существующих технических решений на основе автономных инверторов тока для ветроэнергетики и предложены меры по их усовершенствованию. Приведено сравнение силовых полупроводниковых приборов для инверторов тока и предложены конструктивные решения по размещению преобразователей в ветряной турбине.