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 - 10 з 20

Energy efficiency of a 3-level shunt active power filter powered by a fuel-cell/battery dc bus with regulated duty cycles
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Bourouis, Billel; Djeghloud, Hind; Benalla, Hocine
Nowadays, electrical energy is indispensable in industrial, tertiary and domestic appliances. However, its efficiency is becoming affected by the presence of the disturbances that appear in the electrical networks such as harmonics, unbalance, sags/swells, flickers …etc. Indeed, the disturbances cause a decrease in the power factor and an increase in the power losses. In this paper, the harmonic disturbance is considered and a 3-level shunt active power filter powered by a hybrid fuel-cell/battery DC is applied to mitigate current harmonic components from the electrical feeder. Aim. Studying the energy efficiency of a system based on a 3-level shunt active filter powered by a hybrid fuel-cell/battery DC bus. Methodology. It is a matter of finding the suitable formulas that express the efficiency and the relative power losses according to the load factor (which is the ratio between the shortcircuit active power and the load active power) and the load power factor. The DC bus energy is controlled using an energy management algorithm that contributes in generating the required reference input currents and output voltages of the fuel-cell and the battery. The DC/DC converters control circuits are performed in a closed loop by means of regulated duty cycles. Results. The simulation results carried-out under MATLAB/Simulink environment show better filtering quality if compared with the case of open loop control of the DC/DC converters and lesser differences between the fuel-cell power, the battery power and their respective reference powers. Which concerns the energy efficiency, the results demonstrate that higher efficiency and lower relative power losses can be achieved only when higher load factor and load power factor are attained. Therefore, the compensating system of the power factor is very important to improve the energy efficiency.
Энергоэффективность системы электроснабжения метрополитена с рекуперацией электроэнергии при торможении
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Жемеров, Георгий Георгиевич; Крылов, Денис Сергеевич; Машура, Артём Вячеславович
Цель. Целью статьи является оценка КПД системы электроснабжения метрополитена, в которой используется четырёхквадрантный привод постоянного тока с рекуперацией энергии в питающую сеть в режиме торможения. Методика. Для проведения исследований использовалась теория электрических цепей, математическое моделирование в пакете Matlab. Результаты. Получена теоретическая зависимость КПД СЭ с двунаправленным потоком энергии от коэффициента резистивного короткого замыкания на клеммах нагрузки. Теоретический результат проверен моделированием. Научная новизна. Разработана эквивалентная схема системы электроснабжения метрополитена с четырёхквадрантным приводом постоянного тока и возможностью рекуперации энергии в питающую сеть в режиме торможения, определены её параметры, задан график движения электропоезда. Практическое значение. Использование полученных зависимостей и результатов моделирования позволит определить направление перспективного развития системы электроснабжения метрополитена, оптимизировать её энергоэффективность.
Формування характеристик робочих режимів вентильно-індукторних двигунів з періодичним навантаженням
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Бібік, Олена Василівна; Мазуренко, Леонід Іванович; Шихненко, Максим Олегович
Мета. Метою статті є формування залежностей ККД від корисної потужності за зміни напруги живлення і кутів комутації, пульсацій частоти обертання ротора від моменту інерції приводу та механічних характеристик вентильно-індукторних двигунів з періодичним навантаженням, розроблення рекомендацій щодо забезпечення їх ефективних і надійних робочих режимів у складі одноциліндрових поршневих компресорів. Методика. Для проведення досліджень використано імітаційне математичне моделювання, для розрахунку нелінійної залежності індуктивності від струму і кута повороту ротора – метод скінченних елементів. Результати. Запропоновано заходи по підвищенню ефективності і надійності приводів одноциліндрових поршневих компресорів та основі ВІД. Наукова новизна. Розроблено підходи, що забезпечують максимальні значення ККД і регламентований рівень пульсацій частоти обертання роторів ВІД одноциліндрових поршневих компресорів у робочому діапазоні регулювання частоти обертання з врахуванням періодичного навантаження. Практичне значення. Розроблено алгоритм зміни напруги живлення і кутів комутації ВІД одноциліндрових компресорів одинарної дії, що забезпечують максимальні значення ККД при регулюванні частоти обертання в межах діапазону 1:6. Визначено мінімальні значення моментів інерції приводу одноциліндрових компресорів з ВІД потужністю 100 Вт, що забезпечують регламентований рівень пульсацій частоти обертання ротора ВІД при її регулюванні.
Влияние геометрических параметров индуктора и якоря на показатели линейного импульсного электромеханического преобразователя электродинамического типа
(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Болюх, Владимир Федорович; Кашанский, Юрий Владимирович; Щукин, Игорь Сергеевич
Разработана цепная математическая модель линейного импульсного электромеханического преобразователя (ЛИЭП) электродинамического типа. Получены рекуррентные соотношения для расчета взаимосвязанных электромагнитных, механических и тепловых процессов. Установлено, что при увеличении толщины квадратной медной шины катушек индуктора и якоря от 1,0 до 2,5 мм увеличиваются амплитуда и величина импульса электродинамических усилий (ЭДУ). Максимальная скорость якоря наибольшая у ЛИЭП, катушки индуктора и якоря которого намотаны шиной толщиной1,5 мм. Наибольшее значение КПД у ЛИЭП, катушки которого намотаны шиной толщиной2,0 мм. При увеличении количества слоев шины катушки индуктора амплитуда ЭДУ уменьшается существенно, а величина импульса ЭДУ– незначительно. Вследствие этого снижаются максимальная скорость якоря, КПД и превышения температуры катушек. Наибольшая амплитуда ЭДУ реализуется в ЛИЭП при минимальном количестве слоев шин катушек индуктора и якоря, а наибольшая величина импульса ЭДУ возникает при максимальном их количестве. При этом наибольшие значения амплитуды и импульса ЭДУ возникают при условии, когда количество слоев шины катушек одинаковы. Наибольший КПД(21,82 %) реализуется в ЛИЭП, у которого катушки индуктора и якоря намотаны в четыре слоя квадратной шины толщиной 2,0 мм. На базе ЛИЭП электродинамического типа была изготовлена и испытана модель катапульты для запуска беспилотного летательного аппарата.
Determination of railway rolling stock optimal movement modes
(NTU "KhPI", 2017) Petrenko, O.; Liubarskiy, B.; Pliugin, V.
Purpose. To develop a methodology for simulating of an electromotive railway rolling stock in terms of power-optimal modes on a track with a given profile and a set motion graph. Methodology. We have used combined genetic algorithm to determine optimum modes of an electromotive railway rolling stock motion: a global search is performed by a genetic algorithm with a one-point crossover and roulette selection. At the final stage of the optimization procedure we have used Nelder-Mead method for the refinement of the optimum. Results. We have obtained that traction motor on a tramcar, while driving on a fixed site, has an excessive power of the cooling system. Its using only in the considered area allows to modernize the cooling system in the way of its power reducing, which in turn provides an opportunity to increase the overall efficiency of the electromotive railway rolling stock. Originality. For the first time, we have obtained the train motion equation in the program oriented form. This allows to use it for determination of electromotive railway rolling stock optimal control laws according to the Hamilton-Jacobi-Bellman method. Practical value. We have made the computer program to determine optimum modes of an electromotive railway rolling stock motion. The experimental studies of program results for the track section have confirmed the adequacy of the model, which allows to solve the traffic modes optimization problem for the tram track sections and increase the overall efficiency of the electromotive railway rolling stock.
Влияние параметров якоря линейного импульсного электромеханического преобразователя на его эффективность
(НТУ "ХПИ", 2017) Болюх, Владимир Федорович; Кочерга, Александр Иванович; Щукин, Игорь Сергеевич
Разработана математическая модель линейного импульсного электромеханического преобразователя (ЛИЭП), описывающая быстропротекающие и взаимосвязанные электромагнитные и электромеханические процессы, проявляющиеся при перемещении якоря относительно индуктора. Показано, что при увеличении высоты электропроводящего, катушечного и ферромагнитного якорей ЛИЭП происходит увеличение импульса силы. Наибольшая скорость развивается в ЛИЭП с катушечным якорем, а наименьшая – в ЛИЭП с электропроводящим якорем. В ЛИЭП с катушечным и ферромагнитным якорями реализуются практически одинаковые значения импульса электродинамической и электромагнитной силы, а в ЛИЭП с электропроводящим якорем импульс электродинамической силы в 1,52 раза меньше. Введен интегральный показатель эффективности, который в относительном виде учитывает силовые, скоростные, энергетические, электрические и полевые показатели. Установлено, что при всех стратегиях оценки эффективности наиболее эффективным является ЛИЭП с катушечным якорем, а наименее эффективным является ЛИЭП с ферромагнитным якорем.
Имплементарный подход при моделировании энергетических процессов динамически позиционирующего судна
(НТУ "ХПИ", 2015) Будашко, Виталий Витальевич
В результате анализа энергетических процессов в судовых энергетических установках комбинированных пропульсивных комплексов в различных эксплуатационных режимах создана стратегия построения математических моделей указанных комплексов. Стратегия основана на имплементации векторов возмущающих воздействий, изменяющих гидродинамические характеристики судна, на векторную плоскость энергетических характеристик. Предложенный подход к моделированию энергетической установке судна, находящегося в режиме динамического позиционирования, позволил учесть: а) особенности настроек ПИД-регуляторов частотных электроприводов подруливающих устройств; б) автоматических регуляторов напряжения среднеоборотных дизель-генераторов; в) эксплуатационные характеристики всех управляемых объектов комплекса и судна при передаче мощности к гребным винтам.
Новые подходы при построении магнитопроводов силовых трансформаторов
(НТУ "ХПИ", 2015) Levin, Michael I.; Пентегов, Игорь Владимирович; Рымар, Сергей Владимирович; Lavreniuk, Andrii V.
Проведено исследование и анализ новых подходов при построении шихтованных магнитопроводов силовых трансформаторов, которые заключаются в одновременном применении в магнитопроводе анизотропной и изотропной электротехнической стали, позволяющий строить трансформаторы с повышенным коэффициентом полезного действия и с меньшей стоимостью.
Выбор индуктивности реакторов активного выпрямителя - источника напряжения при постоянной частоте ШИМ
(НТУ "ХПИ", 2011) Жемеров, Георгий Георгиевич; Тугай, Дмитрий Васильевич; Холод, Ольга Игоревна
В статье предложен метод выбора индуктивности реакторов активного выпрямителя - источника напряжения, учитывающий два электромагнитных процесса в силовой схеме, проходящих, один - на частоте сети, другой - на частоте широтно-импульсной модуляции.
Моделирование мощного частотно-регулируемого электропривода, выполненого на основе многопульсного инвертора тока
(НТУ "ХПИ", 2013) Жемеров, Георгий Георгиевич; Крылов, Денис Сергеевич; Титаренко, Игорь Григорьевич; Бару, Александр Юрьевич; Шинднес, Юрий Львович
Предложена методика построения компьютерной модели электропривода переменного тока на основе двадцатичетырехпульсного автономного инвертора тока. На основе разработанной методики создана Matlab-модель частотно-регулируемого элетропривода, способная работать в квзиустановившихся и переходных режимах.