Досліджено електромагнітні та теплові процеси в електротехнічному комплексі індукційного нагріву для заготовок вугільно-графітових блоків. Розроблено об'єктно-орієнтовані моделі системи індуктори - мундштук - вугільно-графітова маса на етапах підготовки та пресування. З застосуванням удосконалених методів комп'ютерного моделювання встановлено залежності магнітних, електричних і енергетичних параметрів індукторів з урахуванням параметрів трансформаторів живлення, особливостей конструкції, нелінійності електро- і теплофізичних властивостей. Удосконалено режим розігріву, схему встановлення термопар. Визначено оптимальні співвідношення температурних завдань, що дозволило скоротити тривалість підготовчого етапу, витрати електроенергії, стабілізувати температури робочої поверхні та підвищити якість заготовок.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано новий підхід до вивчення закономірностей динаміки плавлення шихти в робочому просторі дугових сталеплавильних печей і тепломасообмінних процесів. Розроблено математичні моделі процесу плавлення металошихти в дугових печах. Визначено можливість застосування створених математичних моделей для несиметричних багатовантажних печей за наявністю об'ємних додаткових джерел теплоти. Одержано раціональні маси та схеми завантаження, а також співвідношення шихтових матеріалів. Розроблено математичні моделі теплової роботи паливнокисневих пальників. Теоретично доведено доцільність часткової заміни теплоти електричних дуг теплотою спалюваного газу з метою зменшення промислових витрат.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання удосконалення методів оцінки надійності структурно-складних схем систем електропостачання та живучості вузлів навантаження. Проаналізовано методи розрахунку надійності захисного комутаційного апарата, що допомагає враховувати помилкові спрацьовування засобів релейного захисту, а також відмови в спрацьовуванні системи відключення захисного комутаційного апарата з випадковою появою струмів короткого замикання у зоні дії максимального струмового захисту. Розроблено математичну модель надійності системи "елемент, що захищається - основний захист - резервний захист" з урахуванням відмов у спрацьовуванні двох захисних комутаційних апаратів. Досліджено ймовірність відмов у спрацьовуванні системи автоматичного введення резерву на секційному вимикачі з коротким замиканням в лінії, що відходить від вузла навантаження на основі системи рівнянь. Наведено статистичні дані про відмови електрообладнання напруги та визначено відповідні параметри потоку відмов. Викладено методики оцінки надійності структурно-складних схем з урахуванням трьох видів відмов обладнання, а також живучості вузлів навантаження.

  Скачати повний текст

Вперше доведено можливість застосування релейних систем керування для одночасного усунення фрикційних автоколивань, одержання потрібних статичних і динамічних показників якості у разі забезпечення квазіінваріантності до параметричних і координатних збурень. Одержано аналітичні вирази для коефіцієнтів зворотних зв'язків усіх синтезованих релейних систем керування. Наведено рекомендації щодо вибору релейної системи керування залежно від умов роботи й вимог, які пред'являють до електроприводів із фрикційним навантаженням. Розроблено експериментальну установку, за допомогою якої перевірено адекватність головних теоретичних висновків і результатів математичного моделювання реальним фізичним процесом.

  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

Уперше наведено аналітичний опис вольтамперної характеристики (ВХ) для будь-якої тривалості дії напруги дотику. Доведено, що коефіцієнти апроксимальних функцій ВХ тіла людини для конкретного її стану й умов дотику до струмопровідних частин (СЧ) постійної напруги не залежать від значення напруги дотику (до початку необоротних процесів у тілі) та змінюються в часі. Показано, що кореляційний зв'язок між визначальними статистичними коефіцієнтами апроксимальних функцій ВХ у представницькій групі людей відсутній. На підставі наукового положення про взаємозалежність параметрів, що зумовлюють виникнення необоротних процесів і характеризують електрофізичні властивості тіла людини, уперше розроблено імовірнісну модель виникнення необоротного процесу під час дії на людину постійної напруги, що враховує весь діапазон ВХ спільноти людей, площ дотику до СЧ.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано метод "парціальних реакцій" (ПР) для розрахунку характеристик реакцій лінійних фільтрів динамічних моделей оцінки електромагнітної сумісності на нестаціонарні та стаціонарні випадкові перешкоди, в якому фільтр зображується як паралельно ввімкнені інерційні ланки. Апробовано уніфікований метод "стаціонарних парціальних реакцій" (СПР) для розрахунку характеристик реакцій, який відрізняється зображенням стаціонарної випадкової завади як результат проходження білого шуму крізь лінійну систему, що забезпечує повну уніфікацію розрахунків характеристик реакцій. Отримано в закінченому вигляді аналітичні вирази для визначення кореляційних функцій і дисперсій парціальних реакцій фільтрів на нестаціонарні процеси, а також для взаємних кореляційних зв'язків між даними реакціями. На основі запропоновних методів ПР і СПР розроблено аналітичний метод розрахунку доз коливань напруги, які викликаються дуговими сталеплавильними печами.

  Скачати повний текст

Розвинуто теоретичні положення аналізу перехідних процесів в електротехнічних комплексах (ЕТК), що містять асинхронний електроприлад (ЕП), у разі живлення від протяжної лінії (ЛЖ) в усталених і перехідних режимах, від параметрів ЛЖ. Установлено ефективність і доцільність, а також наявність обмежень за умов застосування ступінчатих поперечної та поздовжньої компенсації реактивного струму, який споживається ЕП за різних режимів роботи, шляхом включення паралельно (послідовно) з АД батарей статичних конденсаторів (КБ). Розроблено методику вибору параметрів паралельних і послідовних КП, з застосуванням якої визначено переваги та недоліки кожного зі способів компенсації реактивного струму ЛЖ, установлено переважність їх застосування залежно від режимів робіт ЕП і особливостей схеми живлення. Визначено збіжність результатів теоретичних і експериментальних досліджень, оцінено техніко-економічну ефективність застосування ступінчатої компенсації реактивного струму, який споживається АД.

  Скачати повний текст

На підставі результатів дослідження процесу нагрівання газу стабілізованою електричною дугою показано, що основними недоліками елекродугових нагрівачів (ЕДН), які використано під час проведення даного дослідження, є низький ресурс роботи електродів і коефіцієнт корисної дії (ККД). Виявлено конструктивні рішення та умови, що сприяють тривалій та ефективній роботі ЕДН. Створено секціонований катодний вузол для ЕДН, що працюють на агресивних робочих газах із захистом катода інертним середовищем (Ar) низького тиску. Визначено, що ерозія вольфрамового катода в такого ЕДН на порядок нижче відомих даних у разі зменшення витрат Ar в 100 разів і який може працювати в режимі плазменного катода. Розв'язано систему диференціальних рівнянь, що описує взаємодію позитивного стовпа, неелектропровідної області та стінки розрядного каналу в замкнутій формі, узагальнено експериментальні дані та представлено у вигляді графіків і критеріальних залежностей. Розроблено ЕДН із секціонованим катодним і анодним вузлами з розподіленими силою струму та витратою газу для плазмохімічної переробки вугілля потужністю 350 кВт, з тепловим ККД 0,78 і ресурсом роботи 500 - 1 000 годин. Основні вузли спроектовано з застосуванням системи тривимірного твердотілого проектування Компас-2D.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано застосування штучної нейронної мережі прямого поширення спільно з методами простору станів для одержання перехідного процесу скінченної тривалості без перерегулювання. Розроблено спосіб формування навчальної множини, алгоритм вибору структури нейроконтролера та запропоновано як еталонний під час навчання нейронної мережі використовувати цифровий регулятор з різною тривалістю кроків квантування, що дозволяє одержати оптимальний за швидкодією перехідний процес для будь-якого кута завдання. Розроблено стенд системи керування реверсивним перетворювачем, за допомогою якого експериментально підтверджені результати теоретичних розрахунків і комп'ютерного моделювання.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему енергозбереження у зовнішньому освітленні міст і підвищення ефективності освітлення на базі створення дистанційних систем керування та контролю режимами роботи освітлювальних установок. Розроблено науково-технічні засади побудови енергоекономічних світильників для зовнішнього освітлення завдяки використанню індивідуальних регулювальних пристроїв у комплекті: газорозрядна лампа - пускорегулювальний апарат з додатковим дроселем. Створено метод побудови кривих сил світла світильників зовнішнього освітлення з застосуванням локального згладжування сплайнів, що дозволяє підвищити точність світлотехнічних розрахунків. Розроблено модель освітлення дорожнього покриття вулиць і магістралей міста. Проведено дослідження світлотехнічних характеристик освітлювальної установки та наведено рекомендації з метою підвищення якості освітлення на підставі вітчизняних і закордонних норм щодо освітлення міст. За результатами досліджень розроблено системи та пристрої для практичної реалізації способів енергозбереження й ефективності у зовнішньому освітленні міст.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена обгрунтуванню вимог до швидкодії приладів захисту силових кіл приводу за системою тиристорний перетворювач-двигун (ТП-Д) підйомних механізмів від аварійних струмів, що виникають при різноманітних аномальних режимах тиристорного перетворювача. Особлива увага приділена аварійним процесам в приводі, що відбуваються при раптовому відключенні живлючої напруги. Проведено порівняльний аналіз ефективності сучасних швидкодіючих пристроїв захисту від аварійних струмів, видані рекомендації щодо підвищення ефективності захисту. Розроблена універсальна математична модель, що дозволить досліджувати нормальні і аварійні режими приводу. Модель використовується на виробництві при аналізі процесів, що відбуваються в приводі і в науково-дослідній організації при виборі варіантів приводу.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано технічні рішення, що забезпечують раціональну побудову та експлуатацію установок зовнішнього освітлення (ЗО). Запропоновано систему двостороннього живлення ділянок мереж ЗО з елементами стабілізації рівнів напруги. Досліджено способи телемеханічного керування режимами роботи джерел світла з передачею командної та контрольної інформації через силові проводи мереж освітлення каскаду ЗО. Розроблено автоматизовані керувальні комплекси установок ЗО. Розглянуто варіанти реалізації систем контролю та керування в установках зовнішнього освітлення з оцінкою їх ефективності за рівнем світлової віддачі.

  Скачати повний текст

Запропоновано спосіб вибору оптимальної конфігурації вторинного струмопідводу на підставі розрахунків, що дає змогу найбільш раціонально, у порівнянні з методами, які існують, підтримувати стабільні умови експлуатації електродів, що самі спікаються, і забезпечити енергоощаджувальний режим експлуатації рудовідновлювальними електропечами (РВП). Установлено, що для досягнення симетрії температурних полів даних електродів необхідне перевищення струмового навантаження контактних щік, звернених до футерівки на 10 - 20 % (залежно від типу печі) у порівнянні зі струмовим навантаженням контактних щік, звернених до центра печі - за рахунок цього забезпечується симетрія температурного поля електрода. Теоретично визначено та практично підтверджено взаємні впливи основних чинників, що формують характеристики режиму спікання електрода: електричний режим вторинного струмопідводу, теплові потоки ванни й електрода. Їх урахування дало змогу підвищити ефективність експлуатації електричного контуру РВП і одержати сталий технологічний режим роботи печі.

  Скачати повний текст

Удосконалено метод глибокого регулювання потужності й обгрунтовано принципи побудови енергоефективних електротехнічних систем високочастотної індукційної термообробки металів (ЕТС ВІТОМ) у разі зміни електричних параметрів навантаження та централізованого електроживлення декількох установок. Визначено умови виникнення критичних резонансних режимів (перенапруг основної та другої гармонік, неоднозначності регульованої характеристики) у системі індукційної обробки металів на базі двомостового резонансного інвертора з протифазним підключенням мостів до навантаження. Розроблено спосіб стабілізації параметрів ЕТС ВІТОМ для обмеження перенапруг основної та вищих гармонік, зривів інвертування та забезпечення однозначності регульованої характеристики за умов зміни параметрів навантаження. Визначено співвідношення параметрів реактивних елементів у системі з резонансним мостовим інвертором за умови реалізації максимальної потужності в навантаженні та розширення допустимого діапазону зміни його опору. Одержано нові залежності для визначення оптимальних параметрів ЕТС ВІТОМ, зменшення нестабільності їх режимів, зривів інвертування та перенапруг на навантаженні за рахунок використання блоків рекуперації електричної енергії. Розроблено математичні моделі ЕТС ВІТОМ з тиристорними резонансними мостовими інверторами та пристроями, що забезпечують адаптацію до нелінійних змін електричних параметрів навантаження у широких межах.

  Скачати повний текст

Розроблено методи перетворення вібросигналів у системах керування енергетичними установками на основі узгодженої фільтрації. Виконано теоретичне обгрунтування та сформовано узагальнену структуру узгодженого вторинного перетворення вібросигналів. Визначено властивості сигналів узагальненої структури, а також функціональні характеристики її блоків. Для різних задач систем керування запропоновано фільтрові, гетеродинні, дисперсійні та лінійно-частотно модульовані методи аналізу інформативних складових вібросигналу та розроблено їх функціональні моделі. За результатами проведеного моделювання створено принципові електричні схеми запропонованих методів і наведено оцінку стійкості функціонування розроблених пристроїв.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання теоретичного обгрунтування та реалізації мікропроцесорної системи керування тиристорним електроприводом постійного струму з покращеними функціональними властивостями. Запропоновано принцип змінювання інтервалу дискретності регулювання силового струму тиристорного електропривода, що забезпечує стабілізацію динамічних характеристик контура регулювання струму. Отримано закони регулювання струму з максимально можливою швидкодією. Виконано подальші дослідження систем з ідентифікацією та компенсацією навантаження приводу. Досягнуто покращання динаміки процесів регулювання його швидкості. Розроблено алгоритми швидкодіючої автоматичної настройки регуляторів струму та швидкості електроприводу з поширеною галуззю застосування.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Подано теоретичне обгрунтування концепції оцінювання тривалих енергетичних станів (ЕС) діючих систем електропостачання промислових підприємств (ДСЕПП). Вона базується на врахуванні конструктивно-експлуатаційних особливостей елементів ДСЕПП, стійких функціональних зв'язків між параметрами фактичних ЕС ДСЕПП і структурної надмірності ДСЕПП. Показано, що оцінювання втрат електроенергії (ВЕ) в ДСЕПП із структурною надмірністю вимагає оцінювання працездатності структурних станів ДСЕПП й запропоновано ефективний метод його здійснення. Встановлено, шо неприпустимо оцінювати ефективність топології мережі та структури ДСЕПП за ВЕ та надійністю методами функціонального аналізу і доцільно це робити методами імітаційного моделювання раціональної мережі.

  Скачати повний текст