Кафедра "Теоретичні основи електротехніки"

Постійне посилання зібрання

https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/4704

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

Кафедра "Теоретичні основи електротехніки" була заснована у 1931 році видатним вченим та новатором Харківського електротехнічного інституту професором Павлом Петровичем Копняєвим. Він був і першим завідуючим кафедри.

Теоретична школа кафедри створена відомими вченими та педагогами: професорами П.П. Копняевим, Г.М. Ефросом, В.Л. Беніним, Д.С. Колобковим, доцентами Г.В. Остроумовим, А.П. Сукачовим та іншими.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту енергетики, електроніки та електромеханікиНаціонального технічного університету "Харківський політехнічний інститут". Протягом останнiх 17 рокiв вана була опорною кафедрою Харкiвського регiону з ТОЕ.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 4 доктора технічних наук, 3 кандидата технічних наук, 1 кандидат історичних наук, 1 доктор філософії; 3 співробітників мають звання професора, 1 – доцента, 1 – старшого наукового співробітника.

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 247

Metrological study of the effect of temperature on the dissociation of acetic acid
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Mygushchenko, R. P.; Volobuyev, M. M.; Asieieva, I. V.; Kropachek, O. Yu.; Baliev, V. M.
This article is devoted to the study of the dissociation reaction of acetic acid at a temperature change in the range from room (20 °C) to 75 °C. In the course of research, the methods were considered, the classification of the considered methods was carried out, and the methodology of the experiments was formulated. The selected technique reflects the express measurement of the hydrogen pH indicator using a portable pH-meter. Experiments were carried out in laboratory conditions – Lincoln Park, Chicago, USA. Acetic acid with a concentration of 6 mol/l was chosen as the basis. By adding a distilled water, a base concentration of 1 mol/l was obtained. Nodal temperature points were selected for measurements (four points in the temperature range of 20 °C – 75 °C); five experimental samples of acetic acid (1 mol/l) were formed; the analysis of the measurement results at nodal points was carried out for the accuracy of the measurement results of five test samples of acetic acid using first- and second-order statistical moments (mathematical expectation and variance); accuracy characteristics of experimental data (instrumental and methodical errors) were estimated. Research samples (acetic acid samples) were brought to the nodal points with a positive temperature gradient using a steam bath. The measurement error estimate was determined by the accuracy class of the device and was 0.1%. The obtained pH values were converted to the number of hydrogen cations, followed by the determination of the degree of dissociation and the dissociation constant. These determinations were carried out under the condition of ensuring chemical equilibrium. The nature of the behavior of the degree and constant of dissociation when the temperature of the test samples changes is clearly non-linear. In the course of research, the main measurement errors were established, the main of which is the nonlinearity of the transformation. Quantitative values of nonlinearity errors were determined by the method of measurements with multiple observations using the Student's correction factor. The article provides conclusions based on the results of research and presents the prospects for temperature correction of pH-meters to eliminate the temperature component of the error of pH-meters.
К 175-летию опубликования первой серии "экспериментальных исследований по электричеству" Майкла Фарадея
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2004) Боев, Вячеслав Михайлович
Отмечены основные даты жизни и научной деятельности М. Фарадея, известного во всем мире ученого. Его открытие закона, явления электромагнитной индукции положило начало серии публикаций под общим заглавием "Экспериментальные исследования по электричеству", включающей результаты интересных исследований по магнетизму и электричеству. Первая серия этого знаменитого труда "Об индукции электрических токов" датирована 24 ноября 1831 г.
Аналіз перехідних процесів в лінійних електричних колах
(2023) Кубрик, Борис Іванович; Гетьман, Андрій Володимирович; Борисенко, Анатолій Миколайович; Литвиненко, Світлана Анатоліївна
Посібник містить теоретичні матеріали з теми «Аналіз перехідних процесів в лінійних колах» дисциплін «Теоретичні основи електротехніки», «Теорія електричних і магнітних кіл», «Теорія електричних кіл», «Теорія електромагнітних кіл», «Основи електротехніки та електроніки». Викладені основні принципи класичного, часового, операторного та спектрального методів аналізу і наведені приклади їх практичного використання для кіл першого і другого порядку за постійного, синусоїдального та імпульсного впливу. Для студентів електротехнічних та комп’ютерних спеціальностей.
Моделирование процессов образования короны на электроэнергетических объектах
(ФОП Мезіна В., 2017) Резинкина, Марина Михайловна; Резинкин, Олег Лукьянович; Литвиненко, Светлана Анатольевна; Gupta, H.
Синтез структуры компьютеризированной системы диагностирования и контроля параметров нестационарных процессов
(ФОП Мезіна В., 2017) Кропачек, Ольга Юрьевна; Коржов, И. М.; Мигущенко, Руслан Павлович; Щапов, П. Ф.
Исследование энергетических процессов в электромагнитном исполнительном устройстве в силовой энергетической установке
(ФОП Мезіна В., 2017) Борисенко, Анатолий Николаевич; Кубрик, Борис Иванович; Лавриненко, Ольга Валериевна
Построение алгоритма диагностики, основанного на применении дискриминантного анализа
(ФОП Мезіна В., 2017) Лавриненко, Ольга Валериевна
Теоретичні основи електротехніки
(2023) Казаковцева, Людмила Вікторівна; Костюков, Іван Олександрович; Кропачек, Ольга Юріївна; Лавріненко, Ольга Валеріївна; Литвиненко, Світлана Анатоліївна
Послідовно наведені 20 блоків по 5 задач з відповідями для самостійного розв’язання під час підготовки до першого етапу Всеукраїнської студентської олімпіади з дисципліни «Теоретичні основи електротехніки». У посібнику стисло поданий необхідний теоретичний матеріал, що охоплює теми «Електричні кола постійного струму», «Електричні кола змінного струму», «Трифазні електричні кола». Для студентів електротехнічних спеціальностей.
Еlectromagnetic-acoustic transducers for ultrasonic measurements, control and diagnostic of metal products
(Національний науковий центр "Інститут метрології", 2019) Salam, Bussi; Suchkov, G. M.; Mygushchenko, R. P.; Kropachek, O. Yu.; Plesnetsov, S. Yu.
An effective type of ultrasonic method is the electromagnetic-acoustic method, especially in determining the quality of ferromagnetic products. The main factor determining the efficiency of using electromagnetic-acoustic transducers is the magnitude of the induction of a polarizing magnetic field, which is determined by the source. The studies carried out in the framework of this activity were aimed at solving the problems of high-quality measuring testing of metal products from ferromagnetic materials by electromagnetic-acoustic transducers. The requirements are formulated for a pulsed source of a polarizing magnetic field, inductors, and core as part of electromagnetic-acoustic transducers. Taking into account the requirements, structural solutions have been proposed for constructing electromagnetic-acoustic transducers with a flat two-window inductor and a flat high-frequency inductor. Experimental studies aimed at improving ultrasonic electromagnetic-acoustic transducers with pulsed magnetic field sources have been performed. The possibility of providing the sensitivity of new transducers with thickness measurement, measuring control and diagnostics is shown. Technical solutions are proposed that reduce the effect on ultrasonic pulses of the received Barkhausen noise and coherent interference from the magnetostrictive conversion of electromagnetic energy into ultrasonic. The efficiency of using electromagnetic-acoustic transducers with a pulsed polarizing magnetic field is shown for measuring quality control of ferromagnetic products made by rolling, stamping and the like.
Генератор потужних високочастотних пакетних імпульсів струму для живлення ультразвукових електромагнітно-акустичних перетворювачів
(Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, 2019) Салам, Буссі ЕП. Мішел Кассаблі; Сучков, Григорий Михайлович; Плєснецов, Сергій Юрійович; Мигущенко, Руслан Павлович; Кропачек, Ольга Юріївна; Плєснецов, Юрій Олександрович
Підвищити чутливість електромагнітно – акустичних перетворювачів можливо трьома основними методами: збільшення індукції поляризуючого магнітного поля; збільшення сили високочастотного струму в котушці індуктивності перетворювача; використанням сучасних методів обробки збуджених та прийнятих з виробу інформаційних пакетних імпульсів. Збільшення індукції магнітного поля перетворювача обмежено можливостями сучасних потужних постійних магнітів. Окрім того виникають великі складнощі при контролі феромагнітних об’єктів контролю, обумовлених великою силою протягування та налипанням окалини до перетворювача. Використання сучасних методів обробки значно ускладнює і здорожчує прилад електромагнітно-акустичного контролю. З вибраних методів підвищення чутливості найбільш прийнятне шляхом збільшення потужності високочастотних генераторів струму живлення при умові збудження пакетних імпульсів. Процес живлення перетворювача виконується в два етапи. Збуджуються потужні високочастотніімпульси струму типу «меандр», що забезпечує роботу вихідних транзисторів в ключовому режимі. Виділення потужного синусоїдального високочастотного пакетного імпульсу струму виконується безпосередньо на електромагнітно – акустичному перетворювачі, елементи якого включені в резонансний контур з малою добротністю. На основі транзисторів, включених за двотактною схемою в ключовому режимі створена малогабаритна конструкція генератора, який збуджує в електромагнітно-акустичному перетворювачі піковий струм до 800 А та напругу на перетворювачі до 3 кВ в діапазоні частот 0,3…8 МГц. Експериментально встановлено, що нова конструкція ГЗІ дала можливість підвищити амплітуду імпульсів відбитих від плоскодонної моделі дефекту діаметром 2 мм по відношенню до амплітуди завад більше ніж в 2 рази.
Calculation of electric field distribution in the vicinity of power transmission lines with towers and unmanned aerial vehicles presence
(Інститут електродинаміки НАН України, 2018) Rezinkina, M. M.; Sokol, E. I.; Gryb, O. G.; Bortnikov, A. V.; Lytvynenko, S. A.
The results of mathematical modeling of the electric field of overhead power transmission lines (TL) are presented taking into account presence of towers and unmanned aerial vehicles (UAVs) for various cases of the TL lines layout: vertical, horizontal and triangular. Numerical calculations of electric field (EF) were performed using finite integration technique and uniaxial perfectly matched layer. In this case the TL lines under the electrical potential were replaced by linear charges located on their axes. The obtained numerical results for the case of towers and UAV absence were compared with the analytical solutions, which showed coincidence of the EF strength moduli within the range of the assigned accuracy of the numerical calculations– 3%. The results of calculations are necessary to determine the flight height of UAVs, safe from the point of view of electromagnetic compatibility of the on-board electronics to influence of the TL EF and TL towers.
Математическое моделирование процессов образования коронных разрядов на элементах высоковольтных конструкций
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Резинкина, Марина Михайловна; Резинкин, Олег Лукьянович; Литвиненко, Светлана Анатольевна
Використання методу скінченних об'ємів для розрахунку електричного поля на верхівках стрижнів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Резинкіна, Марина Михайлівна; Резинкін, Олег Лук'янович; Литвиненко, Світлана Анатоліївна
Measurement of Dissipation Factor of Inner Layers of Insulation in Three-Core Belted Cables
(Національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, 2021) Kostiukov, Ivan Oleksandrovich
This paper presents a substantiation of an approach for direct measurements of dielectric dissipation factor of layers of insulation between the conductors of three-core power cables. Proposed approach is based on grounding of the inspected dielectric layer through the sufficiently low electrical resistance. The results of carried out analysis, which was carried out taking into consideration the presence of numerous parasitic parameters of tested layer of insulation due to the capacitive coupling between the electrically conductive elements of three-core power cable, have shown that for the case of sufficiently low value of used resistor the value of phase shift between the waveforms of voltage drop on inspected layer of insulation and resistor, through which this layer of insulation is grounded, coincides with the value of phase shift between the sine waveforms of current and voltage for parallel equivalent scheme of tested layer of insulation with power losses. Because of the dependence of dielectric power loss angle on the value of phase shift between sine curves of current and voltage, the presented approach for the measurement of dielectric dissipation factor is based on such coincidence of values of phase shift. Depending on the value of applied resistor, the value of dissipation factor is calcu lated on the basis of measured value of phase shift between the voltage drop on the electrical resistor, through which tested layer of insulation is grounded, and either the waveform of voltage drop on the inspected layer of insulation, or the waveform of applied voltage. Factors that affect the accuracy of measurement are discussed, equivalent schemes of tested three core power cable for various ways of applying testing voltage are presented and the example of practical implementation of presented approach for dissipation factor measurement is also given. Further development of presented approach for dissipation factor measurement is supposed to include the comparative analysis of the results of its practical implementation with the results obtained by applying previously developed techniques based on aggregate measurements
Estimation of capacitors stray inductance by the analysis of overdamped discharge current curves
(Товариство польських інженерів електротехніки та електроніки, 2021) Kostiukov, Ivan Oleksandrovich
This paper gives a description of measurement method which can be used in practice of carrying out measurement of stray inductance of tested capacitive object with the unknown value of electrical capacitance. Stray inductance is determined by means of analysis of previously smoothed by the least squares method curves of discharge current caused by overdamped discharge of tested capacitive object. An example of practical implementation and the analysis of factors that affect the accuracy of proposed method are also given.
Особливості оцінювання часткових ємностей ізоляції трьохжильних силових кабелів із застосуванням сукупних вимірювань
(Національний науковий центр "Інститут метрології", 2021) Костюков, Іван Олександрович
Розглянуто особливості визначення часткових ємностей ізоляційних проміжків трьохжильних силових кабелів з паперовою ізоляцією при різних способах формування та вирішення системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Наведено можливі способи обстеження ізоляції трьохжильних кабелів при визначенні значень часткових ємностей із застосуванням сукупних вимірювань, що полягають у різних можливих способах підключення вимірювача імітансу до досліджуваного зразка трьохжильного силового кабеля. Наведено приклади визначення часткових ємностей при безпосередньому вирішенні системи лінійних алгебраїчних рівнянь, при мінімізації середньоквадратичної похибки вирішення перевизначеної системи рівнянь за методом найменших квадратів, а також при пошуку нормального вирішення невизначеної системи рівнянь за методом псевдооберненої матриці. Показано, що мінімізація середньоквадратичної похибки за методом найменших квадратів та безпосереднє пряме вирішення визначеної системи рівнянь показують достатньо близькі результати при оцінюванні часткових ємностей за допомогою сукупних ви мірювань, водночас вирішення невизначеної системи рівнянь за методом псевдооберненої матриці дозволяє достатньо точно відтворювати тільки 3 із 6 значень часткових ємностей. Запропоновано використовувати частотну залежність ємнісного опору ізоляційних проміжків як інформативний параметр про технічний стан ізоляційних проміжків між жилами силового кабеля та між його жилами й оболонкою.
Dielectric dissipation factor in three-core power cables
(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2021) Kostiukov, Ivan Aleksandrovich
This article is devoted to the analysis of components of variance of the results of measurements of dielectric dissipation factor of insulation layers between the conductive elements of the construction of three core power cables with paper impregnated insulation in a common sheath. The analysis of components of variance was carried out by applying presented relations for the direct calculation of the dielectric dissipation factor. The accuracy of presented relations for the calculation of variance components was verified. The results of carried out analysis have shown that the variance of the dielectric dissipation factor measurements is mostly determined by the variances of multiplication of measurements of aggregate values of dielectric dissipation factor and coefficients depending on the partial capacitances of tested three core cable.
Розділення абсорбційних процесів в неоднорідній ізоляції за кривими відновлюваної напруги силових високовольтних кабелів
(Інститут електродинаміки НАН України, 2021) Безпрозванних, Ганна Вікторівна; Костюков, Іван Олександрович; Москвітін, Євген Сергійович
На підставі запропонованої моделі структурно-неоднорідної двошарової ізоляції у вигляді послідовнопаралельної схеми заміщення з трьома релаксаційними ланцюжками отримано розрахункові криві відновної напруги фазної та поясної паперово-просоченої ізоляції силових кабелів. Виконано верифікацію модельної кривої з експериментальною кривою відновної напруги силового кабелю на напругу 6 кВ. Обґрунтовано можливість розділення уповільнених абсорбційних процесів в неоднорідній ізоляції на основі аналізу високочастотних складових спектру часових залежностей кривих відновної напруги. Підтверджено ефективність застосування вейвлет-перетворення для деталізації абсорбційних характеристик неоднорідної ізоляції силових кабелів. Встановлено наявність двох максимумів та динаміку змінення співвідношення між ними на відтворюваних кривих відновної напруги в процесі старіння неоднорідної ізоляції силових кабелів. Визначено переважні абсорбційні процеси та встановлено критерії для оцінки стану неоднорідної ізоляції силових кабелів на підставі співвідношення між двома амплітудними значеннями відтворюваної відновної напруги.
Electrical capacitance measurement by scatter ellipse approximation
(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2020) Kostiukov, Ivan Aleksandrovich
This article is devoted to the substantiation of the possibility of electrical capacitance measurement utilizing equations that are based on the approximation of scattering ellipse, formed by signals proportional to the current flowing through the capacitive tested object and voltage drop on the tested object. On the contrary, to previously developed algorithms, which were based on the approximation of the scattering ellipse by applying the least-squares method, in this case, the approximation was carried out by simply using the values of signals amplitude directly determined from current and voltage curves. The value of the phase shift between the current and voltage curves, which is also necessary to approximate the shape of the scattering ellipse, was determined by using the cross-correlation method. Besides, the article provides formulas for calculating the reactive component of voltage drop on the tested object which is based on the approximation of scattering ellipse without using the least-squares method. Formulas for calculation of the reactive component of the voltage drop on the tested object after the reduction of the quadratic form of the elliptic curve to its canonical form are also given. The results of the impact of the reduction of the quadratic form of scattering ellipse to its canonical form on the value of correlation coefficient between sine curves of current and voltage as well as on the magnitude of major semi-axis and minor semi-axis of scattering ellipse are illustrated. Also, it was shown the relationship between the values of the reactive component of voltage drop on the capacitive tested object, which were determined before the reducing of the quadratic form of scattering ellipse to its canonical form and after such reducing. Despite the rejection of the applying of the least-squares method, to simplify the calculation algorithms, and also despite the presence of a significant noise component in sampled and processed curves of current and voltage, the experimental test has shown the sufficient level of accuracy and, consequently, the possibility of measuring the electric capacitance by approximating the scatter ellipse employing parameters of the quadratic form directly calculated from previously sampled sine curves of current and voltage.
Особливості розрахунку дисперсії результатів визначення часткових ємностей ізоляції трьохжильних силових кабелів із застосуванням сукупних вимірювань
(Академія метрології України, 2021) Костюков, Іван Олександрович
Представлено результати аналізу складових, що визна чають величини дисперсії та середнього квадратичного відхилення результатів визначення часткових ємностей між електропровідними елементами конструкції трьохжильних силових кабелів з паперовою ізоляцією в спільній металевій оболонці. Проаналізовано можливість існування кореляцій них зв’язків між результатами вимірювання сукупних вели чин електричних ємностей трьохжильного силового кабелю, отриманими із застосуванням наведених у статті способів підключення вимірювача іммітансу до досліджуваного зразка кабелю. Проведено розрахунок коефіцієнтів кореляції між ре зультатами вимірювань сукупних значень електричної ємнос ті. Наведено формули для розрахунку дисперсії та середнього квадратичного відхилення результатів визначення частко вих ємностей. Показано, що для наведених у статті резуль татів вимірювань нехтування складовими дисперсії, зумовле ними кореляційними зв’язками між отриманими із застосуван ням розглянутих у статті способів підключення вимірювача іммітансу результатами вимірювань сукупних значень елек тричної ємності за розрахунку дисперсії результатів вимірювань, призводить до відносної похибки оцінювання середньо го квадратичного відхилення, що перевищує 30%. Результати проведеного аналізу показали необхідність урахування кореля- ційних зв’язків між результатами вимірювання сукупних зна чень електричної ємності за розрахунку дисперсії незалежно від висновку щодо існування кореляційного зв’язку за прийня того під час оцінювання рівня значимості.

Переглянути

Нові надходження