Кафедра "Теоретичні основи електротехніки"

Постійне посилання колекціїhttps://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 - 4 з 4

Analytical and physical modeling of the magnetically active part of a linear electric generator with permanent magnets
(РС Теshnology Сentеr, 2020) Rezinkin, O. L.; Getman, Andriy; Buryakovskiy, Sergei; Kubrik, B.
В автономних системах, що потребують компактного джерела електроенергiї, а також при необхiдностi спрощення механiзмiв конструкцiї енергосистем, все бiльш широке застосування знаходять лiнiйнi електрогенератори. Для дослiдження характеристик лiнiйного електрогенератора запропонована аналiтична модель його магнiтоактивної частини. В основу моделi покладено припущення про перiодичнiсть лiнiйного посту-пального руху якоря вiдносно нерухомої цилiндричної обмотки. На основi уявлення магнiтного поля, яке створює якiр електрогенератора, цилiндричними гармонiками скалярного потенцiалу, проведено аналiз магнiтного потоку, створюваного iндуктором, конструкцiя якого мiстить кiлька попарно-протилежно орiєнтованих цилiндричних постiйних магнiтiв. Використання уявлень на основi цилiндричних гармонiк для магнiтного потоку i ЕРС, яка наводяться в круговому контурi, дозволило обґрунтувати рацiональну кiлькiсть цилiндричних магнiтiв якоря i їх геометричнi параметри. Проведено оцiнку втрат, викликаних технологiчною необхiднiстю застосування замiсть суцiльних цилiндричних магнiтiв кiльцеподiбних, з тими ж габаритними розмiрами. Проведено аналiз втрат магнiтного потокозчеплення зi струмовою обмоткою, що виникають у зв'язку з наявнiстю технологiчно необхiдного зазору мiж постiйними магнiтами i секцiями обмотки. Проведено аналiз розташування i комутацiї секцiй обмоток, що дозволило обґрунтувати вибiр рацiонального розмiру в поперечному перерiзу. Для експериментальної перевiрки аналiтично отриманих результатiв була створена фiзична модель лiнiйного електрогенератора з якорем, що мiстить постiйнi цилiндричнi магнiти, поступальний перiодичне рух якого забезпечувалося зовнiшнiм електроприводом. Аналiз зафiксованих за допомогою цифрового осцилографа залежностей ЕРС з невеликою (5 %) похибкою пiдтвердив отриманi аналiтичнi результати i коректнiсть покладених в основу моделi положень.
Designing a structure of the magnetically active part of dipole electromagnets for the system of vertical convergence-separation of beams
(РС Теshnology Сentеr, 2021) Getman, Andriy
This paper reports the results of calculating the magnetic parameters for a direct dipole magnet in the system of vertical convergence-separation of particle beams of the upper and lower rings of the heavy-ion collider. An optimized variant of the yoke and superconducting winding structures has been obtained, providing for the assigned value of a homogeneous magnetic field inside the aperture at the minimized contributions of higher-order harmonics, average-integral along the length. The results from the analysis of the transverse pro-jections of the magnetic induction obtained by 2D modeling of two variants of the design of the central cross-section of the dipole electromagnet are presented. The analysis results have established the dependence of the stability of magnetic parameters in the aperture of the electromagnet when the current in the winding changes on the volume of those yoke regions whose magnetization value is close to saturation. A 3D model of the magnetically active part has been built for two variants of the electromagnet design, and the values of the average-integral harmonics of transverse projections of magnetic induction in the aperture have been calculated. The relationship between the third average-integral harmonic of magnetic induction and the size lengths of the yoke and winding has been empirically established, making it possible to correct the heterogeneity of the transverse magnetic field in the aperture of the electromagnet. The results of optimization of the structure of the magnetically active part of the electromagnet are presented on the criteria for a minimum of the values of the average-integral coefficients of magnetic induction, carried out on the basis of correction of the initial geometric parameters of the yoke and winding. An improvement in the stability of magnetic parameters has been demonstrated, by 3 times, as well as a two-fold reduction in the con-tribution to the heterogeneity by the third average-integral harmonic when using a two-row arrangement of the winding turns inside the yoke in the design of the electromagnet.
Finding an analytical solution for the cylinder's fluxmetric demagnetizing factor using spherical harmonics
(2024) Getman, Andriy; Konstantinov, Oleksandr
The work examines an analytical solution for calculating the fluxmetric demagnetizing factor of cylindrical magnets at large values of magnetic susceptibility and an arbitrary value of elongation. The application of the analytical solution for calculating the demagnetizing factor significantly simplifies the modeling and calculation of magnetic characteristics of cylindrical technical objects. A simplified analytical model of the scalar potential of the magnetic field of a cylinder with infinite magnetic favorability, inductively magnetized in a uniform magnetic field, was constructed using an approximate representation of the distribution of fictitious magnetic charges on its surface. The method of spherical harmonic analysis for the magnetic field was used, which made it possible to obtain an analytical representation of the demagnetization field in the central cross section of the cylinder. Limitation of the harmonic series of this representation by seven first harmonics is proposed, and an additional amplitude factor is applied to correct the contribution of the first harmonic to the demagnetization field. This made it possible to compensate for the distortion of the magnetic field near the ends of the cylinder and bring the simplified analytical model closer to the target mathematical model with a uniform demagnetization magnetic field. The reliability of the results of calculating the fluxmetric demagnetizing factor according to the derived formula was evaluated by comparing them with the known results obtained using the numerical method of calculation and according to empirical formulas. It is shown that the proposed approach makes it possible to obtain reliable results of calculating the fluxmetric demagnetizing factor with a deviation of up to 5 % at infinite favorability in the range of cylinder elongation values from 0.01 to 500.
Improving the technology for ensuring the magnetic cleanliness of small spacecraft
(РС Теshnology Сentеr, 2023) Getman, Andriy
The object of this study is the technology of ensuring magnetic cleanliness when applied to small spacecraft (SC) with overall dimensions of ~1 m in terms of minimizing the effect of magnetic interference on the on-board magnetometer. As part of solving the general problem of increasing the reliability of spacecraft, the task of improving the technology of magnetic cleanliness is considered. It is shown that the use of the multi-dipole model for the calculation of ~50 nT magnetic interference is limited in the design of small space vehicles that have an increased installation density. The expediency of using a model of its spherical harmonics instead of a multi-dipole model to represent the magnetic field of satellite components was theoretically justified. For the practical application of the model, the budgeting of the projections of the magnetic induction of hindrance to the onboard magnetometer according to the experimentally determined coefficients of the dipole, quadrupole and octupole spherical harmonics is proposed. An algorithm for calculating the coordinates of the location and projections of the magnetic moment of the dipole source inside the satellite based on the results of measuring the coefficients of spherical harmonics of its components is proposed. The possibility of representing the coefficients of the spherical harmonics of the magnetic field of the entire satellite in the form of the sum of the listed corresponding coefficients obtained during field measurements of the components is theoretically justified. It is proposed to use the difference between the calculated and measured values of the corresponding coefficients as a criterion for the quality of the work to ensure magnetic cleanliness. If the proposed procedure is used in the space industry, the quality of ensuring the magnetic cleanliness of small space vehicles can be increased, thereby improving the reliability of their operation in orbit.