Electrical Engineering & Electromechanics (E-Journal - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute") / Електротехніка і Електромеханіка (Національний технічний університет - "Харківський політехнічний iнститут")
Not a member yet
941 research outputs found
Sort by
Influence of the shape of the input pulses on the characteristics of hybrid electromagnetic system with magnetic flux modulation
Get PDFIntroduction. Nowadays, the accelerated development of materials and technologies and the finding of new ones is a prerequisite for the improvement of well-known electromagnetic constructions used in various devices, as well as for the development of new ones. New construction of hybrid electromagnetic system with magnetic flux modulation (HEMSMM) is studied. The construction is composed of: ferromagnetic frame with air gaps, input and output coils and permanent magnets. Two input coils connected to the pulsed power supply are used to change the path of the generated by the permanent magnets constant magnetic flux. Input pulses with different shapes are applied to the input coils and signals in the output coils are obtained and compared. The main purpose of the work is to find the shape of the input pulses which leads to higher output power in comparison with the other shapes. Methods. Finite element method and COMSOL software is used for computer modelling of the proposed construction, where coupled electromagnetic field – electric circuit analysis is carried out. Results. A mathematical and numerical 3D model of new HEMSMM construction is realised and studied. The model allows to calculate and compare power efficiency of the studied device, when input pulses with different shapes are applied. Practical value. The developed computer model enables the study of the HEMSMM and other electromagnetic devices at different operating modes. It can be further improved and used in the search for optimal parameters of a particular electromagnetic device.Вступ. У наш час прискорене вдосконалення існуючих і винахід нових матеріалів та обладнання є необхідною умовою вдосконалення відомих електромагнітних конструкцій, що використовуються в різних пристроях, а також для розробки нових виробів. Досліджується нова конструкція гібридної електромагнітної системи з модуляцією магнітного потоку (ГЕСМММ). Конструкція складається з: феромагнітної каркасу з повітряними зазорами, вхідних та вихідних котушок та постійних магнітів. Дві вхідні котушки, підключені до імпульсного джерела живлення, використовуються для зміни шляху постійного магнітного потоку, що створюється постійними магнітами. Вхідні імпульси різної форми подаються на вхідні котушки, а сигнали у вихідних котушках отримуються та порівнюються. Основна мета роботи – знайти форму вхідних імпульсів, що призводить до вищої вихідної потужності в порівнянні з іншими формами. Методи. Метод скінченних елементів та програмне забезпечення COMSOL використовуються для комп'ютерного моделювання запропонованої конструкції, де проводиться аналіз зв'язаних електромагнітного поля та електричного кола. Результати. Реалізовано та досліджено математичну та числову тривимірну модель нової конструкції ГЕСМММ. Модель дозволяє розрахувати та порівняти енергетичну ефективність досліджуваного пристрою, коли застосовуються вхідні імпульси різної форми. Практична цінність. Розроблена комп'ютерна модель дозволяє досліджувати ГЕСМММ та інші електромагнітні пристрої при різних режимах роботи. Вона може бути додатково вдосконалена та використана для пошуку оптимальних параметрів конкретного електромагнітного пристрою
Совершенствование турбогенераторов, как техническая база обеспечения энергетической независимости Украины
Get PDFThe paper defines the directions of improving turbogenerators as the basis for ensuring the energy independence of Ukraine. The analysis of the state, problems and prospects for the development of modern electric power industry. Goal of the work is to identify promising directions for sustainable development of the national electric power industry in order to ensure energy security of Ukraine, to conduct a comparative analysis of electricity sources, to confirm the need to improve the main sources – turbogenerators. Methodology. During the research, an analytical analysis of the electricity sources, which are installed at power plants in Ukraine and the world, was carried out, taking into account the growth of the planet's population and its energy activity. Cyclic theory was chosen as the theoretical basis for forecasting. On the basis of this theory, global development trends, advantages and disadvantages of currently used sources of electricity - thermal (including nuclear) power plants and stations that operate from renewable energy sources - have been established. A review of literary sources on the methods of the energy sector forecasting the development, including the development of the energy sector in Ukraine, has been carried out. Originality. It has been established that due to the active growth of the planet's population, with the increase in its energy activity, obtaining electricity from renewable energy sources is not enough, that for the next 20-30 years nuclear power plants will be the main sources of electricity. The internal and external threats to the energy security of Ukraine, directions of development of turbogenerator construction, ways to improve turbogenerators, to increase their energy efficiency, power per unit of performance, to increase the readiness and maneuverability factors, and overload capacity have been identified. Practical significance. The need to continue the modernization and improvement of the turbogenerators of nuclear power plant units, as the main sources of electricity, has been proved. The directions of their improvement are established: increasing the power in the established sizes, making changes to the design of the turbogenerators inactive elements, replacing the cooling agent to keep Ukrainian turbogenerators at the world level, improving auxiliary systems, improving and increasing the reliability of the excitation system, introduction of automatic systems for monitoring the state turbogenerators. Possible limits of use, advantages, disadvantages and problems of using renewable energy sources for Ukraine have been established.У статті проведено аналіз стану, проблем та перспектив розвитку сучасної електроенергетики. Визначено напрямки її розвитку з урахуванням вибору техніко-економічного сценарію розвитку, супутніх факторів і їх взаємного впливу. Метою роботи було визначення перспективних напрямків сталого розвитку національної електроенергетики щодо забезпечення енергетичної безпеки України, проведення порівняльного аналізу джерел електроенергії, підтвердження необхідності вдосконалення основних джерел – турбогенераторів. Визначено внутрішні та зовнішні загрози енергетичній безпеці України. Встановлено переваги і недоліки, світові тенденції подальшого використання сучасних джерел електроенергії - теплових (включаючи атомні) електростанцій і станцій від поновлюваних джерел енергії. Встановлено, що в зв'язку з активним ростом населення планети і зі збільшенням його енергетичної активності електроенергії від поновлюваних джерел енергії буде недостатньо, що найближчі 20-30 років основними джерелами електроенергії будуть атомні електростанції і це підтверджує необхідність проведення робіт по вдосконаленню турбогенераторів. Встановлені напрями вдосконалення конструкцій турбогенераторів і систем охолодження. Зазначено, що вдосконалення турбогенераторів вимагає одночасного підвищення ефективності і систем, що забезпечують їх роботу: систем постачання газом, водою і маслом, системи збудження. Показана необхідність повного впровадження автоматичного контролю стану турбогенераторів, використання прийомів сучасної технічної діагностики найбільш напружених вузлів і елементів як в режимі online, так і при проведенні планових і аварійних ремонтів. Підтвердження необхідності проведення робіт по вдосконаленню вітчизняних турбогенераторів викликано появою в загальній енергосистемі України нових типів електроенергетичних джерел, які користуються активною державною підтримкою. Відзначена перспективність використання поновлюваних джерел енергії з точки зору зниження екологічних проблем, але лише для індивідуальних споживачів. Проаналізовані переваги, недоліки і проблеми використання поновлюваних джерел енергії, які найбільш прийнятні для України
Reduction of magnetic field level in residential old buildings from overhead power lines by means of active screening
Get PDFAim. Reduction of the magnetic field induction to the level of modern sanitary standards by means of active screening in residential old buildings which are located near existing typical overhead power lines are considered. Active shielding of the magnetic field inside a single-storey and multi-storey building is considered. During the design the number, configurations, spatial arrangement of the shielding windings, as well as the currents in the shielding windings were determined. Methodology. The design problem for the system of active shielding reduced to solving the minimax vector optimization problem. The vector of objective function in this minimax problem is calculated based on Biot-Savart's law. The solution of this problem is based on multi-agent optimization algorithms. Results. The results of theoretical and experimental studies of the systems of active shielding of the magnetic field generated by various overhead power lines inside a single and multi-storey building are presented. Originality. The possibility of reducing the induction of the initial magnetic field inside the shielded space to the level of sanitary standards is shown. Practical value. From the point of view of the practical implementation for a reasonable choice of the number and spatial arrangement of shielding windings of systems for active shielding of the magnetic field generated by various overhead power lines inside residential buildings of different storey’s are given.Мета. Розглянуто зниження індукції магнітного поля до рівня сучасних санітарних норм за рахунок активного екранування в житлових будинках старої забудови, розташованих поблизу існуючих типових повітряних ліній електропередачі. Розглянуто активне екранування магнітного поля всередині одноповерхового і багатоповерхового будинку. При проектуванні визначалися кількість, конфігурація, просторове розташування екрануючих обмоток, а також струми в екрануючих обмотках. Методологія. Завдання проектування системи активного екранування зводиться до вирішення задачі мінімаксної векторної оптимізації. Вектор цільової функції в цій мінімаксній задачі обчислюється на основі закону Біо-Савара. Вирішення цієї проблеми грунтується на алгоритмах багатоагентної оптимізації. Результати. Представлені результати теоретичних і експериментальних досліджень систем активного екранування магнітного поля, що створюється різними повітряними лініями електропередачі всередині одно- і багатоповерхового будинку. Оригінальність. Показана можливість зниження індукції початкового магнітного поля всередині простору, що екранується, до рівня санітарних норм. Практична цінність. З точки зору практичної реалізації представлені рекомендаці для обгрунтованого вибору кількості і просторового розташування екрануючих обмоток систем активного екранування магнітного поля, що створюється різними повітряними лініями електропередач всередині житлових будинків різної поверховості
Управление энергопотреблением подключенной к сети с многозонной тарификацией фотоэлектрической системы с аккумулятором для обеспечения собственных нужд локального объекта
Get PDFPurpose. Improving the principles of management of photovoltaic system with storage battery and with autonomous functioning during daylight hours for a local object, connected to the grid with multi-zone payment when excluding the generation of energy into the grid. Methodology. Modeling and analysis of energy processes in the photovoltaic system was performed using the Matlab software package. The simulation model of energy processes is based on calculated expressions taking into account the characteristics of the battery. Operability of the proposed solutions are confirmed on an experimental setup based on a standard hybrid inverter. Results. It’s shown, that due to the battery energy during the most loaded peak hours and part of the daytime the system operates autonomously and does not depend on possible violations of the quality of electricity in the grid. Scenarios of the recommended load schedule are proposed in accordance with the ratio of the predicted value of the daily energy generation of the photovoltaic battery to its possible maximum value. A simulation model of energy processes in the system with the correction of the recommended load value was developed. Originality. A method of the recommended load calculation with current correction for the actual generation and degree of battery charge is proposed, which allows taking into account differences the actual generation of the photovoltaic battery from its predicted value and the actual load from the recommended one. Practical value. The obtained solutions are the basis for the design of new and modernization of existing photovoltaic systems of local objects using software and hardware complexes for power consumption management.Усовершенствованы принципы управления и перераспределения энергии, накапливаемой в аккумуляторной батарее, в фотоэлектрической системе локального объекта, подключенного к сети с многозонной тарификацией при исключении генерации энергии в сеть. За счет энергии батареи в наиболее нагруженные пиковые часы и частично в дневное время система работает автономно и не зависит от возможных нарушений качества электроэнергии в сети. Предложено сценарии рекомендованного графика нагрузки в соответствии с отношением прогнозируемого значения дневной генерации энергии фотоэлектрической батареи к ее возможному максимальному значению. Предложена методика расчета рекомендованной нагрузки с текущей корректировкой по фактической генерации и степени заряда батареи, что позволяет учесть отличия фактической генерации фотоэлектрической батареи от прогнозного значения и фактической нагрузки от рекомендованной. Разработана имитационная модель энергетических процессов в системе с корректировкой значения рекомендованной нагрузки. Работоспособность предложенных решений подтверждена моделированием в Маtlab и на экспериментальной установке на базе стандартного гибридного инвертора. Полученные решения являются основой для проектирования новых и модернизации существующих фотоэлектрических систем локальных объектов с использованием программно-технических комплексов управления электропотреблением
Особенности возбуждения линейного электромеханического преобразователя индукционного типа от источника переменного тока
Get PDFPurpose. The purpose of the article is to establish the basic laws of operation of induction-type linear electromechanical converter (LEMС) during operation in high-speed and shock-power modes and excitation from an AC source of increased frequency. Methodology. With the help of a mathematical model, the regularities of the course of processes in a LEMС, excited from an AC source, were established when working with shock-power and high-speed modes. The solutions of the equations of the mathematical model, which describe interrelated electrical, magnetic, mechanical and thermal processes, are presented in a recurrent form. Results. It was found that when the LEMC operates in the shock-power mode, the maximum value of the current in the inductor winding occurs in the first half-period, and in the inhibited armature winding in the second half-period. The electrodynamic force changes at twice the frequency, taking on both positive and negative values. Since the positive values exceed the negative ones, the magnitude of the impulse of the electrodynamic force increases with each period of the force. Depending on the initial voltage phase, the relative change in the magnitude of the force impulse is 1.5 %. It was found that when the LEMC operates in high-speed mode, the current in the inductor winding in the first half-period has the greatest value, but after several periods it takes on a steady state. The temperature rise of the inductor winding increases with the time of connection to the AC source, and the temperature rise of the armature winding has the nature of saturation. The electrodynamic force has an oscillatory character with strong damping and a significant predominance of the positive component. Depending on the initial phase of the voltage, the relative change in the maximum speed of the armature winding is 2.5 %. Originality. For the first time, a mathematical model of the LEMC, excited from an AC source, was developed, the solutions of the equations of which describe the interrelated electrical, magnetic, mechanical and thermal processes. For the first time, the regularities of the course of processes in LEMC were established when working with shock-power and high-speed modes. Practical value. The characteristics of LEMC are obtained, which determine the efficiency of work in shock-power and high-speed modes. It is shown that the initial voltage phase has no significant effect on the power, high-speed thermal performance of the converter excited from an alternating current source.Разработана цепная математическая модель линейного электромеханического преобразователя индукционного типа при возбуждении от источника переменного тока, в которой решения уравнений, описывающие взаимосвязанные электрические, магнитные, механические и тепловые процессы, представлены в рекуррентном виде. Установлено, что при работе преобразователя в ударно-силовом режиме электродинамическая сила изменяется с удвоенной частотой, принимая как положительные, так и отрицательные значения. Положительные значения силы превышают отрицательные и величина импульса электродинамической силы с каждым периодом увеличивается. В зависимости от начальной фазы напряжения относительное изменение величины импульса силы составляет 1,5 %. При работе преобразователя в скоростном режиме максимальный ток в обмотке индуктора в первый полупериод имеет наибольшее значение, но через несколько периодов принимает постоянное значение. В зависимости от начальной фазы напряжения относительное изменение максимальной скорости обмотки якоря составляет 2,5 %
Математичне моделювання перехідних процесів в електроприводі стрілочного переводу моношпального типу з вентильно-індукторним двигуном
Get PDFIntroduction. The study is devoted to the development of the functionality of a railway track switch by introducing a switched-inductor electric drive. This solution justifies simplifying the mechanical part of the switches by changing the gearbox to a ball-screw and locating the all kinematic line of the switches on the mono-sleeper type. Goal. A study of the mono-sleeper turnout type behaviour to meet modern traffic safety requirements and improve operational reliability factors. Methodology. Based on electric drive theory, a kinematic line of a mono-switch turnout type with nonlinear friction characteristic is presented. Using differential equation theory and Laplace transformation, a mathematic description of a four-phase switched-inductor motor with ball-screw in a mechanical line of a single-mass electromechanical system has been made. A simulation mathematical model of the electric drive of mono-sleeper turnout type as the control system with a switched-inductor motor and nonlinear friction characteristic was built in MATLAB. Results. Simulation modelling of a mathematical model of a mono-sleeper turnout type with a switched-inductor motor and ball-screw gear has been developed and implemented. Studies of dynamics of turnout point movement have shown that, in contrast to the motors used today, the switched-inductor motor makes it possible to simplify the mechanical part of the drive, which leads to reduced time spent on laying and maintenance of turnout points, and therefore makes the design more reliable. The application of PID controller and fuzzy speed controller has shown improved dynamics of turnout point, while the fuzzy PID controller provides better performance of the set values and turnout point movements. Originality. First developed a mathematical model of the electric drive of the mono-sleeper turnout type, taking into account nonlinear friction characteristic, as an object of speed control of turnout point movement, is developed. Practical value. The developed mathematical model of a railway track turnout of the mono-sleeper type with a switched-inductor motor and ball-screw gear enables more efficient use of a microprocessor control system, creation of promising electric motor protection means and control of a turnout point.Робота присвячена розвитку функціональності залізничного стрілочного переводу шляхом впровадження вентильно-індукторного електроприводу. Таке рішення дає обґрунтування для спрощення механічної частини стрілочного переводу шляхом заміни редуктора на кульково-гвинтову пару, а також розмістити усю кінематичну лінію стрілочного переводу на одній шпалі. Наведено математичний опис чотирифазного вентильно-індукторного двигуна, та спрощеної механічної лінії стрілочного переводу у вигляді одномасової електромеханічної системи. Розроблена імітаційна математична модель електроприводу стрілочного переводу моношпального типу як система підлеглого керування з вентильно-індукторним двигуном, яка враховує нелінійну характеристику навантаження. Наведено результати комп’ютерного моделювання з ПІД та нечітким регулятором швидкості, які показали, що нечіткий ПІД регулятор більш якісно відпрацьовує задані величини та переміщення гостряків
Dynamic economic emission dispatch using whale optimization algorithm for multi-objective function
Get PDFIntroduction. Dynamic Economic Emission Dispatch is the extended version of the traditional economic emission dispatch problem in which ramp rate is taken into account for the limit of generators in a power network. Purpose. Dynamic Economic Emission Dispatch considered the treats of economy and emissions as competitive targets for optimal dispatch problems, and to reach a solution it requires some conflict resolution. Novelty. The decision-making method to solve the Dynamic Economic Emission Dispatch problem has a goal for each objective function, for this purpose, the multi-objective problem is transformed into single goal optimization by using the weighted sum method and then control/solve by Whale Optimization Algorithm. Methodology. This paper presents a newly developed metaheuristic technique based on Whale Optimization Algorithm to solve the Dynamic Economic Emission Dispatch problem. The main inspiration for this optimization technique is the fact that metaheuristic algorithms are becoming popular day by day because of their simplicity, no gradient information requirement, easily bypass local optima, and can be used for a variety of other problems. This algorithm includes all possible factors that will yield the minimum cost and emissions of a Dynamic Economic Emission Dispatch problem for the efficient operation of generators in a power network. The proposed approach performs well to perform in diverse problem and converge the solution to near best optimal solution. Results. The proposed strategy is validated by simulating on MATLAB® for 5 IEEE standard test system. Numerical results show the capabilities of the proposed algorithm to establish an optimal solution of the Dynamic Economic Emission Dispatch problem in a several runs. The proposed algorithm shows good performance over the recently proposed algorithms such as Multi-Objective Neural Network trained with Differential Evolution, Particle swarm optimization, evolutionary programming, simulated annealing, Pattern search, multi-objective differential evolution, and multi-objective hybrid differential evolution with simulated annealing technique.Вступ. Динамічна економна диспетчеризація викидів – це розширена версія традиційної задачі економної диспетчеризації викидів, в якій враховується коефіцієнт нарощування для межі генераторів в енергомережі. Призначення. Динамічна економна диспетчеризація викидів розглядала питання економії та викидів як конкурентні цілі для оптимальних задач диспетчеризації, і для розв‘язання задачі потрібне певне вирішення конфліктів. Новизна. Метод прийняття рішень для розв‘язання задачі динамічної економної диспетчеризації викидів має мету для кожної цільової функції, для цього багатоцільова задача трансформується в оптимізацію однієї цілі за допомогою методу зваженої суми, а потім контролюється/розв‘язується за допомогою алгоритму оптимізації китів. Методологія. У цій роботі представлена нещодавно розроблена метаевристична методика, заснована на алгоритмі оптимізації китів для розв‘язання задачі динамічної економної диспетчеризації викидів. Основним натхненням для цієї методики оптимізації є той факт, що метаевристичні алгоритми стають популярними з кожним днем завдяки своїй простоті, відсутності вимог до інформації про градієнт, легкості обходу локальних оптимумів та можливості бути використаними для ряду інших задач. Цей алгоритм включає в себе всі можливі фактори, які забезпечать мінімальні вартість та викиди задачі динамічної економної диспетчеризації викидів для ефективної роботи генераторів в енергомережі. Запропонований підхід добре працює для розв‘язання задач і наближення рішення до найкращого оптимального. Результати. Запропонована стратегія перевірена шляхом моделювання на MATLAB® для 5 стандартних тестових систем IEEE. Чисельні результати демонструють можливості запропонованого алгоритму для встановлення оптимального рішення задачі динамічної економної диспетчеризації викидів за кілька прогонів. Запропонований алгоритм демонструє хорошу ефективність порівняно з нещодавно запропонованими алгоритмами, такими як багатоцільова нейронна мережа, навчена з використанням диференціальної еволюції, оптимізація рою частинок, еволюційне програмування, імітаційний відпал, пошук за шаблоном, багатоцільова диференціальна еволюція та багатоцільова гібридна диференціальна еволюція з імітаційним методом відпалу
Аналіз впливу індуктивності навантаження на спричинені «мертвим часом» нелінійні спотворення підсилювача класу D
Get PDFGoal. Analysis of the effect of load inductance at the output of the class D amplifier for different values of the duration of «dead time» and assessment of the adequacy of existing mathematical models for calculating the THD at the output of the amplifier depending on the duration of «dead time». Methodology. The study of the effect of «dead time» on the THD was performed using a computer model of the half-bridge converter board EPC9035 from Efficient Power Conversion. This board contains GaN transistors EPC2022 eGaN®, the corresponding control driver and other necessary elements for operation. The use of GaN transistors has made it possible to investigate the operation in a wide range of frequent switching, both to control the motor and to amplify the audio signal. Results. It is established that the value of load inductance affects the level of nonlinear distortions caused by «dead time». At inductance values that provide a constant sign of the output current, a difference arises between the duration of the input and output pulses, which increases the THD. At inductance values, when the choke current changes sign during a pulse, there is no error between the duration of the input and output pulses. Changing the inductance changes the relationship between the error signal and the non-error signal. THD changes accordingly. At high conversion frequencies, the voltage spikes caused by the choke current through the built-in diodes during the dead time are partially compensated by overcharging the output capacitance of the transistors, which also reduces harmonic distortion. Originality. For the first time, the value of the THD at the outlets in the fallowness of the different indices of the inductance of the choke and the theoretical calculation of the value in the results of the computer model was obtained. Practical significance. The dependence of the THD values on the inductance of the choke for converters with a switching frequency range from 1 kHz to 400 kHz, which allows them to be used both to control the motor and to amplify the audio signal.В роботі досліджено вплив індуктивності навантаження підсилювача класу D на значення коефіцієнту гармонічних спотворень (КГС) на виході для різних значень тривалості «мертвого часу» або вимкненого стану вихідних транзисторів. Оцінена адекватність існуючих математичних моделей для розрахунку КГС на виході підсилювача в залежності від тривалості «мертвого часу». Наведено результати комп’ютерного моделювання підсилювача класу D та досліджено значення КГС на виході в залежності від різних номіналів індуктивності вихідного дроселя. Виконано порівняння теоретично обчислених значень з результатами комп’ютерного моделювання. В результаті дослідження встановлено, що КГС, спричинений наявністю «мертвого часу» залежить від індуктивності навантаження. Отриманий у результаті моделювання КГС співпадає з розрахованим за формулою тільки для певних значень індуктивності навантаження. В моделі використано GaN транзистори, що дозволило дослідити роботу підсилювача у широкому діапазоні частот перемикання
Combining synergetic control and super twisting algorithm to reduce the active power undulations of doubly fed induction generator for dual-rotor wind turbine system
Get PDFAim. This work presents the amelioration of direct power control using synergetic-super twisting algorithms for asynchronous generators integrated into dual-rotor wind turbine systems. Method. The main role of the direct power control is to control the active and reactive powers and reduce the harmonic distortion of stator current of asynchronous generator for variable speed dual-rotor wind turbine systems. The traditional strategy is more attractive due to its high efficiency and simple algorithm. Super twisting algorithms are a non-linear command strategy; characterized by robustness against the parameters change or disturbances, it gives a good power quality under different conditions such as changing generator parameters. Novelty. Synergetic-super twisting algorithms are designed. Synergetic-super twisting algorithms construction is based on synergetic command and super twisting algorithms in order to obtain a robust control strategy and a fast system with acceptable precision. We use in our study a 1.5 MW asynchronous generator integrated to dual-rotor wind turbine system in order to regulate the active and reactive powers. Results. As shown in the results figures using synergetic-super twisting algorithms the ameliorate performances especially minimizes the torque, active and reactive power undulations, and reduces harmonic distortion of stator current (THD = 0.19 %) compared to traditional strategy.Мета. Робота представляє вдосконалення безпосереднього регулювання потужності за допомогою синергетичих алгоритмів супер-скручування для асинхронних генераторів, інтегрованих у системи вітряних генераторів з подвійним ротором. Метод. Основна роль безпосереднього регулювання потужності полягає у керуванні активною та реактивною потужностями та зменшенні гармонічних спотворень струму статора асинхронного генератора для вітряних генераторів з подвійним ротором зі змінною швидкістю обертання. Традиційна стратегія є більш привабливою завдяки її високій ефективності та простому алгоритму. Алгоритми супер-скручування – це нелінійна командна стратегія; характеризується стійкістю до зміни параметрів або порушень, це забезпечує хорошу якість енергії в різних умовах, таких як зміна параметрів генератора. Новизна. Розроблені синергетичні алгоритми супер-скручування. Побудова алгоритмів синергетичного супер-скручування базується на алгоритмах синергетичних команд та супер-скручування, для того щоб отримати надійну стратегію керування та швидку систему з прийнятною точністю. У нашому дослідженні ми використовуємо асинхронний генератор потужністю 1,5 МВт, інтегрований в систему вітряних турбін з подвійним ротором для регулювання активної та реактивної потужностей. Результати. Як показано на рисунках з результатами, із використанням алгоритмів синергетичного супер-скручування, покращені характеристики особливо мінімізують крутний момент, коливання активної та реактивної потужності та зменшують гармонічні спотворення струму статора (THD = 0,19%) порівняно з традиційною стратегією
Граничний вплив неідентичності ємнісних елементів високовольтного плеча на частотні характеристики подільника напруги (аналітичне дослідження)
Get PDFPurpose. Determination in the analytical form of the maximum limiting influence of the non-identity of the capacitive elements of the high-voltage arm on the amplitude-frequency characteristic and phase-frequency characteristic of the voltage divider with parallel-series connection of R-, C-elements of the high-voltage arm. Methodology. Based on the previously developed theory of broadband voltage dividers with parallel-series connection of R-, C-elements, analytical expressions for amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of the voltage divider are obtained and investigated taking into account the limit case of non-identical capacitive elements of high-voltage arm. Results. The nature of the dependencies of the frequency characteristics of the broadband voltage divider on the value of the tolerance of the capacitive elements of the high-voltage arm, the division factor of the voltage divider in a wide range of frequency changes is determined. Simplified approximating expressions for the maximum values of frequency characteristics of the voltage divider are proposed and their error is determined. Originality. For the first time in the analytical form the limiting influence of non-identity of capacitive elements of a high-voltage arm of a voltage divider on its frequency characteristics is considered. A mathematical model of this influence is constructed and the limit values of frequency characteristics of the voltage divider are determined. Practical value. It is recommended to introduce into the normative documentation of broadband voltage dividers the corrected value of the division factor, which allows to significantly reduce the deviation of the actual value of the division factor of the voltage divider from the normalized value in a wide range of frequency changes.На основі раніше розвинутої теорії широкосмугових подільників напруги з паралельно-послідовним з’єднанням R-, C-елементів вперше одержані аналітичні вирази для амплітудно-частотної та фазо-частотної характеристик подільника напруги з урахуванням граничного випадку неідентичності ємнісних елементів високовольтного плеча. Визначений загальний характер залежностей частотних характеристик від значення допуску ємнісних елементів, коефіцієнта ділення подільника напруги в широкому діапазоні зміни частоти. Запропоновані спрощені апроксимуючі вирази для максимальних значень частотних характеристик та визначена їх похибка. Рекомендовано уведення в нормативну документацію широкосмугових подільників напруги відкоригованого значення коефіцієнта ділення