Дисертація присвячена проблемі підвищення ефективності виготовлення газорозрядних ламп шляхом автоматизації процесів контролю якості та класифікації їх розрядних трубок (пальників). Розроблена нова методика контролю і класифікації, яка основана на ідеї поелементного аналізу фотозображень з використанням безконтактних методів визначення геометричних характеристик об'єктів циліндричної форми. Наводяться результати розробки і досліджень методів та математичної моделі вимірювального процесу, виконана оптимізація його параметрів, що дозволило мінімізувати похибки вимірювань. Побудовано алгоритм автоматичного контролю та класифікації і технічно його реалізовано з використанням системи технічного зору. Виконана оцінка техніко-економічних показників автоматизованої системи, наводяться дані про її ефективність в процесі експлуатації.

  Скачати повний текст

Проаналізовано процеси, що відбуваються в приводі за системою ПЧ - АД, яка працює у пуско-гальмових режимах, під час комутації ключів автономного інвертора напруги (АІН) з частотою широтно-імпульсної модуляції (ШІМ), електричних, електромагнітних і електромеханічних процесів в асинхронних електроприводах під впливом вихідної напруги інвертора, що формується за різними варіантами методу ШІМ, широтно-імпульсного й амплітудно-імпульсного регулювання. Особливу увагу приділено дослідженню внутрішніх комутаційних процесів в АІН і аварійних процесів приводу, що відбуваються у разі раптового відключення напруги живлення. Проведено порівняльний аналіз 73 варіантів формування вихідної напруги АІН. Розроблено рекомендації щодо їх ефективного застосування. Запропоновано універсальний програмний комплекс "MCF - Hicham", за допомогою якого досліджено нормальні й аномальні режими приводу в природних трифазних осях без проміжного переходу від двофазного представлення, що широко застосовується, до трифазної системи координат.

  Скачати повний текст

Установлено закономірності, притаманні процесам перетворення енергії у машинах подвійного живлення, які дозволяють одержати залежності між струмами фазного ротора, потокозчепленням і струмами статора, а також електромагнітними параметрами асинхронної машини. Відзначено, що виявлені закономірності забезпечують компенсацію поля статора у разі статичних і динамічних режимів роботи за умов векторного керування машиною у колі ротора та надають електроприводу з машиною подвійного живлення властивостей електроприводу з компенсованою машиною постійного струму незалежного збудження. Виведено умови синхронізації сигналів керування з вектором напруги статора, що забезпечило формування керувального впливу у цифрових системах зазначеного керування асинхронним електродвигуном, що має фазний ротор, це дозволило значною мірою покращити експлуатаційні й енергетичні характеристики електроприводу.

  Скачати повний текст

Формалізовано підхід, що узагальнює та доповнює теорію створення архітектур сучасних електроприводів (ЕП) і синтезу фільтрокомпенсувальних пристроїв - складових електротехнічних комплексів, для покращання електромагнітної сумісності контуру перетворення електричної енергії з живильною мережею та навантаженням. Проведено градацію рівнів вимог та їх відповідність умовам електромагнітної сумісності ЕП, симетрованих з живильною мережею та навантаженням. Досліджено електромагнітні процеси та підтверджено можливість досягнення необхідного рівня електомагнітної сумісності у разі ШІМ напруги живлення електричного двигуна шляхом застосування електричних фільтрів. На базі методу чотириполюсника розроблено методику формування структур електричних фільтрів, що дозволяє синтезувати їх нові варіанти як комбінації функціональних ланок - суб'єктів фільтрації загальнофільтрувального комплексу. Доведено залежність між якістю перетворення електричної енергії в ЕП змінного струму з контуром імпульсного перетворення напруги живлення асинхронного двигуна (АД) та режимами їх функціонування, що дозволило розробити рекомендації щодо рівня припустимих і можливих відхилень форм кривих струму та напруги від синусоїдних. Запропоновано та досліджено алгоритм компенсації впливу параметрів вихідного фільтра на характеристики ЕП. Досліджено новий ефект, врахування якого дозволяє визначити рівень виконання захисних функцій відповідними пристроями перетворювального контуру. Доведено необхідність та модернізовано імпульсний перетворювач ШІМ-напруги комплектного ЕП елементами захисту від "довгих" імпульсів наднапруг.

  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

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення ефективності використання електричної енергії шляхом удосконалення методів і засобів інформаційного забезпечення задач керування режимами електроспоживання промислових підприємств з використанням оперативної та достовірної інформації про поточні параметри цих режимів за умов застосування автоматизованих систем контролю електроспоживання (АСКЕ). Запропоновано підхід, виконано специфікацію та розроблено алгоритм визначення в АСКЕ якісних параметрів електроспоживання з метою забезпечення комплексних розрахунків за електроенергію з врахуванням її якості. Розроблено структурні схеми й алгоритми функціонування базового комплексу технічних засобів АСКЕ та комплексний алгоритм визначення характеристик електроспоживання на базі миттєвих значень напруги та струму з використанням розробленого способу визначення симетричних складових напруги. Наведено способи підвищення точності та достовірності обліку електроенергії та контролю поточних параметрів режимів електроспоживання.

  Скачати повний текст

Досліджено електромагнітні процеси, питання ідентифікації та автоматичного керування за аварійних режимів в асинхронному електроприводі (ЕП) на базі автономного інвертора напруги (АІН) з широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ). Розроблено математичний опис та імітаційну модель зазначеного ЕП, яка дозволяє враховувати дискретні властивості та несинусоїдну форму вихідної напруги (струму) інвертора, нелінійність кривої намагнічування двигуна. З застосуванням методів операторного зображення, узагальнених векторів, еквівалентних джерел розраховано електромагнітні процеси, які відбуваються в асинхронному ЕП з АІН-ШІМ за аварійних режимів, а саме: внутрішнього короткого замикання в інверторі, провалах і відновленні напруги мережі живлення ЕП, неповнофазних режимів інвертора, спричинених зникнення одного чи декількох керуючих імпульсів на його силових ключах. На підставі результатів проведеного аналізу електромагнітних процесів одержано аналітичні залежності для інженерного розрахунку. Запропоновано ефективні способи ідентифікації та автоматичного керування асинхронним ЕП з АІН-ШІМ за аварійних режимів, що дозволяють запобігти виходу з ладу силових елементів електропривода під час експлуатації.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  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

Дисертація присвячена дослідженню і розрахунку електромеханічних процесів асинхронних частотно-регульованих (ч-р) електроприводів і керуванню цими електроприводами. Наведено якісний та кількісний аналіз електромеханічних процесів у стаціонарних пускових і робочих режимах асинхронного двигуна під час живлення від різних типів інверторних перетворювачів частоти (ПЧ) з урахуванням несинусоїдальності форми їх вихідних напруг (струмів) та насичення головного магнітного ланцюга двигуна. Розроблені способи керування і структури регулювання асинхронних електроприводів з інверторними ПЧ, що не потребують датчиків усередині і на валу двигуна та забезпечують ефективні режими функціонування, а також нормовані електромеханічні процеси привода.

  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

Досліджено процес формування квазісинусоїдної напруги в схемах з каскадним з'єднанням інверторів напруги (КІН). Розроблено схеми частотно-керованого електроприводу з КІН у системі "перетворювач частоти - асинхронний двигун" (ПЧ - АД) з урахуванням гармонічного складу напруги живлення АД. Визначено умови забезпечення якості напруги в схемах КІН. Запропоновано нові схеми КІН, які можуть бути використані в частотно-керованих електроприводах для загальнопромислових механізмів у разі регулювання швидкості, особливо в електроприводах з високовольтними АД. Розроблено математичні та фізичну моделі, проведено дослідження електромагнітних і електромеханічних процесів у статичних і динамічних режимах у схемах електроприводу "КІН - АД". Наведено математичну модель замкненої системи автоматичного регулювання швидкості та потокозчеплення з обмеженням струму статора АД у перехідних режимах, яка дає змогу проводити дослідження процесів і характеристик не лише за експлуатаційних режимів роботи електроприводу, а також за аварійних, несиметричних режимів.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі, адекватні електромагнітним і електромеханічним процесам в електроприводі (ЕП) системи тиристорний перетворювач напруги - асинхронний двигун (ТПН - АД). Виведено передаточну функцію електромагнітної частини АД. Удосконалено розрахункову методику дослідження стійкості розімкнутої системи ЕП ТПН - АД. Описано метод дослідження стійкості, заснований на аналізі сталих часу ЕП. Проведено оцінку впливу на стійкість розімкнутої системи різноманітних параметрів ЕП. Висвітлено несиметрію напруги джерела живлення на характеристики ЕП. Запропоновано схеми системи автоматичного симетрування струмів статора АД, показано алгоритм і особливості управління. Здійснено моделювання системи автоматичного симетрування та визначено показники її роботи. Наведено математичний опис режимів роботи електроприводу ТПН - АД, оптимальних за критерієм мінімуму втрат. Розроблено систему автоматичної мінімізації втрат потужності в АД з одночасними функціями симетрування. Описано функціональну схему, проведено розрахунок елементів системи управління. Визначено кількісні показники зменшення втрат потужності в АД і показники симетрування у процесі живлення ЕП від джерела з несиметричною напругою. Висвітлено шляхи підвищення ефективності системи автоматичної мінімізації втрат за рахунок застосування мікропроцесорних засобів управління. Досліджено вплив вищих гармонік струму АД на систему електропостачання.

  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

Дисертацію присвячено питанням символьного аналізу електромеханічних систем. Розглянуто проблеми застосування теорії графів і ланцюгових дробів до задач зниження порядку математичних моделей електромеханічних систем та їх елементів. Для типових електроприводів системи підпорядкованого регулювання було отримано аналітичні вирази моделей зниженого порядку та наведено їх перехідні характеристики. На основі методу ланцюгових дробів запропоновано методику топологічних перетворень електричних схем, що дозволяє одержати схемні рішення спрощених моделей. Отримано новий алгоритм реалізації розкладання передаточної функції в ланцюговий дріб. Наведено рекомендації щодо використання різноманітних алгоритмів реалізації розкладання передаточної функції в ланцюговий дріб.

  Скачати повний текст

Вирішено науково-практичну проблему розвитку теорії аналітичної ідентифікації з метою створення експрес-методів моніторингу технічного стану електропривода. Розроблено та впроваджено автоматизований комплекс для їх реалізації. Показано, що впровадження методів і засобів автоматизованої ідентифікації параметрів електропривода забезпечити збільшення періоду його безвідмовної роботи та зменшення енергетичних і ресурсних витрат, пов'язаних з експлуатацією та ремонтом. Встановлено можливість використання моделей рівнянь балансу потужності режимів холостого ходу електропривода у вигляді регресійних поліномів для ідентифікації складових втрат потужності. На підставі даних струму силового кола або потужності усталених режимів холостого ходу електропривода за різним рівнем напруги живлення та за умов сталої кутової швидкості обертання двигуна отримано регресійні моделі. Доведено, що за допомогою теплової моделі, яка враховує теплову анізотропність електричного двигуна та ідентифікованих складових витрат потужності в ньому, які є джерелами тепла, визначено можливість прогнозування номінальної навантажувальної здатності двигуна. Обгрунтовано діапазон значень кроку дискретизації, під час якого відносна похибка ідентифікації мінімізується.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст