Електротехніка та електроенергетика - 2019, №1
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/27189
Browse
Recent Submissions
Item Имитационное моделирование работы гибридного компенсатора реактивной мощности(Національний університет "Запорізька політехніка", 2019) Савенко, О. С.; Поднебенная, С. К.; Бурлака, В. В.; Савенко, О. С.; Бурлака, В. В.; Поднебенна, С. К.; Savenko, O. S.; Podnebennaya, S. K.; Burlaka, V. V.RU: Цель работы. Исследование эффективности работы гибридного компенсатора реактивной мощности (ГКРМ), представляющего собой последовательно соединенные батарею конденсаторов (БК) со ступенчатым переключением и активный фильтр (АФ) высших гармоник, при различных стратегиях управления, при несинусоидальном и несимметричном питающем напряжении, в графической среде имитационного моделирования Simulink пакета Matlab. Методы исследования. Методы электротехники, методы численного моделирования, методы теории преобразования систем координат, методы матричных преобразований. Полученные результаты. Рассмотрено несколько стратегий управления ГКРМ: при работе в режиме компенсации реактивной мощности с “изоляцией” БК от высших гармоник; при работе в режиме активной фильтрации высших гармоник. Для расчета требуемой емкости БК и тока задания АФ рассмотрены теория мгновенной мощности (p-q теории) и d-q теория по основной частоте. Проверка эффективности рассмотренных стратегий управления выполнена в графической среде имитационного моделирования Simulink пакета Matlab. Синтезированы имитационные модели, позволяющие качественно оценить эффективность работы ГКРМ при различных стратегиях управления. Установлено, что в условиях несимметрии и/или несинусоидальности напряжения сети систему управления компенсатором целесообразно синтезировать с использованием d-q теории по u1086 основной частоте. В процессе моделирования установлено, что предложенный ГКРМ позволяет обеспечить плавное регулирование реактивной мощности, при этом мощность АФ составляет не более 10 % от общей мощности ГКРМ (для заданных параметров моделирования). При работе в режиме активной фильтрации высших гармоник ГКРМ также показал высокую эффективность, мощность АФ составила не более 20 % от общей мощности компенсатора. Для иллюстрации эффективности подхода приведены диаграммы токов и напряжений, рассчитаны коэффициент искажения синусоидальности кривой сетевого тока (THDI) и коэффициент мощности комплекса ГКРМ+нелинейная нагрузка. Научная новизна. Получил дальнейшее развитие способ управления ГКРМ, заключающийся в совместном управлении БК со ступенчатым переключением и АФ: 1) по условию компенсации реактивной мощности и “изоляции” БК от высших гармоник; 2) по условию компенсации высших гармоник тока (работая в режиме параллельного активного фильтра). Практическая ценность. Разработана имитационная модель гибридного компенсатора реактивной мощности, которая реализует несколько стратегий управления. Проверена работа компенсатора при несинусоидальном и несимметричном питающем напряжении. Подтверждена эффективность предложенного подхода. UK: Мета роботи. Дослідження ефективності роботи гібридного компенсатора реактивної потужності (ГКРП), що представляє собою послідовно з'єднані батарею конденсаторів (БК) зі ступінчастим перемиканням і активний фільтр вищих гармонік, з різними стратегіями управління, при несинусоїдальній і / або несиметричній напрузі мережи, в графічному середовищі імітаційного моделювання Simulink пакета Matlab. Методи дослідження. Методи електротехніки, методи чисельного моделювання, методи теорії перетворення систем координат, методи матричних перетворень. Отримані результати. Розглянуто кілька стратегій управління ГКРП: при роботі в режимі компенсації реактивної потужності з ізоляцією БК від вищих гармонік; при роботі в режимі активної фільтрації (АФ) вищих гармонік. Для розрахунку необхідної ємності БК і струму завдання АФ розглянуті теорія миттєвої потужності (p-q теорії) і d-q теорія по основній частоті. Перевірка ефективності розглянутих стратегій управління виконана в графічному середовищі імітаційного моделювання Simulink пакета Matlab. Синтезовані імітаційні моделі, що дозволяють якісно оцінити ефективність роботи ГКРП при різних стратегіях управління. Встановлено, що в умовах несиметрії і / або несинусоїдальності напруги мережі систему управління компенсатором доцільно синтезувати з використанням d-q теорії по основній частоті. В процесі моделювання встановлено, що запропонований ГКРП дозволяє забезпечити плавне регулювання реактивної потужності, при цьому потужність АФ становить не більше 10% від загальної потужності ГКРП (для заданих параметрів моделювання). При роботі в режимі активної фільтрації вищих гармонік ГКРП також показав високу ефективність, потужність АФ склала не більше 20% від загальної потужності компенсатора. Для ілюстрації ефективності підходу приведені діаграми струмів і напруг, розраховані коефіцієнт спотворення синусоїдальності кривої струму мережі (THDI) і коефіцієнт потужності комплексу ГКРП + нелінійне навантаження. Наукова новизна. Отримав подальший розвиток спосіб управління ГКРП, що полягає в спільному управлінні БК зі ступінчастим перемиканням і АФ: 1) за умовою компенсації реактивної потужності та ізоляції БК від вищих гармонік; 2) за умовою компенсації вищих гармонік струму (працюючи в режимі паралельного активного фільтра). Практична цінність. Розроблено імітаційну модель гібридного компенсатора реактивної потужності, яка реалізує кілька стратегій управління. Перевірено роботу компенсатора прі несинусоїдальній і / або несиметричній напрузі мережі. Підтверджено ефективність запропонованого підходу. EN: Purpose. Study of the effectiveness of the hybrid VAR compensator, which consists of series-connected capacitor bank (CB) with discrete regulation and active filter of higher harmonics, with different control strategies, under asymmetrical and / or non-sinusoidal grid voltage and loads, in a graphical programming environment Matlab Simulink. Methodology. Methods of electrical engineering, numerical modeling methods, methods of the theory of coordinate systems transformation, methods of matrix transformations. Findings. Several control strategies for hybrid VAR compensator are considered: operating in the mode of reactive power compensation with isolation of CB from higher harmonics; working in the mode of active filtering (AF) of higher harmonics. To calculate the required capacitance of the CB and the reference current of AF, the instantaneous power theory (p-q theory) and d-q theory on the fundamental frequency are considered. The effectiveness check of the considered control strategies was performed in the graphical programming environment Matlab Simulink. Simulation models that allow a qualitative assessment of the effectiveness of the hybrid VAR compensator work with various control strategies have been synthesized. It has been established that, under the conditions of asymmetry and / or nonsinusoidality of the grid voltage, it is advisable to synthesize the control system for the compensator using the d-q theory for the fundamental frequency. In the process of modeling, it has been established that the proposed hybrid VAR compensator allows the smooth regulation of reactive power, while the AF power is not more than 10% of the total VAR compensator power (for given simulation parameters). When operating in the filtering of higher harmonics mode, the VAR compensator also showed high efficiency, the AF power was not more than 20% of the total compensator power. To illustrate the effectiveness of the approach, the diagrams of currents and voltages are given, Total Harmonic Distortion (THDI) and the power factor of the complex «VAR compensator + nonlinear load» are calculated. Originality. The control method for VAR compensator was further developed. It consists in the joint control of CB with discrete regulation and AF: 1) according to the condition of reactive power compensation and «isolation» of CB from higher harmonics; 2) according to the condition of compensation of higher harmonics of the current (working in the parallel active filter mode). Practical value. A simulation model of a hybrid reactive power compensator has been developed, which implements several control strategies. The operation of the compensator was checked under asymmetrical and / or nonsinusoidal grid voltage. The effectiveness of the proposed approach is confirmed.Item Автоматизація процедури енергоаудиту системи водопостачання(Національний університет "Запорізька політехніка", 2019) Мошноріз, М. М.; Горбань, А. С.; Moshnoriz, M.; Gorban. A.UK: Мета роботи. підвищити ефективність роботи системи водопостачання за рахунок автоматизації енергетичного аудиту, що дозволить сформувати попередні рекомендації для зменшення електроспоживання у системі водопостачання будь-якого типу. Методи дослідження. У роботі використано методи систематизації, аналізу та синтезу основних практичних рішень для покращення ефективності роботи системи водопостачання; методи алгоритмізації, прогнозування та математичного моделювання. Отримані результати. Розроблено підхід до попереднього енергоаудиту будь–якої системи водопостачання. Запропоновано перелік загальних рішень для підвищення ефективності роботи системи водопостачання засобами електричного приводу. Наукова новизна. Запропоновано метод проведення енергетичного аудиту системи водопостачання, який, на відміну від відомих, дозволяє опосередковано визначити основні недоліки системи водопостачання, що дозволить вжити заходів для підвищення ефективності роботи системи. Практична цінність. Розроблено алгоритм попереднього енергетичного аудиту системи водопостачання. Розроблено рекомендації для підвищення ефективності роботи системи водопостачання, які враховують досвід минулих років і результати комп’ютерного моделювання. EN: Purpose. Increase the efficiency of the water supply system by automating the energy audit, which will allow to formulate preliminary recommendations for reducing the electricity consumption in the water supply system of any type. Methodology. The paper uses methods of systematization, analysis and synthesis of the main practical solutions for improving the efficiency of the water supply system; methods of algorithmization of propagation and mathematical modeling. Findings. An approach to the previous energy audit of any water supply system is developed. A list of general solutions for increasing the efficiency of the water supply system by means of electric drive is proposed. Originality. The method of conducting energy audits of the water supply system is proposed, which, unlike the known ones, allows indirectly to identify the main disadvantages of the water supply system, which allows to take measures to improve the efficiency of the system. Practical value. The algorithm of the previous energy audit of the system was developed water supply. Recommendations for improving the efficiency of the water supply system are developed, which take into account the experience of past years and the results of computer simulation.Item Гармонійний склад струмів неробочого ходу силового трансформатору(Національний університет "Запорізька політехніка", 2019) Дівчук, Тетяна Євгеніївна; Яримбаш, Дмитро Сергійович; Коцур, Михайло Ігорович; Яримбаш, Сергій Тимофейович; Divchuk, T. E.; Yarymbash, D. S.; Kotsur, M. I.; Yarymbash. S. T.UK: Мета роботи. Метою роботи є визначення гармонійного складу струмів неробочого ходу силового трансформатора із застосуванням просторових польових моделей, що враховують конструктивну будову активної частини трансформатора, гістерезис нелінійних магнітних властивостей електротехнічної сталі, електричну асиметрію струмів у фазних обмотках. Методи дослідження. Дослідження проводилися з використанням методів гармонійного аналізу, теорії магнітних полів, теорії електричних ланцюгів, теорії силових трансформаторів, методів скінченних елементів, симетричних складових. Отримані результати. На основі чисельної реалізації 3D моделей магнітного поля у силовому трифазному трансформаторі із з’єднанням первинних обмоток за схемою «Y» визначено гармонійний склад фазних струмів неробочого ходу. Застосовано удосконалений підхід для підвищення ефективності польового моделювання дослідного режиму неробочого ходу шляхом завдання умов симетрії магнітного поля на площині з осями стрижнів магнітної системи. Це дозволило скоротити об’єм 3D геометричної області у 2 рази та забезпечити пропорційне зменшення часових і обчислювальних ресурсів, необхідних для числової реалізації математичної моделі методом скінчених елементів. Визначено особливості несинусоїдних змін у часі миттєвих значень струмів неробочого ходу та зроблено оцінку їх нерівномірного розподілу по фазах трансформатору, який характеризується збільшенням діючих струмів до 113,2%, 112,9% у фазах А і С та їх зменшенням до 72,4% у фазі В. Показано, що амплітуда основної гармоніки зменшується для прямої послідовності фаз на 5,08% від амплітуди струму неробочого ходу трансформатора і збільшується до 27,91% для зворотної послідовності фаз. Встановлено переважний вплив непарних вищих гармонійних складових фазних струмів НХ, амплітуди яких складають 24, 21% і 4% від амплітуди струму НХ для його третьої, п’ятої і сьомої гармоніки. Застосування системи компенсуючих обмоток, що приєднуються до регулювальних обмоток у зворотній послідовності фаз із фазовим зсувом 120 градусів дозволяє скороти діюче значення струму НХ зворотної послідовності до 5%, наблизити діюче значення першої гармоніки струму НХ прямої послідовності фаз до 98% струму НХ, а також зменшити відхилення кутів фазових зсувів у порівнянні із симетричним режимом НХ до 2%. Наукова новизна. На основі теоретичних і експериментальних досліджень визначено переважний вплив третіх гармонійних складових на несинусоїдність фазних струмів неробочого ходу у первинних обмотках, що з’єднані у «Y». Застосування додаткових граничних умов симетрії забезпечує істотне підвищення ефективності числової реалізації завдяки двократному скороченню об’єму 3D області моделювання силового трансформатора у режимі неробочого ходу. Для схеми з’єднання обмоток трансформатора «Y» без нульового проводу шляхом врахування u1089 сполучених впливів властивостей гістерезису і вихрових струмів на питомі втрати і потужність намагнічування, завдяки високій точності опису взаємозв’язків між індукцією та напруженістю магнітного поля у феромагнітних середовищах визначено і експериментально підтверджено нові особливості гармонійного складу струмів неробочого ходу із перевагою третьої гармоніки. Практична цінність. Запропоновані в роботі підходи та методики дозволяють зменшити струмову похибку і відносну похибку для втрат НХ до 1,41% і 1,2% для 3D моделі трифазного силового трансформатора. Застосування системи КО дозволяє скоротити у 2 – 2,5 рази амплітуди третіх гармонійних складових фазових струмів НХ і шляхом симетрування струмового навантаження фаз зменшити амплітуди фазних струмів НХ і діюче значення струму НХ на 15 – 20 % та втрати НХ – на 14 – 16%. EN: Purpose. The aim of the work is to define the idle currents harmonic composition of the power transformer using spatial field models, that take into account the structural construction of the active part of the transformer, the hysteresis of nonlinear magnetic properties of the electrical steel, and the electrical asymmetry of the currents in phase windings. Methodology. The research was carried out using harmonic analysis methods, the theory of magnetic fields, the theory of electrical circuits, the theory of power transformers, finite element methods, and symmetric components. Findings. Based on the numerical implementation of 3D models of the magnetic field in a three-phase power transformer with the connection of the primary windings according to the “Y” scheme, the harmonic composition of the phase idle currents is determined. An improved approach has been applied to increase the efficiency of field simulation of the research idle mode by setting the conditions of symmetry of the magnetic field on a plane with the axes of the legs of the magnetic system. This made it possible to reduce the volume of the 3D geometric area by 2 times and to ensure a proportional decrease in the time and computational resources, required for the numerical implementation of the mathematical model by the finite element method. The features of non-sinusoidal changes in time of momentary values of idle currents are determined and their uneven distribution in the transformer phases is estimated. It is characterized by an increase in the effective currents to 113.2%, 112.9% in phases A and C and their decrease to 72.4% in phase B. It is shown that the amplitude of the main harmonic decreases for the positive phase-sequence by 5.08% of the amplitude of the transformer idling current and increases to 27.91% for the negative phase-sequence. The prevailing influence of the odd higher harmonic components of the idle phase currents, the amplitudes of which are 24, 21% and 4% of the amplitude of the idle current for its third, fifth and seventh harmonics is established. The use of a compensating winding system, which is connected to the adjusting windings in negative phase-sequence with a phase shift of 120 degrees, reduces the effective value of the idle current of the negative phase-sequence to 5%, approximates the effective value of the first harmonic of the idle current, and also reduce the deviation of the phase shift angles compared to the symmetric idle mode up to 2%. Originality. Based on theoretical and experimental researches, the prevailing influence of the third harmonic components on the non-sinusoidal phase of the idle phase currents in the primary windings, connected in "Y" is determined. The use of additional symmetry boundary conditions provides a significant increase in the efficiency of numerical implementation due to a two-fold reduction in the volume of the 3D field modeling of a power transformer in idle mode. For the scheme of connecting the windings of the transformer “Y” without a neutral wire, taking into account the interrelated effects of hysteresis and eddy currents on specific losses and magnetization power, due to the high accuracy of describing the interrelation between magnetic flux density and magnetic field strength in ferromagnetic media, the new features of idle current harmonic composition with the advantage of the third harmonic was determined and experimentally confirmed. Practical value. The proposed approaches and methods allow to reduce the current error and the relative error for idle losses up to 1.41% and 1.2% for a 3D model of a three-phase power transformer. The use of a system with a compensating winding allows to reduce the amplitude of the third harmonic components of idle phase currents up to 2 - 2.5 times and by balancing the current load of the phases reduce the amplitudes of phase idle currents and the effective value of idle current up to 15 - 16 %.Item Тензорезисторный метод и устройство контроля сердечника статора турбогенератора в процессе эксплуатации(Національний університет "Запорізька політехніка", 2019) Кучинский, К. А.; Титко, В. А.; Крамарский, В. А.; Гуторова, М. С.; Кучинський, К. А.; Тітко, В. А.; Крамарський, В. А.; Гуторова, М. С.; Kuchynskyi, K. A.; Kramarsky, V. A.; Titko, V. A.; Hutorova, M. S.RU: Цель работы. Целью работы является создание нового метода и устройства контроля целостности стяжных призм, что позволит, при незначительных усовершенствованиях конструкции отдельных измерительных призм, получать информацию о состоянии (повреждении) всех стяжных призм и, следовательно, о степени прессовки железа статора в целом. Методы исследования. Тензометрический метод физического моделирования, аналитические расчеты. Полученные результаты. Разработан и исследован на физической модели турбогенератора мощностью 500 МВт экспериментальный образец устройства контроля и диагностики состояния прессовки шихтованного сердечника статора генераторов. Преимущество метода контроля с применением датчиков на базе тензорезисторов определяется относительно невысокой стоимостью последних, и при правильном выборе упругого элемента и конструкции можно осуществлять мониторинг элементов крепления сердечника статора с достаточно высокой степенью точности. Проведенные испытания с моделированием разрушения призм посредством снятия с них нагрузки на модели статора турбогенератора в лабораторных условиях показали удовлетворительное совпадение результатов эксперимента и теоретических расчетов. Данные об изменении напряженно-деформированного состояния стержней модели оценивались с помощью тензорезисторов, наклеенных определенным образом на измерительную шпильку. Основным преимуществом предложенного метода контроля усилий в стяжной призме является тот факт, что измерения могут проводиться на остановленном турбогенераторе без снятия торцевых щитов, так как усилия в стяжных призмах с учетом их изменений в случае повреждения какой-либо призмы сохраняется и в нерабочем состоянии. Внедрение разработанного метода и устройства позволит не только предотвращать аварийные ситуации, связанные с поломкой стяжных призм, но и даст возможность осуществлять постоянный контроль за состоянием прессовки сердечника статора. Научная новизна. Предложен новый метод контроля состояния стяжных призм сердечника статора без снятия боковых щитов турбогенератора и впервые теоретически обоснована возможность применения математического аппарата для определения места повреждения и количества призм с ослабленными гайками или разорванной резьбой. Практическая ценность. На базе фундаментальных результатов разработан метод контроля и диагностики состояния прессовки сердечника статора турбогенератора с применением специальных измерительных шпилек. Предложенный метод позволит без вывода генератора в ремонт, по показаниям датчиков, определять количество призм, имеющих повреждения и, таким образом, прогнозировать сроки последующего ремонта. UK: Мета роботи. Метою роботи є створення нового методу і пристрою контролю цілісності стяжних призм, що дозволить, при незначних удосконаленнях конструкції окремих вимірювальних призм, отримувати інфо- рмацію про стан (пошкодження) всіх стяжних призм і, отже, про ступінь пресування заліза статора в цілому. Методи дослідження. Тензометричний метод фізичного моделювання, аналітичні розрахунки. Отримані результати. Розроблено та досліджено на фізичній моделі турбогенератора потужністю 500 МВт експериментальний зразок пристрою контролю і діагностики стану пресування шихтованого осердя статора генератора. Перевага методу контролю із застосуванням датчиків на базі тензорезисторов визначається відносно невисокою вартістю останніх, і при правильному виборі пружного елемента і конструкції можна здійснювати моніторинг елементів кріплення сердечника статора з досить високим ступенем точності. Проведені випробування з моделюванням руйнування призм за допомогою зняття з них навантаження на моделі статора турбогенератора в лабораторних умовах показали задовільний збіг результатів експерименту і теоретичних розрахунків. Дані про зміну напружено-деформованого стану стержнів моделі оцінювалися за допомогою тензорезисторів, наклеєних певним чином на вимірювальну шпильку. Основною перевагою запропонованого методу контролю зусиль в стяжній призмі є той факт, що вимірювання можуть проводитися на зупиненому турбогенераторі без зняття торцевих щитів, так як зусилля в стяжних призмах з урахуванням їх змін у разі пошкодження будь-якої призми зберігається і в неробочому стані. Впровадження розробленого методу і пристрою дозволить не тільки запобігати аварійним ситуаціям, пов'язаними з поломкою стяжних призм, але і дасть можливість здійснювати постійний контроль за станом пресування осердя статора. Наукова новизна. Запропоновано новий метод контролю стану стяжних призм осердя статора без зняття бічних щитів турбогенератора і вперше теоретично обґрунтована можливість застосування математичного апарату для визначення місця пошкодження і кількості призм з ослабленими гайками або розірваною різьбою. Практична цінність. На базі фундаментальних результатів розроблено метод контролю і діагностики стану пресування осердя статора турбогенератора із застосуванням спеціальних вимірювальних шпильок. Запропонований метод дозволить без виведення генератора в ремонт, за показаннями датчиків, визначати кількість призм, що мають пошкодження і, таким чином, прогнозувати терміни подальшого ремонту. EN: Purpose. The aim of the work is to create a new method and device for monitoring the integrity of the coupling prisms, which will allow, with minor improvements in the design of individual measuring prisms, to obtain information on the state (damage) of all the coupling prisms and, therefore, on the degree of pressing of the stator iron as a whole. Methodology. The tensometric method of physical modeling, analytical calculations. Findings. An experimental model of a device for monitoring and diagnosing the state of pressing of a generator stator core was developed and investigated on a physical model of a 500 MW turbogenerator. The advantage of the control method with the use of sensors based on strain gauges is determined by the relatively low cost of the latter, and with the right choice of elastic element and design, it is possible to monitor the mounting elements of the stator core with a fairly high degree of accuracy. The tests carried out with the simulation of the destruction of prisms by removing from them the load on the models of the stator of the turbogenerator in laboratory conditions showed a satisfactory agreement between the results of the experiment and theoretical calculations. The data on the change in the stress-strain state of the rods of the model were evaluated using strain gauges pasted in a certain way on the measuring stud. The main advantage of the proposed method of controlling forces in the clamping prism is the fact that measurements can be made on a stopped turbogenerator without removing the end shields, since the forces in the clamping prisms, taking into account their changes, in the event of damage to any prism remain inoperative. The introduction of the developed method and device will not only prevent emergencies associated with the breakage of the coupling prisms, but also provide an opportunity to exercise constant monitoring of the state of pressing of the stator core. Originality. A new method for controlling the state of coupling prisms of the stator core without removing the side panels of the turbogenerator is proposed, and for the first time theoretically substantiated the possibility of using a mathematical apparatus to determine the location of damage and the number of prisms with loosened nuts or broken threads. Practical value. On the basis of fundamental results, a method for monitoring and diagnosing the state of pressing the stator core of a turbogenerator using special measuring studs has been developed. The proposed method will make it possible to determine the number of prisms that are damaged, and, therefore, to predict the timing of the subsequent repair without the output of the generator to be repaired, according to the readings of the sensors.Item Чувствительность характеристик модели электрической дуги к изменению параметров элементов(Національний університет "Запорізька політехніка", 2019) Верещаго, Е. Н.; Костюченко, В. И.; Верещаго, Є. М.; Костюченко, В. І.; Vereschago, E. N.; Kostyuchenko. V. I.RU: Цель работы. Рассмотрение количественной оценки чувствительности определённых свойств автоматической системы к изменениям параметров элементов лишь части управляемого объекта – сварочной дуги. Методы исследования. При решении практических задач регулирования электродуговыми и плазменными технологическими процессами важное значение имеет решение задачи определения оптимальных параметров настройки или параметрической оптимизации автоматических систем регулирования, среди методов которых выделяются беспоисковые методы, основанные на использовании аппарата чувствительности. Полученные результаты. Проанализирована чувствительность характеристик модели электрической дуги к изменениям параметров номинальной передаточной функции дуги, получены выражения для функций чувствительности, построены графики соответствующих функций. Предположено, что изменения параметров вызываются изменениями ёмкости, всегда имеющей место в цепях с дугой. Научна новизна. Сформулирована и решена задача нахождения приемлемого компромисса между требованиями малого значения ошибки стабилизации без значительного увеличения значения входной переменной. Практическая ценность. Разработаны различные правила для уменьшения чувствительности передаточной функции объекта по отношению к возможным, непредвиденным изменениям параметров управляемого объекта, которые могут быть использованы при проектировании высококачественных транзисторных источников тока для дуговой нагрузки. Для иллюстрации чувствительности передаточной функции дуги показаны реакции модели на ступенчатое изменение входного воздействия для разных случаев. К сожалению, в статье не рассматриваются характеристики подавления возмущения и шумов, а рассматриваются лишь некоторые варианты для уменьшения функции чувствительности. UK: Мета роботи. Розгляд кількісної оцінки чутливості певних властивостей автоматичної системи до змін параметрів елементів лише частини керованого об'єкта - зварювальної дуги. Методи дослідження. При вирішенні практичних завдань регулювання електродуговими і плазмовими технологічними процесами важливе значення має вирішення завдання визначення оптимальних параметрів налаштування або параметричної оптимізації автоматичних систем регулювання, серед методів яких виділяються безпошукові методи, засновані на використанні апарату чутливості. Отримані результати. Проаналізовано чутливість характеристик моделі електричної дуги до зміни параметрів номінальної передавальної функції дуги, отримані вирази для функцій чутливості, побудовані графіки відповідних функцій. Припущено, що зміни параметрів викликаються змінами ємності, яка завжди має місце в ланцюгах з дугою. Наукова новизна. Сформульовано та розв'язано задачу знаходження прийнятного компромісу між вимогами малого значення помилки стабілізації без значного збільшення значення вхідної змінної. Практична цінність. Розроблено різні правила для зменшення чутливості передавальної функції об'єкта по відношенню до можливих, непередбачених змін параметрів керованого об'єкта, які можуть бути використані при проектуванні високоякісних транзисторних джерел струму для дугового навантаження. Для ілюстрації чутливості передавальної функції дуги показані реакції моделі на ступеневу зміна вхідного впливу для різних випадків. На жаль, в статті u1085 не розглядаються характеристики придушення збурення і шумів, а розглядаються лише деякі варіанти для зменшення функції чутливості. EN: Purpose. Consideration of the quantitative assessment of the sensitivity of certain properties of the automatic system to changes in the parameters of elements of only a part of the controlled object - the welding arc. Methodology. When solving practical problems of regulation by electric arc and plasma technological processes, it is important to solve the problem of determining the optimal settings or parametric optimization of automatic control systems, among the methods of which are non-exploratory methods based on the use of the sensitivity apparatus. Findings. The sensitivity to changes in the parameters of the nominal transfer function of the arc was analyzed, expressions for the sensitivity functions were obtained, and graphs of the corresponding functions were plotted. For more precision, it is assumed that changes in parameters are caused by changes in capacity, which always takes place in circuits with an arc. Originality. The problem of finding an acceptable compromise between the requirements of a small value of the stabilization error without a significant increase in the value of the input variable is formulated and solved. Practical value. Various rules have been developed to reduce the sensitivity of the transfer function of an object with respect to possible, unexpected changes in the parameters of a controlled object, which can be used in the design of high-quality transistor current sources for arc loads. To illustrate the sensitivity of the transfer function of the arc, the model shows the response to a stepwise change in input for different cases. Unfortunately, the article does not consider the characteristics of the disturbance and noise suppression, but only some options for reducing the sensitivity function are studied.Item Оптимизация времен намагничивания и размагничивания остановленных частотно-регулируемых синхронных машин(Національний університет "Запорізька політехніка", 2019) Волков, В. А.; Волков, В. О.; Volkov, V. A.RU: Цель работы. Получение аналитических расчетных зависимостей для нахождения оптимальных времен намагничивания и размагничивания остановленных частотно-регулируемых синхронных машин и соответствующих им минимальных потерь энергии в этих машинах для режимов намагничивания и размагничивания. Методы исследования. Вариационного исчисления и теории подобия, операторный метод и имитационного компьютерного моделирования. Полученные результаты. При варьировании длительности времен намагничивания и размагничивания выполнены исследования электрических потерь энергии при режимах намагничивания и размагничивания остановленных синхронных машин применительно для различных их типов (с обмоткой возбуждения при наличии или отсутствии в них демпферной обмотки; с постоянными магнитами; синхронно-реактивной машины) и с различными траекториями (оптимальной, линейной и параболической) изменения потокосцепления и токов этих машин. Определен оптимальный вид траекторий изменения потокосцепления (или тока) для каждого из исследуемых типов машин, соответствующих минимизации потерь энергии в данных машинах при режимах намагничивания и размагничивания. Проведены расчеты минимальных потерь энергии и соответствующих им оптимальных времен намагничивания и размагничивания для рассмотренных типов синхронных машин. Научна новизна. Предложены для исследуемых типов синхронных машин аналитические зависимости для расчета оптимальных времен намагничивания и размагничивания, обеспечивающих минимальные потери энергии в этих машинах при режимах намагничивания и размагничивания. Получены аналитические зависимости для вычисления минимальных потерь энергии в указанных машинах при этих режимах. Практическая ценность. Посредством проведенной оптимизации времен намагничивания и размагничивания достигается для рассмотренных типов синхронных машин снижение в 1.2 – 1.4 раза и более потерь энергии при режимах их намагничивания и размагничивания. UK: Мета роботи. Отримання аналітичних розрахункових залежностей для знаходження оптимальних часів намагнічування і розмагнічування зупинених частотно-регульованих синхронних машин і відповідних їм мінімальних втрат енергії в цих машинах для режимів намагнічування і розмагнічування. Методи дослідження. Варіаційного обчислення і теорії подібності, операторний метод та імітаційного комп'ютерного моделювання. Отримані результати. При варіюванні тривалості часів намагнічування і розмагнічування виконані дослідження електричних втрат енергії при режимах намагнічування і розмагнічування зупинених синхронних машин стосовно для різних їх типів (з обмоткою збудження при наявності або відсутності в них демпферного обмотки; з постійними магнітами; синхронно-реактивної машини) і з різними траєкторіями (оптимальної, лінійної і параболічної) зміни потокозчеплення і струмів цих машин. Визначено оптимальний вид траєкторій зміни потокозчеплення (або струму) для кожного з досліджуваних типів машин, відповідних мінімізації втрат енергії в даних машинах при режимах намагнічування і розмагнічування. Проведено розрахунки мінімальних втрат енергії і відповідних їм оптимальних часів намагнічування і розмагнічування для розглянутих типів синхронних машин. Наукова новизна. Запропоновано для досліджуваних типів синхронних машин аналітичні залежності для розрахунку оптимальних часів намагнічування і розмагнічування, що забезпечують мінімальні втрати енергії в цих машинах при режимах намагнічування і розмагнічування. Отримано аналітичні залежності для обчислення мінімальних втрат енергії в зазначених машинах при цих режимах. Практична цінність. За допомогою проведеної оптимізації часів намагнічування і розмагнічування досягається для розглянутих типів синхронних машин зниження в 1.2 – 1.4 рази і більше втрат енергії при режимах їх намагнічування і розмагнічування. EN:Purpose. Obtaining analytical calculated dependencies for finding the optimal time of magnetization and demagnetization of stopped frequency-regulated synchronous motors and the corresponding minimum energy loss in these motors for the regimes of magnetization and demagnetization. Methodology. Variational calculus and the theory of similarity, operator method and computer simulation. Findings. When varying the duration of the magnetization and demagnetization times, electrical energy losses were researched during magnetization and demagnetization of stopped synchronous motors for various types of them (with excitation winding in the presence or absence of damping windings; with permanent magnets; synchronous-jetmotor) and with different trajectories (optimal, linear and parabolic) changes in the flux linkage and currents of these motors. The optimal type of paths of change in the flux linkage (or current) for each of the motor types researched is determined, corresponding to the minimization of energy loss in these machines under magnetization and demagnetization regimes. The minimum energy losses and the corresponding optimal magnetization and demagnetization times for the considered types of synchronous motors are calculated. Originality. For the investigated types of synchronous motors analytical dependences are proposed for calculating the optimal magnetization and demagnetization times, which ensure minimal energy losses in these motors under magnetization and demagnetization regimes. Analytical dependences are obtained for calculating the minimum energy losses in the indicated motors under these conditions. Practical value. Through the optimization of the magnetization times and demagnetization, the considered types of synchronous motors are reduced by a factor of 1.2 – 1.4 times or more for the energy losses of their regimes magnetization and demagnetization.