Electrical Engineering and Power Engineering (EE&PE - E-Journal) / Електротехніка та електроенергетика
Not a member yet
396 research outputs found
Sort by
СХЕМИ ЗАМІЩЕННЯЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН
No full textThe article contains the equivalent circuits for direct current generators and motors, and also for synchronous machines. At a stage of initial knowledge and the analysis of electrical machines behavior they are so effective and useful, as well as equivalent circuits of transformers and asynchronous electrical machines. It is reached on the basis of the appendix of positions EET (multi-terminal networks, the Thevenin’s theorem, a method of mirror images, etc.) to the theory of electrical machines. Thereby the link providing research of all types of electrical machines by a uniform technique on the basis of principles of system and continuity is created that is important at construction of educational process.Установлено, что для электрических машин любого типа могут быть составлены схемы замещения аналогичные схемам замещения двухполюсника. Тем самым достигнута унификация их исследования в соответствии с принципами системности и преемственности. Обеспечена оперативность и простота вывода аналитических соотношений основных характерВстановлено, що для електричних машин будь-якого типу можуть бути складені схеми заміщення аналогічні схемам заміщення двополюсника. Тим самим досягнута уніфікація їх дослідження у відповідності з принципами системності та прийнятності. Забезпечена оперативність та простота виведення аналітичних співвідношень основних характеристик з записом в компактному вигляд
ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ СКЛАДУ КОМПОЗИЦІЇ ПСЕВДОРІДИННОМ ЕТАЛЕВИХ КОНТАКТІВ ЗА МАТЕМАТИЧНОЮ МОДЕЛЮ
No full textThe electrical contacts are the hard composition. The composition contains the porous matrix saturated with fusiblefiller. There is the change of the aggregate state composition when the current passes from the electric contacts. The fusible filler is melted under the influence of Joule’s heat. The electric contacts work as liquid metallic in such state. It is necessary to analyze the conductivity of contacts and change of their parameters in the contact area for the effective composition exposure of contacts. The article presents the transitional resistance in an area connections of contacts, the distribution of pores on their working surface and co-operation of hard phase matrix with filler by the mathematical model of contact conductivity. In a mathematical model the parameters liquid metallic bridge and probabilistic determination of numbers of such bridges on the working surface by contacts are examined. The new contact compositions are recommended to be used in the main contacts of circuits breakers with the large values of current, in the blocks with current limitation to 1000 A by circuits breakers and in contactors.Электрические контакты представляют собой твердую композицию, состоящую из пористой матрицы, пропитанной легкоплавким наполнителем. Под влиянием джоулева тепла происходит расплавление наполнителя. В таком состоянии электрические контакты работают как жидкометаллические. С помощью их математической модели определено переходное сопротивление в зоне контактирования контактов и распределение пор на их рабочей поверхности. Новые контактные композиции рекомендуются к использованию в главных контактах многоамперных автоматических выключателях, в токоограничивающих блоках автоматических выключателей до 1000А, в контакторах.Електричні контакти являють собою тверду композицію, що складається з пористої матриці, просякнутої легкоплавким наповнювачем. Під впливом джоульова тепла відбувається розплавлення наповнювача. У такому стані електричні контакти працюють як рідиннометалеві. За допомогою математичної моделі визначено перехідний опір в зоні контактування контактів, розподіл пор на їх робочий поверхні. Нові контактні композиції рекомендуються до використання в головних контактах багатоамперних автоматичних вимикачах, в струмообмежувальних блоках автоматичних вимикачів до 1000А, в контакторах
ЧИСЕЛЬНО-ПОЛЬОВИЙ АНАЛІЗ РЕЖИМІВ ЗБУДЖЕННЯ І РІЗНИХ ВИДІВ РЕАКЦІЇ ЯКОРЯ В ПОТУЖНОМУ ТУРБОГЕНЕРАТОРІ
No full textPrinciple and the numerical field analysis results of the different excitation modes and of the different types of the armature reaction of powerful turbogenerator are presented. A selection of the the magnetic field excitation factors in the idle mode, the rated load and short-circuit, as well as those specific modes that are characterized by longitudinal demagnetizing and magnetizing and more cross-reaction of the armature excitation of the magnetic field only the stator winding along the longitudinal and transverse axes of the rotor is shown. The principle, which allows by the results of the magnetic field calculation in each mode to determine the key electromagnetic values (magnetic flux and EMF) and the phase relationship between them and the currents is considered. The pictures of the magnetic fields are graphically presented in all modes, and the principle of the corresponding vector diagrams construction is also presented on the basis of calculation of these fields. In the original received vector diagrams it is possible to identify qualitatively and quantitatively the share and role of the magnetic field of the rotor and the stator magnetic field. The conducted research can be the basis for improving the system of study, analysis and design of turbogenerators and other electric machines because the considered method of analysis of magnetic fields is quite universalПредставлены принцип и результаты численно-полевого анализа разных режимов возбуждения и видов реакции якоря турбогенератора. Показаны выбор факторов возбуждения магнитного поля и метод определения на его основе магнитного потокосцепления, ЭДС и фазовых соотношений между ними и токами. Представлены картины магнитных полей во всех режимах, а также дан принцип построения соответствующих векторных диаграмм. Проведенные исследования могут быть основой совершенствования проектирования турбогенераторов и других электрических машин.Подані принцип і результати чисельно-польового аналізу різних режимів збудження і видів реакції якоря турбогенератора. Показані вибір чинників збудження магнітного поля і метод визначення на його основі магнітного потокозчеплення, ЕРС і фазових співвідношень між ними і струмами. Представлені картини магнітних полів у всіх режимах, а також поданий принцип побудови відповідних векторних діаграм. Виконані дослідження можуть бути основою вдосконалення проектування турбогенераторів і інших електричних машин
ОЦІНКА ТЕПЛОВОГО СТАНУ ІЗОЛЯЦІЇ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА З ФАЗНИМ РОТОРОМ З МОДИФІКОВАНОЮ СИСТЕМОЮ ІМПУЛЬСНОГО РЕГУЛЮВАННЯ
No full textCurrently there is no information about level of cycle time effect and duration of operating period on a thermal state and isolation live time of AD motor at modified pulse control system (MPCS), which essentially influences on service reliability of the AD motor. The aim of investigation is the thermal state and the estimation of isolation live time of the AD motor at MPCS, and also determination of the AD motor ampacity in dependence on operating parameters of mechanisms. The electro thermal model which allows considering peculiarities of electromagnetic energy transformation in thermal energy, heat transferring and heat interchanging processes was used for calculation and the analysis of the thermal state of the AD motor at MPCS. The investigation proves that the magnification of duration cycle time and a slip at the moment of the AD motor with MPCS leads to essential growth of its temperature. Hence, the estimation of isolation live time of the AD motor which displayed lowering of the isolation live time indexes to 12 times – at the rated slip s=0,1, and to 50 times – at s=0,9. Coefficients of correction of the AD motor ampacity at MPCS are defined, supporting its rated thermal conditions.Выполнена оценка теплового состояния и ресурса изоляции асинхронного двигателя с фазным ротором в повторно-кратковременном режиме S3 при модифицированной системе импульсного регулирования в зависимости от продолжительности включения и длительности цикла работы. Определена допустимая токовая нагрузка, обеспечивающая номинальный тепловой режим работы двигателя.Виконана оцінка теплового стану й ресурсу ізоляції асинхронного двигуна з фазним ротором у повторно –короткочасному режимі S3 при модифікованій системі імпульсного регулювання у залежності від тривалості включення й циклу роботи. Визначено допустиме струмове навантаження, яке забезпечує номінальний тепловий режим роботи двигуна
ЛАБОРАТОРНИЙ СТЕНД КЕРУВАННЯ МАНІПУЛЯТОРОМ М10П ВІД SCADA СИСТЕМИ TRACE MODE
Get PDFTo improve the quality of the educational process for students majoring in Electromechanical systems of automation and electric drive at Zaporizhzhya National Technical University test machine computer control of manipulator M10P SCADA TRACE MODE system via OPC-server , USB port on your computer and controllers of VIPA was developed. It is possible to increase professional knowledge and skills to work with modern equipment of leading companies. Actuality of modernization, technical description of the stand are given. Stand consists of: mechanical manipulator parts, electrical and pneumatic drives, controllers, position sensor , control panels and computer. The block diagram of the stand, the software features of SCADA system TRACE MODE are shown, the user interface is designed as well as methods of laboratory work are given. The more detailed information as to the arm automatic mode control (setting to zero position. Cycle work ) is presented. The possibility for data encoder to track the movements of the hand pointing in panel desktop user interface is shown.Для повышения качества учебного процесса студентов специальности электромеханические системы автоматизации и электропривод в Запорожском национальном техническом университете разработан лабораторный стенд компьютерного управления манипулятором М10П от SCADA системы TRACE MODE через OPC-сервер, USB порт компьютера и контроллер фирмы VIPA. Это позволило повысить профессиональные знания и навыков работы на современном оборудовании ведущих фирм. Приведена структурная схема стенда, программное обеспечение, интерфейс пользователя в SCADA системе и методика проведения лабораторных работ.Для підвищення якості навчального процесу студентів спеціальності електромеханічні системи автоматизації та електропривод у Запорізькому національному технічному університеті розроблено лабораторний стенд комп’ютерного керування маніпулятором М10П від SCADA системи TRACE MODE через ОРС-сервер і USB порт комп’ютера та контролер фірми VIPA. Це дозволило підвищити професійні знання і навички роботи на сучасному обладнанні провідних фірм. Наведено структурну схему стенда, програмне забезпечення, інтерфейс користувача у SCADA системі та методику проведення лабораторних робіт
ВПЛИВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРОВІДНИКА НА ТЕЧІЮ МЕТАЛЛА НА ТОРЦІ ДРОТУ У ДУГОВОМУ РОЗРЯДІ
No full textThe influence of the intrinsic magnetic field of current-carrying wire, the anode and the magnetic field of an electric arc to the viscous flow of the liquid metal at the end of the wire was considered. It is shown that when the direction of the current at the end of the wire-anode changes the asymmetry of magnetic field distribution arises, that leads to an acceleration of the liquid metal flow. By using the equations of magneto-hydrodynamics the additional stress caused by viscous friction of unbalanced electromagnetic forces was found. It is shown that the shear stress in the flow of molten metal was formed under the joint action of the electromagnetic and gas dynamic forces. It was determined that the film thickness in the flow of molten metal only under the influence of the electromagnetic force is lower than the influence of the gas dynamic forces. The conclusion shows that under the above conditions, the influence of the electromagnetic forces on the film thickness of the liquid metal is significantly superior to gas-dynamic friction.Рассмотрено влияние собственного магнитного поля токоведущей проволоки-анода и магнитного поля электрической дуги на вязкое течение жидкого металла на торце проволоки. Показано, что при рассматриваемых условиях влияние электромагнитной силы на толщину пленки жидкого металла превосходит действие газодинамической силы трения.Розглянуто вплив власного магнітного поля струмоведучого дроту-анода і магнітного поля електричної дуги на в’язку течию рідкого металу на торці дроту. Показано, що при розглянутих умовах вплив електромагнітної сили на товщину плівки рідкого металу перевищує дію газодинамической сили тертя
СПОСІБ АПРОКСИМАЦІЇ КРИВОЇ НАМАГНІЧУВАННЯ ТЯГОВОГО АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
Get PDFThe study of the analytical approximation method of magnetization curve of asynchronous traction motor of traction power transmission motorcar trains using the functions of the Brillouin zone is conducted. Results can be used to obtain adequate real physical processes models of traction motor, which is the basis for building of automatic maintenance system of diesel-trains with the saturation of the system traction motor elements.Проведено исследование способа аналитической аппроксимации кривой намагничивания тягового асинхронного двигателя тяговой электропередачи моторвагонного поезда с помощью функции Бриллюэна.Проведено дослідження способу аналітичної апроксимації кривої намагнічування тягового асинхронного двигуна тягової електропередачі моторвагонного поїзда за допомогою функції Бріллюена
ВІДНОВЛЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ЗАРЯДУ ЛІНІЙНОГО ПРОВІДНИКА ЗА ВІДОМИМ РОЗПОДІЛОМ ПОТЕНЦІАЛІВ
Get PDFThe paper considers the problem of the linear charge density reconstruction in a straight conductor according to the known potential on the surface of a virtual cylinder with an axis which coincides with the conductor. The resulting Fredholm integral equation of one kind is the ill-posed problem. The approximate method of determining the unknown function, which is based on Gauss quadrature formulas and interpolation is proposed. The expressions for the coefficients of the system of linear algebraic equations defining the values of the unknown function at the nodes of Gauss are given. The limits of this method applicability are explored. The numerical results of the problem solution for the case when the cylinder is set in a virtual permanent capacity, the sinusoidal potential and the potential with a linear function of the coordinates are presented. It is shown that the greatest deviation from the predetermined received function is observed near the ends of the cylinder.В статье рассматривается задача восстановления линейной плотности заряда в прямолинейном проводнике по известному потенциалу на поверхности виртуального цилиндра с осью, которая совпадает с проводником. Полученное интегральное уравнение Фредгольма 1 рода есть некорректной задачей. Предлагается приближенный способ определения неизвестной функции, который опирается на квадратурные формулы Гаусса и интерполяцию. Приведены численные результаты для случая постоянного потенциала, синусоидального потенциала и потенциала, который есть линейной функцией координат.В статті розглядається задача відновлення лінійної щільності заряду в прямолінійному провіднику за відомим потенціалом на поверхні уявного циліндру з віссю, яка співпадає з провідником. Отримане раніше інтегральне рівняння Фредгольма 1 роду є некоректною задачею. Пропонується наближений спосіб визначення невідомої функції, який спирається на квадратурні формули Гауса та інтерполяцію. Наведено чисельні результати розрахунку щільності заряду для випадку постійного потенціалу, синусоїдального потенціалу та потенціалу, який є лінійною функцією від координати
РОЗРОБКА МЕТОДУ ВИБОРУ ПРИСТРОЇВ КОМПЕНСАЦІЇ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ ЗА УМОВИ МІНІМАЛЬНИХ ЗВЕДЕНИХ ВИТРАТ
Get PDFReactive power compensation (RPC) is one of the most effective energy saving measures that can reduce active power losses during its transmission. Determination of the reactive power compensation distribution for the existing methods has certain disadvantages. Therefore, the method of selection of the optimal way to allocate the RPC by the minimum reduced cost is proposed. The algorithm choice allows compensating devices:– to determine the best way to allocate the RPC on the low voltage (LV) side and high voltage (HV) transformer complete transformer substations;– to determine the optimal number and nominal power transformers;– to determine the cost-effectiveness of the introduction of reactive power compensation;– to formalize the calculation of RPC in combination with a selection of other items mains.This method can be used as a power supply designing step, and evaluationof the effectiveness of power supply company which is operating.Разработан алгоритм оптимального выбора варианта распределения мощности устройств компенсации реактивной мощности по условию минимальных приведенных затрат, который позволяет снизить потери электроэнергии в трансформаторах КТП и распределительной внутризаводской сети электроснабжения, а также обеспечивает выбор оптимального количества и номинальной мощности трансформаторов КТП.Розроблено метод оптимального вибору варіанта розподілу потужності пристроїв компенсації реактивної потужності за умови мінімальних зведених витрат, який дозволяє знизити втрати електроенергії у трансформаторах комплектних трансформаторних підстанцій (КТП) і розподільній внутрішньозаводській мережі електропостачання, а також забезпечує вибір оптимальної кількості і номінальної потужності трансформаторів КТП
АНАЛІЗ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ КОНСТРУКЦІЇ ТОРЦЕВИХ З’ЄДНАНЬ БІЧНИХ ШИННИХ ПАКЕТІВ ТА СТРУМОПІДВОДІВ ПЕЧЕЙ ГРАФІТАЦІЇ
No full textThe methods of the electrical parameter identification of the butt end bus connections of graphitization furnace current feeders with side bus packets basing on the conjugate three-dimensional mathematical models of electromagnetic and electro-thermal processes are presented. The finite element methods of solving partial derivatives vector equations systems in three-dimensional domain are used. The temperature dependences of the electro-physical properties and thermo-physical properties of the active materials and the external bus surface conditions of natural convection and radiation heat transfer are taken into account. The high accuracy and computational efficiency numerical calculations by using variations of the finite elements densities in the computational domain are produced. The finite elements densities in the domains of the magnetic field concentration are increased. The basic and new designs of butt end bus systems of AC graphitization furnace are considered. The calculations of geometric parameters of the bus conductors by using the equality criterion of active loss densities are presented. The currents, voltage drops, current density, electrical losses densities, active and inductive resistance of bus of side bus packages, butt end bus connections and graphite feeders are identified. The energy efficiency of butt end graphitization furnace electrical connections of different numbers of parallel buses is analyzed. The technical decisions to reduce weight, active and reactive power losses of bus butt end connections are substantiated.Предлагается методика оценки электрических параметров шинных соединений токоподводов печи графитации с боковыми шинными пакетами на основе сопряженных пространственных математических моделей электромагнитных и электротепловых процессов. При численном моделировании обеспечивается высокая точность и вычислительная эффективность расчетов путем дифференциации плотности конечных элементов в расчетной области, которая повышается в зонах концентрации магнитного поля. Выполняется анализ энергоэффективности конструктивных исполнений торцевых шинных систем печей графитации переменного тока и предлагаются технические решения для снижения массы, активных потерь и реактивной мощности.Запропоновано методику оцінки електричних параметрів шинних з’єднань струмопідводів печі графітації з бічними шинними пакетами на основі сполучених просторових математичних моделей електромагнітних так електротеплових процесів. При чисельному моделюванні забезпечується висока точність та обчислювальна ефективність розрахунків шляхом диференціації густини кінцевих елементів в розрахунковій області, котра підвищується у зонах концентрації магнітного поля. Виконано аналіз енергоефективності конструктивних виконань торцевих шинних систем печей графітації змінного струму та запропоновано технічні рішення для зниження маси, активних втрат та реактивної потужності