Звіти з НДР

УДК 621.391:621.313
№ держреєстрації 0114U005470

ІДЕНТИФІКАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ НЕЛІНІЙНОСТЕЙ В КОЛАХ ПАРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИСТЕМ

Родькін Д. Й., Базишин М. Ю.
Звіт з НДР: 46 с., 33 рис., 3 табл., 31 джерел.
Клас ідентифікаційних завдань безперервно розширюється, в основному, у зв’язку із зростання особливостей і класу розв’язуваних технічних і технологічних завдань. Завдання ідентифікації – визначення параметрів електрообладнання найрізноманітніших електромеханічних систем. Стосовно електромеханічних пристроїв визначення електромеханічних і електромагнітних параметрів електричних машин. Спектр методів ідентифікації параметрів електрообладнання надзвичайно широкий – від найпростіших, що базуються на елементарних уявленнях про фізичні процеси і схемах заміщення, до складних, що базуються на складних математичних моделях пристроїв і систем.
Метод енергетичного балансу можна застосовувати для складних схем заміщення електричних машин змінного та постійного струму. Важливість і перспектива розглянутого методу в тому, що його можливо застосовувати для ідентифікації не тільки електричних ланцюгів, але й механізмів і машин з іншими принципами перетворення енергії з лінійними та нелінійними характеристиками.
Мета роботи. Аналіз спектрів в заступній схемі асинхронного двигуна при різних схемах формування полігармонічного сигналу, ідентифікація нелінійностей в електромеханічних системах розробка алгоритму для знаходження добутку гармонічних функцій.
Об’єкт досліджень. Амплітуди гармонічних складових в заступній схемі асинхроного двигуна при різних умовах формування полігармонічної напруги на її вході, комп’ютеризований процес знаходження добутку гармонічних функцій з різними аргументами, компоненти миттєвої потужності в ланках з нелінійністю.
Предмет досліджень. Енергетичні процесі в імітаційній моделі асинхронного двигуна з нетрадиційними джерелами полігрмонічної напруги, алгоритми знаходження добутку гармонійних функцій, енергетичні процеси в індуктивності з насиченням.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Розглянуто ряд модельних експериментів по формуванні полгірмонічної напруги альтернативними джерелами побудованих на основі неповністю керованих ключів, на заступній схемі асинхроного двигуна. Обрана підходяща схема для подальшого проведення натурних експерементів. Обґрунтовано необхідність створення алгоритмів для проведення автоматизованих аналітичних перетворень гармонійних функцій. Розроблено алгоритм що дозволяє перемножити n–ну кількість гармонічних функції з різними аргументами. Було доведено, що ідентифікація індуктивності з нелінійними властивостями енергетичним метод є можливим.
Ключові слова: ПОЛІГРМОНІЧНА НАПРУГА, НЕЛІНІЙНА ІНДУКТИВНІСТЬ, ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕТОД, АЛГОРИТМИ АНАЛІТИЧНИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 62-83.001.76: 693.546.42
№ держреєстрації 0114U005472

МОДЕРНІЗАЦІЯ СИСТЕМ ЕЛЕКТРОПРИВОДУ ВІБРАЦІЙНИХ ПЛОЩАДОК ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

Родькін Д. Й., Ноженко В. Ю.

Звіт з НДР: 44 с., 23 рис., 4 табл., 33 джерела, 1 додаток.
Вібраційні машини з дебалансними віброзбуджувачами набули широкого застосування у різних галузях промисловості завдяки конструктивній простоті та універсальності обладнання. Зокрема, для ущільнення збірного залізобетону найбільшого поширення набули вібраційні площадки з двовальними дебалансними віброзбуджувачами, які забезпечують вертикально направлені синусоїдальні коливання бетонної суміші та рівномірний розподіл амплітуди коливань по формі з виробом.
Такі вібраційні площадки працюють у зарезонансному режимі та характеризуються певними недоліками, пов’язаними із проходженням зони резонансу, складністю керування параметрами коливань робочого органу у процесі роботи, недостатньою надійністю та ін.
Враховуючи це, у даний момент актуальним питання являється підвищення надійності, зниження матеріало- і енерговитрат при експлуатації віброплощадок шляхом використання регульованого електроприводу для керування проходженням зони резонансу при пуску.
Мета роботи. Аналіз пускових режимів роботи вібраційної площадки з двовальними дебалансними віброзбуджувачами при використанні частотно-регульованого електроприводу та визначення найбільш оптимального для проходження резонансної зони.
Об’єкт досліджень. Перехідні процеси по переміщенню вібраційної площадки, моменту і швидкості приводних двигунів при проходженні резонансної зони.
Предмет досліджень. Математична модель вiбрацiйної площадки з двовальними дебалансними віброзбуджувачами.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Теоретично обґрунтована та розроблена система керування електроприводом вібраційної площадки з двовальними дебалансними віброзбуджувачами. Побудована математична модель віброплощадки, на основі якої досліджені режими її роботи. Запропонований метод форсування розгону приводних двигунів вібромашини для прискореного проходження зони резонансу.
Результати роботи можуть бути використані в науково-дослідних лабораторіях, на промислових підприємствах з виготовлення залізобетонних виробів.
Ключові слова: ВІБРАЦІЙНА МАШИНА, ДВОВАЛЬНИЙ ДЕБАЛАНСНИЙ ВІБРОЗБУДЖУВАЧ, ВІБРОКОЛИВАННЯ, РЕЗОНАНСНА ЗОНА, РЕГУЛЬОВАНИЙ ЕЛЕКТРОПРИВОД.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 681.518.001.57:519.7:387.147.693
№ держреєстрації 0114U005471

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ЗАСВОЄННЯ ІНФОРМАЦІЇ ПІД ЧАС ЛЕКЦІЙНИХ ЗАНЯТЬ З ТЕХНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН

Чорний О. П., Сівякова Г. О., Романенко C. C., Чорна О. А., Коваль Т. П., Білик О. В.
Звіт з НДР: 35 с., 16 рис., 10 табл., 70 джерел, 6 додат.
Для підвищення якості, контролю процесу навчання необхідно впроваджувати математичні та інформаційні моделі, що враховують індивідуальні особливості студентів, наприклад такі, як здатність до сприйняття навчальної інформації та схильність до її забування тощо, що дозволяє створити індивідуальне керування не тільки в навчальній групі, а й для кожного окремого студента.
Відомі аналітичні моделі мають різну теоретичну чи практичну цінність, характеризуються різноплановим підходом. Задача вибору і розрахунку параметрів та коефіцієнтів відповідної моделі для аналізу ефективності системи навчання потребує теоретичних досліджень і практичних рішень.
Дослідження сприйняття навчальної інформації, з урахуванням індивідуальних особливостей студентів, наприклад, здатності до її забування, для підвищення якості процесу навчання на основі експериментальних досліджень та математичного моделювання є актуальною
Мета роботи і задачі дослідження. Тому метою даних досліджень є експериментальні дослідженнях процесів засвоєння інформації шляхом тестування студентів, та розрахунок на базі отриманих даних коефіцієнтів кібернетичної моделі засвоєння та коефіцієнту переносу інформації.
Задачі дослідження:
– аналіз математичних моделей для розрахунку процесу засвоєння інформації;
– експериментальні дослідження засвоєння інформації під час навчальних занять;
– визначення коефіцієнтів кібернетичної моделі і розрахунок засвоєння інформації з урахуванням розкладу занять.
Об’єкт дослідження. Процес засвоєння студентами навчальної інформації
Предмет дослідження. Параметри моделей засвоєння студентами навчальної інформації
Методи досліджень. Експериментальні дослідження в студентських групах під час занять і математичне моделювання процесів засвоєння інформації на основі диференційних рівнянь.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Наукова новизна роботи полягає у розвитку підходів до оцінювання ефективності засвоєння інформації, що дозволяє спрямовано формувати не тільки самостійну, а й індивідуальну роботу студента. Застосування кібернетичних моделей дозволяє виконувати кількісну оцінку якості процесу навчання. Такий підхід може бути покладений в основу оптимізації розкладу занять, проведення занять із самостійної та індивідуальної роботи зі студентами.
Практичне значення роботи полягає у можливості використання моделей для оцінювання рівень знань студента, наприклад, на момент підсумкового чи модульного контролю, а також використання їх для реалізації індивідуалізації процесу навчання студента, маючи можливість прогнозувати, за який відрізок часу студент може досягти бажаного рівня навченості.
Ключові слова: ПІДГОТОВКА ФАХІВЦІВ. ГРАФІК НАВЧАЛЬНОГО ПРОЦЕСУ, КОНСУЛЬТАЦІЙНІ ТА ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАНЯТТЯ, МОДЕЛІ НАВЧАННЯ, ОПТИМІЗАЦІЯ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 621.3-523.3.001.361
№ держреєстрації 0114U005473

АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА ЕНЕРГЕТИЧНОГО АНАЛІЗУ РЕЖИМІВ РОБОТИ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОМПЛЕКСІВ

Коренькова Т. В., Сердюк О. О., Кравець О. М., Ковальчук В. Г.
Звіт з НДР: 73 с., 46 рис., 29 джерел.
Електрогідравлічний комплекс (ЕГК) є складною системою енергоперетворення, де при зміні режимів роботи насосних агрегатів на трубопровідну мережу виконуються умови для виникнення нелінійних гідродинамічних процесів. Одним з найбільш складних і таких, що часто зустрічаються явищ, які виникають в процесі функціонування ЕГК, є процеси кавітації, що супроводжуються створенням та схлопуванням бульбашок газу в потоці рідини. Це приводить до появи періодичних автоколивань тиску в гідросистемі з частотою від 0,5 до 50 Гц. Кавітація характеризується зростанням втрат потужності в трубопроводі, зниженням корисної гідравлічної потужності, що витрачається споживачем, та є генератором додаткових гармонійних компонент в спектрі потужності, що призводить до зниження пропускної спроможності енергетичного каналу ЕГК.
З врахуванням сказаного є обґрунтованим аналіз процесів енергоперетворення в силовому каналі ЕГК з метою визначення впливу нелінійних процесів, що відбуваються в технологічному контурі, на енергетичні режими системи, які кількісно характеризуються набором електричних (напругою, струмом), енергетичних (потужністю, втратами потужності, ККД), механічних (частотою обертання і моментом), а також технологічних параметрів (продуктивністю, тиском).
Енергетичні змінні: електрична потужність, механічна, гідравлічна дають конкретну характеристику протікаючого процесу перетворення енергії і дозволяють виконати оцінку ефективності процесів енергоперетворення в ЕГК.
У таких умовах є виправданим синтез тимчасової функції потужності (електричної, гідравлічної) гармонійним рядом, параметри якого розраховуються на періоді повторюваності сигналу. Враховуючи достатню інерційність фізичних процесів, що відбуваються в ЕГК, є очевидним, що представлення потужності у вигляді суми гармонійних складових однозначно описує енергетичні процеси в системі. При цьому гармонійні складові потужності формуються додатком ортогональних гармонійних складових миттєвої напруги і струмів (напорів і витрат).
Для автоматизації процесу формування і частотного аналізу потужності (електричної, гідравлічної) є обґрунтованою розробка енергоаналізатора – програмного модуля, що включає: блок обробки вхідних сигналів, які поступають безпосередньо з датчиків; блок формування тимчасової функції потужності, що отримується додатком вихідних сигналів; безпосередньо енергоаналізатор, що дозволяє представити криві миттєвих струмів і напруги (напорів і витрат) узагальненим рядом Фур’є, а також апроксимувати сигнали миттєвої потужності у вигляді суми гармонійних складових.
Мета роботи. Підвищення інформативності оцінки процесів енергоперетворення в електрогідравлічній установці засобами автоматизованого комплексу-енергоаналізатора з використанням гармонійного аналізу сигналів потужності.
Об’єкт дослідження. Процеси енергоперетворення в енергетичному каналі ЕГК в несталих режимах.
Предмет дослідження. Показники процесів енергоперетворення на базі середньоквадратичних оцінок гармонійних складових сигналів потужності.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Запропонований підхід щодо гармонійного аналізу сигналів потужності (електричної та гідравлічної) електрогідравлічного комплексу в неусталених режимах роботи гідросистеми (кавітаційні процеси, гідроудар, виток в трубопровідній мережі).
Розроблено комп’ютеризований комплекс-аналізатор спектрів сигналів потужності електрогідравлічного комплексу, що дозволяє виконати гармонійний аналіз електричних, технологічних та енергетичних сигналів з наступним отриманням показників процесів енергоперетворення на базі середньоквадратичних значень сигналу потужності і її компонент.
Ключові слова: НАСОСНИЙ КОМПЛЕКС, НАСОСНІ АГРЕГАТИ, ЕЛЕКТРОПРИВІД, АСИНХРОННІ ДВИГУНИ, ГІДРАВЛІЧНА ПОТУЖНІСТЬ, ЕНЕРГЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ, ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНІ КОМПЛЕКСИ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 621.3-523.3.001.361
№ держреєстрації 0114U005474

СИСТЕМА ІДЕНТИФІКАЦІЇ ВИТІКАННЯ У ГІДРОТРАНСПОРТНИХ КОМПЛЕКСАХ З ВИКОРИСТАННЯМ ЕНЕРГЕТИЧНОГО КРИТЕРІЮ

Коренькова Т. В., Ковальчук В. Г., Манько Р. М.
Звіт з НДР: 80 с., 67 рис., 23 джерел.
В процесі експлуатації трубопровідних систем неминуче виникають хвильові явища різної природи (гідравлічні удари, вимушені коливання тиску, кавітаційні коливання, резонансні явища і т.п.), а також пов’язані з ними вібраційні процеси. Такі нестаціонарні режими багаторазово підвищують швидкість внутрішніх корозійних процесів, сприяють накопиченню втомних мікротріщин в металі, особливо в місцях концентрації напруг і являються основним фоном виникнення аварійних ситуацій – витоків в трубопровідній мережі. У зв’язку з цим актуальним завданням є необхідність ідентифікувати і вчасно локалізувати витік в гідромережі.
Мета роботи: розробка системи діагностики витоків в трубопровідній мережі електрогідравлічного комплексу на базі частотного аналізу параметрів енергорежиму.
Об’єкт досліджень: процеси енергоперетворення в електрогідравлічному комплексі при виникненні витоку рідини.
Предмет дослідження: ідентифікаційні ознаки параметрів енергорежиму при наявності витоку.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. В науковій роботі проаналізовані різні методи визначення витоків в трубопровідній мережі електрогідравлічного комплексу. Розглянуті технічні засоби, які були раніше розроблені.
Розроблена структура системи і алгоритм діагностики витоків в трубопровідній мережі електрогідравлічного комплексу на базі частотного аналізу параметрів енергорежиму.
Вперше запропоновано спосіб діагностики витоку на базі частотного аналізу сигналу гідравлічної потужності. Запропоновані діагностичні ознаки витоку в гідромережі, що відображають вплив величини і місця локалізації витоку на енергетичні показники: споживаної і гідравлічної потужності, коефіцієнта корисної дії ЕГК та ін.
Ключові слова: ЕЛЕКТРОГІДРАВЛІЧНИЙ КОМПЛЕКС, НАСОСНІ АГРЕГАТИ, ЕЛЕКТРОПРИВІД, АСИНХРОННІ ДВИГУНИ, ЧАСТОТНИЙ АНАЛІЗ, ГІДРАВЛІЧНА ПОТУЖНІСТЬ, ХВИЛЬОВІ ПРОЦЕСИ, ВИТІК.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 621.3-523.3.001.361
№ держреєстрації 0114U005475

СИСТЕМА ФОРМУВАННЯ ТЕСТОВИХ ВПЛИВІВ В НАСОСНОМУ КОМПЛЕКСІ З РЕГУЛЬОВАНИМ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ

Коренькова Т. В., Ковальчук В. Г.
Звіт з НДР: 80 с., 92 рис., 24 джерел.
Часті прямі пуски насосних агрегатів (НА) у складі електрогідравлічних комплексів (ЕГК) промислового та комунального водопостачання та водовідведення характеризуються низкою суттєвих недоліків, пов’язаних з небажаним впливом на електричний двигун, виконавчий механізм (насос), трубопровідну мережу.
Так, в перехідних процесах при прямому пуску асинхронного двигуна (АД) пікові стрибки струму в 5-6 разів більше номінальних, що призводить до передчасного зносу ізоляції та зниження ресурсу роботи електродвигуна. Наявність знакозмінних динамічних моментів у 4–5 разів вище номінального призводять до підвищених вібрацій електромеханічного обладнання. Внаслідок формування значних хвиль тиску при пуску в трубопровідній мережі виникають гідравлічні удари, що призводять до додаткових навантажень на труби, з’єднання і можливим поривам трубопровідної магістралі.
При зупинці НА прямим відключенням електроприводу від енергомережі також виникають суттєві проблеми через занадто швидку зупинку електричної машини. Через великий потік маси рідини в трубопроводі перекачуване середовище ще деякий час продовжує рухатися з тією ж швидкістю, а потім змінює напрямок. Це викликає суттєві стрибки тиску, викликає великі механічні перевантаження в трубопроводі і негативно впливає на роботу насосного обладнання.
Для запобігання вказаних недоліків прямого пуску (зупинки) НА необхідно здійснювати плавний розгін і гальмування електродвигуна з заданим темпом наростання вхідної напруги, моменту, струму і тиску. Це дозволить знизити динамічні навантаження в гідросистемі, продовжити ресурс роботи електрогідравлічного обладнання.
Тому актуальним завданням є розробка системи формування вхідних впливів, що дозволяє здійснювати регульований пуск і зупинка насосного агрегату, знизити пускові струми і моменти, динамічні навантаження в системі в цілому, запобігти розвитку аварійних режимів.
Мета роботи. Дослідження перехідних процесів в електрогідравлічному комплексі при різному темпі наростання вхідної напруги.
Об’єкт дослідження. Перехідні процеси в ЕГК з різним темпом наростання вхідної напруги.
Предмет дослідження. Показники якості пускових режимів.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Розроблено математичну модель насосного комплексу з частотно-регульованим електроприводом насоса і різним темпом наростання вхідної напруги. Доведено, що лінійний закон зміни напруги забезпечує мінімальні стрибок електромеханічних і механічних параметрів, а експонентний закон – мінімальні стрибки напору в трубопровідній мережі. Отримано, що з точки зору енерговитрат найбільш економічним є запуск насосного агрегату по експонентному закону зміни вхідної напруги.
Показано, що на протікання динамічних процесів у насосному комплексі при пуску/зупинці насосного агрегату істотно впливають геометрія трубопроводу, наявність статичної напору на окремих ділянках гідромережі, спосіб запуску технологічного механізму (на відкриту або закриту засувки, на заповнений або порожній трубопровід) і т.п. Підтверджено на експериментальній установці результати, отримані при моделюванні, для чого розроблені автоматизовані процедури формування необхідного темпу зміни напруги.
Запропоновано рекомендації щодо формування необхідного темпу наростання вхідної напруги з метою забезпечення ефективного режиму роботи електрогідравлічного обладнання. Розроблено лабораторний практикум з дисциплін «Автоматизований електропривод типових промислових механізмів», «Енергетичні процеси в електромеханічних системах».
Ключові слова: НАСОСНИЙ КОМПЛЕКС, НАСОСНІ АГРЕГАТИ, ЕЛЕКТРОПРИВІД, АСИНХРОННІ ДВИГУНИ, ГІДРАВЛІЧНА ПОТУЖНІСТЬ, ПЕРЕХІДНІ ПРОЦЕСИ, ПУСКОВІ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 621.43:629.113
№ держреєстрації 0114U005476

ВІРТУАЛЬНІ КОМПЛЕКСИ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОМОБІЛІВ З ЕЛЕКТРИЧНОЮ ТРАНСМІСІЄЮ

Чорний О. П., Зачепа Ю. В., Зачепа Н. В.
Звіт з НДР: 36 с., 17 рис., 2 табл., 15 джерел.
В даний час в нашій країні і за кордоном велика увага приділяється вдосконаленню електромеханічних систем автомобільного транспорту. Найважливішими з цих систем, за впливом на надійність, масогабаритні показники і вартість всього автомобіля, є електромеханічні системи запуску двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) і генерування електроенергії при відборі потужності з валу ДВЗ. Одним із шляхів вирішення даної проблеми є поява гібридних автомобілів з комбінованою силовою установкою (КСУ), що включає ДВЗ і безредукторний стартер-генератор. Це дає можливість підвищити надійність і безпеку автомобіля за рахунок меншого числа складових його елементів і збереження працездатності при відмові електричної машини або ДВЗ. Особливо важливим аспектом є питання екології. Збільшення потужності стартер-генератора в КСУ дозволяє знизити токсичні викиди в атмосферу за рахунок рушання автомобіля на електричній тязі і забезпечення оптимального режиму роботи ДВС, а також можливий режим рекуперативного гальмування.
Мета роботи. Створення віртуальних моделей для дослідження режимів роботи енергосилових установок автомобілів з електричною тягою.
Об’єкт досліджень. Процеси електромеханічного перетворення енергії в асинхронному генераторі в складі автономного джерела живлення.
Предмет досліджень. Статичні та динамічні характеристики автономного джерела живлення на базі дизель-генераторної установки.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Розроблено математичну модель для дослідження автономних формованих джерел живлення з асинхронним генератором змінного струму; досліджені процеси перетворення енергії в системі «дизель-електрогенератор» та отримані умови безаварійної роботи автономних формованих джерел живлення.
Результати роботи можуть бути використані в науково-дослідних лабораторіях, проектних організаціях щодо впровадження автономних джерел живлення на об’єктах .
Ключові слова: ВІРТУАЛЬНИЙ КОМПЛЕКС, ДВИГУН ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ, АСИНХРОННИЙ ГЕНЕРАТОР, АВТОНОМНЕ ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 621.391:621.313.13
№ держреєстрації 0114U005477

СИСТЕМА ОЦІНКИ ПАРАМЕТРІВ ДВИГУНІВ ЗМІННОГО СТРУМУ
ЗА СКЛАДОВИМИ МИТТЄВОЇ ПОТУЖНОСТІ

Родькін Д. Й., Ромашихін Ю. В.
Звіт з НДР: 31 с., 11 рис., 4 табл., 26 джерел.
Електромагнітні параметри асинхронних двигунів необхідні для визначення втрат у сталі та міді, перевантажувальної здатності двигуна, а також розрахунку й побудови робочих характеристик. Зміна електромагнітних параметрів асинхронного двигуна може бути викликана виробничим браком, інтенсивною експлуатацією або проведенням ремонтних робіт. Таким чином, виникає необхідність визначення параметрів із заданою точністю. Однак не існує універсального методу, придатного для двигунів різних потужностей, особливо без відриву від виробництва. Одним із сучасних методів є метод, в основі якого лежить баланс складових миттєвої потужності для кожного з елементів Т-подібної схеми заміщення. У свою чергу, різноманіття компонентів миттєвої потужності дозволяє скласти достатню кількість ідентифікаційних рівнянь. Істотним недоліком методу є необхідність використовувати додаткове джерело полігармонічної напруги, що тягне за собою збільшення собівартості комплексу. Таким чином, для вирішення цієї проблеми розглянуто можливість і показано ефективність використання псевдосигналів струму і напруги, які прийнято називати «псевдополігармонічними». Показано різні способи формування псевдосигналів, а також принципи, на основі яких проводиться побудова сигналу. Як альтернативний варіант псевдополігармонічним сигналам запропоновано метод із використанням фіктивного джерела живлення низької частоти. Показано ефективність визначення електромагнітних параметрів асинхронних двигунів із використанням псевдоджерел для різних частот напруги живлення.
Мета роботи. Обґрунтування можливості використання енергетичного методу для визначення електромагнітних параметрів асинхронного двигуна при живленні від синусоїдного джерела напруги.
Об’єкт досліджень. Процеси перетворення енергії в асинхронних двигунах.
Предмет досліджень. Електромагнітні параметри схем заміщення асинхронних двигунів.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Розроблено математичний апарат для дослідження параметрів машин змінного струму; досліджено ефективність методу визначення параметрів асинхронних двигунів.
Результати роботи можуть бути використані в науково-дослідних лабораторіях, проектних організаціях щодо впровадження систем технічної діагностики асинхронних двигунів.
Ключові слова: АСИНХРОННИЙ ДВИГУН, МИТТЄВА ПОТУЖНІСТЬ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 681.572.2
№ держреєстрації 0114U001539

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ МОЖЛИВОСТЕЙ БАГАТОФАЗНИХ АСИНХРОННИХ ДВИГУНІВ ПРИ РОБОТІ ВІД ТРИФАЗНОЇ МЕРЕЖІ

Чорний О. П., Титюк В. К., Кіковка С. В.
Звіт з НДР: 47 с., 25 рис., 9 табл., 29 джерел.
Одним з найпоширеніших шляхів підвищення енергоефективності асинхронних двигунів ще на етапі конструювання є збільшення маси активних матеріалів, оптимізація зубцово-пазової зони, оптимізація системи охолодження та підшипникових вузлів і т.п. Однак, всі ці удосконалення негативно відображаються на вартості самого двигуна, до того ж використання таких двигунів не є доцільним при частих запусках, неповних навантаженнях та нетривалій експлуатації. До того ж, після виходу з ладу АД та його подальшому капітальному ремонті з дотриманням встановлених норм, ККД знижується на 0,5-2%, а іноді до 4-5%, при цьому, ринок ремонтних робіт з відновлення АД приблизно в три рази перевищує можливості виробництва нових двигунів.
На даний момент накопичено значний досвід з модернізації стандартної трифазної статорної обмотки ремонтопридатних асинхронних двигунів за шестифазною схемою, з двома комплектами трифазних обмоток, з’єднаних трикутником та зіркою. Задача розрахунку параметрів шестифазної обмотки, створення математичної моделі для аналізу електромеханічних та енергетичних характеристик потребує теоретичних досліджень і практичних рішень, і є актуальною.
В роботі розглянуте питання розрахунку обмотувальних та електричних параметрів шестифазних статорних обмоток з послідовною, паралельною та зустрічною схемою з’єднання комплектів трифазних обмоток, їх реалізація за допомогою математичних та віртуальних кінцево-елементних моделей та дослідження електромеханічних параметрів.
Мета роботи і задачі дослідження. Тому метою даних досліджень є розробка віртуальних математичних моделей шестифазного асинхронного двигуна при різних схемах з’єднання комплектів трифазних обмоток, розробка інструментів для розрахунку електромеханічних параметрів шестифазних обмоток.
Задачі дослідження:
– Створення та аналіз математичних і віртуальних моделей шестифазних асинхронних двигунів;
– розрахунок обмотувальних параметрів шестифазних статорних обмоток при різних схемах з’єднання комплектів трифазних обмоток;
Об’єкт дослідження. Електромагнітні, електромеханічні і енергетичні процеси в шестифазному асинхронному двигуні.
Предмет дослідження. Математичні моделі для дослідження електромагнітних, електромеханічних і енергетичних процесів у шестифазному асинхронному двигуні
Методи досліджень. Математичне моделювання електромеханічних характеристик шестифазних асинхронних двигунів.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Наукова новизна роботи полягає у створені математичних та віртуальних моделей шестифазних асинхронних двигунів при різних схемах з’єднання комплектів трифазних обмоток, та можливості дослідження з їх допомогою електромеханічних характеристик за для оцінки ефективності модернізації.
Практичне значення роботи полягає у можливості підвищення енергетичної ефективності трифазних асинхронних двигунів при модернізації статорної обмотки.
Ключові слова: ВІРТУАЛЬНА МОДЕЛЬ, МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ, ШЕСТИФАЗНИЙ АСИНХРОННИЙ ДВИГУН, ОБМОТУВАЛЬНІ ПАРАМЕТРИ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.

УДК 621.313.2
№ держреєстрації 0114U001540

ПОЛІПШЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕНТИЛЬНО-ІНДУКТОРНОГО ДВИГУНА

Чорний О. П., Титюк В. К., Власенко В. А.
Звіт з НДР: 46 с., 26 рис., 2 табл., 21 джерело.
Робота містить розробку математичної моделі вентильно-індукторного двигуна, включаючи постановку та розв’язок польової задачі, а також розрахунок системи диференціальних рівнянь, що описують динамічні електромеханічні процеси машини. Математична модель містить уточнення, що дозволяють враховувати нелінійність кривої намагнічування сталі та явище взаємної індуктивності фаз двигуна. Чисельний розрахунок математичної моделі виконано з використанням сучасного програмного забезпечення. Розроблена математична модель використана під час дослідження запропонованих заходів зі зменшення пульсацій електромагнітного моменту вентильних реактивних двигунів.
З метою зменшення пульсацій моменту ВІД в роботі запропоновано модифікацію магнітної системи двигуна у вигляді спеціальної форми зубців ротора. Досліджено вплив виконаних модифікацій на діаграму моменту в квазістаціонарних режимах роботи, та в результаті, визначено оптимальні геометричні співвідношення розмірів зубця ротора.
Мета роботи і задачі дослідження. Метою дослідження є підвищення робочих характеристик вентильно-індукторного привода шляхом зниження пульсацій електромагнітного моменту двигуна.
Для досягнення цієї мети поставлені та розв’язані наступні задачі:
– розрахунок та аналіз магнітного поля у поперечному перетині індукторної машини з використанням польової моделі на основі методу векторних інтегральних рівнянь;
– розробка та подальший розрахунок коло-польової математичної моделі вентильно-індукторного двигуна;
– експериментальне підтвердження достовірності розробленої математичної моделі двигуна;
– оптимізація конструкції МС машини з метою зменшення пульсацій електромагнітного моменту.
Об’єкт дослідження – електромеханічні процеси у вентильно-індукторному двигуні.
Предмет дослідження – вентильно-індукторні двигуни класичної конструкції.
Методи досліджень:
– методи теорії електричних машин для побудови колової математичної моделі індукторного двигуна;
– метод інтегральних рівнянь для розрахунку розподілу магнітного поля в магнітній системі ВІД з використанням узагальнених аналітичних функцій та магнітних параметрів двигуна;
– аналітична апроксимація магнітних характеристик машини з урахуванням їх періодичності та нелінійності;
– віртуальне моделювання динамічних процесів вентильно-індукторного двигуна на ЕОМ за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення;
– експериментальні дослідження для перевірки адекватності розробленої математичної моделі.
Основні наукові та практичні результати, їх значення. Наукова новизна роботи полягає у створенні комплексної математичної моделі індукторної машини з використанням польового підходу на основі методу інтегральних рівнянь, та розробці на її основі оптимізованої магнітної системи двигуна.
Практичне значення роботи полягає у покращенні робочих характеристик вентильних індукторних двигунів за рахунок зменшення пульсацій електромагнітного моменту.
Ключові слова: ВЕНТИЛЬНО-ІНДУКТОРНИЙ ПРИВОД, МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ, ПУЛЬСАЦІЇ МОМЕНТУ.
Умови одержання звіту: за договором. 39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20, КрНУ, тел.: (03566) 31147.