Дисертація присвячена розробці регулятора дизель-генераторної енергетичної установки, що забезпечує високу стабільність частоти напруги, яка виробляється, і високу паливну економічність дизеля. Розроблено математичну модель збуреного руху дизель-генераторної енергетичної установки, формалізовані вимоги до якості електроенергії, що виробляється, а також вирішено задачу параметричного синтезу регулятора дизель-генераторної енергетичної установки, що дозволило отримати чисельні значення коефіцієнтів посилення регулятора, який забезпечує високу якість та меншу вартість електроенергії.

  Скачати повний текст

Розглядаються питання вдосконалення технічного діагностування тиристорних систем збудження (СЗ) потужних синхронних генераторів і електроприводів ТЕС з метою розробки і впровадження нових методів і засобів їх діагнозу. Строгість побудови технічного діагностування СЗ обгрунтовано вперше розробленими аксіомами і загальними критеріями. Запропонована нова класифікація об'єктів діагнозу, що дозволить комплексно здійснювати технічне діагностування СЗ потужних синхронних машин ТЕС. Розроблені нові методи діагнозу: метод діагностичних меж, що дозволить контролювати технічні стани СЗ генераторів електростанції, ідентичність їх настройки, виявляти несправності і здійснювати їх пошук; метод аварійних збурень, що дозволить оцінювати технічний стан СЗ в динамічних, безпечних режимах генератора; метод робочого діагностування, що відрізняється тим, що не містить перевірок в режимі холостого ходу турбогенератора, як вкрай неекономічного. Розроблено нові засоби діагностування: імітатор синхронного генератора і прилад контролю струморозподілу по щіткам генератора, призначені для реалізації запропонованих методів діагнозу СЗ. Основні результати роботи впроваджено в енергосистемах України.

  Скачати повний текст

В дисертації на основі розрахунків на математичних моделях усталених та перехідних режимів асинхронізованого генератора отримані аналітичні залежності параметрів режимів енергоблоку від режиму роботи генератора, характеристики залежностей рівнів струмів короткого замикання від часу та зовнішнього опору. Запропоновано обгрунтовані конструктивні рішення для забезпечення незалежності рівня напруги на власних потребах блоку від режиму роботи генератора. В результаті фізичного моделювання асинхронізованого генератора підтверджені основні результати, що отримані шляхом математичного моделювання.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням дослідження перехідних режимів синхронних генераторів з постійними магнітами (СГПМ), що мають місце в умовах експлуатації. Розроблена математична модель дозволяє у режимі раптового короткого замикання оцінити вплив параметрів генератора на величину коефіцієнта ударності, що визначає масо-габаритні показники та вартість генератора. Розроблена методика розрахунку геометрії полюсних наконечників дає можливість на етапі проектування отримати мінімальний або заданий коефіцієнт ударності. Аналітичне розв'язання задачі розподілу магнітного поля у робочому зазорі генератора дозволяє оцінити величину коефіцінта розсіювання відповідно до геометрії полюсної системи індуктора.

  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

Удосконалено метод визначення пускового моменту, який відрізняється тим, що для безпосереднього вимірювання інформативного параметра у місці його виникнення застосовано торсіонний сенсор, а для вилучення методичної похибки - покроковий режим роботи приводного двигуна. Точність вимірювання пускового моменту зростає у 2 - 3 рази порівняно з відомими засобами. Розроблено математичну модель вимірювального каналу у вигляді системи нелінійних диференціальних рівнянь та отримано аналітичні залежності для розрахунку тривалості перехідних процесів. Запропоновано структурну схему інформаційно-вимірювальної системи та алгоритм її роботи. Проаналізовано похибки вимірювання пускового моменту та розраховано показники вірогідності контролю. Наведено методики інженерного проектування, метрологічної атестації та проведено експериментальні дослідження.

  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

Запропоновано вдосконалений комплексний метод захисту асинхронних електродвигунів, а також синтезовано і реалізовано пристрої, які дозволяють проводити захист і контроль основних параметрів електродвигунів у пускових, аварійних та анормальних режимах. За допомогою розроблених математичних моделей здійснено можливе визначення оптимального місця встановлення давача і параметрів спрацювання струмового та температурного органів захисту. Розроблено методику контролю і комплексного захисту, відповідне програмне забезпечення.

  Скачати повний текст

Створено системи управління асинхронними вентильними стартер-генераторами (АВСГ). На підставі розширеної кодоімпульсної обробки інформації розроблено узагальнену структуру системи управління АВСГ, що містить додаткові зворотні зв'язки за електричною частотою ротора, струмами та напругами каналів відбору потужності. Проведено порівняльний аналіз ефективності використання алгоритмів широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) в АВСГ. Розроблено математичний апарат синтезу алгоритмів дискретного цільового регулювання гармонічного складу вихідної напруги АВСГ для оптимізації заданого параметра якості або залежного енергетичного показника у ШІМ. Наведено інженерні методики їх розрахунків.

  Скачати повний текст

Досліджено електрохімічну поведінку та корозійно-механічну тривкість нових високоміцних хромомарганцевих сталей для енергетики з урахуванням умов їх експлуатації. Розроблено методичні підходи до оцінки працездатності даних матеріалів та рекомендації щодо її підвищення. Встановлено оптимальні параметри катодного захисту сталей від локальної корозії та корозійного розтріскування в гарячих розчинах хлориду натрію та дихлориду міді. Висвітлено перспективи протикорозійного захисту даних матеріалів поліуретановою та кремнійорганічними полімерними композиціями.

  Скачати повний текст

Створено уточнену математичну модель багатополюсної електичної машини змінного струму, згідно з якою зовнішнє магнітне поле в просторі за межами машини описується сумою дипольного магнітного моменту і мультипольного "власного" магнітного моменту, який визначається числом пар полюсів машини. Наведено статистично-імовірнісні моделі електричних машин змінного струму як джерел магнітного поля струмів, індукційного та залишкового магнітного полів, які доповнюють уточнену модель і дозволяють здійснити прогнозування магнітної обстановки поблизу електричної машини. На базі уточненої математичної моделі розроблено конструкцію багатополюсної електричної машини зі зниженим рівнем магнітного поля. Особливістю таких машин є введення до їх складу високоефективної системи автоматичної компенсації, яка дозволяє забезпечити високу ефективність зниження зовнішнього магнітного поля на далекій і близькій відстанях від корпуса електричної машини.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачу параметричного синтезу системи регулювання частоти та напруги електроенергії, виробленої автономною енергоустановкою малої потужності. Розроблено новий підхід до вибору параметрів ПІ-регулятора нелінійного об'єкта управління, що базується на апроксимації вихідної системи ансамблем лінійних систем, отриманих в результаті лінеаризації відносно множини можливих положень рівноваг. Запропоновано критерії оцінки якості ансамблю перехідних процесів, обумовленого множиною припустимих відхилень від положення рівноваги. Задачу параметричного синтезу зведено до проблеми прийняття рішень за умов невизначеності.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання статистичного підходу до технічного діагностування електротехнічного та енергетичного обладнання, яке працює у циклічному режимі. Побудовано нові математичні моделі діагностичних сигналів у вигляді лінійних періодичних процесів. Розроблено методи статистичного спектрального аналізу даних сигналів із застосуванням моделей дійсних гармонізованих випадкових процесів, а також методи статистичного імітаційного моделювання реалізацій лінійних періодичних процесів. Запропоновано й обгрунтовано нові діагностичні ознаки - стрибки спектральної функції діагностичних процесів. Створено макет інформаційно-вимірювальної системи для здійснення діагностики дизель-електричних генераторів 5Д70 та проаналізовано його метрологічні характеристики з використанням методу статистичної лінеаризації.

  Скачати повний текст

Розроблено методику оптимізації закономірностей регулювання напруги та її частоти за умов керованого пуску інерційних електроприводів з асинхронними двигунами (АД), зокрема, гіросистем, на підставі встановлених вимог до часу готовності, струму, потужності або їх сукупності. Запропоновано математичну та фізичну моделі короткозамкнених АД з відносно масивними феромагнітними вкладками у пазах ротора. Спільне використання таких АД та амплітудно-частотного керування ними істотно покращує ряд властивостей регульованих електромеханічних систем.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі, методики, алгоритми та комп'ютерні програми методу аналізу електромагнітних процесів і розрахунку робочих характеристик. Досліджено квазістаціонарні та динамічні режими. Наведено схемні розв'язання та рекомендації щодо проектування асинхронних генераторів з вентильним і вентильно-ємнісним збудженням (АГ з ВЗ та ВЄЗ). За допомогою розробленого методу, фізичного моделювання АГ з ВЗ та ВЄЗ (перетворювач АГ виконано за схемою автономного інвертора напруги) проведено дослідження їх режимів. З'ясовано особливості процесів електромеханічного перетворення енергії в АГ. Обгрунтовано можливість одержання в АГ з ВЗ синусоїдної напруги, доцільність використання АГ з широтно-імпульсною модуляцією напруги та АГ зі з'єднанням статорної обмотки у трикутник і несиметричним ВЄЗ. Визначено доцільні фіксовані від'ємні ковзання для проведення збудження АГ з ВЗ. Сформульовано необхідні та достатні умови самозбудження АГ з ВЗ від залишкової ЕРС. Описано умови одержання синусоїдної напруги в АГ з ВЄЗ. Вміщено теоретичні результати дослідження АГ з ВЄЗ на базі компенсаційного випрямляча. Висвітлено базові схемотехнічні рішення АГ з ВЗ і ВЄЗ та джерел живлення, зварювальної дуги на базі АГ. Розвинуто системний підхід до проектування АГ.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі, проведено аналіз та синтез структур регульованого електроприводу (ЕП) за системою "однофазний тиристорний перетворювач напруги - асинхронний двигун з трифазними обмотками статора малої потужності та фазозсувним конденсатором". Специфіка такої системи полягає у різноманітності простих схемо-технічних рішень і в складності електромагнітних та електромеханічних процесів, обумовлених якістю напруг та струмів в елементах ЕП. Розроблено узагальнену математичну модель, що враховує ЕРС обертання, несиметрію та несинусоїдальність струмів та напруг, дозволяє проводити порівняльний аналіз різних схем силової частини ЕП. На її базі досліджено динамічні, механічні, енергетичні та регулювальні характеристики системи. Обумовлено вибір раціональних схемо-технічних рішень і проведено оптимізацію параметрів силових елементів ЕП. Функціональні можливості даної системи реалізуються за двома основними напрямками - регулюванням швидкості обертання в обмеженому діапазоні та мінімізацію втрат потужності у разі змінного навантаження.

  Скачати повний текст

Визначено основні принципи та методологію побудови проектних математичних моделей (ММ) і організації проектного синтезу регульованих асинхронних двигунів (РАД) на основі системного підходу та методів системного аналізу. Розроблено ММ для аналізу електромагнітних, електромеханічних і теплових процесів в усталених і перехідних режимах роботи двигуна. Вдосконалено методики на наведено ММ для розрахунків додаткових магнітних втрат, механічних та віброакустичних показників. Систематизовано проектні критерії РАД. Запропоновано ММ проектних критеріїв і функціональних показників. Розроблено програмні комплекси для автоматизованого синтезу, аналізу й оптимізації РАД у системах електроприладу "напівпровідниковий перетворювач напруги - асинхронний двигун" і "напівпровідниковий перетворювач частоти з автономним інвертором напруги - асинхронний двигун".

  Скачати повний текст

Розроблено методи визначення енергетичних показників і параметрів схеми заміщення, а також паспортних даних асинхронного двигуна без його навантаження під час синусоїдальної напруги живлення. Визначено вимоги до структури автоматизованого електромеханічного комплексу для ідентифікації параметрів короткозамкнених асинхронних двигунів та його елементної бази. Наведено математичний опис і лінеаризацію структурних ланок системи електропривода автоматизованного комплексу. Розроблено закон автоматичного цифрового керування амплітудою синосоїдальної напруги живлення статора двигуна під час ідентифікації його параметрів. Визначено вплив налогодження цифрового регулятора та параметрів системи автоматизованого комплексу. Запропоновано програми та методики ідентифікації параметрів короткозамкнених асинхронних двигунів за допомогою автоматизованого комплексу.

  Скачати повний текст