Родькін Д. Й.

УДК 37.046:378.147:378.22
С. 203
Мова Укр.
Бібл. 30 назв.

МАГІСТЕРСЬКА РОБОТА: ПРОВЕДЕННЯ НАУКОВОГО ДОСЛІДЖЕННЯ, ПІДГОТОВКА Й ОФОРМЛЕННЯ

Родькін Д. Й., Огарь В. О. , Романенко Св. С.
Методичний посібник структурно складається зі вступу, 9 розділів, переліку посилань, 12 додатків. У посібнику розглянуто загальні принципи проведення наукових досліджень та надання їх результатів; дано характеристику загальних методів наукової творчості; описано методику та критерії пошуку та відбору науково-технічної літератури із зазначенням сучасник баз даних науково-технічної інформації; наведені приклади надання й оформлення результатів наукових досліджень.
Методичний посібник рекомендовано для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за освітньо-кваліфікаційним рівнем «магістр» денної та заочної форм навчання зі спеціальностей: 8.05070204 – «Електромеханічні системи автоматизації та електропривод»; 8.05070207 – «Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв», а також для організації та проведення наукових досліджень аспірантів і молодих учених.
[Родькін Д. Й. Магістерська робота: проведення наукового дослідження, підготовка й оформлення : метод. посіб. / Д. Й. Родькін, В. О. Огарь, С. С. Романенко. − Кременчук : Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, 2014. – 203 с. – Бібліогр. : 30 назв. – укр.]

УДК 004.358:371.693:681.518.54:629.331.5
№ держреєстрації 0113U000435

СТВОРЕННЯ ВІРТУАЛЬНИХ ТРЕНАЖЕРНИХ КОМПЛЕКСІВ І СИСТЕМ ДЛЯ ІДЕНТИФІКАЦІЇ І ПОТОЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ СТАНУ СИСТЕМ ЕЛЕКТРОПРИВОДУ ЕЛЕКТРОМОБІЛЯ

Родькін Д. Й., Чорний О. П., Зачепа Ю. В., Ромашихін Ю. В., Мосюндз Д. А., Зачепа Н. В.
Звіт з НДР: 156 с., 74 рис., 16 табл., 48 джерел, 1 додат.
Об’єкт досліджень: процеси перетворення та передачі енергії в автономних енергосилових установках електромобілів.
Предмет дослідження: динамічні та статичні характеристики автономної енергосилової установки.
Мета дослідження: розробка теоретичних положень щодо створення віртуальних тренажерних комплексів для дослідження автономних енергосилових установок.
Методи дослідження: фундаментальні положення фізики, теорії автоматичного керування та електротехніки при створенні математичних моделей дизельного двигуна внутрішнього згоряння, асинхронного генераторного генератора, випрямно-перетворювальних пристроїв, типових споживачів електричної енергії; енергетичні методи діагностики поточного стану електрообладнання та ідентифікації параметрів основних вузлів електромеханічної системи з використанням апарату миттєвої потужності; математичне моделювання та експериментальні дослідження для перевірки теоретичних положень і наукових результатів.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Інтерес до проблеми перетворення енергії помітно виріс у середині 90-х років минулого століття, коли в основному у зв’язку з досягненнями в освоєнні перетворювальних пристроїв, цифрових систем вимірювання та управління, з’явилася можливість аналізу потужності в тимчасовій області, так само, як і сигналів напруги та струму. Зазначені сигнали у зв’язку з тим, що вони формуються з використанням нелінійних елементів – пристроїв силової електроніки – навіть у першому наближенні неприпустимо уявляти як сигнали без спотворень, тобто синусоїдальними. Яка б теорія не створювалася, вона повинна бути працездатною з несинусоїдними сигналами, з тим чи іншим спектром гармонік. Додатково згадане правило вказує на необхідність аналізу процесів перетворення енергії у всіх ланках ланцюга, що визначає структуру мережі живлення, електромеханічної системи і виробничого механізму. Зазначені ланки можуть мати різну фізичну природу, що визначає відповідну картину перетворення в кожній з ланок комплексу; водночас об’єктивні закони природи і, перш за все, закон збереження енергії визначають єдність, наступність і послідовність протікання процесів перетворення енергії. Це вказує на необхідність створення загальної теоретичної бази, показників і характеристик енергопроцесів незалежно від того, в якому з ланок вони протікають. Такий підхід дозволяє значною мірою вирішувати різні технічні та технологічні завдання з дотриманням правила трьох «Е» або наближення в тій чи іншій мірі до нього.
Результати роботи можуть бути використані при створенні тренажерних комплексів для дослідження автономних систем генерації енергії та діагностики й ідентифікації поточного стану систем електроприводу.
Соціальний ефект полягає у підвищенні ефективності діагностики та ідентифікації поточного стану систем електроприводу.

Ключові слова: АВТОНОМНА ЕНЕГЕТИЧНА СИСТЕМА, СИЛОВА ГІБРИДНА УСТАНОВКА, ІДЕНТИФІКАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН, ДІАГНОСТИКА ПОТОЧНОГО СТАНУ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 681.3:658.56
№ держреєстрації 0112U002173

НАУКОВІ ОСНОВИ ПОБУДОВИ ВІРТУАЛЬНИХ ТРЕНАЖЕРНИХ КОМПЛЕКСІВ АНАЛОГІВ ПРОМИСЛОВИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИСТЕМ ДЛЯ ЇХ ДОСЛІДЖЕННЯ, КЕРУВАННЯ, ПРОЕКТУВАННЯ, ПІДГОТОВКИ КАДРІВ 

Загірняк М. В., Чорний О. П., Родькін Д. Й., Коренькова Т. В., Перекрест А. Л., Солошич І. О., Огарь В. О., Кравець О. М., Романенко Св. С., Носач Є. В., Юдіна Г. Г., Романенко Се. С.
Звіт з НДР: 229 с., 213 рис., 45 табл., 42 джерел.
Об’єкт досліджень: процеси перетворення енергії в електромеханічних системах. Предмет дослідження: віртуальні тренажерні комплекси – аналоги промислових електромеханічних систем.
Мета дослідження: розробка науково-обґрунтованих принципів побудови віртуальних тренажерних комплексів аналогів промислових електромеханічних систем для їх дослідження, керування, проектування, а також у структурі професійної освіти для підготовки фахівців інженерних спеціальностей, виробничого персоналу при приведенні перепідготовки або підвищенні кваліфікації.
Метод дослідження – розробка теоретичних положень і аналіз процесів підготовки фахівців інженерних спеціальностей, виробничого персоналу при приведенні перепідготовки або підвищенні кваліфікації, експериментальні дослідження та моделювання на основі математичних моделей у вигляді систем диференційних рівнянь із застосуванням розроблений віртуальних комплексів в тому числі аналогів промислових електромеханічних систем.
Розвиток сучасного суспільства, його глобальна інформатизація і трансформація, впровадження сучасних інтенсивних методів виробництва потребують розробки принципово нових і адекватних часу підходів до дослідження, керування, проектування промислових електромеханічних систем (ЕМС). Для вирішення задач дослідження ЕМС розроблена технологія створення віртуальних лабораторних комплексів та віртуальних тренажерних комплексів – аналогів промислових об’єктів. Об’єкти віртуального тренажерного комплексу поводяться аналогічно фізичним об’єктам в штатних та аварійних режимах роботи. Такий підхід дозволяє також змінити якість і організацію навчального процесу, суттєво підвищить якість професійної підготовки не тільки студентів, а й виробничого персоналу при приведенні перепідготовки або підвищенні кваліфікації, забезпечить легкий перехід на нові форми сучасного обладнання, досконалого володіння ним.

Основні наукові та практичні результати, їх значення. Економічна ефективність полягає в тому, що застосування комплексів на об’єктах промисловості і комунального господарства забезпечить ефективне керування процесами перетворення енергії, вирішення задач енерго- та ресурсозбереження із значним економічним ефектом; основними споживачами отриманих практичних та теоретичних результатів є підприємства гірничодобувної, металургійної промисловості, транспорту та інші з насиченим парком складних технічних об’єктів (сто), вищі навчальні заклади та організації, що проводять підготовку та перепідготовку фахівців з технічних спеціальностей, науково-дослідні лабораторії.
Ключові слова: ВІРТУАЛЬНІ КОМПЛЕКСИ, ІДЕНТИФІКАЦІЯ, ДІАГНОСТИКА, ПЕРЕТВОРЮВАЧІ ЕНЕРГІЇ, СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПРИВОДУ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 621.391:621.313.13.014.011.3:621.382
№ держреєстрації 0114U005114

РОЗРОБКА МЕТОДИКИ ФОРМУВАННЯ КЕРУЮЧИХ СИГНАЛІВ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КОМУТАЦІЇ ФАЗ ВЕНТИЛЬНО-ІНДУКТОРНОГО ДВИГУНА

Родькін Д. Й., Істоміна Н. М.
Звіт з НДР: 36 с., 17 рис., 2 табл., 30 джерел.
Аналіз літератури та накопичений досвід показують, що основним конкурентом популярного частотно-регульованого асинхронного електропривода є так званий вентильно-індукторний електропривод. Робочі характеристики ВІЕП залежать від типу комутації напруги живлення. В свою чергу характер імпульсів керування напругою живлення залежить від конструктивних параметрів від та характеру навантаження, діапазону регулювання, вимог, що застосовуються до електроприводу.
Тому актуальною задачею являється розробка методики формування керуючих імпульсів з урахуванням конструктивних параметрів та умов роботи електроприводу.
Мета роботи: підвищення надійності вентильно-індукторних двигунів, шляхом визначення впливу конструктивних параметрів двигуна на формування імпульсів напруги живлення.
Об’єкт дослідження: електромагнітні процеси вентильно-індукторного двигуна.
Предмет дослідження: вентильно-індукторний двигун незалежного збудження.
Методи дослідження: методи розрахунків стаціонарних і нестаціонарних електромагнітних процесів, методи математичного моделювання; математичні пакети Matlab i Mathcad.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. В результаті аналізу принципів забезпечення робочого режиму вентильно-індукторного двигуна отримані: класифікація типів комутації фаз двигуна; математичне описання зв’язку між конструктивними та електромагнітними параметрами; алгоритми формування керуючих імпульсів комутації для будь-якого типу вентильно-індукторного двигуна (в залежності від кількості фаз, зубців статора, ротора) та визначення застосовних для вибраного двигуна типів комутації; універсальна функція, яка описує форму комутуючого імпульсу для будь-якого типу комутації.
В подальшому необхідно дослідити зв’язок між отриманими типами комутації та статичними і динамічними характеристиками електроприводу.
Ключові слова: ВЕНТИЛЬНО-ІНДУКТОРНИЙ ДВИГУН, КОМУТАЦІЯ, КОНСТРУКТИВНІ ПАРАМЕТРИ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

Інженерні та освітні технології

УДК 061.3(100):62-83-52
С. 66-77
Мова Укр.
Бібл. 5 назв.

ДО ЮВІЛЕЮ ТАРАСА ГРИГОРОВИЧА ШЕВЧЕНКА

Гордієнко Н. О., Алєксєєва Ю. О., Родькін Д. Й.
Показано, як кафедра «Системи автоматичного управління та електропривод» Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського включилась у підготовку до святкування 200-річчя від дня народження Т.Г. Шевченка. Підкреслено, що на суто технічній кафедрі можливе проведення заходів гуманітарної спрямованості, що сприяє розширенню кругозору співробітників кафедри, студентів, розвитку почуття патріотизму, гордості за свою країну.
Ключові слова: музей, ювілей, Кобзар, велетень вітчизняної культури.

Інженерні та освітні технології

УДК 621.313.333.02
С. 37-55
Мова Рос.
Бібл. 18 назв.

ОСОБЛИВОСТІ САМОЗБУДЖЕННЯ АВТОНОМНИХ ДЖЕРЕЛ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ НА БАЗІ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Ченчевой В. В., Родькін Д. Й., Чорний О. П., Юдіна Г. Г.
При практичній реалізації технічних систем з асинхронним генератором вельми важливо, зокрема, забезпечити самозбудження асинхронної машини за заданий відрізок часу і певні параметри усталеного в результаті самозбудження режиму. Проблема належного вибору параметрів і правильного проектування асинхронного генератора обумовлює актуальність розробки методу сукупного розгляду якості гами можливих перехідних процесів самозбудження асинхронного генератора з метою оцінки впливу варіації електричних параметрів генератора на якість процесу самозбудження. У зв’язку з цим ставиться завдання узагальненого розгляду якості перехідних процесів самозбудження для цілої гами значень будь-якого параметра асинхронної машини з конденсаторним збудженням з метою його оптимального вибору при проектуванні. Проведені теоретичні дослідження ємнісного самозбудження машин змінного струму створили хорошу основу для успішного вирішення питань, пов’язаних з практичним використанням цього явища, зокрема, в асинхронному генераторі. Один з них – всебічний аналіз перехідних процесів самозбудження асинхронного генератора.
Ключові слова: асинхронний генератор, процес самозбудження, планування експерименту.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 255:29.1
С. 66-75
Мова Рос.
Бібл. 58 назв.

ПРИРОДА АНОМАЛЬНОГО ЗРОСТАННЯ ВТРАТ В ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНІЙ СТАЛІ В РЕЖИМІ ГЛИБОКОГО НАСИЧЕННЯ

Ченчевой В. В., Родькін Д. Й., Огарь В. О.
Зроблено спробу пояснити причини формування аномально високих значень втрат у сталі в режимі глибокого насичення. Розроблено математичну модель формування втрат у сталі, яка відрізняється врахуванням тимчасового запізнювання індуктивності намагнічування від струму намагнічування. Модель надана у вигляді блок-схеми, що пов’язує струм обмотки, її індуктивність і втрати в сталі, та є важливою в розумінні процесів динамічного перемагнічування електротехнічної сталі. Отримано вираз для визначення втрат у сталі на підставі нелінійної динаміки доменних структур та їх нерівномірного руху на різних циклах перемагнічування . Отримана залежність для визначення втрат у сталі асинхронної машини забезпечує високу збіжність розрахункових і експериментальних даних, що необхідно при розробці систем асинхронних електроприводів і асинхронних генераторів з релейним регулятором ємнісного струму в ланцюзі порушення.
Ключові слова: втрати в сталі, ферромагнетик, доменні структури, гістерезис.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.318.03
С. 24-30
Мова Рос.
Бібл. 10 назв.

ПРОЦЕСИ В ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНІЙ СИСТЕМІ ВІБРОУЩІЛЬНЕННЯ БЕТОННОЇ СУМІШІ З ДЕБАЛАНСНИМ ВІБРОЗБУДЖУВАЧЕМ

Ноженко В. Ю., Родькін Д. Й., Ченчевой В. В.
Розглянуто вібраційну площадку з двохвальними дебалансними віброзбуджувачами, яка застосовується на виробництві залізобетонних виробів для ущільнення бетонних сумішей у формі. Відзначено основні недоліки таких віброплощадок, більшість з яких пов’язана з проходженням зони резонансу при пуску. Для підвищення ефективності роботи вібраційних площадок запропоновано розрив механічного зв’язку між валами приводних двигунів і застосування регульованого електроприводу. Побудовано математичну модель переміщення вібро-площадки уздовж осі . Надано результати моделювання переміщення вібросистеми, моменту й частоти обертання приводних двигунів, вібраційного моменту, прикладеного до валів двигунів при прямому пуску. Проведено дослідження впливу трьох законів частотного керування на пуск віброплощадки й проходження резонансної області. Визначено, що для зниження амплітуди коливань при переході через резонансну зону необхідно управління кутом неузгодженості між дебалансними масами.
Ключові слова: дебалансний віброзбуджувач, віброколивання, резонансна зона, амплітуда коливань.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.314(075.8)
С. 20-26
Мова Рос.
Бібл. 12 назв.

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕТОД У ЗАДАЧАХ ДОСЛІДЖЕННЯ ОБ’ЄКТІВ ІЗ НЕЛІНІЙНОСТЯМИ

Родькін Д. Й., Мосюндз Д. А.
Виконано аналіз пристроїв і систем, що містять нелінійності, енергетичним методом. Показано, що даний підхід можна застосовувати для вирішення задач ідентифікації параметрів як лінійних, так і нелінійних об’єктів. З позиції теоретичних узагальнень у роботі розглянуто питання аналізу енергетичним методом пристроїв і систем, що містять нелінійності. Показано універсальність методу в задачах ідентифікації параметрів як лінійних, так і нелінійних об’єктів. В основу підходу покладено створення енергетичних моделей джерел живлення й споживачів із використанням гармонічного аналізу напруги, струму та потужності з розкладанням у ряди Фур’є на періоді повторюваності процесів енергоперетворень або на його частині. Викладено загальні принципи побудови систем ідентифікаційних рівнянь у формі рівнянь балансу на частотах компонент складових миттєвої потужності джерела живлення, лінійних і нелінійних елементів схеми заміщення споживача. Вказано перспективу застосування енергетичного методу при оцінці показника якості перетворення енергії споживачів.
Ключові слова: енергетичний метод, дослідження нелінійностей, енергетична модель, рівняння енергобалансу, ідентифікаційні рівняння.

Електромеханічні і енергозберігаючі системи

УДК 621.314(075.8)
С. 78-91
Мова Рос.
Бібл. 25 назв.

ФОРМУЛА ЦІНИ ЗА ВИКОРИСТАНУ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЮ В МЕРЕЖАХ ІЗ ПЕРІОДИЧНИМИ НАПРУГОЮ ТА СТРУМОМ

Родькін Д. Й.
У низці робіт автора вказано напрями розвитку теоретичних і практичних питань, які стосуються миттєвої потужності електричних сигналів, відмічено відсутність досліджень щодо особливостей енергообліку при полігармонічних напрузі та струмі. Енергооблікові й енергорозрахункові аспекти у вказаних умовах суттєво відрізняються від тих, які мають місце при синусоїдальних сигналах. Встановлено, що ціна за електроенергію повинна формуватися з урахуванням усього комплексу енергетичних показників енергопроцесу – складових потужності, що визначаються тим чи іншим шляхом. Залежно від теоретичної бази, що закладається в математичний апарат, на основі якого визначається плата за електроенергію, повинна реалізовуватися та чи інша концепція – формула ціни за електроенергію. У такій постановці питання ставиться вперше. Досліджено некоректність визначення цінової компоненти існуючими підходами не тільки для полігармонічних сигналів, але й для синусоїдальних, оскільки формула ціни при двоставковому тарифі базується на понятті повної, або удаваної, потужності. Показано, що з використанням математичних концепцій миттєвої потужності очікувана формула ціни може враховувати всі її компоненти – активну потужність гармонік, реактивну потужність гармонік у сумі й покомпонентно, знакозмінну активну потужність гармонік, додаткову потужність частотних перетворень у складі канонічних складових, знакозмінні складові частотних перетворень неканонічного порядку.
Ключові слова: формула ціни, споживана електроенергія, енергопроцеси, ефективна потужність.