Кафедра "Електричні апарати"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/43

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

Кафедра "Електричні апарати" була створена в 1931 році при Харківському електротехнічному інституті. Засновником, організатором і першим завідувачем кафедри був видатний фахівець в галузі електротехніки професор Вашура Борис Федорович.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту енергетики, електроніки та електромеханіки Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут", веде підготовку фахівців що мають глибокі знання з електромеханіки та різнобічні знання в області комп’ютерної техніки й інформаційних технологій.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора технічних наук, 6 кандидатів технічних наук, 1 кандидат фізико-математичних наук; 5 співробітників мають звання доцента, 1 – старшого наукового співробітника.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 7 з 7

Захист асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з безпосереднім контролем температури обмотки в момент пуску
(Дніпровська політехніка, 2015) Середа, Олександр Григорійович; Прохоренко, Андрій Олексійович
Мета. Теоретичне обґрунтування, розробка та реалізація у вигляді алгоритму функціонування мікропроцесорного пристрою способу захисту асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з безпосереднім контролем температури обмотки в момент пуску. Методика. Для вирішення поставленого завдання використовувалася теорія електромагнітних перехідних процесів в електричних колах. Розроблена математична модель зміни миттєвої потужності, що споживається асинхронним електродвигуном у перехідному режимі пуску, в якій застосування простих і широко використовуваних у пристроях релейного захисту, зокрема в мікропроцесорних розчіплювачах автоматичних вимикачів, математичних операцій інтегрування квадратів миттєвих значень струму дозволяє найбільш гармонійно поєднуватись з математичним апаратом побудови інших видів мережевих захистів. Результати. Доведена необхідність безпосереднього контролю температури обмотки асинхронних електродвигунів. Шляхом аналізу екстремальних значень миттєвої потужності, що споживається електродвигуном у початковий момент часу після пуску, здійснюється контроль над температурним режимом електродвигунів, що працюють у повторно-короткочасному режимі роботи. Наукова новизна. Теоретично досліджена можливість отримання інформації щодо параметрів електричного кола в перехідному режимі зміни струму збурення, зокрема визначення температури асинхронних електродвигунів шляхом контролю за зміною активного опору обмотки. Теоретичне обґрунтування вдосконаленого методу теплового захисту асинхронних електродвигунів при струмах перевантаження шляхом безпосереднього визначення температури нагрівання обмоток статора. Практична значимість. Розроблений алгоритм функціонування мікропроцесорного пристрою захисту асинхронних електродвигунів, що працюють у повторно-короткочасному режимі, від неприпустимого перегрівання обмоток при струмах перевантаженнях.
Захист асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів
(Дніпровська політехніка, 2015) Середа, Олександр Григорійович
Мета. Теоретичне обґрунтування, розробка та реалізація у вигляді алгоритму функціонування мікропроцесорного пристрою способу теплового захисту асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів. Методика. Для вирішення поставленого завдання використовувалася теорія розкладання аналогових сигналів, що являють собою складні гармонійні коливання, на елементарні гармонійні складові, що утворюють спектр коливань, з метою порівняння їх властивостей, шляхом застосування теорії дискретних сигналів і систем, а також методів спектрального аналізу та фільтрації дискретних сигналів. Універсальність гармонійного аналізу полягає в тому, що будь-який періодичний сигнал може бути синтезований з гармонійних коливань з певними амплітудами, частотами та початковими фазами. Розроблена математична модель визначення гармонійного складу фазних струмів мереж електропостачання з ізольованою нейтраллю та з нелінійними видами навантажень і, як наслідок, зі спотворенням синусоїдальної форми зміни фазних струмів, шляхом множення аналогових залежностей струму в часі на гратчасту дельта-функцію з різними інтервалами дискретизації. Застосування простих і широко використовуваних у пристроях релейного захисту, зокрема в мікропроцесорних розчіплювачах автоматичних вимикачів, математичних операцій інтегрування квадратів миттєвих значень струму гармонійно поєднується з математичним апаратом побудови інших видів мережевих захистів. Результати. Доведена необхідність підвищення чутливості теплового захисту асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів. Шляхом гармонійного аналізу нелінійних спотворень фазних струмів забезпечується підвищення надійності захисту електродвигунів за рахунок урахування вищих гармонійних складових у фазних струмах, а саме п’ятої гармоніки струму, що призводить до додаткових втрат і нагрівання обмоток електричних двигунів. При цьому використовується максимально простий і широко застосовуваний у релейному захисті математичний апарат визначення середньоквадратичних значень струмів найбі-льш значущих вищих гармонік. Наукова новизна. Теоретично досліджена можливість розширення переліку реалізованих захистів у розчіплювачах автоматичних вимикачів на основі результатів цифрової обробки сигналів від датчиків струму шляхом гармонійного аналізу спектру фазних струмів за наявності нелінійних спотворень. Запропоноване нове технічне рішення, що дозволяє в режимі ковзного моніторингу сформувати час спрацьовування автоматичних вимикачів для надійного захисту асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів. Практична значимість. Розроблений алгоритм функціонування мікропроцесорного пристрою захисту асинхронних електродвигунів від неприпустимого перегрівання обмоток при струмах перевантаження з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів.
Захист асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з безпосереднім контролем температури обмотки в момент пуску
(2014) Середа, Олександр Григорійович
Доведена необхідність безпосереднього контролю температури обмотки асинхронних електродвигунів. Шляхом аналізу екстремальних значень миттєвої потужності що споживається електродвигуном в початковий момент часу після пуску, здійснюється контроль над температурним режимом електродвигунів, що працюють в повторно-короткочасному режимі. Надано теоретичне обґрунтування можливості отримання інформації про параметри електричного кола в перехідному режимі зміни струму збурення, зокрема визначення температури асинхронних електродвигунів шляхом контролю за зміною активного опору обмотки. Розроблено алгоритм функціонування мікропроцесорного пристрою захисту асинхронних електродвигунів, що працюють в повторно-короткочасному режимі, від неприпустимого перегріву обмоток.
Спосіб захисту однофазних споживачів електроенергії від перенапруг, що викликані обривом нейтрального провідника
(ДП "Український інститут інтелектуальної власності", 2020) Кобозєв, Олександр Сергійович; Середа, Олександр Григорійович; Прохоренко, Андрій Олексійович; Юхно, Олександр Дмитрович
Спосіб захисту однофазних споживачів електроенергії від перенапруги, що викликані обривом нейтрального провідника, належить до електрики, а саме до способів релейного захисту розподільних мереж електропостачання напругою 0,4 кВ від перенапруг (захист UN), що викликані обривом нейтрального провідника (N-провідника). За наявності несиметрії фазних навантажень та обриву N-провідника можливі небезпечні перенапруги в однофазних споживачів електроенергії внаслідок перекосу фаз. Цим обумовлена необхідність визначення факту й місця обриву N-провідника. Задача винаходу - підвищити надійність захисту UN шляхом спрощення алгоритму функціонування мікропроцесорного пристрою захисту. Для цього несиметричну трифазну систему струмів перетворюють в умовно симетричну. Далі формують залежність в часі функції перетвореної умовно симетричної трифазної системи струмів, яка являє собою суму квадратів миттєвих значень струмів усіх трьох фаз, помножених на вирівнювальні коефіцієнти. За екстремальними значеннями функції визначають коефіцієнт, що характеризує величину перенапруг в однофазних споживачів електроенергії та умовну частку приєднаної потужності ділянки магістральної лінії розподільної мережі електропостачання, коли спрацьовування захисту та відключення всієї мережі відбувається тільки в економічно обґрунтованих випадках. Якщо перевищує задане припустиме значення, виробляють керуючий сигнал на відключення аварійної лінії електропостачання. Таким чином, спосіб, що заявляється, забезпечує надійний захист UN однофазних споживачів електроенергії в розподільних мережах електропостачання напругою 0,4 кВ шляхом аналізу миттєвих значень тільки фазних струмів без залучення миттєвих значень струму в N-провіднику, а швидке відключення всієї мережі електропостачання здійснюється тільки в економічно обґрунтованих випадках.
Спосіб захисту електричної мережі з розподіленим навантаженням від обриву нейтрального провідника з урахуванням нелінійних спотворень фазних струмів
(ДП "Український інститут інтелектуальної власності", 2019) Кобозєв, Олександр Сергійович; Середа, Олександр Григорійович; Агабабов, Артур Юрійович; Юхно, Олександр Дмитрович
Спосіб захисту електричної мережі з розподіленим навантаженням від обриву нейтрального провідника з урахуванням нелінійних спотворень належить до способів релейного захисту електричних мереж, зокрема розподільних мереж електропостачання напругою 0,4 кВ з нелінійними видами навантажень, від обриву нейтрального провідника (N-провідника) на будь-якій ділянці довгої лінії (захист N). В результаті визначення величин очікуваного й фактичного струмів в N-провіднику проводиться з урахуванням струмів, що змінюються з частотою лише 1-ї основної гармоніки. В заявленому способі враховують нелінійні спотворення синусоїдальної форми зміни фазних струмів. Так як струми 3-ї гармоніки додаються в N-провіднику арифметично, а струми 1-ї та 5-ї гармонік геометрично, частка струму 3-ї гармоніки в N-провіднику може істотно перевищувати частку струмів 1-ї та 5-ї гармонік. Тому струми 3-ї гармоніки знижують чутливість захисту. Особливість методу полягає у цілеспрямованому спотворенні величини середньоквадратичного значення струму за рахунок вибору такої частоти дискретизації аналогової залежності i(t) зміни струму в часі, при якій в дискретних значеннях повного струму ij не буде дискретних значень струму 3-ї гармоніки. Тобто струм 3-ї гармоніки не враховують при розрахунку середньоквадратичного значення струму i(t). Запропонований спосіб дозволяє підвищити точність й надійність захисту N-провідника, а також спростити алгоритм функціонування мікропроцесорного пристрою.
Спосіб захисту нейтрального провідника від струмів перевантаження та струмів однофазних коротких замикань в електричних мережах з нелінійними видами навантажень
(ДП "Український інститут інтелектуальної власності", 2017) Кобозєв, Олександр Сергійович; Середа, Олександр Григорійович; Агабабов, Артур Юрійович; Юхно, Олександр Дмитрович
Винахід належить до способів релейного захисту електричних мереж, зокрема захисту нейтрального провідника 4-х провідних мереж електропостачання напругою 0,4 кВ з нелінійними видами навантажень, від струмів перевантаження та струмів однофазних коротких замикань. Спосіб захисту N-провідника від струмів перевантаження та струмів однофазних коротких замикань, полягає в тому, що за рахунок вибору відповідної частоти дискретизації, цілеспрямовано створюються спотворення в розрахунку середньоквадратичного значення струму, при яких величина струму третьої гармоніки вибірково враховується при побудові захисту від струмів перевантаження і не враховується при побудові захисту від струмів однофазних коротких замикань. Технічним результатом, що досягається даним винаходом, є підвищення надійності захисту провідника для мереж з лінійними та нелінійними навантаженнями.
Спосіб захисту від обриву нейтрального провідника в будь-якому місці електричної мережі з розподіленим вздовж лінії навантаженням
(ДП "Український інститут промислової власності", 2014) Кобозєв, Олександр Сергійович; Середа, Олександр Григорійович; Моргун, Вадим Віталійович
Винахід належить до способів релейного захисту електричних мереж, зокрема мереж електропостачання з нелінійними видами навантажень, від обриву нейтрального провідника на будь-якій ділянці довгої лінії. Спосіб захисту від обриву нейтрального провідника в будь-якому місці електричної мережі з розподіленим вздовж лінії навантаженням полягає в тому, що визначають очікуваний струм в нейтральному провіднику враховують гармонійний склад фазних струмів, для чого за допомогою фільтра вилучають 7-му гармоніку струму, при цьому, в ковзному режимі з часовим інтервалом ковзання на порядок або більше меншим за період зміни струму 5-ої гармоніки, визначають залежність в часі діючих значень струмів у всіх трьох фазах за дискретними значеннями струму, що відповідають частоті дискретизації, що дорівнює подвійній частоті струму 5-ої гармоніки, потім визначають мінімальне значення струму, визначають діючі значення струмів 5-ої гармоніки в кожній фазі, в ковзному режимі з тим же інтервалом ковзання визначають залежність в часі діючих значень струмів у всіх трьох фазах за дискретними значеннями струму, що відповідають частоті дискретизації, що дорівнює подвійній частоті струму 3-ої гармоніки, потім визначають мінімальне значення функції, після чого визначають діючі значення струмів 1-ої гармоніки в кожній фазі, визначають діюче значення струму 3-ої гармоніки з виразу, після чого визначають геометричні суми зрушених між собою на кут 120° векторів струмів 1-ої та 5-ої гармонік від усіх трьох фаз, знаходять арифметичну суму струмів 3-ої гармоніки, після чого визначають величину очікуваного струму в нейтральному провіднику й порівнюють з фактичним значенням струму в нейтральному провіднику і, якщо різниця між величинами очікуваного й фактичного струму в нейтральному провіднику більша за задане значення, виробляється сигнал на спрацьовування захисту. Технічним результатом, що досягається даним винаходом, є підвищення швидкодії захисту електричної мережі з нелінійними навантаженнями за рахунок спрощеного спектрального аналізу гармонійного складу фазних струмів.