Electrical Engineering and Power Engineering (EE&PE - E-Journal) / Електротехніка та електроенергетика
Not a member yet
396 research outputs found
Sort by
АНАЛІЗ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ПРОЦЕСІВ В ТРИФАЗНОМУ СИЛОВОМУ АКТИВНОМУ ФІЛЬТРІ З ВИКОРИСТАННЯМ СПЕКТРАЛЬНОГО МОДЕЛЮВАННЯ
Get PDFThe problem of electricity quality to consumers with non-linear, variable load caused the development of technical solutions as a managed device controlled filtering compensates - active power filter is discussed. In known scientific papers the issues of energy redistribution in the power circuit filter elements are clarified. The purpose of this paper is to give analysis of energy processes in a three-phase active power filter using spectral modeling with the presence of poly harmonics mode settings. Based on existing models of active rectifiers the spectral model of the active power filter is developed. For certain conditions for static mode the temporal and spectral dependence of power and energy in the circuit elements is obtained. Analysis of the results revealed that the contours of the device circulating components of high-power compared with the basic harmonic, that circulates between the network and the device, and the fundamental harmonic is absent in the spectrum of the power capacitor. Operation device provides the energy redistribution between phases of the network due to its partial reswitching of reactive elementsВ работе проведен анализ энергетических процессов в трехфазном силовом активном фильтре с использованием его спектральной модели. На основании существующих моделей активных выпрямителей разработана спектральная модель активного фильтра, в результате полученные графики мощности и энергии в системе для статического режима работы устройства с указанными условиями. Анализ полученных графиков и спектров соответствующих параметров режима фильтра позволил оценить распределение электрической энергии в элементах фильтраВ роботі проведено аналіз енергетичних процесів в трифазному силовому активному фільтрі з використанням його спектральної моделі. На підставі існуючих моделей активних випрямлячів розроблена спектральна модель активного фільтра, в результаті отримані графіки потужності та енергії в системі для статичного режиму роботи пристрою за визначених умов. Аналіз отриманих графіків та спектрів відповідних параметрів режиму фільтру дозволив оцінити розподіл електричної енергії в елементах фільтр
МОДЕРНІЗАЦІЯ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА ДОСЛІДЖЕННЯ АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДА
Get PDFThe worked out stand is based on the basis of existed laboratory equipment for research of the different modes of asynchronous electric drive. For a management the modes of starting and braking with the Moeller microprocessor relay is used.The offered solution of modernization allows simultaneously to investigate work of electromechanical control system, realized on classic to the relay – contact base of management, and system, realized on a modern microprocessor equipment, and also to conduct the necessary tuning of stand constituents and investigate the transient of current slip-ring induction motoring.An equipment allows to put right and test the next modes: rheostat starting slip-ring induction motoring in the functions of time, reverses, dynamic braking.The worked out course of laboratory works allows to conduct timing of switching of degrees of resistances and construction of electromechanical descriptions slip-ring induction motoring and also to design his work using the SimPowerSystems libraries of МATLAB Simulink package. Creation of program algorithm and its realization as a EASYSOFT program environment are performed. Verification of rightness of the program writing and tuning of all program elements parameters are done. It is shown that the removal of the real current is in the phase of rotor (by means of digital oscillograph) and it is don’t the design comparison of its resultsМодернизирован лабораторный стенд для исследования режимов работы асинхронного электропривода с использованием современного микропроцессорного реле фирмы MoellerМодернізовано лабораторний стенд для дослідження режимів роботи асинхронного електропривода з використанням сучасного мікропроцесорного реле фірми Moelle
УТОЧНЕННЯ МОДЕЛІ АВТОМАТИЗОВАНОГО КЕРУВАННЯ ДВОКОМПОНЕНТНИМ ДОЗУВАННЯМ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ПРИГОТУВАННЯ ГАЗОБЕТОНУ
Get PDFA refined mathematical model of the automated control system with two-component dosing of dry components for the aerated concrete preparation process are worked out. Developing this model the features of the actuators (valves, drive screw feeder), dependencies of flow dynamics of weighed components from the meter hopper geometry, the feedback signal dependencies from the effort generated by the flow properties of the components and weight sensors are taken into account. These models allow us to have more accurate assess for the weight of the components necessary in the meter hopper and the exhaust velocity components from the supply tank. The developed model improves the computer model adequacy and the quality of the process automated controlРазработана уточненная математическая модель системы автоматизированного управления двухкомпонентным дозированием сухих компонентов технологического процесса приготовления газобетона. В ней были учтены особенности работы исполнительных механизмов, динамики потоков дозируемых компонентов, зависимостей поступления компонентов газобетонной смеси в дозатор от геометрии бункеров дозатора, сигнала обратной связи от усилий, создаваемых потоком компонентов и свойств датчиков веса. Разработанная модель позволит повысить адекватность компьютерной модели и улучшить качество автоматизированного управления данного технологического процессаРозроблена уточнена математична модель системи автоматизованого керування двокомпонентним дозуванням сухих компонентів технологічного процесу приготування газобетону. У ній були враховані особливості роботи виконавчих механізмів, динаміки потоків компонентів, що дозуються, залежностей подачі компонентів газобетонної суміші в дозатор від геометрії бункерів дозатора, сигналу зворотного зв’язку від зусиль, створюваних потоком компонентів і властивостей датчиків ваги. Розроблена модель дозволить підвищити адекватність комп’ютерної моделі і поліпшити якість автоматизованого керування даного технологічного процес
ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В ВІТРОЕЛЕКТРИЧНИХ УСТАНОВКАХ З АЕРОДИНАМІЧНОЮ МУЛЬТИПЛІКАЦІЄЮ
No full textIn the article the directions of the efficiency increase of the fundamentally new scheme of wind power equipment with an aerodynamic animation (WPE AAS) are reviewed, this scheme provides operation with network without frequency converters at variable speed wind turbine.On simulation models, the dependences of the energy produced at different speeds of wind turbines depending on the speed of the wind flow are given.It is shown that the use of auxiliary frequency converters with power up to 20 % of nominal allows to increase electricity production by 3 % to 10 % at the speed of the wind flow ≤5 m/S and by reducing the speed of the wind turbine in 2 times.High efficiency is provided by series connection of the rectifier and the adjustment of excitation current of the generator.For increasing the unit capacity of wind turbines WPE Aa to more than 1000 kW it is possible to use high-frequency inductor generators with a combined windings.It is shown that the frequency of the generator 125 Hz approximately twice reduced the weight of the generator when saving power. The complex generator – FC provides increased efficiency by 1,6 % and 2,7 %.The possibilities of inverters slave network (ISN) use in frequency converter with boost converters of voltage and standalone inverters are presented.The developed recommendations on determination of the Converter parameters increase tension and requirements for internal resistance of the generator and power cables.It is established that the use of multiphase ISN can significantly reduce the cost of powerful wind farms connected to the transmission line high voltage over 100 kV by reducing the installed power of shunt reactors.To ensure electromagnetic compatibility with the network the guidance on the choice of schemes of multiphase frequency converters with ISN is givenВ статье рассмотрены направления повышения эффективности принципиально новой схемы ветроэлектрических установок (ВЭУ) с аэродинамической мультипликацией (АМ), обеспечивающих работу с сетью без преобразователей частоты при переменных оборотах ветроколеса.Показана возможность использовать высокочастотные генераторы с совмещенными обмотками для повышения единичной мощности ВЭУ АМ свыше 1000 кВт.Рассмотрены возможности использования в преобразователях частоты ведомых сетью инверторов (ВСИ) с преобразователями повышающего напряжения и автономных инверторов напряжения (АИН).Для обеспечения электромагнитной совместимости с сетью приведены рекомендации по выбору схем преобразователей частотыВ статті розглянуті напрями підвищення ефективності принципово нової схеми вітроелектричних установок (ВЕУ) з аеродинамічною мультиплікацією (АМ), що забезпечують роботу з мережею без перетворювачів частоти при змінних обертах вітроколеса.Для підвищення одиничної потужності ВЕУ АМ більш ніж 1000 кВт можливе використання високочастотних генераторів з суміщеними обмотками.Розглянуті можливості використання в перетворювачах частоти інверторів керованих мережею (КМІ) з перетворювачами підвищення напруги ф автономних інверторів.Для забезпечення електромагнітної сумісності з мережею наведені рекомендації по вибору схем перетворювачів частот
АНАЛІЗ ВЛАСТИВОСТЕЙ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ ДВОХМАСОВИМ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ ПРИ СИНТЕЗІ ПАРАМЕТРІВ НА ОСНОВІ СТАНДАРТНИХ ХАРАКТЕРИСТИЧНИХ ПОЛІНОМІВ
No full textThe article considers the problem of synthesis of automatic control systems for electrical drives with elastic constraints. Analytical dependences, confirming that the optimal transition process to the desired root distribution is realized in electromechanical drive system only at a specific value of the distribution coefficient of inertial mass г, while the speed can not be arbitrarily set.It is shown that under the maximum interaction the elastic two-mass electromechanical system is described by the characteristic polynomial and its coefficients for the implementation of the «inertia» of damping must necessarily take into account the variation of the mechanical subsystem parametersРассмотрена задача синтеза систем автоматического управления электроприводами с упругими связями. Показано, что упругая двухмассовая электромеханическая система может быть описана характеристическим полиномом, коэффициенты которого для реализации «инерционного» демпфирования должны обязательно учитывать вариацию параметров механической подсистемыРозглянуто задачу синтезу систем автоматичного управління електроприводами з пружними зв’язками. Авторами вирішується актуальна практичне завдання врахування особливостей процедури синтезу параметрів двомасових електромеханічних систем при реалізації властивостей власне електроприводу як динамічного гасителя коливань. Показано, що при максимальному взаємодії пружна двомасова електромеханічна система буде описана характеристичним поліномом, коефіцієнти якого для реалізації «інерційного» демпфірування повинні обов’язково враховувати варіацію параметрів механічної підсистем
ПЕРСПЕКТИВИ СХЕМОТЕХНІЧНИХ РІШЕНЬ І МОДЕЛЮВАННЯ ПІДСИСТЕМ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ТЯГИ ПРИ ВИСОКОШВИДКІСНОМУ РУСІ ПОЇЗДІВ
Get PDFThe comparative analysis of advanced circuit solutions and parameters of traction electric supply and electric rolling stock provides the organization and the introduction of high-speed movement of trains on the Railways of Ukraine. It is established that the force of the current system of electric traction with the constant voltage 3,3 kV is appropriate to the stress increase in the traction network in the first stage up to 6 kV, and then to 2 kV due to the transition from the existing centralized system of power supply of the traction to the network distributed power. In the field of electric rolling stock all experts believe that it is necessary to create a universal multi-system locomotives on the basis of brushless electric traction motors, as a rule, asynchronous shorted ones.These subsystems of electric traction, traction electric supply and electric rolling stock are very complex and, in addition, non-linear, dynamic, and powerful ones and this determines the practical impossibility of their exact classical mathematical models construction. It is proposed to create the mathematical model for such subsystems, and thus for the entire system of electric traction by the methods of parametric or structural identificationРассмотрена и проанализирована схемотехника и параметры перспективных подсистем тягового электроснабжения и электроподвижного состава, которые смогут обеспечить внедрение скоростного и высокоскоростного движения поездов. Указано, что такие подсистемы электрической тяги являются очень сложными и к тому же нелинейными, динамическими и мощными, что и обусловливает практическую невозможность построения их точных классических математических моделей. В работе предлагается создавать математические модели для таких подсистем, а значит и для всей системы электротяги, методами идентификации, параметрической или структурнойРозглянуто та проаналізовано схемотехніку і параметри перспективних підсистем тягового електропостачання та електрорухомого складу, які зможуть забезпечити впровадження швидкісного і високошвидкісного руху поїздів. Зазначено, що такі підсистеми електричної тяги є занадто складними і до того ж нелінійними, динамічними і потужними, що й обумовлює практичну неможливість побудови їх точних класичних математичних моделей. В роботі пропонується створювати математичні моделі для таких підсистем, а отже і для всієї системи електротяги, методами ідентифікації, параметричної чи структурної
ОСОБЛИВОСТІ УДАРНОГО ТЕПЛОВОГО ВПЛИВУ НА АСИНХРОННИЙ ДВИГУН З СИСТЕМОЮ ІМПУЛЬСНОГО РЕГУЛЮВАННЯ В УМОВАХ ЧАСТИХ ПУСКІВ
Get PDFCurrently there is no information about the optimal value of the rate of change pulse duty factor coefficient in speedingup modes of asynchronous motor (AM) with the modified pulse control system, where the impact components of the thermal effect intensity is the lowest one.The aim is to estimate the derivation of the stator temperature, the temperature of AM with the modified system in conditions of frequent starts, depending on the intensity of its speed up.To estimate the derivation of the stator temperature, the temperature of AM with the modified system, depending intensity of its speed up the complex simulation model of electromagnetic and thermal process are designed. This model describes the thermal transient process in structural elements of AM and allows considering peculiarities of electromagnetic energy transformation in thermal energy, heat transferring and heat interchanging processes. The use of AM with the modified system pulse control will reduce the derivation of the stator temperature, the temperature of AM up to 12 times compared to derivation of the stator temperature, the temperature of AM at direct start. The optimal thermal conditions of AM at rate of change pulse duty factor coefficient equal to 0,16 pu/s is provided.The results of research can be used to optimize the design of pulse control systems, thermal protection of AM with the modified system for heavy-duty, where the frequency of starts reaches 3000 cycles per hourПроведена сравнительная оценка скорости нарастания температуры не управляемого асинхронного двигателя с фазным ротором и с модифицированной системой импульсного регулирования в цепи ротора в условиях частых пусков, в зависимости от интенсивности его разгона. Разработаны рекомендации по оптимальному управлению асинхронным двигателем с модифицированной системой импульсного регулирования, обеспечивающие наилучший тепловой режим при его пускеПроведена порівняльна оцінка швидкості наростання температури некерованого асинхронного двигуна з фазним ротором, а також з модифікованою системою імпульсного регулювання в колі ротора в умовах частих пусків, в залежності від інтенсивності його розгону. Розроблені рекомендації щодо оптимального керування асинхронним двигуном з модифікованою системою імпульсного регулювання, які забезпечують найкращій тепловий режим при його пуск
ОСОБЛИВОСТІ МОНІТОРИНГУ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ОСНОВНОЇ ІЗОЛЯЦІЇ ВИСОКОВОЛЬТНИХ УВОДІВ І ТРАНСФОРМАТОРІВ СТРУМУ
No full textThe article devoted to an analysis of monitoring features of basic insulation condition, in terms of diagnostic parameters choice, it describes the measuring results of the partial discharges characteristics in bushings and current transformers by various devices. The usage of tan-delta for online monitoring of bushings and current transformers was justified. The usage of term «discharge activity» instead on «partial discharge» for online monitoring was justified, the examples of discharge activity measurement by various devices is represented. Approach to measuring partial discharge in the insulation during equipment operation was proposed. It lies in simplified spectral analysis of the high-frequency signal from the bushing test-tap and grounding of equipment. The approach to the using of the obtained values of diagnostic parameters, including partial discharges or so called «discharge activity», for assessing the remaining life of the current transformer and high voltage bushings based on Cox model and «fuzzy» logic algorithms was proposedВ статье представлен анализ особенностей мониторинга технического состояния основной изоляции трансформаторов тока и вводов с точки зрения выбора диагностических параметров, описаны результаты измерения характеристик частичных разрядов в изоляции трансформаторов тока и вводов различными приборами и сделаны выводы по целесообразности контроля этих параметров, а также предложен подход к измерению характеристик частичных разрядов в изоляции при эксплуатации вводов и трансформаторов тока, предложен подход к использованию полученных значений диагностических параметров для оценки остаточного ресурса высоковольтных трансформатора тока и вводовстатті представлено аналіз особливостей моніторингу технічного стану головної ізоляції трансформаторів струму та уводів з точки зору вибору діагностичних параметрів, описано результати вимірювання характеристик часткових розрядів в ізоляції трансформаторів струму та уводів різними приладами та зроблено висновки по доцільності контролю цих параметрів, а також запропоновано підхід до виміру характеристик часткових розрядів в ізоляції під час експлуатації уводів та трансформаторів струму, запропоновано підхід до використання отриманих значень діагностичних параметрів для оцінки залишкового ресурсу високовольтних трансформаторів струму та уводі
ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ІНДУКТИВНОСТЕЙ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА З УРАХУВАННЯМ ПРОЦЕСІВ НАСИЧЕННЯ
Get PDFDevelopment of mathematical model of asynchronous machines in (d, q) coordinate system with taking into account the saturation of magnetic circuits is performed. In the paper, we used the method of dynamic inductances, which is connected with the use of a systematic study of motor properties. An analytical model of asynchronous motor magnetic circuit, which is taken into account action of the tangential and radial dynamic inductances is created. On the basis of this the sensor dynamic inductances of rich machine, which was recorded in (d, q) coordinate system of equations of rotor and stator circles of asynchronous motor with the saturation were built. The author suggests to use the method of dynamic inductances at construction of asynchronous engine mathematical model, that allows to take into account the saturation of the main magnetic path for the modes with a wide range of changes in the flow of mutual induction between the stator and the rotor, saturation flow path, the scattering modes that are characterized by large current circuits of the machine, induction, due to processes of saturation, between mutually perpendicular to the contours of the machine, as well as the joint saturation worker thread and threads scattering modes that are characterized by the significant size of the workflow and large values of currents contours of the machine. The mathematical model allows to take into account the change of the magnetic state of asynchronous motor as necessity to build adequate systems of control drives and drivingПроведено исследование способа установления математической зависимости между динамическими индуктивностями асинхронной машины и параметрами насыщения двигателя, что является необходимым при оптимизации энергетических характеристик в зависимости от нагрузки на электропривод при работе с пониженным значением модуля вектора потокосцепления ротора. Проведенное исследование выполнено в общем виде, что позволяет использовать его результаты для асинхронных двигателей различных серийВстановлена математична залежність між динамічними індуктивностями асинхронної машини та параметрами насичення, що є необхідним при оптимізації енергетичних характеристик в залежності від навантаження на електропривод при роботі зі зниженим значенням модуля вектора потокозчеплення ротора. Проведене дослідження виконано в загальному вигляді, що дозволяє використовувати його результати для асинхронних двигунів різних серій
КОНВЕКТИВНІ І ПРОМЕНИСТИЙ ТЕПЛООБМІН ПРИ ПЛАВЛЕННІ ДРОТУ У СТРУМЕНІ ДУГОВОЇ ПЛАЗМИ
No full textThe features of convection and radiant heat exchange of argon plasma cross flow from the surface of the melted butt of steel wire with plasma coating on metal surface are considered. We investigated the uneven distribution of convective heat flow around the perimeter of the heating wire The main part of convective heat flux of plasma centered on its wire is shown,. The density of convective heat flow in the neighborhood of its critical point during the heating of the plasma flow in a wire coating is defined. Calculation of the heat flux density is a 3-d plasma radiation. It is shown that the spherical layer of 2 mm radius of argon plasma is optically transparent in the temperature range (8–20) 103 k, since the degree of this layer blackness is considerably less than one. It is determined that the density of heat flow radiation of steel electrode surface is negligible compared with the radiation from the plasma column with the temperature 12·103 КРассмотрены особенности конвективного и лучистого теплообмена поперечного потока аргоновой плазмы с поверхностью оплавленного торца стальной проволоки. Показано, что конвективный тепловой поток сосредоточен на лобовой расплавленной поверхности металла, а не на всей поверхности проволоки. Выполнен расчет плотности теплового потока объемного излучения плазмы. Показано, что сферический слой плазмы аргона радиусом 2 мм является оптически прозрачным в интервале температур (8–20) 103 К, поскольку степень черноты этого слоя существенно меньше единицы. Определено, что плотность теплового потока излучения поверхности стального электрода пренебрежимо мала по сравнению с излучением плазмы с температурой столба 12⋅ 103 КРозглянуто особливості конвективного і променистого теплообміну поперечного потоку аргонової плазми з поверхнею оплавленого торця сталевого дроту. Показано , що конвективний тепловий потік зосереджено на лобовий розплавленої поверхні металу , а не на всій поверхні дроту. Виконано розрахунок щільності теплового потоку об’ємного випромінювання плазми. Показано, що сферичний шар плазми аргону радіусом 2 мм є оптично прозорим в інтервалі температур (8–20) 103 К, оскільки ступінь чорноти цього шару істотно менше одиниці. Визначено, що щільність теплового потоку випромінювання поверхні сталевого електрода мала в порівнянні з випромінюванням плазми з температурою стовпа 12·103 К