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
A NEW METHODOLOGY CALLED DICE GAME OPTIMIZER FOR CAPACITOR PLACEMENT IN DISTRIBUTION SYSTEMS
Get PDFPurpose. Shunt capacitors are installed in power system for compensating reactive power. Therefore, feeder capacity releases, voltage profile improves and power loss reduces. However, determination optimal location and size of capacitors in distribution systems is a complex optimization problem. In order to determine the optimum size and location of the capacitor, an objective function which is generally defined based on capacitor installation costs and power losses should be minimized According to operational limitations. This paper offers a newly developed metaheuristic technique, named dice game optimizer to determine optimal size and location of capacitors in a distribution network. Dice game optimizer is a game based optimization technique that is based on the rules of the dice game. Цель. Шунтирующие конденсаторы в энергосистеме устанавливаются для компенсации реактивной мощности. Следовательно, снижается емкость фидера, улучшается профиль напряжения и снижаются потери мощности. Однако определение оптимального местоположения и размера конденсаторов в системах распределения является сложной задачей оптимизации. Чтобы определить оптимальный размер и расположение конденсатора, целевую функцию, которая обычно определяется на основе затрат на установку конденсатора и потерь мощности, следует минимизировать в соответствии с эксплуатационными ограничениями. Данная статья предлагает недавно разработанный метаэвристический метод, называемый оптимизатором игры в кости, для определения оптимального размера и расположения конденсаторов в распределительной сети. Оптимизатор игры в кости – это игровой метод оптимизации, основанный на правилах игры в кости.
РЕГУЛЮВАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ІМПУЛЬСНОГО РЕГУЛЯТОРА ПОНИЖУВАЛЬНОГО ТИПУ, ЩО ЗАРЯДЖАЄ АКУМУЛЯТОР ВІД СОНЯЧНОЇ БАТАРЕЇ
Get PDFProblem. An important element of autonomous power sources, built on the basis of solar batteries, is a battery, operating in a buffer mode. To extend the period of its use, it is necessary to ensure the appropriate modes of its charging and discharging, by regulating the charging and discharge currents. To ensure that maximum power can be transferred to the load in various operating modes, a matching switching regulator is included between the solar battery and the load. In the case of its application, it becomes possible to simultaneously regulate the charging current of the battery. For the most effective regulation of this current, it is necessary to know the regulatory characteristics of the regulator. Goal. The aim of the work is to determine and analyze the regulatory characteristics of the switching voltage regulator step-down type, which charges the battery from the solar battery. Methodology. Using the theory of switching voltage regulators, a relationship between the output characteristic of the source and the regulatory characteristic of the regulator are established. The graphs of the regulatory characteristics are carried out by the graphoanalytical method. Results. The dependence of the output current of the solar battery, from well as the current of the charged battery, on the relative time of the closed state of the key of the switching regulator are analyzes. A technique for constructing the regulatory characteristics of a switching regulator for a given type of output characteristic of a power source and operating voltage of a battery is proposed. For typical output characteristics of the solar battery, graphs of the regulatory characteristics of the switching regulator for various levels of illumination of the solar battery are constructed. When constructing the regulatory characteristics, the possibility of an intermittent current mode in the inductance of the switching regulator is taken into account. Originality. The results obtained make it possible to take into account the influence of the internal resistance of the power supply, in particular, substantially nonlinear, on the regulatory characteristics of the switching regulator. Practical value. The proposed technique can be used to determine the regulatory characteristics of other types of regulators, the power source of which has a non-linear output characteristic. Using the obtained regulatory characteristics, it is possible to determine the conditions under which maximum power will be transmitted from the solar battery to the battery. These characteristics can be used in the elaboration of solar battery charge controllers. Розглянуто підходи до визначення регулювальних характеристик імпульсного регулятора напруги понижувального типу, джерелом живлення якого є сонячна батарея, а навантаженням – акумулятор. Проаналізовано залежність регулювальних характеристик регулятора від типу вихідної характеристики джерела електроживлення з урахуванням нелінійності його внутрішнього опору. Запропоновано методику визначення регулювальної характеристики регулятора для заданого виду вихідної характеристики джерела, з урахуванням можливості виникнення режиму переривчастого струму в його індуктивності. Розроблено рекомендації щодо забезпечення можливості передавання максимально можливої потужності від сонячної батареї до акумулятора.
ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТЕХНІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ РЕЗИСТИВНИХ КАБЕЛІВ СИСТЕМИ ТЕПЛОЇ ПІДЛОГИ ЗА УМОВИ ЗБЕРІГАННЯ ТЕПЛОВОЇ СТІЙКОСТІ ІЗОЛЯЦІЇ
Get PDFIntroduction. The main purpose of resistive cables is to convert the current flowing through the cable into heat. The maximum operating temperature of the conductive core should not exceed 100 °C. Power output per cable per unit length (nominal specific electrical power per 1 m of heating cable at rated line voltage per 1m cable) is the main technical parameter of these cables. The heat released by the conductivity of the core current, taking into account the change in the resistivity of the core material from temperature, is directly proportional to the square of the linear voltage drop across the core, and inversely proportional to the linear resistance of the core. Typical heat dissipation in such cables does not exceed 10 W/m, provided the cable is placed in the air. Purpose. Determination of the specific power of the cable system when varying the thickness of the insulation and the protective polymer shell, provided the thermal stability of the insulation on the basis of thermal balance between the power released in the core and the power released into the environment from the surface of the resistive heating. Methodology. The calculation of the linear heat flux is performed in two steps: when changing the radius of insulation (thickness of insulation) and the constant thickness of the protective polymer shell; at constant thickness of insulation and change of radius of the protective polymer jacket . The highest values of linear heat flux at (70-90) W/m are achieved for the optimum design of a single-conductor resistive cable from a conductive core in the range of 0,4 mm to 1,6 mm when varying the thickness of the cross-linked polyethylene insulation and protective sheath based on polyvinyl chloride plastic. The specific power of heating resistive cables, provided the thermal stability of the crosslinked polyethylene insulation is determined based on the thermal balance between the power generated in the core and the power dissipated from the surface of the cable into the air. Practical value. The thickness of the insulation and the linear voltage of the heating resistive cable, depending on the material of the core, providing thermal stability of the insulation are substantiated. The methodology of substantiation of specific power, which corresponds to thermal stability of heating resistive cables on the basis of thermal balance, can be applied to both the floor heating system and other areas of application of heating cables.Встановлено діапазон значень лінійного теплового потоку в залежності від розмірів конструктивних елементів резистивного нагрівального кабелю коаксіальної конструкції. На підставі теплового балансу потужностей, що виділяється в струмопровідній жилі та розсіюється з поверхні кабелю, визначено питома потужність нагрівальних резистивних кабелів системи теплої підлоги за умови забезпечення теплової стійкості поліетиленової термореактивної ізоляції. Обґрунтовано товщина ізоляції та лінійна напруга нагрівального резистивного кабелю в залежності від матеріалу струмопровідної жили, що забезпечують теплову стійкість ізоляції.
КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА С ШИХТОВАННЫМ МАГНИТОПРОВОДОМ
Get PDFGoal. The purpose of the work is to analyze the features and substantiate the advantages of the spatial radial electromagnetic system of a single-phase transformer with rectangular sections of the rods of a charged magnetic circuit. Methodology. Improvement of single-phase transformers is possible by structural-geometric transformations of active elements. The justification of the advantages of such transformations is achieved by the method of invariant objective functions with dimensionless optimization components and universal relative controlled variables. Results. Replacing the rectangular contours of the variants of a planar magnetic circuit with a hexagonal circuit leads to a decrease in the volume of steel and the loss of three angular zones of changes in the direction of the magnetic flux relative to the texture compared to planar counterparts. The separation of the windings into sections with an arrangement on three rods leads to a decrease in the average length of the coil. Originality. A three-core magnetic core can consist of rod and jugular-angular parallelogram plates of anisotropic and isotropic electrical steel. It is advisable to combine a combination of steels by integral welding of billets with subsequent separation into chevron jugular-rod elements. The method called on has developed mathematical models of the mass, cost, and active power losses of variants of a single-phase electromagnetic system of a transformer with rod and armor planar and spatial radial three-core magnetic cores. Practical significance. It was found that the decrease in the extrema of the mass and cost indicators, as well as the calculated decrease, under the condition that the coefficients of additional losses are identical, the extrema of the losses of the single-phase radial three-rod system of the transformer relative to the planar analogue with a bar stocked magnetic wire from anisotropic steel, respectively 13,0-12,3 %, 15,3-10,1 % and 15,1-18,1 % with copper windings and 10,8-10,2 %, 12,8-13,7 % and 12,6-12,3 % with aluminum windings. The main indicators of traditional single-phase systems with rod and armored magnetic circuits differ insignificantly, which is consistent with early known optimization and calculation data of transformers.Рассмотрена возможность усовершенствования однофазных трансформаторов на основе пространственной радиальной электромагнитной системы с трехстержневым магнитопроводом. Стержневые и яремно-угловые участки такого магнитопровода могут быть выполнены из параллелограмных пластин анизотропной и изотропной стали и соединены интегральной сваркой в разделяемых на шевронные элементы заготовках. На основе метода инвариантных целевых функций с безразмерными оптимизационными составляющими и универсальными относительными управляемыми переменными разработаны математические модели массы, стоимости и потерь активной мощности планарных и радиальной систем с стержневым, броневым и трехстержневым шихтованными магнитопроводами с прямоугольными сечениями. Получены безразмерные числовые значения показателей технического уровня указанных вариантов характеризующие преимущества радиальной трехстержневой электромагнитной системы
SLIME MOULD ALGORITHM FOR PRACTICAL OPTIMAL POWER FLOW SOLUTIONS INCORPORATING STOCHASTIC WIND POWER AND STATIC VAR COMPENSATOR DEVICE
Get PDFPurpose. This paper proposes the application procedure of a new metaheuristic technique in a practical electrical power system to solve optimal power flow problems, this technique namely the slime mould algorithm (SMA) which is inspired by the swarming behavior and morphology of slime mould in nature. This study aims to test and verify the effectiveness of the proposed algorithm to get good solutions for optimal power flow problems by incorporating stochastic wind power generation and static VAR compensators devices. In this context, different cases are considered in order to minimize the total generation cost, reduction of active power losses as well as improving voltage profile. Methodology. The objective function of our problem is considered to be the minimum the total costs of conventional power generation and stochastic wind power generation with satisfying the power system constraints. The stochastic wind power function considers the penalty cost due to the underestimation and the reserve cost due to the overestimation of available wind power. In this work, the function of Weibull probability density is used to model and characterize the distributions of wind speed. Practical value. The proposed algorithm was examined on the IEEE-30 bus system and a large Algerian electrical test system with 114 buses. In the cases with the objective is to minimize the conventional power generation, the achieved results in both of the testing power systems showed that the slime mould algorithm performs better than other existing optimization techniques. Additionally, the achieved results with incorporating the wind power and static VAR compensator devices illustrate the effectiveness and performances of the proposed algorithm compared to the ant lion optimizer algorithm in terms of convergence to the global optimal solution.Мета. У статті пропонується процедура застосування нового метаеврістіческого методу в реальній електроенергетичній системі для розв’язання задач оптимального потоку енергії, а саме алгоритму слизової цвілі, який заснований на поведінці рою і морфології слизової цвілі в природі. Дане дослідження спрямоване на тестування і перевірку ефективності запропонованого алгоритму для отримання хороших рішень для проблем оптимального потоку потужності шляхом включення пристроїв стохастичною вітрової генерації і статичних компенсаторів VAR. У зв'язку з цим, розглядаються різні випадки, щоб мінімізувати загальну вартість генерації, знизити втрати активної потужності і поліпшити профіль напруги. Методологія. В якості цільової функції завдання розглядається мінімальна сукупна вартість традиційної генерації електроенергії і стохастичної вітрової генерації при задоволенні обмежень енергосистеми. Стохастична функція енергії вітру враховує величини штрафів через недооцінку і резервні витрати через завищену оцінку доступної вітрової енергії. У даній роботі функція щільності ймовірності Вейбулла використовується для моделювання і характеристики розподілів швидкості вітру. Практична цінність. Запропонований алгоритм був перевірений на системі шин IEEE-30 і великий алжирської тестовій енергосистемі зі 114 шинами. У випадках, коли мета полягає в тому, щоб звести до мінімуму традиційне вироблення електроенергії, досягнуті результати в обох тестових енергосистемах показали, що алгоритм слизової цвілі функціонує краще, ніж інші існуючі методи оптимізації. Крім того, досягнуті результати з використанням вітрової енергії і статичного компенсатора VAR ілюструють ефективність і продуктивність запропонованого алгоритму в порівнянні з алгоритмом оптимізатора мурашиних левів з точки зору збіжності до глобального оптимального рішення
OPTIMAL FREQUENCY CONTROL IN MICROGRID SYSTEM USING FRACTIONAL ORDER PID CONTROLLER USING KRILL HERD ALGORITHM
Get PDFAbstract. This paper investigates the use of fractional order Proportional, Integral and Derivative (FOPID) controllers for the frequency and power regulation in a microgrid power system. The proposed microgrid system composes of renewable energy resources such as solar and wind generators, diesel engine generators as a secondary source to support the principle generators, and along with different energy storage devices like fuel cell, battery and flywheel. Due to the intermittent nature of integrated renewable energy like wind turbine and photovoltaic generators, which depend on the weather conditions and climate change this affects the microgrid stability by considered fluctuation in frequency and power deviations which can be improved using the selected controller. The fractional-order controller has five parameters in comparison with the classical PID controller, and that makes it more flexible and robust against the microgrid perturbation. The Fractional Order PID controller parameters are optimized using a new optimization technique called Krill Herd which selected as a suitable optimization method in comparison with other techniques like Particle Swarm Optimization. The results show better performance of this system using the fractional order PID controller-based Krill Herd algorithm by eliminates the fluctuations in frequency and power deviation in comparison with the classical PID controller. The obtained results are compared with the fractional order PID controller optimized using Particle Swarm Optimization. The proposed system is simulated under nominal conditions and using the disconnecting of storage devices like battery and Flywheel system in order to test the robustness of the proposed methods and the obtained results are compared.Анотація. У статті досліджено використання регуляторів пропорційного, інтегрального та похідного дробового порядку (FOPID) для регулювання частоти та потужності в електромережі. Запропонована мікромережева система складається з поновлюваних джерел енергії, таких як сонячні та вітрогенератори, дизельних генераторів як вторинного джерела для підтримки основних генераторів, а також з різних пристроїв для накопичування енергії, таких як паливна батарея, акумулятор і маховик. Через переривчасту природу інтегрованої відновлювальної енергії, наприклад, вітрогенераторів та фотоелектричних генераторів, які залежать від погодних умов та зміни клімату, це впливає на стабільність мікромережі, враховуючи коливання частоти та відхилення потужності, які можна поліпшити за допомогою вибраного контролера. Контролер дробового порядку має п’ять параметрів порівняно з класичним PID-контролером, що робить його більш гнучким та надійним щодо збурень мікромережі. Параметри PID-контролера дробового порядку оптимізовані за допомогою нової методики оптимізації під назвою «зграя криля», яка обрана як підходящий метод оптимізації порівняно з іншими методами, такими як оптимізація методом рою частинок. Результати показують кращі показники роботи цієї системи за допомогою алгоритму «зграя криля», заснованого на PID-контролері дробового порядку, виключаючи коливання частоти та відхилення потужності порівняно з класичним PID-контролером. Отримані результати порівнюються з PID-контролером дробового порядку, оптимізованим за допомогою оптимізації методом рою частинок. Запропонована система моделюється в номінальному режимі роботи та використовує відключення накопичувальних пристроїв, таких як акумулятор та маховик, щоб перевірити надійність запропонованих методів та порівняти отримані результати
INVESTIGATIONS OF THE DYNAMICS OF A BISTABLE ELECTROMAGNET WITH IMPROVED CHARACTERISTICS FOR MEDIUM VOLTAGE VACUUM CIRCUIT BREAKERS
Get PDFIntroduction. Currently, for switching medium voltage circuits, vacuum circuit breakers are widely used, which have good arcing properties and high breaking capacity. One of the problems of creating the drive mechanism of such apparatus is the need to ensure the absence of contact welding when a through current of a short circuit of a given duration flows through them, which is achieved due to a certain amount of contact pressure. One of the problems arising in the design of circuit breakers is the need to fix the mechanism with a mechanical lock, which should hold the mechanism securely. This leads to significant specific mechanical loads, which in turn reduces the reliability of the circuit breaker. One way to solve these problems is to create a drive based on monostable or bistable electromagnetic actuators with highly coercive permanent magnets, which provide reliable fixation of the position of the contacts. Purpose. Investigation of the improved design of a bistable electromagnetic actuator based on permanent magnets of a medium voltage vacuum circuit breaker. Methods. Theoretical and experimental research and comparative analysis of existing and developed electromagnetic actuators. Conclusions. A new design of an electromagnetic bistable actuator with reduced overall dimensions is developed and tested. The electromechanical characteristics of the actuator correspond to the technical specifications, which is confirmed by both theoretical and experimental studies. The proposed actuator can be used as a drive mechanism for medium voltage vacuum circuit breakers.В статье исследован новый бистабильный электромагнит с высококоэрцитивными постоянными магнитами, который предполагается использовать в качестве актуатора вакуумных выключателей средних напряжений. Приводится теоретическое и экспериментальное исследование усовершенствованной конструкции электромагнита с целью сравнительного анализа его параметров с параметрами имеющейся конструкции. Теоретическое исследование базируется на мультифизической модели, которая включает расчет статического и динамического электромагнитных полей в нелинейной проводящей неоднородной среде с учетом постоянных магнитов, нелинейных уравнений разрядной цепи накопительного конденсатора, нелинейных уравнений движения. Экспериментальные исследования, которые проводились на реальном вакуумном выключателе, показали соответствие параметров нового бистабильного электромагнита расчетным показателям. Направление дальнейших исследований представляются в виде оптимизации геометрии электромагнита и схемы управления
МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІЧНИХ РЕЖИМІВ АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ ПРИ ПЕРІОДИЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ
Get PDFGoal. Development of methods and mathematical models, based on them, for the calculation of transients and steady-state modes of induction electric drives operating in periodic load mode. Methodology. The developed algorithms are based on a mathematical model of an induction motor, which takes into account the saturation of the magnetic core and the displacement of current in the rotor bars. The processes are described by a system of nonlinear differential equations in the orthogonal axes x, y, which enables the results to be obtained with the smallest amount of calculations. The magnetization characteristics by the main magnetic flux and the leakage fluxes are used to calculate the electromagnetic parameters of the motor. To account for the current displacement in the rotor bars, the short-circuited winding is considered as a multilayer structure formed by dividing the bars in height by several elements. Results. Due to the variable load on the motor shaft, electromagnetic processes in both transient and steady state modes of the electric drive in any coordinate system are described by a system of nonlinear differential equations. The result of the calculation of the transients is obtained as a result of their integration time dependencies of coordinates (currents, electromagnetic torque, etc.) at a given law of change of the moment of loading. The proposed method of calculating steady-state mode is based on algebraization of differential equations on the mesh of nodes of the process cyclicity period and allows to obtain periodic dependencies in the time domain. Originality. The problem of calculating a steady-state periodic mode is solved as a boundary problem for a system of first-order differential equations with periodic boundary conditions, which allows to obtain instantaneous dependences during the period of currents, electromagnetic torque, capacities and other coordinates. Practical significance. Using the developed algorithm, it is possible to calculate the static characteristics of periodic processes as dependencies on different parameters of the cycle of periodic load or other coordinates, which is the basis for the choice of the motor for overload, power, heating, etc., as well as to detect the possibility of resonance. Розроблено математичні моделі і алгоритми, з використанням яких складені програми розрахунку перехідних процесів і усталених режимів асинхронних електроприводів, які працюють в режимі періодичної зміни навантаження. В їх основу покладено математичну модель асинхронного двигуна, розроблену на основі теорії кіл і зображувальних векторів електричних координат, в якій враховується насичення магнітопроводу і витіснення струму в стержнях короткозамкненого ротора. Внаслідок змінного навантаження на валу двигуна електромагнітні процеси як в перехідних, так і усталених режимах в будь-якій системі координат описуються системою нелінійних диференціальних рівнянь. В роботі використано систему ортогональних координатних осей x, y, яка обертається з довільною швидкістю. Для обчислення електромагнітних параметрів двигуна використовуються характеристики намагнічування основним магнітним потоком, а також потоками розсіювання статора і ротора. Для урахування витіснення струму в стержнях ротора короткозамкнена обмотка подається у вигляді багатошарової структури, утвореної розбиттям стержнів по висоті на кілька елементів. Усталений періодичний режим розраховується методом розв’язування крайової задачі, розробленим на основі апроксимації координат кубічними сплайнами, що дає змогу отримати їх періодичні залежності в позачасовій області і розраховувати статичні характеристики як залежності від параметрів циклу періодично-змінного навантаження або інших координат
МОДЕЛЮВАННЯ РЕЖИМІВ РОБОТИ ТА ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЗАВАД ПЕРЕТВОРЮВАЧА НА GaN ТРАНЗИСТОРАХ
Get PDFGoal. To analyze the efficiency and EMI of a half-bridge converter built on GaN transistors at different switching frequencies and to issue recommendations for its application. Methodology. An EPC9035 development board from Efficient Power Conversion was selected for research. This board is a half-bridge converter built on the EPC2022 eGaN® transistors and contains a driver for controlling these transistors. To simplify the assessment of the conversion efficiency, it is suggested to use a computer model of the development board and LISN, which simulates the active load with the LC filter. Results. Simulation results of the converter efficiency with the nominal values of the elements according to the EPC9035 manual showed significant deviations from the calculated values at frequencies above 50 kHz. This is explained by the presence of inrush current through transistors. The inrush current depends on the «dead time» between the intervals when the transistors are open and the delays specified in the SPICE model of LM5113 driver. To reduce the amplitude of inrush current and, accordingly, to increase the duration of the «dead time» interval, it is proposed to double the capacitors responsible for the formation of this interval. Simulation of the converter efficiency with the doubled values of the circuit elements showed that the results almost coincide with the calculated values of the efficiency in the range from 0.05 MHz to 5 MHz. The converter on the EPC2022 transistors has the highest efficiency at 50 kHz which decreases by 0.03-0.04 at 500 kHz. Therefore, it is recommended that the operating frequency should be set close to 500 kHz. Simulation of EMI levels resulted that the difference in the duration of the «dead time» does not have a significant effect on the levels of simulated EMI. The largest difference between the simulation results and the experiment is observed at frequencies about 30 MHz and is 3-6 dB. Originality. For the first time, the computer model was used to calculate the efficiency of a half-bridge converter on GaN transistors at different frequencies. Practical significance. Considering the high output current, high operating voltage and short switching times, GaN transistors are promising for use in pulse generators, power supplies with operating frequencies exceeding 500 kHz, and in powerful Class D hi-fi amplifiers with small dimensions, such as automotive ones. У роботі досліджено вплив частоти перетворення на ефективність роботи напівмостового перетворювача на GaN транзисторах. Наведено результати комп’ютерного моделювання такого перетворювача з урахуванням втрат на різних частотах. Показано, що запропонована комп’ютерна модель дозволяє визначити рівень струму споживання, а, отже, і ККД напівмостового перетворювача на GaN транзисторах. Моделювання з параметрами, взятими зі схеми від виробника призводить до завищених оцінок споживання струму до 2,3 рази. Зміна параметрів RC-кіл, що формують інтервал «мертвого часу» транзисторів зменшує похибку визначення струму споживання до менш як 5 %. Збільшення тривалості «мертвого часу» суттєво не впливає на точність моделювання несиметричних електромагнітних завад і призводить до зміни їх рівня в межах 3 дБ. У результаті дослідження встановлено, що комп’ютерна модель має достатню точність для оціночних розрахунків, а розглянуті перетворювачі на GaN транзисторах найкраще використовувати з частотами перетворення близько 500 кГц. Такі перетворювачі можуть знайти застосування в джерелах живлення бортової апаратури і автомобільних підсилювачах класу D
АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НИПКИ «МОЛНИЯ» НТУ «ХПИ» ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ, ВООРУЖЕНИЯ, АВИАЦИОННОЙ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ НА ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ СОВМЕСТИМОСТЬ
Get PDFPurpose. Implementation of analysis of basic technical descriptions and new possibilities of separate electric options of unique high-voltage electrical engineering complex Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute «Molniya» of NTU «KhPI», intended for testing objects of industrial energy (IE) on electric safety, action on them of standard storm and interconnect pulses of voltage (current), and also objects of armament and military technique (OAMT), aviation (AT) and space-rocket (SRT) technique on electromagnetic compatibility (EMC) and resistibility at direct action on them of the rationed pulses of current of artificial lightning and row of no-spread temporal functions of pulses of current (high-voltage). Methodology. Basis of the applied electrical engineering, electroenergy and electromechanics, electrophysics bases of technique of high-voltage and large pulse currents, bases of the applied instrument-making, high-voltage measuring technique and standardization. Results. Description of basic technical descriptions and new possibilities of component parts of unique high-voltage electrical engineering complex Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute «Molniya» of NTU «KhPI», intended for testing different objects of IE on electric safety, their resistibility to direct (indirect) action of standard aperiodic storm and interconnect pulses of voltage (current), and also OAMT, AT and SRT on EMC and resistibility to lightning at a direct action on them of the rationed pulses of current of artificial lightning. It is shown that these tests can be conducted in accordance with the requirements of normative documents of the USA of SAE ARP| 5412: 2013, SAE ARP 5414: 2013, SAE ARP 5416: 2013, RTCA DO-160G: 2011, military Standards of the USA of MIL-STD-464C: 2010, MIL-STD-461G: 2015, Standards of NATO AECTP-500: 2016, AECTP-250: 2014, International Standards of IEC 62305-1: 2010, IEC 61024-1: 1990 and intergovernmental Standard GOST 1516.2-97 on the domestic high-voltage options of type of UITOM-1, GTM-10/350, GKIN-2, TI-CS115 (NCS08), TI-CS116 (NCS09), G-NCS10, MV 1000 and IK-1U with the rationed descriptions. Examples and results of tests of row of technical objects are resulted on indicated high-voltage little- and heavy-current electric options. Originality. First in a complex kind basic technical descriptions and proof-of-concept possibilities of unique high-voltage electrical equipment of Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute «Molniya» of NTU «KhPI» are presented, being in Ukraine head organization in area of development, creation and practical application of the indicated high-voltage technique in behalf of domestic industries of IE, airplane and rocket production, and also defense industries of industry. Practical value. Application of the described domestic high-voltage proof-of-concept electrical equipment at tests on electric safety, EMC and resistibility to lightning of different objects of IE, OAMT, AT and SRT will be instrumental in the increase of reliability of their functioning in the conditions of striking (destabilizing) action on them of powerful electromagnetic hindrances of natural and artificial origin. Выполнен анализ основных технических характеристик и новых возможностей составных частей уникального высоковольтного электротехнического комплекса НИПКИ «Молния» НТУ «ХПИ», предназначенного для проведения испытаний объектов промышленной энергетики на электробезопасность, их стойкость к воздействию стандартных апериодических грозовых и коммутационных импульсов напряжения (тока), а также объектов вооружения и военной техники, авиационной и ракетно-космической техники на электромагнитную совместимость и молниестойкость при прямом действии на них нормированных импульсов тока искусственной молнии. Показано, что данные испытания могут проводиться в соответствии с требованиями нормативных документов США SAE ARP 5412: 2013, SAE ARP 5414: 2013, SAE ARP 5416: 2013, RTCA DO-160G: 2011, военных стандартов США MIL-STD-464C: 2010, MIL-STD-461G: 2015, стандартов НАТО AECTP-500: 2016, AECTP-250: 2014, международных стандартов IEC 62305-1: 2010, IEC 61024-1: 1990 и межгосударственного стандарта ГОСТ 1516.2-97 на оригинальных отечественных высоковольтных установках УИТОМ-1, ГТМ-10/350, ГКИН-2, TI-CS115 (NCS08), TI-CS116 (NCS09), G-NCS10, МВ 1000 и ИК-1У с нормированными характеристиками. Приведены примеры и результаты испытаний ряда технических объектов на указанных высоковольтных слабо- и сильноточных электроустановках.