Дисертація присвячена побудові математичної моделі електромеханічного стану вузла живлення системи керування виконавчими асинхронними моторами типу білячої клітки, суцільними порожнистими феро- та немагнетним роторами. Метод аналізу грунтується на поєднанні методів нелінійних електромагнетних кіл та електромагнетного поля у нелінійному суцільному рухомому середовищі. Розроблені алгоритми та комп'ютерні програми розрахунку перехідних процесів передбачають стрибкоподібні зміни комутаційних струмів в обмотках намагнечування. Показано, що без врахування цього явища розрахунок перехідного процесу стає неможливим. Приводяться результати розрахунку перехідного електромеханічного процесу вузла живлення чотирьох виконавчих асинхронних моторів, заживлених спільним трансформатором.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробці і дослідженню нового підходу до методів аналізу і розрахунку магнітних полів електротехнічних пристроїв. Запропоновано новий напрямок в методах розрахунку електромагнітних полів, який базується на широкому використанні розривних функцій і передбачає одержання рішення в необмеженому просторі. Доведено ефективність такого підходу при розгляді тримірних і нелінійних задач. Одержано аналітичне рішення задачі розрахунку тримірного магнітного поля спрощеної математичної моделі кріогенератора з урахуванням кінцевої довжини магнітопроводу, поля тороідального трансформатора з витим стрічковим магнітопроводом з урахуванням кінцевої ширини сталевої стрічки та поля у сталевому листі і двошаровому просторі з урахуванням нелінійності кривої намагнічування. Розраховані вибіркові обмотки для вимірювання і компенсуючих пристроїв зовнішнього поля розсіювання електрообладнання.

  Скачати повний текст

Містяться результати вивчення рівнів іонізуючого випромінювання та магнітного поля промислової частоти в місцях розміщення атомних електростанцій (АЕС) та впливу цих чинників на організм. Показано, що АЕС і високовольтні електроустановки (відкриті розподільні пристрої, трансформаторні підстанції, лінії електропередач) є техногенними джерелами іонізуючої радіації (цезій-137) і магнітного поля промислової частоти. Встановлено, що при нормальній роботі АЕС вміст цезію-137 в грунті знаходиться в межах 6-44 Бк/кг, у воді водоймищ - від 0,002 до 5,4 Бк/л, рівень магнітного поля на робочих місцях обслуговуючого персоналу електроустановок знаходиться в межах від 170 до 2000 мкТл, а в місцях проходження трас ЛЕП - від 0,1 до 38 мкТл, в населених місцях - від 0,1 до 23 мкТл. Результати біолого-гігієнічних досліджень, виконаних на лабораторних білих щурах-самках свідчать про те, що сумісна дія цезію-137 і магнітного поля в різні періоди експерименту викликали зміни з боку показників нервової системи, біохімічних процесів, імунної системи, репродуктивної функції. На основі виконаних досліджень рекомендовано для населення гігієнічний норматив на сумісну дію цезію-137 і магнітного поля 50 Гц, який становить 0,2 мкТл, а також розроблені інші заходи по охороні здоров'я населення.

  Скачати повний текст

Досліджено систему використання низькопотенційних теплових вторинних енергоресурсів для гарячого водопостачання на прикладі комбінованої масляно-випарної системи охолодження трансформаторів. Встановлено, що використання системи охолодження знижує температуру масла в баці трансформатора, збільшує номінальну потужність на 5 - 10 %, зменшує різницю температур між верхніми та нижніми шарами масла, що скорочує знос ізоляції та збільшує термін її служби. Отримано теоретичні та експериментальні залежності, які дозволяють точно розрахувати густину теплового потоку на поверхні обмотки та визначити розмір поперечного перерізу витка проводу обмотки. Розроблено, запроектовано та впроваджено дослідний промисловий зразок комбінованої масляно-випарної системи охолодження трансформатора ТСМА 100/6.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробці методів аналізу неповнофазних режимів у системах електропостачання власних потреб електростанцій, у яких застосовано короткозамкнуті асинхронні двигуни з глибокозапасними роторами. Викладено метод синтезу параметрів заступних схем враховуючих витиснення струму в роторі в неповнофазних режимах для даного типу двигунів. Синтез проведено на основі каталожних екпериментальних даних методом мінімізації. З використанням даних схем розроблено математичну модель та проаналізовано неповнофазні режими власних потреб за умов обриву фази в мережі, що живить. Відносно окремих двигунів, проаналізовано диференційні рівняння, а для групи двигунів методом послідовного наближення, з використанням комплексних схем елементів для струмів прямої, оберненої та нульової послідовностей. Доведено, що за умов неповнофазних режимів, за нявності коефіцієнта завантаження двигунів 0,6 - 1 втрати у статорі зростають у 2 - 3 рази, у роторі в 5 - 10 разів, у сталі в 1 - 2 рази, ковзання збільшується в 1,8 - 2 рази. Допустима тривалість роботи асинхронного двигуна (АД) у випадку обриву фази мережі, що живить, складає 0,5 - 2 хвилини. Втрати в АД зростають ще більше у разі розземленої нейтралі резервного трансформатора. Приведено аналіз існуючих пристроїв релейного захисту (РЗ) від неповнофазних режимів, зазначено недоліки. Запропоновано пристрій РЗ від неповнофазних режимів АД і трансформатора, що живить, заснований на використанні фільтрів струмів та напруги оберненої послідовності, фазних струмів АД і трансформатора, струму заземленої нейтралі трансформатора, суми та різниці фазних струмів в АД. Доведено переваги розроблених пристроївзахисту, що мають більш високу чутливість.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розробки шляхів кількісного та якісного поліпшення перетворення електричної енергії. Обгрунтовано спосіб підвищення енергетичних показників широтно-імпульсного перетворювача шляхом введення до силової схеми насичувальних трансформаторів і динамічних характеристик за рахунок застосування нових структур управління та регулювання, що дозволяють досягти максимальної швидкодії в системі. Розроблено електричні принципові схеми функціональних вузлів, які дозволять побудову нових перетворювачів з поліпшеними енергетичними і динамічними характеристиками, а також модернізацію вже існуючих.

  Скачати повний текст

Розроблено пристрій для діагностування дефектів кліток короткозамкнених (КЗ) роторів асинхронних двигунів (АД) потужністю до 100 кВт. Проведено аналіз і порівняння ефективності відомих методів і засобів неруйнівного контролю та технічного діагностування обмоток КЗ роторів АД, здійснено їх класифікацію. На підставі аналізу похибок процесу діагностування КЗ кліток запропоновано способи їх зменшення та усунення на етапі розробки пристрою та в процесі обробки контрольованих сигналів. Досліджено новий трансформаторний спосіб і пристрій для діагностування дефектів у КЗ клітках, що базується на використанні індуктора з розімкненою магнітною системою, за допомогою якого підвищено чутливість і точність діагностування дефектів у роторах з закритими пазами. Створено математичні моделі для дослідження запропонованої конструкції індуктора. Висвітлено методики проведення досліджень. Визначено поріг чутливості пристроїв для контролю та діагностування КЗ кліток роторів АД.

  Скачати повний текст

Досліджено питання удосконалення розрядного кола генераторів сильних імпульсних магнітних полів з узгоджуючими трансформаторами для створення ефективних високочастотних генераторів різної потужності, насамперед, для енергоощадних електрофізичних технологій. Наведено результати теоретичного аналізу перехідних процесів у розрядному колі генератора з узгоджуючими пристроями нових типів - коаксіальним і сегментним трансформаторами. Для проведення аналізу використано методи теорії електричних кіл з використанням запропонованих схем заміщення трансформаторів за методами теорії електромагнітного поля. Наведено методику розрахунку параметрів коаксіального та сегментного трансформаторів. Розроблено схему потужного кільцевого генератора з узгодженням, завдяки якій вирішено проблему синхронної роботи модулів ємнісного нагромаджувача енергії та проблему узгодження навантаження. Проаналізовано аварійні режими, що можуть виникнути у розрядному колі кільцевого генератора, доведено ефективність і надійність його роботи. Створено високочастотні магнітно-імпульсні установки різної потужності з коаксіальним і сегментним узгоджуючими трансформаторами.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання розробки та дослідження двопараметричних електромагнітних методів і пристроїв, що їх реалізують, для безконтактного одночасного контролю електричних і геометричних параметрів суцільних немагнітних виробів у зондувальних магнітних полях різної орієнтації. Розроблено алгоритм і модифікації вихорострумового методу одночасного контролю радіуса й електропровідності немагнітних виробів, базуючись на використанні трансформаторного, параметричного та комбінованого перетворювачів в абсолютному та диференціальному варіантах. Розглянуто модифікації двопараметричного диференціального методу без та з відбудуванням одного параметра від іншого. Наведено схеми включення двопараметричних трансформаторного, параметричного та комбінованого електромагнітних перетворювачів, що працюють у диференціальному варіанті. Отримано експериментальні результати спільного визначення двох параметрів немагнітних виробів на конкретних зразках. Одержано співвідношення для розрахунку методичних похибок спільних вимірів радіуса та питомої електричної провідності циліндричних виробів диференціальними вихорострумовими перетворювачами різних типів.

  Скачати повний текст

Досліджено проблеми керування режимами розподільних електричних мереж міст, що працюють за умов низької кореляції графіків напруги та реактивної потужності. Розвинуто методологію дослідження режимів даних мереж, запропоновано та обгрунтовано нову структуру гнучких систем, побудовану на базі фазоперемикальних вольтододавальних трансформаторів (ВДТ) з електронним керуванням. Вперше досліджено роботу трансформатора сумісно з розподільними мережами міст за умов живлення його первинної обмотки від джерел напруги, а вторинної - від джерела струму. Запропоновано критерії, параметри, методи та способи керування режимами розподільних мереж з ВДТ, структуру та параметри гнучких систем.

  Скачати повний текст

Розроблено математичний метод і комп'ютерні алгоритми аналізу ферорезонансних режимів роботи електромагнітних пристроїв систем керування з використанням моделі чутливостей до початкових умов. Використання цієї моделі надало можливість створити загальний метод аналізу ферорезонансних режимів, який дозволяє розв'язати задачу в комплексі: проаналізувати перехідні та усталені режими роботи на базі спільного математичного апарату. За результатами аналізу усталеного режиму визначено його стійкість, що для даного класу задач є питанням принциповим, а також необхідні умови виникнення ферорезонансних режимів. Розроблено алгоритми та пакети прикладних програм аналізу ферорезонансних режимів роботи для трансформаторів, магнітних підсилювачів, феромагнітних помножувачів частоти, а також послідовних ферорезонансних частотних реле.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення надійності сільських електричних мереж шляхом розробки нових нетрадиційних методів і засобів неруйнівного автоматизованого контролю та діагностування стану ізоляції. Встановлено функціональні залежності струму витоку опорних ізолянтів (35 кВ) від факторів навколишнього середовища та розрядних напруг. Зазначено, що дані залежності є необхідною передумовою для розробки пристроїв неруйнівного безперервного контролю забруднення ізоляції. Запропоновано та реалізовано новий нетрадиційний спосіб контролю за станом ізоляції в мережах з ізольованою нейтраллю, що базується на використанні струмів витоку опорних ізолянтів без застосування трансформаторів напруги.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання забезпечення раціонального використання електричної енергії електроспоживачами, які підтримують функціонування технологічних процесів сільськогосподарського виробництва, шляхом місцевого регулювання напруги технічними засобами на базі вольтододаткових трансформаторів. На підставі розробленої методики визначено вихідну напругу засобу місцевого регулювання для типових варіантів одночасної експлуатації електроспоживачів у технологічних процесах, що враховує оптимальне значення напруги їх живлення та втрати напруги у лініях. Математичне моделювання базувалося на теоріях електричних кіл та машин і використовувало запропоноване узагальнення та систематизацію існуючих варіантів з'єднання обмоток вольтододаткового трансформатора до груп сполучення обмоток. Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено за виробничих умов, що застосування пристрою місцевого регулювання напруги на основі вольтодадаткового трансформатора дозволяє підтримувати визначену вихідну напругу, забезпечувати раціональне використання електроенергії та підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва.

  Скачати повний текст

Розроблено схему пристрою вибору ушкодженої фази на базі реле, що випускаються серійно. Експериментально перевірено на фізичній моделі 6 кВ працездатність цієї схеми. Встановлено залежності кратностей перенапруг від параметрів мережі, приєднувального трансформатора та величини резистора у його нейтралі. Досліджено вплив струму резистора на характер протікання дугового замикання. Виявлено закономірність протікання процесів під час автоматичного шунтування ушкодженої фази на землю та показано доцільність його вживання для скорочення тривалості дугових замикань. Встановлено можливість зниження теплового нагрівання обмежувачів перенапруг у режимах замикання фази на землю за рахунок їх автоматичного перемикання з лінійної на більш низьку напругу після створення штучного глухого замикання. З метою розв'язання системи диференційних рівнянь 18-го порядку використано неявний метод Ейлера.

  Скачати повний текст

Наведено методи підвищення достовірності підрахунку вісей, конструкцію точкового колійного датчика, структурну схему пристрою підрахунку вісей. Розроблено математичну модель трансформаторного диференційного колійного датчика, з використанням якої досліджено вплив конструкційних та електричних параметрів датчика на його вихідний сигнал. Надано рекомендації щодо вибору цих параметрів. Синтезовано оптимальний та запропоновано квазіоптимальний приймач для виявлення вихідного сигналу колійного датчика на фоні завад. Розроблено адаптивний алгоритм та метод самотестування працездатності пристроїв підрахунку вісей. Проаналізовано вплив різних видів структурного резервування на достовірність підрахунку вісей.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель електромеханічної системи вентильно-трансформаторний інвертор - асинхронний двигун (ВТІ - АД), що описує статичні процеси в системі, яка відрізняється від відомих урахуванням нелінійної взаємодії між електрорушійною силою (ЕРС) обертання та ЕРС джерела, обумовленого наявністю в схемі вентильних елементів. Розроблено математичну модель електромеханічної системи ВТІ - АД, що описує динамічні процеси в електроприводі за умов варіювання параметрів схеми та системи керування електроприводом, яка відрізняється від відомих урахуванням провідності різноманітних вентилів, а також урахуванням специфічного трансформаторного зв'язку між джерелом напруги, двигуневим навантаженням і однофазними, інвертувальними ланками. Обгрунтовано аналітичні залежності, що визначають раціональні значення керованих величин у всьому діапазоні варіювання механічних координат, обумовленому механічною характеристикою приводу; які відрізняються від відомих характерними особливостями схеми ВТІ та специфічними вимогами до тягового приводу, оснащеного автономним джерелом живлення.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі мономорфних і біморфних п'єзоелектричних перетворювачів та окремих вузлів датчиків тисків, які дозволяють оцінювати статичні та динамічні характеристики п'єзоперетворювачів під час їх проектування та експлуатації. Встановлено, що динамічні властивості гідравлічного вузла п'єзоперетворювача тиску істотно залежать від фізико-хімічних властивостей рідини та конструктивного виконання датчика. Наведено аналітичний вираз для передавальної функції біморфного п'єзоперетворювача гідродинамічного тиску, що працює у трансформаторному режимі. На підставі експериментальних досліджень п'єзоелектричних перетворювачів гідродинамічного тиску обгрунтовано метод та засоби вимірювання витрати рідких середовищ з похибкою не більше за один відсоток. Запропоновано конструкції п'єзоелектричних витратомірів рідких та газоподібних середовищ.

  Скачати повний текст

Розроблено нову систему АСКОЕ дистанцій електропостачання залізниць з новими функціями, що підвищують енергетичну ефективність електричної тяги, серед яких - раціональне переведення тягових підстанцій та диференційовані тарифи оплати за активну та реактивну електроенергію, контроль за раціональним електрообігрівом приміщень дистанцій електропостачання, прогнозування місячних витрат електроенергії тягових підстанцій, непрямий контроль за спрацьовуванням ресурсу тягових трансформаторів. Для реалізації цих функцій розроблено моделі раціонального переводу тягових підстанцій на диференційовані тарифи оплати за активну і реактивну електроенергію, а також раціонального електрообігріву приміщень. Теоретично обгрунтовано доцільність застосування методу "Гусениця" для прогнозування місячних витрат електроенергії дистанцій електропостачання.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему підвищення точності аналізу лінійних та лінійно-параметричних кіл з погано зумовленими матрицями коефіцієнтів їх систем рівноваги (внаслідок селективного характеру кіл) з урахуванням компонентів, які не описані підсистемами рівнянь вузлових напруг (трансформатори; джерела, керовані струмом; конвеєри струму; універсальні активні n-брамники; кола, описані S-параметрами тощо) шляхом усування методичної похибки, викликаної наявністю дублікацій "вирощуваного" параметра та зменшення операційної похибки. Розроблено числово-символьний метод аналізу - метод модифікацій, суть якого полягає в покроковому формуванні ("вирощуванні") матриці розв'язків системи рівнянь кола без попереднього складання матриці коефіцієнтів (в базисі вузлових напруг або у змішаному). Елементами такої матриці (формованої у зворотному базисі) є обернені підматриці окремих блоків, описаних підсистемами рівнянь вузлових напруг (у найпростішому випадку - це опори пасивних гілок), які утворюють дерево (піддерева) схеми та покроково об'єднуються "вирощуванням" зв'язків у вигляді провідностей та елементів, нерегулярних для цього базису. Формування мариці розв'язків у зворотньому базисі дозволяє на кожному кроці оцінювати параметричну похибку та обирати відповідну ієрархію вирощувань. З використанням розробленого методу наведено розв'язання задач аналізу лінійних та лінійно-параметричних кіл (джерела вторинного електроживлення, кола на ємностях, що перемикаються (SC), проведено синтез SC-фільтрів за ARC-прототипами без спотворень головної карти нулів-полюсів), а також пошук полюсів функцій кола та розв'язання задач імпедансної томографії (одержання проекцій та відновлення картини розподілення провідностей шару фантома).

  Скачати повний текст