Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
12 результатів
Результати пошуку
Документ Принцип формування моменту зі зменшеною пульсацією у вентильно-індукторному двигуні з П-подібними полюсами(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Вербицький, Євген Володимирович; Лук'янов, Микола Олексійович; Бондаренко, Юлія ВалеріївнаУ статті проаналізовано типи двигунів для транспортних засобів і виокремлено вентильно-індукторний тип двигуна, як той що має просту конструкцію, високу надійність та низьку ціну. Наведено принцип роботи вентильно-індукторних двигунів(ВІД) та їхньої модифікації. Однак широке використання ВІД у транспортних засобах гальмується низьким питомим моментом та його великою пульсацією. Для збільшення питомого моменту запропоновано спарену намотку обмоток на сусідні стрижні П-подібних полюсів статора. Показано принцип формування обертальної сили та запропоновано оцінку ефективності використання електроенергії для її формування. У програмному середовищі COMSOL Multiphysics проаналізовано переваги і недоліки використання П-подібних полюсів із трапецеїдальним і прямокутним профілем, та обрано останній через забезпечення більшого моменту при однакових габаритах. Показано, що ширина стрижнів полюса з прямокутним профілем для забезпечення максимального моменту повинна становити близько третини від ширини основи полюса. Наведено типову форму струму обмотки полюса, що мінімізує пульсацію моменту. Обґрунтовано доцільність проектування спеціалізованого електроприводу для запропонованої топології ВІД та синтезу для нього закону керування, що забезпечує необхідне значення моменту з мінімальною пульсацією. Як результат проведених досліджень було зроблено висновки щодо можливості здешевлення технології ВІД при використанні модульної структури на основі П-подібних полюсів зі спареною намоткою обмоток на полюсах статора, за якої обмотки намотуються на стрижні одразу двох сусідніх полюсів, що дозволяє компактно розміщувати їх у вікні полюса без використання додаткового простору і відповідно забезпечує більшу щільність розташування полюсів. Моделювання процесу формування моменту в полюсах двигуна в програмному середовищі COMSOL Multiphysics засвідчило переваги використання полюсів з прямокутним профілем у порівнянні з полюсами трапецеїдального типу та підтвердило доцільність використання полюсів з шириною стрижнів, що складають близько третини ширини основи полюса.Документ Особливості проектування системи електроживлення з відновлювальними джерелами енергії в умовах ринку електроенергії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Вербицький, Євген Володимирович; Білий, Максим В’ячеславовичЗавдяки утворенню ринку електроенергії у 2019 р. доступ до нього отримали незалежні виробники. Дана ініціатива сприяла вільному ціноутворенню вартості електроенергії та в перспективі повинна одночасно зменшити вартість електроенергії й забезпечити стабільність енергосистеми України. Одним з перспективних джерел енергії, що може продаватись на ринку є енергія відновлюваних джерел. При цьому власники систем електроживлення з відновлюваною електроенергетикою мають нестабільну генерацію енергії, що розбалансовує об’єднану енергетичну систему України. Вільне ціноутворення сприятиме балансуванню енергетичної системи, бо на інтервалах дефіциту енергії вона матиме більшу вартість. Тому постачальники енергії з відновлювальних джерел будуть зацікавлені у встановлені акумулюючих потужностей з метою накопичення електроенергії на інтервалах, коли вона є дешевою, і продажу, за умови високої вартості. У статті аналізуються умови прибутковості систем електроживлення з системою акумулювання енергії і без неї залежно від рівня амортизаційних нарахувань і вартості електроенергії. При цьому енергія системи електроживлення без акумулювання енергії одразу продається в мережу без балансування системи, тому доцільнішим є використання системи з акумулюванням, для чого варто забезпечити значну різницю в ціні для проміжків часу з дефіцитом енергії. Доведено, що в системі електроживлення доцільно використовувати один найдешевший тип відновлювального джерела енергії. Тоді як для здешевлення системи електроживлення з акумулюванням енергії доречніше використовувати декілька джерел енергії, потужність яких слабко корелюється. У цьому випадку система акумулювання має меншу енергоємність і меншу вартість. Оскільки статистичні дані про потужність сонячної електроенергії та швидкості вітру для певного регіону задаються у виді масиву числових даних, як правило, параметри системи з максимальним прибутком шукаються чисельними методами, найчастіше – методом градієнтного спуску. При цьому для балансування енергосистеми доцільно, щоб прибуток системи з акумулюванням енергії перевищував прибуток системи без нього, що можливе за умови збільшення різниці максимальної і мінімальної ціни електроенергії протягом дня.Документ Модульний зарядний пристрій акумулятора електромобіля з двостороннім передаванням енергії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Вербицький, Євген Володимирович; Гарницький, Андрій ВікторовичОписані перспективи використання акумуляторних батарей електромобілів в якості регуляторів мережі або резервних джерел живлення згідно з концепціями V2G (Vehicle to Grid) та G2V (Grid to Vehicle). Визначено вимоги, яким мають відповідати двонаправлені перетворювачі електроенергії: широкий діапазон параметрів вхідної напруги, корекція коефіцієнта потужності вхідного струму, відбирання максимальної потужності від відновлювальних джерел енергії, висока енергетична ефективність. Обрана топологія двонаправленого ізольованого перетворювача з двома активними мостами, що підтримує м’яку комутацію транзисторів при нульовій напрузі та запропонований модульний підхід до побудови перетворювача, який має ряд переваг, серед них: забезпечення будь-яких значень напруги або струму, зниження пульсацій, підвищення коефіцієнта корисної дії схеми, висока надійність, завдяки можливості включення резервних модулів, що можуть замінити основні в разі їхньої відмови, зменшення габаритів реактивних елементів і можливість роботи кожної комірки на вищих частотах. Обрано найефективніший для поставленої задачі тип з’єднання комірок – паралельно по входу і по виходу, що дозволяє розподілити між модулями вхідний і вихідний струми. Представлено розрахунок однієї комірки перетворювача, а саме: розрахунок високочастотного трансформатора, транзисторів і згладжувального LC-фільтру та проведений порівняльний аналіз технічних показників в одно- та багатокоміркових перетворювачах. Проведене моделювання в програмному середовищі Matlab Simulink, оцінено ефект від використання модульного перетворювача при роботі з джерелами постійної та змінної напруги, зокрема проведене порівняння коефіцієнтів пульсації в перетворювачах із різною кількістю комірок при сталому значенні габаритів згладжувального фільтра, а також підібрані параметри фільтра для різної кількості комірок, при яких забезпечується однаковий коефіцієнт пульсацій. Результати моделювання підтвердили правильність розрахунків та довели ефективність використання модульної топології перетворювача.Документ Ситема електроживлення тролейбуса з високовольтним акумулятором(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Мартюхін, Ігор Андрійович; Вербицький, Євген ВолодимировичГромадському транспорту у містах за останні роки приділяється більша увага задля підвищення комфорту життя в мегаполісах. Економічні та екологічні показники міст можна покращити за рахунок ефективного підключення ресурсів у сфері громадського транспорту та підвищення мобільності транспортних засобів. За останні два десятиліття у країнах, що розвиваються, спостерігається величезний приріст населення. Зростання чисельності населення спричинило зростання попиту на мобільність. Якщо транспортна інфраструктура не здатна задовольнити вимоги, це спричиняє збільшення тривалості очікування громадського транспорту та заторів на вулицях. Громадський транспорт може бути більш привабливим, забезпечуючи мобільність «від дверей до дверей», а розвиток транспортних послуг є важливим фактором для життя у мегаполісах. Стійкість транспорту, екологічні умови місцевості, охорона здоров'я та економічний стан мешканців можна підвищити шляхом переходу до більш мобільного громадського транспорту. Простими словами, мобільність за допомогою громадського транспорту надає можливість зменшити несприятливий вплив використання автомобілів на стан навколишнього середовища та здоров’я. Рівень мобільності міста можна покращити, забезпечивши добре організовану транспортну систему. Отже, доступність зупинок громадського транспорту, сполученість видів громадського транспорту та мобільність системи повинні розглядатися для забезпечення зручної для користувачів системи громадського транспорту. Тому в статі було розглянуто режими руху тролейбуса та на основі цих даних було запропоновано систему електроживлення з використанням акумуляторної батареї. Такий вид живлення транспортного засобу підвищить мобільність тролейбуса за рахунок використання силової батареї, що в свою чергу корисно при заторах, транспортних пригодах, а також при відсутності мережі. Показано розрахунок інверторів необхідних для роботи такої системи. Контроль буде відбуватися за допомогою релейного керування, що дозволить тролейбуса автономно рухатися, а також дасть змогу накопичувати енергію до акумуляторної батареї.Документ Аналіз параметрів якості електроенергії при встановлені компенсаторів реактивної потужності(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Вербицький, Євген Володимирович; Ходаков, Костянтин АнатолійовичЗбільшення кількості електронних пристроїв, під’єднаних до електромереж змінного струму, збільшує частку перехідних процесів в мережі та обумовлює динамічний характер, спожитої від мережі енергії. Це явище збільшує обсяг генерування реактивної потужності, що має негативний вплив на обладнання електричної мережі і збільшує втрати енергії під час її транспортування до споживача. Зазвичай для зменшення обсягу генерованої реактивної потужності встановлюють компенсатори реактивної потужності. Залежно від типу реактивної потужності встановлюють один з декількох можливих типів компенсаторів. У статті аналізується вартість та ефективність використання компенсаторів різного типу. У статті проаналізовано теоретичні аспекти компенсації реактивної потужності. Повна електрична потужність розділено на пасивну і активну, визначено обмеження щодо струму компенсатора відповідно до вимог щодо параметрів якості електроенергії. В досліджені також враховано зменшення вихідної потужності генератора електромережі завдяки компенсації реактивної потужності. Запропоновано використання аналізатора параметрів якості електроенергії як ефективний засіб для визначення типу та потужності компенсатора. Аналізатор виготовлено та протестовано на декількох типах розповсюджених навантажень. Розроблено простий алгоритм для розрахунку параметрів компенсаторів реактивної потужності. При досліджені враховано коливання частоти мережі у реальних електромережах. Алгоритм застосовано для таких навантажень: лінійного реактивного, нелінійного реактивного і динамічного реактивного навантажень. Алгоритм розрахунку параметрів компенсатора реалізовано у програмному пакеті MatLab. Розраховано економічний ефект для різних компенсаторів і типів навантажень відповідно до актуальних цін на компенсатори і генератори. Як результат, для лінійних реактивних навантажень найбільш доцільно використовувати статичні синхронні компенсатори (СТАТКОМ) з прибутком 104.3 % на рік, для нелінійних реактивних навантажень найвідповіднішими є активні фільтри з прибутком 17.9 % на рік, для динамічних реактивних навантажень – динамічні компенсатори з прибутком 44.7 % на рік.Документ Спектр напруги ізольованого інвертора з двополярною модуляцією(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Вербицький, Євген ВолодимировичУ статті розглянуто інвертор напруги з гальванічною розв’язкою. Показано, що для ефективного використання високочастотного трансформатора, модуляцію напруги доцільно проводити за законом двополярної частотно-імпульсної модуляції з постійною тривалістю імпульсу. У цьому випадку трансформатор перемагнічується по граничній петлі гістерезису і тому за одну комутацію ключових елементів інвертора передається максимальна кількість енергії, що зменшує динамічні втрати у перетворювачі. На виході інвертора напруга, модульована за запропонованим законом, випрямляється і згладжується фільтром, після чого на виході перетворювача формується напруга, близька до синусоїдальної. Основною задачею дослідження є аналіз спектру напруги високочастотного інвертора, модульованої за законом двополярної частотно-імпульсної модуляції, і випрямленої напруги, модульованої за законом однополярної частотно-імпульсної модуляції. Для аналізу спектра напруги запропоновано використовувати ряд Фур’є двох змінних, який дозволяє розділити вплив несучої і модулюючої функції на спектр модульованого сигналу. Оскільки сигнал з частотно-імпульсною модуляцією формується на основі несучої функції зі змінною частотою, його спектр розраховується з використанням функції перетворення змінної часу на основі широтно-імпульсно модульованого сигналу з несучою функцією, що має постійну частоту. Двополярна модуляція отримується шляхом опису двополярного сигналу як суми двох однополярних сигналів – одного з позитивною, іншого – з негативною полярністю. Розрахований спектр модульованого сигналу на виході інвертора свідчить про те, що енергія через високочастотний трансформатор передається в основному на проміжній частоті, що свідчить про ефективне використання трансформатора. Спектр випрямленого однополярного сигналу має яскраво виражену першу гармоніку та низький склад вищих гармонік, що спрощує їх фільтрацію та зменшує габарити фільтра. Отже використання запропонованого закону модуляції на практиці дозволить зменшити габарити високочастотного трансформатора та рівень динамічних втрат через зменшення кількості комутацій ключових елементів інвертора.Документ Компенсатор реактивної потужності у перехідних режимах(НТУ "ХПІ", 2018) Вербицький, Євген Володимирович; Прибудько, Роман Михайлович; Зінченко, Денис Олександрович; Мацюк, Максим ОлексійовичУ статті аналізуються причини низької ефективності компенсаторів реактивної потужності у перехідних процесах. Розраховуються орієнтовні значення коефіцієнту потужності при заданому графіку споживання енергії ємнісним, індуктивним та змішаним навантаженням при використанні звичайного компенсатора. Запропоновано використання додаткового компенсатора, що усуває високочастотні спотворення струму мережі після основного компенсатора. Оцінено підвищення коефіцієнту потужності при використані заданого підходу. Проаналізовано збільшення встановленої потужності додаткового компенсатора від похибки прогнозування першої гармоніки струму.Документ Швидке перетворення Фур’є модульованих сигналів, представлених рядом Фур'є двох змінних(НТУ "ХПІ", 2018) Вербицький, Євген ВолодимировичУ статті описано принцип представлення модульованих сигналів на основі ряду Фур’є двох змінних. Показано переваги незалежного опису несучої і модулюючої функцій. Наведено формули розрахунку спектральних складових і гармонік на основі ряду Фур’є двох змінних. Отримано дискретизовані формули для розрахунку спектру на основі ряду Фур’є однієї та двох змінних. Показано доцільність використання формул швидкого перетворення Фур’є для зменшення обсягу математичних розрахунків. Проведено адаптацію методики швидкого перетворення Фур’є для розрахунку спектру модульованих сигналів на основі ряду Фур’є двох змінних, для чого додатково здійснюється процедура сумування та перегрупування гармонік за номером. Проведено аналіз трудомісткості розрахунків за пропонованою методикою розрахунку спектру та показано в скількі разів вона зменшується у порівнянні з безпосереднім розрахунком спектру за початковими формулами.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.Документ Аналіз спектру напруги з двополярною модуляцією(НТУ "ХПІ", 2017) Вербицький, Євген ВолодимировичПоказано негативний вплив низьких гармонік в модульованій змінній напрузі інверторів з гальванічною розв’язкою на масу їх трансформаторів. Описано спосіб формування біполярної модульованої напруги, що суттєво зменшує вміст низьких гармонік. Запропоновано використовувати ряд Фур’є двох змінних для аналізу спектра біполярної модульованої напруги, що дозволяє описати спектральну характеристику напруги у компактній формі для довільного значення параметра кратності модуляції. Описано два різних випадки формування біполярної напруги залежно від значення параметра кратності модуляції. Проаналізовано спектр напруги з біполярною модуляцією. Показано, що основна частина енергії напруги з біполярною модуляцією передається гармоніками навколо частоти, що вдвічі менша від частоти несучої функції.