2-х режимний тягово-левітаційний модуль перспективної магнітно-левітаційної транспортної системи / С. Плаксін, А. Муха [и др.]

Сучасний електрорухомий склад має можливість розвивати швидкості руху понад 500 км/год, що створює умови для конкурентної боротьби з іншими видами транспорту на малих та середніх відстанях. Такі високошвидкісні системи на базі ефекту магнітної левітації можуть використовувати електромагнітну або електродинамічну підвіску. Перша вимагає високої точності побудови шляхової структури та складної системи управління, а друга менш критична до точності побудови шляхової структури та рівня складності системи управління, але ефектний підвіс магнітоплану створюється лише на відносно високій швидкості руху. На початкових, розгінних ділянках поїзди з електродинамічним підвісом підтримуються в робочому положенні за допомогою спеціальних колісних систем, що є суттєвим недоліком. Мета досліджень - визначення можливих схемних рішень шляхового модуля, який може забезпечувати комбінований режим роботи - режим тяги та режим левітації, не тільки у сталому режимі руху, але й на ділянках розгону чи гальмування без використання опорних колісних систем. Представлені деякі результати розробки тягового-левітаційного модуля на базі дворежимної шляхової структури, яка може працювати зі зміною полярності (напрямку) магнітного потоку, який взаємодіє з магнітним потоком надпровідних магнітів, встановлених на магнітоплані. За результатами досліджень представлені схемні та конструктивні рішення науково обгрунтованого тягово-левітаційного модуля для магнітно-левітаційної транспортної системи типу Маглев, з можливістю отримувати левітацію магнітоплану на розгінний ділянці.

A novel multiphase boost converter with high energy efficiency: Вип. 2 = Многофазный повышающий преобразователь с высоким энергетическим коэффициентом полезного действия, 2011

Описана конфигурация многофазного повышающего преобразователя с высоким энергетическим кпд. В отличие от традиционных схем, повышающих преобразователей с одной электрической ветвью, были добавлены две параллельные электрические ветви. Соответствующий алгоритм управления переключателями позволяет получать выходную энергию фотогальванического элемента по одной из трех параллельных ветвей в каждый момент времени. Получены результаты моделирования для проверки теоретических свойств многофазных повышающих преобразователей.

Adaptive stator current regulation for identification of induction motor parameter

Синтезовано та експериментально протестовано новий алгоритм ідентифікації невідомих параметрів асинхронного двигуна для процедур самоналаштування асинхронних електроприводів. З метою забезпечення асимптотичної ідентифікації розроблено адаптивний регулятор струму статора, який базується на спостерігачі потокозчеплення статора. Спеціально сформовані задані траєкторії струмів статора гарантують локальну експоненціальну ідентифікацію трьох параметрів асинхронного двигуна разом з оцінюванням невимірюваного потокозчеплення статора як у разі нерухомого, так і вільно обертового ротора. Надані результати експериментальних досліджень показують, що розроблений алгоритм гарантує високу точність ідентифікації параметрів і швидкість сходимості похибок у нуль, які не поступаються існуючим у серійних виробах, і є придатним для реалізації процедур самоналаштування систем векторного керування.

Algorithm for selection of heating device and its alternative sources of energy

Висвітлено одну зі складових комплексної проблеми визначення алгоритму обчислення теплової енергії, яка потрібна для обігріву визначеного об'єкту, вибору обігріваючого пристрою та його альтернативних джерел живлення, а також обчислення експлуатаційних витрат на утримання об'єкту в розрахунку на 25 років. Прийнято, що визначено об'єкт обігріву, відомі значення необхідної теплової енергії, оскільки як обігріваючий пристрій обрано електричний котел. У першій частині роботи описано алгоритм вибору обігріваючого пристрою та розрахунок експлуатаційних видатків, коли всі змінні визначено. У другій частині проаналізовано виміряні дані поновлюваних джерел енергії та розглянуто можливість їх використання. У кінцевій частині надано висновки та напрям наступних кроків дослідження, не наведених у даній роботі у зв'язку з лімітованим обсягом.

An onboard power feeding system for electric vehicles using ultracapacitors

Надано методику розрахунку параметрів батареї суперконденсаторів як джерела потужності та електрохімічної акумуляторної батареї, енергії для побудови гібридної бортової системи живлення електромобіля. Проаналізовано структури побудови такої системи, запропоновано варіант системи автоматичного керування та досліджено її роботу на комп'ютерній моделі.

Analysis of methods of induction motor sensorless vector control using anisotropic properties = Аналіз способів бездатчикового векторного керування асинхронними двигунами з використанням анізотропних властивостей

Бездатчикове векторне керування, що передбачає визначення основних неелектричних змінних стану - кутової швидкості та потокозчеплення на основі виміряних величин напруг і струмів, є досить привабливим для широкої низки електроприводів промислових установок та технологічних комплексів. Існує два підходи до оцінювання кутової швидкості й потокозчеплення двигуна: з використанням ідеалізованої математичної моделі та з використанням анізотропних властивостей. Перший підхід передбачає використання параметрів схеми заміщення двигуна, тому, незважаючи на його простоту реалізації, не дозволяє отримати високі показники якості керування в широкому діапазоні зміни кутової швидкості, оскільки параметри двигуна змінюються під час його роботи, а при дуже низькій кутовій швидкості ідеалізована математична модель значно втрачає точність оцінювання. Тому в останній час інтенсивно розвиваються системи, що дозволяють оцінювати кутову швидкість і потокозчеплення двигуна на основі його анізотропних властивостей. До основних анізотропних властивостей належать: наявність дискретних роторних стержнів, насичення сталі машини, ексцентриситет ротора. Під їх впливом у статорному струмі машини з'являються частотні складові, виділення яких дозволяє визначити невимірювані змінні стану машини без використання параметрів схеми заміщення. За умови наявності однієї виділеної анізотропії отримання її просторової інформації досягається шляхом введення високочастотної тестової напруги до основної напруги, що живить двигун. Виконаний аналіз струмового відгуку на такий тестовий вплив показав, що складова прямої послідовності струмового сигналу не містить просторову інформацію щодо вісі анізотропії, в той час як складова зворотної послідовності у своїй фазі містить необхідні дані щодо положення наявної в машині анізотропії. Розглянуто існуючі та запропоновано нові способи розділення сигналів декількох анізотропій для підвищення точності системи бездатчикового векторного керування асинхронним двигуном при роботі на низьких кутових швидкостях.

Android application aided software testing = Тестування програмного забезпечення за допомогою Android-додатка

Наведено можливості полегшення процесу тестування веб-додатків у мобільному середовищі. Надано новітній підхід, що суттєво скорочує час, необхідний для виконання тестових операцій і дозволяє заощаджувати ресурси, необхідні для розробки додатку. Наведено аналіз процесу автоматизованого тестування. Описано запропонований підхід щодо створення системи тестування програмного забезпечення на основі Android-додатку. Наведено приклад виконання тестування, починаючи зі сканування QR-коду, який веде Android-додаток до тестового протоколу у форматі JSON. Надано основні властивості процесу автоматизації - виконання юніт-тестів веб-додатків та циклу тестового протоколу. Охарактеризовано формовані вихідні дані процесу тестування. Описано можливість додавання зауважень тестера у формі текстових коментарів та скрін-шотів, а також структуру вихідного протоколу тестування.

Auxiliary power supply - based on photovoltaic energy

Лібералізація електроенергетичних ринків висуває все більш високі вимоги до режимів обслуговування мереж; наприклад, компенсація реактивної потужності повинна здійснюватися по-новому. Надано систему аварійного забезпечення енергії, що складається з комбінації перетворювача перемінного струму, електричного генератора й генератора сонячної енергії. Дана компоновка дозволяє, залежно від напрямку потоку енергії, забезпечити аварійне постачання мережі або забезпечити компенсацію реактивної потужності. Це забезпечується за допомогою включення в систему нової модуляційної техніки, яка може бути адаптована в уже працюючі системи.

Axial-flux permanent magnet machine with reduced consumption of active materials = Торцева магнітоелектрична машина зі зниженими витратами активних матеріалів

Розглянуто конструкцію торцевої односторонньої магнітоелектричної машини зі зниженими витратами активних матеріалів, зокрема, постійних магнітів. Дослідження проводилось із застосуванням польової тривимірної моделі. Проведено порівняння машини традиційної конструкції з числом магнітів, що дорівнює кількості пар полюсів, і машини запропонованої конструкції, але із заміною половини постійних магнітів на стальні осердя. Порівняння проводилось на основі тривимірних польових моделей, побудованих на базі програмного забезпечення ANSYS Maxwell. Достовірність моделі підтверджено випробуваннями, й похибка складає порядку 10 %, що є задовільним за умови відсутності вхідного контролю активних матеріалів. Експерименти проводились на виготовленому торцевому магнітоелектричному генераторі. Запропонована конструкція була оптимізована за допомогою параметричної оптимізації з метою усунення нерівномірності індукції у повітряному проміжку. Надано рекомендації щодо запропонованої конструкції.

Boundary surface of memory for smooth I - V characteristics

Досліджено важливість змін у виразах I - V характеристик нелінійних елементів, з яких складається багатозначна пам'ять, на форму граничної поверхні. Зміни граничної поверхні досліджено для таких навантажувальних поверхонь <$E R~>>~0>, коли багаторазові перетини поверхонь I - V обох елементів дають зростання кількості нових особливих точок. Одночасно виконується моніторинг зміни природи особливої точки, яка має значний вплив на морфологію граничної поверхні. Результати показали, що і лінійноламана характеристика, і поліноміальний вираз елементів I - V характеристики є прийнятними для багатозначної пам'яті.

Branched circuit of 6 kV operation with insulated neutral under phase-to-earth fault = Робота розподільчих мереж 6 - 10 кВ з ізольованою нейтраллю при замиканні фази на землю

У розподільчих мережах 6 - 10 кВ з ізольованою нейтраллю однофазні замикання на землю є переважним видом ушкоджень. Перенапруги, які виникають при однофазних замиканнях на землю, негативно впливають на роботу електрообладнання, призводять до додаткових витрат. Для оцінки характеру перехідних процесів розроблено математичні моделі, що найбільш повно враховують зміни параметрів розподільчих мереж. Розглянуто математичну модель з урахуванням активних опорів поздовжніх гілок розподільчої мережі та встановлено, що при оцінці перехідних процесів під час горіння дуги цими опорами можна знехтувати. Проведено дослідження на математичній моделі, в якій враховані провідності ізоляції фаз розподільчої мережі. Числова оцінка показує, що дані параметри суттєво не впливають на рівень перенапруг. Розглянуто приклади розрахунку рівнів напруг у фазах мережі при горінні дуги та в процесі відновлення напруги за різними параметрами мережі та значеннями опору кола замикання на землю. Встановлено, що рівні перенапруг залежать від величини опору кола замикання на землю, моменту гасіння дуги й величини напруг повторних запалень. Значення опору кола замикання на землю визначає кількість високочастотних переходів струму однофазного замикання на землю через нульове значення й тим самим визначає характер розвитку перехідних процесів. Найбільші рівні перенапруг у розподільних мережах можуть перевищувати чотирикратні значення.

Calculation of capacitance of two spiral plates placed on printed circuit board using COMSOL Multiphysics

Розглянуто питання визначення ємності спіралеподібних пластин, розташованих на печатній платі одна навпроти одної з використанням методу кінцевих елементів для розв'язку. По-перше, ємність такої системи визначається з використанням аналітичного підходу. Потім ємність розраховується з використанням методу кінцевих елементів. Із цією метою використовується середовище COMSOL Multhiphysics та його модуль AC/DC. Розроблену систему змодельовано у двовимірній площині як електростатичну задачу, та результати порівняно з аналітичним розв'язком.

Calculation of electrotechnical devices electric circuits with instantaneous power technique: Вип. 3 = Розрахунок електричних кіл електротехнічних пристроїв методом миттєвої потужності, 2010

Застосовано метод миттєвої потужності для знаходження параметрів лінійних і нелінійних електричних кіл. Розроблено автоматизоване програмне забезпечення в середовищі MathCad, засноване на апараті дискретної згортки двох рядів, яке дозолить підвищіти ефективність і точність розрахунку електричних кіл.

Circuit simulation in MATLAB

Розглянуто моделювання лінійних електричних систем, які містять незалежні та залежні джерела постійної напруги та/або струму. Для моделювання електричних кіл використовується метод вузлових потенціалів. Програму симуляції, яка базується на використанні даного методу, розроблено в середовищі MATLAB. Символьне надання рівнянь зв'язку для вузлів напруги та вузлових рівнянь для незв'язаних вузлів та "супервузлів" виконується після встановлення прийнятих вхідних даних та вузлів відношень. Також можуть бути розраховані символьне представлення вузлових напруг, напруг гілок та струмів гілок, а також обчислення їх числових значень для заданих параметрів елементу електричного кола.

Comprehensive model of automated control system of heating in multi-storey building = Комплексна модель автоматизованої системи керування теплоспоживанням багатоквартирного будинку

Проведено пасивний багатофакторний експеримент з використанням регресійного аналізу для визначення залежності значення внутрішньої температури у представницькому приміщенні багатоквартирного будинку від температури теплоносія у зворотньому трубопроводі, теплової потужності системи опалення та температури навколишнього середовища. Отримано математичну модель, що комплексно описує роботу системи керування тепловим пунктом. Перевірка адекватності моделі проведена за допомогою коефіцієнта кореляції Пірсона, коефіцієнта детермінації, скоригованого коефіцієнта детермінації, стандартної помилки рівняння регресії, коефіцієнта Стьюдента. Показники якості підтвердили високу адекватність отриманої моделі. Отримані результати можуть використовуватись для налаштувань роботи автоматизованих індивідуальних теплових пунктів багатоповерхових житлових будинків у вигляді рекомендацій до значень зворотних температур теплоносія, що забезпечують гарантовану економію теплової енергії при підтримці нормативних внутрішніх температур.

Computer simulation of the electromechanical system of a section of the transport roller line

За результатами попередніх теоретичних досліджень у середовищі MatLab/Simulink розроблено загальну комп'ютерну модель електромеханічної системи секції рольганга, яка враховує особливості привідного асинхронного електродвигуна, складну багатомасову пружну механічну частину з трьома роликами, а також змінні навантаження на ролики секції під час проходження по них сляба заданої довжини. Одержана комп'ютерна модель надає можливість проводити імітаційні дослідження з метою аналізу впливу параметрів електричної та механічної підсистем на показники роботи секції рольганга.

Concerning the problem of nonlinearity identification in electromechanical systems

Наведено обгрунтування необхідності та важливості аналізу систем та пристроїв з нелінійними характеристиками. Показано можливості застосування енергетичного методу в задачах ідентифікації параметрів електромеханічних систем, енергодіагностики, оцінки якості перетворення енергії в системах з нелінійними характеристиками.

Concerning the problem of nonlinearity parameters identification in electromechanical systems

Розглянуто існуючі методи оцінювання та ідентифікації параметрів електромеханічних систем. Показано, що основним недоліком відомих методів є неможливість одержання достатньої кількості ідентифікаційних рівнянь для визначення електромагнітних параметрів систем з урахуванням нелінійностей. Запропоновано математичний апарат для визначення параметрів нелінійних електромеханічних систем на основі енергетичного балансу миттєвої потужності кожної гармоніки. Розглянуто можливості застосування енергетичного методу на прикладі ідентифікації параметрів нелінійної індуктивності. Показано, що такий підхід на основі балансу потужностей елементів джерела і споживача на кожній гармоніці окремо дозволяє одержати необхідну кількість рівнянь для визначення будь-яких параметрів електромеханічних систем.

Critical loads of induction generators with series self-excitation

Наведено аналітичні умови для послідовного самозбудження асинхронних генераторів, одержані на основі результатів для паралельного самозбудження. Виведено формули для розрахунку критичного навантаження генератора з послідовним самозбудженням у функціях ємності та кутової частоти. Показано особливості границь послідовного самозбудження в порівнянні з паралельним. Надано розрахункові та експериментальні графіки границь самозбудження, а також розрахункові тривимірні графіки критичного навантаження для обох варіантів самозбудження. Виявлено, що під час послідовного самозбудження, на відміну від паралельного, залежність критичного навантаження від ємності та швидкості не має точки екстремуму.

Custom mobile robot controlled by Andriod smartphone = Мобільний робот індивідуального виконання, керований Android-смартфоном

Описано проектування, розробку й апаратне забезпечення мобільного робота, керованого Android-пристроєм. Окремі частини роботи присвячені питанням вибору оптимального складу апаратного забезпечення, а саме: обертових електричних машин з колесами, джерела енергії типу "батарея", модуля Bluetooth, інфрачервоного датчика й датчика швидкості обертання, рідкокристалічної панелі та мікропроцесора. Розроблено відповідну печатну плату, побудовано функціональну модель робота й створено керуючий додаток для пристроїв, що працюють під керуванням операційної системи Android. Розроблене програмне забезпечення для операційної системи Android дозволяє користувачеві контролювати рухи робота із використанням піктограми зі стрілочками або гіроскоп пристрою. Наведений приклад проектування та розробки простого робота є хорошим експериментом для студентів, що дозволяє набути досвіду з розробки печатних плат, елементів апаратного забезпечення, програмування мікроконтролерів та Android-пристроїв.