Вісник № 27
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/33446
Переглянути
Документ Application of a MFC1000AcR frequency converter in a marine vessel propulsion system(NTU "KhPI", 2017) Załęski, J.; Kapusta, P.; Młodzikowski, P.; Bilonozhko, V. V.; Kopchak, B. L.Practical application of a set of four power electronic frequency converters of MFC1000AcR type with total capacity of 1.4 MW to power four motors of main and maneuvering drives of a ship has been considered, which makes it possible to displace, manoeuvre and automatically maintain the location of the ship according to GPS signals. Each of the MFC1000AcR converters is a four-quadrant modern modular device with liquid cooling. Climatic, mechanical and electromagnetic compatibility tests of frequency converters in the control system of a ship, conducted in accordance with the described procedure in extensive hours-long testing with varying load sample that reflects the research expedition, have displayed full compliance of all the requirements.Документ Case study of incorrectly used current harmonics mitigation system(NTU "KhPI", 2017) Volkov, I. V.; Podolnyi, S. V.The paper describe a real case of a failed power transformer due to incorrectly applied active current harmonics mitigation system (active filter) for VFD drives. The used mitigation system injected high frequency current spectrum into the power system what led to overheating in the system components mainly due to skin effect. The possibility of such a problem should always be taken into account when choosing a specific scheme of the active filter.Документ Nonlinear control of voltage source AC-DC and DC-DC boost converters(NTU "KhPI", 2017) Peresada, S.; Kovbasa, S.; Pristupa, D.; Pushnitsyn, D.; Nikonenko, Y.The nonlinear controllers for voltage source AC-DC and DC-DC boost converters are presented. It is shown that decupling vector control guarantees that reactive component of the line current vector exponentially decays to zero. As a result, the equivalent voltage dynamics of AC-DC and DC-DC converters is the same. The voltage control algorithm is based on a feedback linearizing concept and has been designed using a two time-scale separation method. The achieved weak interconnection between control loops allows making reasonable simplifying assumptions for resulting locally stable error dynamics. Nonlinear voltage controller has typical cascaded structure and provides partial linearization of the resulting voltage dynamics. Simulation and experimental results proof the effectiveness of the theoretical findings.Документ Virtual gage for analysis of energy conversion quality in electromechanical systems(NTU "KhPI", 2017) Zachepa, N.; Zachepa, Iu.The paper presents the structure of the virtual supervisor indicators еnergy processes sources of energy generation, which is a software unit whose functionality is to analyze energy processes in different modes autonomous generating complex processes and allows display generation and energy recovery between the power source and the consumer. The analysis of energy conversion processes based on a virtual model of battery power generating plant with an induction generator. To study the energy regime asynchronous generator used method of instantaneous power, based on the representation of the signal power and its components in the basis of harmonic functions that correspond to processes occurring in the power system.Документ Алгоритм распознавания в задачах повышения энергоэффективности асинхронных двигателей, работающих в условиях некачественной электроэнергии(НТУ "ХПИ", 2017) Кузнецов, Виталий Вадимович; Николенко, Анатолий Васильевич; Иващенко, Валерий Петрович; Трипутень, Николай МусиевичСтатья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме выбора средств защиты асинхронных двигателей, работающих в цеховых электрических сетях промышленных предприятий с некачественной электроэнергией. Показана возможность представления энергоэкономической модели асинхронного двигателя в виде дизъюнкции предикатов и применения к ним алгоритмов распознавания образов для принятия решения. Главное достоинство новой модели – открытость и возможность накопления знаний о режимах работы электромеханического оборудования.Документ Алгоритм формування вихідної напруги Smart Transformer на основі математичної моделі пониженого порядку(НТУ "ХПІ", 2017) Мисак, Тарас ВолодимировичЗапропоновано підхід до керування Smart Transformer з синусоїдальною напругою на виході, який має в своєму складі перетворювач частоти з вихідним LC-фільтром та нелінійний однофазний вихідний трансформатор з додатковою ємністю на виході. Побудовано математичну модель цього Smart Transformer у вигляді нелінійної сингулярно-збуреної системи диференціальних рівнянь. Показано можливість пониження порядку математичної моделі за допомогою інтегрального многовиду у формі степеневого ряду. Проведено синтез алгоритма керування шляхом встановлення однозначної відповідності коефіцієнтів модулюючої функцією та коефіцієнтів функції Ляпунова. Наводяться результати моделювання.Документ Анализ динамических потерь мощных IGBT(НТУ "ХПИ", 2017) Wintrich, Arendt; Nicolai, Ulrich; Колпаков, Андрей Ильич; Мысак, Тарас Владимирович; Полищук, С. И.Статья посвящена анализу методик оценки коммутационных потерь в IGBT-модулях различных производителей и разных технологических поколений. Рассмотрены группы основных и дополнительных параметров, и их степень влияния на эти оценки. Показано, что отличия в режимах измерения электрических характеристик IGBT могут приводить к отклонениям от справочных характеристик в реальных режимах эксплуатации модулей. Проанализировано влияние дополнительных параметров на величины динамических потерь, имеющихся в технических спецификациях на полупроводниковые приборы. Приведены результаты экспериментальных исследований.Документ Анализ работы регулируемого асинхронного двигателя с учетом внешней характеристики частотного преобразователя(НТУ "ХПИ", 2017) Петрушин, Виктор Сергеевич; Еноктаев, Ростислав НиколаевичРассматриваются характеристики регулируемого асинхронного двигателя с учетом изменения напряжения его питания в зависимости от нагрузки на валу. Установлено снижение относительно эксперимента погрешностей теоретических зависимостей, определенных с учетом внешней характеристики частотного преобразователя, по сравнению с теоретическими зависимостями, найденными при допущении постоянства напряжения преобразователя. Соответственно наблюдается снижение погрешностей энергетических показателей.Документ Анализ энергетических характеристик активного четырехквадрантного выпрямителя с различными типами широтно-импульсной модуляции(НТУ "ХПИ", 2017) Щербак, Яков Васильевич; Плахтий, Александр Андреевич; Нерубацкий, Владимир ПавловичАктивные четырехквадрантные выпрямители с коррекцией коэффициента мощности обладают рядом преимуществ по сравнению диодными и тиристорными выпрямителями, они позволяют реализовать коэффициент мощности близкий к единице, форму входных токов близкую к синусоиде, а также двунаправленную передачу энергии. Важнейшей составляющей преобразователя является его система управления. Именно от типа реализованной системы управления активного выпрямителя зависят показатели качества электроэнергии, уровень эмиссии высших гармоник, частота коммутации силовых ключей, тепловые режимы, коэффициент полезного действия. Наибольшее распространение нашли системы управления, основанные на гистерезисной модуляции и ШИМ. Существенным недостатком гистерезисных систем управления является высокая, переменная во времени и неизвестная на стадии проектирования частота коммутации, что обуславливает преимущество систем управления с ШИМ. В статье представлен сравнительный анализ энергетических показателей активного четырехквадрантного выпрямителя с двусторонней широтно-импульсной модуляцией. Данный тип модуляции обладает рядом преимуществ, в сравнении с одноканальной синусоидальной ШИМ-модуляцией, а именно кратное увеличение частоты коммутации входного тока относительно частоты опорного сигнала ШИМ, что обуславливает снижение уровня эмиссии высших гармоник и снижение общего коэффициента гармонических искажений входного тока, снижение динамических потерь в IGBT ключей и повышение КПД преобразователя.Документ Аналіз і моделювання режимів роботи гібридних фільтрокомпенсуючих перетворювачів, що призначені для забезпечення електромагнітної сумісності в трифазних чотирипровідних системах(НТУ "ХПІ", 2017) Жаркін, Андрій Федорович; Новський, Володимир Олександрович; Палачов, Сергій Олександрович; Малахатка, Денис ОлександровичНаведено результати аналізу та імітаційного моделювання електромагнітних процесів і режимів роботи запропонованих гібридних фільтрокомпенсуючих перетворювачів (ГФКП) двох типів, призначених для трифазних чотирипровідних систем з нелінійними і несиметричними навантаженнями. Багатофункціональні ГФКП виконані на основі регульованого фільтросиметруючого пристрою, а також швидкодіючого компенсатора реактивної потужності або "розподільчого" D-СТАТКОМ, і є ефективним засобом для комплексного поліпшення якості електроенергії та забезпечення електромагнітної сумісності споживачів у точках загального підключення, зокрема, для електропостачання відповідальних електроприймачів. ГФКП дозволяє знизити додаткові втрати енергії в мережі, здійснювати енергоживлення навантажень при "зниканні" однією з фаз мережі, регулювати рівень напруги, а також значно зменшити в мережі рівень кондуктивних електромагнітних завад, таких як небаланс напруг і спотворення форми кривої напруги, що необхідно для приведення характеристик напруги електропостачання в розподільних мережах загального призначення до норм стандарту ДСТУ EN50160:2014.Документ Асинхронный вентильный каскад с источником тока в роторной цепи и регулированием скорости по цепи статора(НТУ "ХПИ", 2017) Клюев, Олег Владимирович; Садовой, Александр ВалентиновичВ статье исследованы динамические режимы работы асинхронного вентильного каскада (АВК) с параметрическим источником тока в роторной цепи. Предложено при стабилизации модуля тока ротора АВК управлять его электромагнитным моментом путём регулирования магнитного потока, для чего разработана ориентированная по вектору потокосцепления статора система управления транзисторным регулятором напряжения статора. С целью предотвращения автоколебаний при регулировании скорости АВК для повышения его устойчивости разработана трёхконтурная релейная система подчинённого управления с внутренним регулятором проекции вектора потокосцепления на направление вектора напряжения статора. Приведены результаты математического моделирования.Документ Багатокритеріальний синтез нелінійних робастних електромеханічних систем(НТУ "ХПІ", 2017) Кузнецов, Борис Іванович; Нікітіна, Тетяна Борисівна; Коломієць, Валерій Віталійович; Волошко, Олександр Валерійович; Кобилянський, Борис БорисовичВдосконалено нелінійні математичні моделі багатомасових електромеханічних систем. У нелінійному рівнянні стану вихідного об'єкта керування багатомасовими електромеханічними системами врахована наявність нелінійних елементів, а також параметричні і структурні зміни моделі об'єкта керування, що дозволило підвищити їх адекватність реальним процесам. Розроблено метод багатокритеріального синтезу робастних регуляторів для керування нелінійними багатомасовими електромеханічними системами із параметричною невизначеністю на підставі вибору вектора мети робастного керування шляхом рішення відповідної задачі математичного багатокритеріального нелінійного програмування. Обчислення векторів цільової функції та обмежень носить алгоритмічний характер і пов’язано із синтезом робастних регуляторів та моделюванням синтезованої системи для різних режимів роботи системи, при різних вхідних сигналах і для різних наборів значень параметрів об'єкта керування і з урахуванням нелінійностей, які притаманні об'єкту керування. Досліджено динамічні характеристики нелінійних багатомасових електромеханічних систем із параметричною невизначеністю об'єкта керування із синтезованими при багатокритеріальному підході робастними регуляторами.Документ Взаимосвязанные импульсно-периодические процессы в цепях полупроводниковых электроразрядных установок с емкостным накопителем энергии при случайном изменении сопротивления нагрузки(НТУ "ХПИ", 2017) Супруновская, Наталия Игоревна; Щерба, Анатолий АндреевичПредложен подход к анализу взаимосвязанных импульсно-периодических процессов в цепях электроразрядных установок с обратной связью по напряжению и стохастической нагрузкой, электрическое сопротивление которой может характеризоваться как дискретной, так и непрерывной случайной величиной с произвольным вероятностным распределением. Развит метод разностных уравнений, позволяющий анализировать переходные процессы в цепях со стохастической нагрузкой. В случае, когда сопротивление нагрузки характеризуется дискретной случайной величиной, используется метод разностных уравнений и вероятностные оценки изменения электрического сопротивления нагрузки. Если стохастическое сопротивление нагрузки характеризуется непрерывной случайной величиной, то предложен переход от стохастического разностного уравнения относительно искомой электрической характеристики цепи к детерминированному разностному уравнению относительно математического ожидания этой искомой величины.Документ Визуальная модель трехфазного мостового выпрямителя(НТУ "ХПИ", 2017) Алексеевский, Дмитрий Геннадиевич; Алексеев, Александр Геннадиевич; Панкова, Ольга Олеговна; Турышев, Константин ОлеговичВ статье рассматривается визуальная модель тиристорного трехфазного мостового выпрямителя. Модель реализована в локальных средних значениях переменных, поэтому обладает более высоким быстродействием по сравнению со схемотехнической моделью. В модели реализованы все три режима работы трехфазного мостового тиристорного выпрямителя. Модель представлена как компонента для визуального моделирования сложных электротехнических комплексов. В работе также приведены сравнительные результаты моделирования источника питания с использованием данной компоненты и его схемотехнической модели. Результаты подтверждают адекватность использования предложенной компоненты.Документ Визуальное моделирование многоканальных ветроэлектрогенерирующих систем(НТУ "ХПИ", 2017) Алексеевский, Дмитрий ГеннадиевичВ работе приведена методика синтеза визуальных математических моделей сложных многоканальных ветроэлектрогенерирующих систем, которая позволяет сократить время синтеза и уменьшить вероятность ошибки. Модель строится в два этапа: построение структуры трактов преобразования мощности; преобразование структуры трактов в визуальную математическую модель с помощью, сформированной заранее, библиотеки стандартных блоков. Вводится унификация обозначения субблоков модели, что создает предпосылки для эффективной работы разработчиков в направлении развития данной методики синтеза моделей в части формирования библиотеки субблоков. Модель на стадии структуры трактов преобразования мощности способствует пониманию работы многоканальной системы. Визуальная модель может быть использована для имитационного моделирования работы многоканальной ветроэлектрогенерирующей системы, а также для ее представления в форме уравнений переменных состояния для процедуры синтеза оптимальных регуляторов.Документ Використання суперконденсаторів для згладжування коливань та підвищення активної потужності вітроенергетичних установок (ВЕУ)(НТУ "ХПІ", 2017) Алєксєєв, Олександр Геннадієвич; Бондар, Вадим ЮрійовичВ статті розглядається можливість підвищення потужності вітроенергетичних установок за рахунок більш повного використання енергії вітру при значній турбулентності вітрового потоку. Вирішення задачі може бути знайдено при застосуванні суперконденсаторів, яким властиві високі динамічні показники притаманні звичайним конденсаторам на відміну від звичайних електрохімічних накопичувачів.Документ Вклад профессора Копняева Павла Петровича в создание электротехнической школы в Украине(НТУ "ХПИ", 2017) Клепиков, Владимир Борисович; Тверитникова, Елена ЕвгеньевнаВ статье раскрыта роль профессора Копняева П. П. как основателя электротехнической школы в Украине на этапе её становления. Отмечены его заслуги в организации высшего электротехнического образования, в определении направлений развития электротехники начала 20-го века, в подготовке инженерных кадров, организации научных исследований, подборе и воспитании учеников, создании электротехнического факультета и первого функционально профилированного электротехнического корпуса. Отмечены государственный подход и гражданственность ученого, заслуги созданной им школы в электрификации Украины и автоматизации производства, влияние на развитие новых электротехнических школ.Документ Вплив втрати інформації про орієнтацію потоків вентильного двигуна на базі синхронної машини на його роботу(НТУ "ХПІ", 2017) Морозов, Дмитро Іванович; Шевченко, Іван Степанович; Андреєва, Наталя ІванівнаДля вентильного двигуна, який представляє собою двигун постійного струму з електронним комутатором, розглянуто формування складових електромагнітного моменту при не співпадінні частоти обертання і частоти напруги живлення якоря. Вентильний двигун такого типу є синхронною машиною оберненої конструкції, тому для аналізу його роботи використані такі ж підходи, як для аналізу роботи традиційної синхронної машини. З використанням векторних діаграм визначені вирази для синхронізуючої та демпферної складових електромагнітного моменту в динаміці.Документ Гармоники сетевого тока двухзвенного преобразователя частоты(НТУ "ХПИ", 2017) Синчук, Олег Николаевич; Кольсун, Вячеслав Анатольевич; Удовенко, Олег Александрович; Рыженков, Дмитрий Викторович; Макодзеб, Владимир НиколаевичИсследованы электромагнитные процессы в первичном звене двухзвенных преобразователей частоты, построенных на инверторах напряжения. Осуществлено математическое описание процессов, характеризирующих прерывистый, непрерывный, граничнонепрерывный и граничнопрерывистый режимы. Установлено отличие между последними двумя режимами. В точке граничного режима обнаружен разрыв математических функций интегральных показателей, в том числе коэффициента сдвига и коэффициента искажения сетевого тока двухзвенных преобразователей частоты.Документ Джерело живлення для контактного зварювання дистанціонуючих решіток тепловиділяючих збірок ядерних реакторів(НТУ "ХПІ", 2017) Діденко, Віктор Олександрович; Бондаренко, Олександр Федорович; Вербицький, Євген ВолодимировичПроведено огляд принципів формування імпульсів струму для контактного зварювання комірок дистанціонуючих решіток тепловиділяючих збірок ядерного реактора. Визначено величину енергії зварювального імпульсу струму, за якої досягається максимальна міцність отриманих з’єднань. Запропоновано структуру джерела живлення, яка формує зварювальні імпульси струму на основі еталонних сигналів потужності з необхідною енергією.