Електротехніка та електроенергетика - 2013, №2
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/27834
Browse
Recent Submissions
Item Визначення ефективності існуючих гідроенергетичних систем(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Пожуєв, В. І.; Радченко, В. В.; Шкрабець, Ф. П.; Кучер, В. Г.; Кобець, В. П.; Pojuev, V. I.; Radchenko, V. V.; Skrabets, F. P.; Kucher, V. G.; Kobets, V. A.UK: Показані актуальність, стан проблеми й основні діючі чинники, що визначають робочу ефективність основного гідроенергетичного устаткування ГЕС. Розглянуті і класифіковані основні складові ефективності витрат енергії в технологічних системах вироблення електричної енергії. Відображені впливи основних складових технічних й експлуатаційних чинників на рівень ефективності. Приведено обґрунтування і визначений напрям дослідження робочих чинників, що впливають на зміну електричних параметрів гідроагрегату. Запропоновані шляхи підвищення ефективності роботи діючого устаткування ГЕС. Приведені дані можуть бути використані при модернізації гідроенергетичних перетворювачів енергії. EN: 44 The urgency, problem condition and the basic operating factors defining working efficiency of the basic hydropower equipment of HYDROELECTRIC POWER STATION are shown. The basic components of energy expenses efficiency in technological systems of electric energy development are considered and classified. Influences of the basic components of technical and operational factors on efficiency level are reflected. The substantiation is performed and the direction of the working factors research affecting the change of the hydrounit electric parametres is defined. Ways of an overall performance increase of the operative equipment of HYDROELECTRIC POWER STATION are offered. The cited data can be used at modernisation of energy hydropower convertersItem Спосіб апроксимації кривої намагнічування тягового асинхронного двигуна(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Кулагін, Дмитро Олександрович; Kulagin, D.UK: Проведено дослідження способу аналітичної апроксимації кривої намагнічування тягового асинхронного двигуна тягової електропередачі моторвагонного поїзда за допомогою функції Бріллюена. EN: The study of the analytical approximation method of magnetization curve of asynchronous traction motor of traction power transmission motorcar trains using the functions of the Brillouin zone is conducted. Results can be used to obtain adequate real physical processes models of traction motor, which is the basis for building of automatic maintenance system of diesel-trains with the saturation of the system traction motor elements.Item Влияние магнитного поля проводника на течение металла на торце проволоки в дуговом разряде(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Ершов, Анатолий Васильевич; Зеленина, Елена Анатольевна; Єршов, Анатолій Васильович; Зеленіна, Олена Анатоліївна; Yershov, A.; Zelenina, E.RU: Рассмотрено влияние собственного магнитного поля токоведущей проволоки-анода и магнитного поля электрической дуги на вязкое течение жидкого металла на торце проволоки. Показано, что при рассматриваемых условиях влияние электромагнитной силы на толщину пленки жидкого металла превосходит действие газодинамической силы трения. UK: Розглянуто вплив власного магнітного поля струмоведучого дроту-анода і магнітного поля електричної дуги на в’язку течию рідкого металу на торці дроту. Показано, що при розглянутих умовах вплив електромагнітної сили на товщину плівки рідкого металу перевищує дію газодинамической сили тертя. EN: The influence of the intrinsic magnetic field of current-carrying wire, the anode and the magnetic field of an electric arc to the viscous flow of the liquid metal at the end of the wire was considered. It is shown that when the direction of the current at the end of the wire-anode changes the asymmetry of magnetic field distribution arises, that leads to an acceleration of the liquid metal flow. By using the equations of magneto-hydrodynamics the additional stress caused by viscous friction of unbalanced electromagnetic forces was found. It is shown that the shear stress in the flow of molten metal was formed under the joint action of the electromagnetic and gas dynamic forces. It was determined that the film thickness in the flow of molten metal only under the influence of the electromagnetic force is lower than the influence of the gas dynamic forces. The conclusion shows that under the above conditions, the influence of the electromagnetic forces on the film thickness of the liquid metal is significantly superior to gas-dynamic friction.Item Лабораторний стенд керування маніпулятором М10П від SCADA системи TRACE MODE(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Орловський, Ігор Анатолійович; Крат, О. І.; Зав’язун, П. П.; Бірюков, Ю. С.; Orlovskyi, I. A.; Krat, A. I.; Zavyazun, P. P.; Biryukov, Y. S.UK: Для підвищення якості навчального процесу студентів спеціальності електромеханічні системи автоматизації та електропривод у Запорізькому національному технічному університеті розроблено лабораторний стенд комп’ютерного керування маніпулятором М10П від SCADA системи TRACE MODE через ОРС-сервер і USB порт комп’ютера та контролер фірми VIPA. Це дозволило підвищити професійні знання і навички роботи на сучасному обладнанні провідних фірм. Наведено структурну схему стенда, програмне забезпечення, інтерфейс користувача у SCADA системі та методику проведення лабораторних робіт. EN: To improve the quality of the educational process for students majoring in Electromechanical systems of automation and electric drive at Zaporizhzhya National Technical University test machine computer control of manipulator M10P SCADA TRACE MODE system via OPC-server , USB port on your computer and controllers of VIPA was developed. It is possible to increase professional knowledge and skills to work with modern equipment of leading companies. Actuality of modernization, technical description of the stand are given. Stand consists of: mechanical manipulator parts, electrical and pneumatic drives, controllers, position sensor , control panels and computer. The block diagram of the stand, the software features of SCADA system TRACE MODE are shown, the user interface is designed as well as methods of laboratory work are given. The more detailed information as to the arm automatic mode control (setting to zero position. Cycle work ) is presented. The possibility for data encoder to track the movements of the hand pointing in panel desktop user interface is shown.Item Визначення температури IGBT модуля перетворювача частоти при пуску асинхроного двигуна(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Остренко, В. С.; Критська, Т. В.; Ostrenko, V. S.; Kritska, T. V.UK: Запропонована методика виконання розрахунків для визначення типу IGBT модуля, значення температури структур транзисторів та діодів зворотного струму у перетворювачі частоти електропривода змінного струму при пуску двигуна в залежності від статичного моменту та моменту інерції виконуючого механізму. Наведені діаграми залежності температури структур транзисторів та діодів зворотного струму від тривалості розгону і моменту інерції системи асинхронний двигун – виконуючий механізм. EN: The most effective and economical way to a smooth start and control the rotor speed of the induction motor is to change the frequency of the voltage supply. During acceleration of the motor it is necessary to ensure not only the actuator static torque, and the dynamic inertia overcoming. Thus, the value of the dynamic moment of inertia depends on the time of increasing the motor rotational speed. To overcome this dynamic torque on the engine during acceleration, stator windings create additional magnetic field due to increase current consumption. Typically, it is desirable that the duration of the engine acceleration was minimal, i.e. , the acceleration is maximized. This may cause excessive increase in the output current of the frequency converter and damage of bipolar transistors with insulated gate (IGBT), which power switches are used. To ensure reliable operation of AC Drivers the method to perform calculations to determine the type of IGBT module, temperatures structures of transistor and inverse diode of the inverter, when starting the engine, depending on the load torque and the moment of inertia of the actuator is proposed. Method for determination of the values of the polynomials coefficients that approximate energy IGBT switching losses and reverse diode recovery losses depending on the value of the collector current IGBT is proposed. A method for determination of the required values of heat sink thermal resistance, which cool IGBT module is proposed. Charts of the transistor temperature dependence and inverse diode values of the acceleration duration and of induction motor inertia – the actuator are shown.Item Модель электрической дуги в MATLAB / Simulink(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Верещаго, Е. Н.; Костюченко, В. И.; Верещаго, Є. М.; Костюченко, В. І.; Vereschaho, E. M.; Kostyuchenko, V. I.RU: В статье представлены результаты решения и исследования в пакете Simulink системы MATLAB математической модели электрической дуги. Описана логика функционирования исследуемой системы, и взаимодействие во времени отдельных ее элементов. UK: У статті представлені результати вирішення завдання побудови синтетичного навантаження – імітатора з властивостями, адекватними електричній дузі. Здійснюється обґрунтований опис логіки функціонування досліджуваної системи і взаємодія в часі окремих її елементів. EN: The results of solving the problem of synthetic load construction – simulator with appropriate electric arc properties. Reasonable description of the logic operation of the model and the interaction time of its individual elements with the most significant cause-and-effect relationship is implemented. The article describes the developed Simulink-model of the static and dynamic arc to address various problems related to both the research processes in the arc and in the sources of supply, as well as with tests in static and dynamic conditions and the practical implementation of such devices. The principle of the model action and the initial mathematical expressions are shown. The article is interested to developers of electro-technological equipment and experts in computer modeling of devices with non-linear elements.Item P-q теорія миттєвої потужності для пристроїв активної фільтрації. Обмеження застосування(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Сінолиций, А. П.; Кольсун, В. А.; Козлов, В. С.; Sinolitsyy, A. F.; Kolsun, V. A.; Kozlov, V. S.UIK: Проведено аналіз однієї з сучасних теорій миттєвої потужності. Враховуючи критику теорії, встановлено межі застосування останньої. Приведено приклад застосування p-q теорії для активного фільтра гармонік, що працює в умовах несиметричної мережі живлення. Визначено критерії оптимальності, за якими може працювати пристрій активної фільтрації, що засновано на p-q теорії миттєвої потужності. EN: The articled is devoted to «p-q» instantaneous reactive power theory. Two facts of critics of this power theory is analyzed. The first critical fact is about wrong current compensation in case of active current filter which works in power net with unbalanced voltage. It was shown that coordinate transform matrixes don’t consist to zero sequence component that included to transform matrixes «artificially». The second critical fact describes wrong compensation when supply voltage consists of higher harmonics. This drawback is connected with inability of separate harmonics for compensation. Finally it was shown that devices based on IRP «p-q» theory perform criterion of uniform power consumption even if supply voltage is distorted or unbalanced.Item Анализ энергоэффективности конструкции торцевых соединений боковых шинных пакетов и токоподводов печей графитации(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Ярымбаш, Дмитрий Сергеевич; Олейников, А. М.; Яримбаш, Дмитро Сергійович; Олейников, О. М.; Yarymbash, D. S.; Olejnikov, O. M.RU: Предлагается методика оценки электрических параметров шинных соединений токоподводов печи графитации с боковыми шинными пакетами на основе сопряженных пространственных математических моделей электромагнитных и электротепловых процессов. При численном моделировании обеспечивается высокая точность и вычислительная эффективность расчетов путем дифференциации плотности конечных элементов в расчетной области, которая повышается в зонах концентрации магнитного поля. Выполняется анализ энергоэффективности конструктивных исполнений торцевых шинных систем печей графитации переменного тока и предлагаются технические решения для снижения массы, активных потерь и реактивной мощности. UK: Запропоновано методику оцінки електричних параметрів шинних з’єднань струмопідводів печі графітації з бічними шинними пакетами на основі сполучених просторових математичних моделей електромагнітних так електротеплових процесів. При чисельному моделюванні забезпечується висока точність та обчислювальна ефективність розрахунків шляхом диференціації густини кінцевих елементів в розрахунковій області, котра підвищується у зонах концентрації магнітного поля. Виконано аналіз енергоефективності конструктивних виконань торцевих шинних систем печей графітації змінного струму та запропоновано технічні рішення для зниження маси, активних втрат та реактивної потужності. EN: The methods of the electrical parameter identification of the butt end bus connections of graphitization furnace current feeders with side bus packets basing on the conjugate three-dimensional mathematical models of electromagnetic and electro-thermal processes are presented. The finite element methods of solving partial derivatives vector equations systems in three-dimensional domain are used. The temperature dependences of the electro-physical properties and thermo-physical properties of the active materials and the external bus surface conditions of natural convection and radiation heat transfer are taken into account. The high accuracy and computational efficiency numerical calculations by using variations of the finite elements densities in the computational domain are produced. The finite elements densities in the domains of the magnetic field concentration are increased. The basic and new designs of butt end bus systems of AC graphitization furnace are considered. The calculations of geometric parameters of the bus conductors by using the equality criterion of active loss densities are presented. The currents, voltage drops, current density, electrical losses densities, active and inductive resistance of bus of side bus packages, butt end bus connections and graphite feeders are identified. The energy efficiency of butt end graphitization furnace electrical connections of different numbers of parallel buses is analyzed. The technical decisions to reduce weight, active and reactive power losses of bus butt end connections are substantiated.Item Cхемы замещения электрических машин(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Китаев, А. В.; Агбомассу, В. Л.; Глухова, В. И.; Китаєв, О. В.; Агбомассу, В. Л.; Глухова, В. І.; Кiтaev, A.; Agbomassou, V.; Glukhova, V.RU: Установлено, что для электрических машин любого типа могут быть составлены схемы замещения аналогичные схемам замещения двухполюсника. Тем самым достигнута унификация их исследования в соответствии с принципами системности и преемственности. Обеспечена оперативность и простота вывода аналитических соотношений основных характеристик с записью в компактном виде. UK: Встановлено, що для електричних машин будь-якого типу можуть бути складені схеми заміщення аналогічні схемам заміщення двополюсника. Тим самим досягнута уніфікація їх дослідження у відповідності з принципами системності та прийнятності. Забезпечена оперативність та простота виведення аналітичних співвідношень основних характеристик з записом в компактному вигляді EN: The article contains the equivalent circuits for direct current generators and motors, and also for synchronous machines. At a stage of initial knowledge and the analysis of electrical machines behavior they are so effective and useful, as well as equivalent circuits of transformers and asynchronous electrical machines. It is reached on the basis of the appendix of positions EET (multi-terminal networks, the Thevenin’s theorem, a method of mirror images, etc.) to the theory of electrical machines. Thereby the link providing research of all types of electrical machines by a uniform technique on the basis of principles of system and continuity is created that is important at construction of educational process.Item Анализ гармонического состава переменного магнитного поля, связанного с вращающимся ротором турбогенератора, в режимах холостого хода и короткого замыкания(Національний університет "Запорізька політехніка", 2013) Милых, В. И.; Полякова, Н. В.; Мілих, В. І.; Полякова, Н. В.; Milykh, V. I.; Polyakova, N. V.RU: Представлен численно-полевой метод расчета переменной составляющей магнитного поля на поверхности вращающегося ротора турбогенератора. Он основан на многопозиционных расчетах магнитного поля с поворотами ротора и изменениями токов в обмотке статора. В фиксированных точках поверхности выделяется переменная составляющая магнитной индукции и для ее временной функции выполнен гармонический анализ. Разработанный метод универсален с точки зрения режимов возбуждения, конструкции и насыщения магнитопровода. Теоретические основы апробированы расчетными исследованиями в режимах холостого хода и короткого замыкания турбогенератора. UK: Подано чисельно-польовий метод розрахунку змінної складової магнітного поля на поверхні обертового ротора турбогенератора. Він заснований на багатопозиційних розрахунках магнітного поля з поворотами ротора і зміною струмів в обмотці статора. У фіксованих точках поверхні формуються часові функції змінної складової магнітної індукції і для них виконується гармонійний аналіз. Розроблений метод є універсальним з погляду режимів збудження, конструкції і насичення магнітопроводу. Теоретичні основи апробовані розрахунковими дослідженнями в режимах неробочого ходу і короткого замикання турбогенератора. EN: The method of calculation of the magnetic field alternating component at the surface of the rotating rotor of turbo generator is presented. It is based on multiposition of the numerical calculations of the magnetic field with the rotor turns and changes of currents in the stator winding. Discrete time functions of the alternating component of the magnetic induction are selected in points of the surface . The harmonic analysis is conducted for them. The developed method is universal in terms of excitation modes, designs and the magnetic core saturation. The theory is confirmed by computational researches in the no-load and short circuit modes of large turbo generator. In it, the alternating component of the magnetic induction on the rotor surface in the short-circuit mode is much greater than in the no-load mode. Values and harmonic composition of the alternating component of the magnetic induction differ substantially at different points of the rotor surface. Harmonics are ponderable in the range from the level determined by the phase structure of stator winding to the level determined by the tooth structure of its core. The results obtained are qualitatively fit into the classical notion of oscillatory processes of the magnetic field on the rotor surface, but now the value and harmonic composition of the alternating component of the magnetic induction receive adequate numerical filling. The result of work can be used for designing of a turbogenerators and other synchronous machines.