ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

ДО 80-РІЧЧЯ ЧЛЕНА-КОРЕСПОНДЕНТА НАН УКРАЇНИ РОЗОВА ВОЛОДИМИРА ЮРІЙОВИЧА

2025-11-13

ПОКАЖЧИК СТАТЕЙ ЗА 2025 РІК

2025-11-13

XXII МІЖНАРОДНА СПЕЦІАЛІЗОВАНА ВИСТАВКА «ЕНЕРГЕТИКА В ПРОМИСЛОВОСТІ» XVIІ МІЖНАРОДНА СПЕЦІАЛІЗОВАНА ВИСТАВКА «ECOENERGY EXPO 2025»

2025-11-13

ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ АКТИВНИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ФІЛЬТРІВ

В.М. Рябенький — 2025-11-03

Розглянуто особливості проектування схеми активного енергетичного фільтра (АЕФ) з послідовною компенсацією. Наведено демонстраційну модель АЕФ з послідовною компенсацією, реалізованою в Multisim. Визначено три основні задачі, які слід розв’язувати у взаємозв’язку під час проектування АЕФ. Приведено рекомендації стосовно підвищення показників якості вторинних джерел живлення. Бібл. 17, рис. 5.

ВИЗНАЧЕННЯ УСТАЛЕНОГО РЕЖИМУ ПЕРЕТВОРЮВАЧА КУКА З МАГНІТОПОВ’ЯЗАНИМИ ІНДУКТИВНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ МЕТОДОМ КОМП’ЮТЕРНОГО МАКРОМОДЕЛЮВАННЯ

В.Г. Ягуп — 2025-11-03

Роботу присвячено вирішенню проблеми зменшення витрат комп’ютерного часу задля визначення усталеного режиму перетворювача Кука з магнітнопов’язаними індукторами. Запропоновано перехід до макромоделювання процесів, під яким розуміється використання рекурентних різницевих рівнянт для значень змінних стану на межах періодів. Показано, що задля обчислення параметрів макромоделі достатньо отримати інформацію про декілька періодів перехідного процесу пуску перетворювача Кука, після чого параметри макромоделі і усталеного режиму визначаються за допомогою стандартних матричних операцій. Запропонований метод макромоделювання дає змогу суттєво скоротити витрати комп’ютерного часу та отримати результати з високою точністю. Бібл. 15, рис. 5, табл. 2.

СИСТЕМА КЕРУВАННЯ РЕЗОНАНСНИМ ІНВЕРТОРОМ НАПРУГИ З МОДУЛЯЦІЄЮ ЩІЛЬНОСТІ ІМПУЛЬСІВ ТА САМОЗБУДЖЕННЯМ ЯК АЛЬТЕРНАТИВА ФАЗОВОГО АВТОМАТИЧНОГО ПІДСТРОЮВАННЯ ЧАСТОТИ В УСТАНОВКАХ ІНДУКЦІЙНОГО НАГРІВАННЯ

В.Я. Гуцалюк — 2025-11-03

Представлено результати досліджень аналогово-цифрової системи керування резонансним інвертором напруги з самозбудженням та регулюванням вихідного струму за допомогою модуляції щільності імпульсів (pulse density modulation (PDM)). Вона має високу швидкодію та забезпечує однакові тривалості півперіодів вихідної напруги інвертора. Досліджено режими перемикання транзисторів під час використання такої системи підстроювання частоти як альтернативи фазового автоматичного підстроювання частоти (ФАПЧ) у разі застосування PDM. Бібл.14, рис. 4, табл. 1.

АКСІАЛЬНО-СИМЕТРИЧНА МОДЕЛЬ МАГНІТНОГО ПОЛЯ ІНДУКТОРА ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ ЗАЛИШКОВИХ НАПРУЖЕНЬ У ЗВАРНИХ З’ЄДНАННЯХ АЛЮМІНІЄВИХ ПЛАСТИН

І.П. Кондратенко — 2025-11-03

Зварні шви в металевих конструкціях схильні до утворення залишкових напружень, що значно знижує їхні міцнісні характеристики та довговічність. Традиційні методи зменшення цих напружень часто є трудомісткими або недостатньо ефективними. У цьому контексті перспективним напрямом є застосування імпульсного електромагнітного поля (ІЕМП), яке дає змогу знизити рівень залишкових напружень. У даному дослідженні представлено комплексний підхід до вивчення процесів, що відбуваються під час імпульсної електромагнітної обробки зварних з'єднань. Основну увагу приділено розробці аксіально-симетричної моделі магнітного поля індуктора та аналізу його впливу на алюмінієві пластини. Метою наукової роботи є встановлення розподілу магнітних сил і густини вихрових струмів в алюмінієвій пластині за допомогою аксіально-симетричної моделі індуктора, реалізованої методом скінченних елементів з явним урахуванням ефекту близькості провідників обмотки та витіснення струму, аналіз впливу екрануючої пластини на інтенсифікацію цих параметрів та верифікація отриманих результатів шляхом порівняння результатів чисельного моделювання з експериментальними даними. Розроблено аксіально-симетричну модель індукційної системи в циліндричній системі координат на основі системи рівнянь Максвелла. Розрахунок імпульсного струму в обмотці індуктора виконано з використанням рівняння електричного кола за другим законом Кірхгофа та електромагнітної моделі, реалізованої в ANSYS Maxwell 2D. Розподіл об’ємної густини магнітної сили в об’ємі пластини розраховується як сила Лоренца, використовуючи стандартну форму дивергенції тензора Максвелла. Проаналізовано вплив екрануючої пластини на інтенсифікацію магнітних сил, густини струму та магнітного тиску. Задля верифікації результатів проведено порівняння чисельного моделювання з експериментальними даними, що були опубліковані раніше. Визначено опір та індуктивність системи для різних частот струму за наявності та відсутності екрануючої пластини. Встановлено моменти максимуму амплітудних значень напруженості магнітного поля, густини вихрових струмів, густини магнітної сили та магнітного тиску. Проаналізовано розподіл густини вихрових струмів, густини магнітної сили та напруження магнітних сил по радіальній координаті на поверхні пластини. Результати моделювання узгоджуються з експериментальними даними, що підтверджує адекватність моделі. Бібл. 17, рис. 9.

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТА ЯКОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПІДВІСУ В УМОВАХ ПАРАМЕТРИЧНИХ І КООРДИНАТНИХ ЗБУРЕНЬ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ УТОЧНЕНОЇ НЕЛІНІЙНОЇ МОДЕЛІ ЕЛЕКТРОМАГНІТУ І МЕТОДІВ МОДАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ

В.І. Теряєв — 2025-11-03

Роботу присвячено актуальній проблемі – побудові удосконалених систем автоматичного керування (САК) положенням в системах електромагнітного підвісу (левітації). Отримано деталізовану нелінійну математичну модель електромагніту постійного струму, яка враховує його структурну нестійкість та односпрямованість тягового зусилля, а також залежність параметрів від робочого зазору. Постановка задачі синтезу сформульована у класі систем слідкуючого та програмного керування. Синтезовано астатичний модальний регулятор положення і спостерігач стану, який здійснює оцінку невимірюваної швидкості для використання її як зворотній зв’язок. Шляхом математичного моделювання проведено дослідження синтезованої САК. Доведено, що використання модального керування забезпечує не лише стійкість електромагнітного підвісу, а й високі показники якості його статичних і динамічних режимів. Підтверджено, що в системі наявний астатизм 1-го порядку щодо завдання та збурення за зусиллям і 2-го порядку щодо збурення за положенням. Встановлено, що показники якості перехідних процесів, а також добротність за швидкістю і частота пропускання відповідають заданим у всьому робочому діапазоні зміни робочого зазору. Виявлено негативний вплив змінних параметрів об’єкта на якість керування в разі істотного збільшення або зменшення робочого зазору по відношенню до номінального значення. Загалом результати досліджень підтверджують високі показники якості функціонування синтезованої САК системи електромагнітної левітації. Бібл. 19, рис. 11, табл. 3.

НАПРЯМКИ РОЗВИТКУ ОЦІНЮВАННЯ ТА ЗАСТОСУВАННЯ КОРЕЛЯЦІЙНОГО ЗВ’ЯЗКУ МІЖ СИГНАЛАМИ У СИСТЕМАХ ТЕХНІЧНОГО ДІАГНОСТУВАННЯ

О.А. Владимирський — 2025-11-03

Необхідність розвитку методів визначення кореляційного зв’язку між даними про технічний стан об’єктів енергетичної галузі в Україні обумовлено ускладненням діагностування значної кількості обладнання внаслідок його тривалої експлуатації та зносу. Старіння підвищує кількість впливових на стан обладнання факторів, які потрібно враховувати, кількісно пов’язувати між собою за допомогою визначення відповідного інформативного кореляційного зв’язку. Однак поширені методи цього визначення часто не враховують різноманітності умов проведення діагностування, відповідних часових обмежень, тому потребують розвитку та вдосконалення. У роботі, як приклад, розглянуто діагностування технологічних трубопроводів електростанцій. Проблема оперативного визначення в них місць розгерметизації обумовлена значним загальним зносом енергообладнання та загострюється внаслідок війни. В роботі представлено розвиток течешукачів кореляційного типу. Надано приклад відповідної технічної реалізації приладу, який можна застосовувати як автономну інформаційно-вимірювальну підсистему комплексу контролю технічного стану обладнання електростанцій. Розглядаються як методи, що базуються на основі взаємних кореляційних функцій, так і ентропійні методи. Такі методи можуть бути з успіхом використано під час побудови інформаційно-вимірювальних систем діагностування електротехнічного обладнання, що використовують не тільки вібраційні сигнали, але й інші інформаційні сигнали, наприклад, акустично-емісійні сигнали. Бібл. 14, рис. 1.

ДВОКОНТУРНА СИСТЕМА РЕГУЛЬОВАННЯ АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ ОДНОЦИЛІНДРОВОГО ПОРШНЕВОГО КОМПРЕСОРА

Ю.В. Шуруб — 2025-11-03

Розроблено двоконтурну систему регульованих електроприводів одноциліндрових поршневих компресорів із статичним пропорційно-диференцюючим регулятором у зовнішньому контурі регулювання швидкості та астатичним пропорційно-інтегруючим регулятором у внутрішньому контурі регулювання моменту з урахуванням нелінійної залежності між моментом навантаження двигуна та кутовим переміщенням його ротору. Для синтезу регулятора внутрішнього контуру моменту асинхронного двигуна за фіксованого значення частоти живлення застосовано метод налаштування на технічний оптимум. На прикладі математичного моделювання режимів роботи регульованого електроприводу одноциліндрового поршневого компресора на базі асинхронного двигуна 4А63В2У3 показано, що застосування двоконтурної системи дає змогу збільшити енергоефективність приводу, покращити THD та коефіцієнт потужності, зменшити амплітуди коливань електромагнітного моменту порівняно як з нерегульованим, так і з регульованим за одноконтурною системою приводами. Бібл. 23, рис. 4, табл. 1.

ВПЛИВ НАГРІВУ ПОСТІЙНИХ МАГНІТІВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ

Ю.М. Васьковський — 2025-11-03

Розглядається тяговий синхронний двигун з постійними магнітами (СДПМ) потужністю 140 кВт, призначений для приводу маневрених електровозів і локомотивів потягів метро. Досліджується вплив нагріву постійних магнітів (ПМ) двигуна на його характеристики. Нагрів ПМ під час експлуатації СДПМ супроводжується зменшенням магнітних характеристик ПМ і відповідним зменшенням потужності двигуна, що змінює можливості його надійного функціонування. Тому необхідним є аналіз змін характеристик СДПМ, викликаний нагрівом ПМ. Мета роботи – розробка мультифізичної математичної моделі СДПМ та оцінка впливу нагріву ПМ на характеристики двигуна. Поставлена мета досягається шляхом розробки мультифізичної математичної моделі фізичних процесів в СДПМ, яка враховує взаємний вплив електромагнітних, теплових і вентиляційних процесів під час розрахунку характеристик двигуна, що забезпечує підвищену достовірність результатів моделювання. За результатами математичного моделювання отримано інформацію щодо суттєвого впливу нагріву ПМ на електромагнітний момент і потужність тягового СДПМ. Встановлено, що у разі нагріву ПМ на кожний 1°C СДПМ в середньому втрачає близько 0,12% потужності. Практична цінність полягає у технічних пропозиціях щодо підвищення рівня температурної стабілізації ПМ, що сприяє стабілізації енергетичних характеристик СДПМ. Бібл. 18, табл. 2, рис. 3.

СИСТЕМА КЕРУВАННЯ ВІБРАЦІЙНОЇ ПЛОЩАДКИ З ПРИВОДОМ ВІД ЛІНІЙНОГО ДВИГУНА З ПОСТІЙНИМИ МАГНІТАМИ

Р.П. Бондар — 2025-11-03

Сучасна промисловість вимагає високоточного керування вібраційними електромеханічними системами. Задля досягнення оптимального режиму роботи вібраційних машин важливо розробляти системи керування, що дають змогу забезпечити баланс між енергоефективністю й продуктивністю в різних динамічних режимах. У даній роботі розроблено систему керування вібраційної площадки з приводом від лінійного двигуна з постійними магнітами. Об’єкт керування представлений двомасовою механічною схемою, що враховує пружні властивості вібраційної підвіски та сили сухого і в’язкого тертя. У ролі збудника періодичної електромагнітної сили розглядається вібраційний лінійний двигун із беззубцевою структурою статора. Електричну модель двигуна подано схемою заміщення із зосередженими параметрами, значення яких є функціями переміщення бігуна відносно статора. За допомогою розробленої Simulink-моделі проведено дослідження резонансних властивостей електромеханічної системи та визначено режими, що відповідають максимальним значенням механічної потужності й ККД. Розроблено систему керування вібраційної площадки з приводом від лінійного двигуна з постійними магнітами, що відслідковує фазу переміщення (або прискорення) та підтримує задану фазу струму. Водночас струм двигуна регулюється задля досягнення заданих параметрів механічних коливань. Проведено моделювання такої системи в програмному пакеті Matlab/Simulink та досліджено її перехідні процеси під час зміни маси матеріалу віброплощадки. Бібл. 16, рис. 7, табл. 2.

ПОКРАЩЕНА ОЦІНКА РОТОРНОГО ПОТОКУ ДЛЯ ПОЛЬОВО-ОРІЄНТОВАНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМИ ДВИГУНАМИ

C.D. Tran — 2025-11-03

Метод польово-орієнтованого керування (ПОК) є широко застосовуваним підходом для точного регулювання швидкості трифазних асинхронних двигунів. Значення опорів двигуна відрізняються від номінальних через підвищення температури під час роботи. Метою дослідження є підвищення точності оцінки потокозчеплення ротора (ПЗР), що надасть можливості підтримувати ефективність методу ПЗР у разі змін опору. У роботі запропоновано вдосконалений підхід до оцінки та інтеграції опорів двигуна в розрахунок ПЗР. Запропонована структура, що включає моделі напруги, струму та віртуального струму, використовується задля визначення опору статора та ротора. Оцінені значення опору замінюють номінальні у моделі струму, після чого використовуються для розрахунку вектора ПЗР. Моделювання проводиться задля перевірки точності оцінених значень опору та ефективності вдосконаленого методу ПЗР за різних умов експлуатації. Результати моделювання показують, що розрахункові опори точно відповідають попередньо встановленим значенням опору, підтверджуючи високу точність оцінювання за допомогою вдосконаленого методу ПЗР навіть у разі зміни опорів двигуна. Бібл. 18, рис. 9.

ЗАСОБИ ОБМЕЖЕННЯ ПЕРЕНАПРУГИ НА КОМУТУЮЧИХ КОНДЕНСАТОРАХ КОМПЕНСАЦІЙНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА ДЛЯ КОРИГУВАННЯ ПЕРЕХІДНИХ ПУСКОВИХ РЕЖИМІВ У МЕРЕЖІ ЗА ПОСЛІДОВНОГО ПРЯМОГО ПУСКУ ГРУПИ ПОТУЖНИХ АСИНХРОННИХ МАШИН

О.І. Чиженко — 2025-11-03

Розглянуто процес формування перехідного значення напруги на комутуючих конденсаторах у колі умовно дванадцятифазного керованого компенсаційного перетворювача (УДККП), що живиться від електричної мережі 6 кВ в режимі послідовного прямого пуску від неї групи потужних асинхронних машин (АМ). Вказуються можливі засоби обмеження перенапруги на комутуючих конденсаторах, з’ясовується найбільш ефективний для реалізації цієї дії набір значень параметрів елементів УДККП. Визначається найбільш ефективний алгоритм управління тиристорами УДККП задля зменшення значення ємності, яка форсує збільшення компенсаційного струму. Досліджуються пускові перехідні режими, які виникають у мережі внаслідок послідовного запуску групи потужних АМ. Бібл. 10, рис. 6.

ПРО ПЛЕОНАЗМИ, «ЛЕГІТИМІЗАЦІЮ» НЕКОРЕКТНОСТЕЙ ТА ІНШІ ТЕРМІНОЛОГІЧНІ ВАДИ, ЩО СТОСУЮТЬСЯ ЕНЕРГОСИСТЕМ

О.Ф. Буткевич — 2025-11-03

В статті наведено результати аналізу і систематизації причин та наслідків появи в публікаціях та нормативних документах некоректних термінів та відповідних визначень, що стосуються енергосистем. Ілюстративні приклади наявних в нормативних документах термінологічних некоректностей переконують в потребі внесення відповідних змін до нормативних документів під час їхнього перегляду. Бібл. 5.