Revista electronică
  
Home SiteMap
  ruen
  Problemele energeticii regionale

Revista electronică 1-2(41) 2019

"PROBLEMELE ENERGETICII REGIONALE (ediție specială)"

CUPRINS

0 CONFERINȚA ȘTIINȚIFICĂ ȘI PRACTICĂ INTERNAȚIONALĂ "SISTEME ELECTROTECHNICE ȘI DE CALCULATOARE: TEORIE ȘI PRACTICĂ" ELTEX-2019
  Rezumat:
1 Modelarea matematică a algoritmilor noi de protecție împotriva defectelor de pământ monofazate într-o rețea electrică compensată
Autori: Sivokobylenko Vitaly Fedorovici, Lysenko Viktor Anatolievici Universitatea Tehnică Națională din Donetsk, Pokrovsk, Ucraina
  Rezumat: Rețelele de distribuție de medie tensiune din Ucraina, ca și în multe alte țări, pentru a reduce curenții de avarie și pentru a spori fiabilitatea, funcționează în primul rând într-un mod neutru la sol rezonant. Scopul lucrării este de a elabora noi algoritmi pentru protecția selectivă împotriva defectelor fază-pământ în sistemele de alimentare cu tensiune de 6-35 kV, în care, datorită influenței unui reactor de compensare a suprimării arcului (bobina Petersen), acțiunea selectivă a dispozitivelor tradiționale de protecție nu este asigurată. Studiile folosind modelul matematic elaborat al rețelei au arătat că, la frecvențe de 200-400 Hz, bobina lui Petersen practic nu reduce curentul capacitiv în conexiunea deteriorată atunci când faza este scurtcircuitată la masă, spre deosebire de 50 Hz. Astfel, obiectivul este realizat prin utilizarea de curenți și tensiuni cu o frecvență de 300 Hz pentru a determina direcția puterii reactive. Componentele frecvenței menționate sunt separate de curenții și tensiunile secvenței zero utilizând filtre de frecvență de trecere. Noutatea științifică constă în: determinarea direcției puterii reactive nu numai cu ajutorul semnalelor de curent și tensiune după filtre, dar și a derivaților acestora, ceea ce îmbunătățește sensibilitatea și stabilitatea releului; în performanța filtrelor controlate în funcție de valorile instantanee ale amplitudinii tensiunii secvenței zero, asigurând astfel stabilitatea filtrelor; în realizarea unui releu de protecție cu două canale pentru primirea unui semnal constant, în loc de un semnal pulsatoriu, la intrarea organului de ieșire.
  Cuvinte-cheie: sistem de alimentare cu energie electrică, rețea electrică compensată, model matematic, filtru digital, fază la pământ, bobină Petersen.
DOI: 10.5281/zenodo.3239135
2 Simularea stabilității inițiale a unui doc plutitor pentru probleme de stabilizare a unghiului de tăiere și înclinaţiei
Autori: Kondratenko Yu.P.1, Topalov A.N.2, Kozlov A.V.2 1 Universitatea Națională „Petru Moghila” din Marea Neagră, Nicolaev, Ucraina 2Universitatea Națională de Construcții Navale numită după amiralul Makarov, Nicolaev, Ucraina
  Rezumat: Scopul lucrării este de a elabora și studia un model matematic al stabilității inițiale a unui doc plutitor pentru rezolvarea problemelor de stabilizare a unghiului de tăiere și înclinaţiei. Acest obiectiv este realizat prin dezvoltarea unui model care permite calcularea variației parametrilor stabilității inițiale a docului plutitor (cu și fără navă) pentru diferite valori ale pescajului. Noutatea lucrării constă în studierea stabilității inițiale a unui doc plutitor real, folosind modelul de simulare dezvoltat de autori în pachetul software FREE! SHIP Plus conceput pentru a simula conturul structurilor plutitoare și a navelor care utilizează tehnologia NURBS pentru a determina statica, propulsia și alți parametri ai hidrodinamicii. Pe baza unui model de simulare care ține cont de dimensiunile reale și de nelinearitatea suprafețelor docului plutitor și a vasului, se ia în considerare o operațiune de scufundare a docului plutitor. În fiecare etapă de imersiune la o anumită scufundare se calculează parametrii stabilității inițiale a docului plutitor, adică valorile: înălțimi metacentrice transversale și longitudinale, centrele de mărime, centrele de greutate, deplasarea maselor. Se iau în considerare și corecțiile înălțimilor metacentrice transversale și longitudinale datorate schimbărilor în masa fluidului în rezervoarele de balast și influența suprafeței sale libere. Pe baza rezultatelor obținute la simulare, se calculează dependențele: a) momentele faţă de unghiul de tăiere pentru diferite valori ale scufundării, b) momentele unghiului de tăiere pentru diferite valori ale acestora, c) unghiurile de tăiere şi scufundare funcţie de nivelul umplerii rezervoarelor respective.
  Cuvinte-cheie: docuri plutitoare; stabilitate inițială; unghi de tăiere; scufundare; simulare pe calculator.
DOI: 10.5281/zenodo.3239200
3 Diagnosticarea sistemelor liniare în spațiul de stare
Autori: Verlan A. F.1, Polozhaenko S. A.2 1Institutul de Probleme de Modelare în Energetică al Academiei Naționale de Științe din Ucraina, numit după G. E. Pukhov. Kiev, Ucraina 2Odessa Universitatea Politehnică Națională. Odessa, Ucraina
  Rezumat: Analiza stării problemei asigurării calității și funcționării corespunzătoare a sistemelor și dispozitivelor electrice a fost efectuată, ceea ce a arătat că ar trebui avută în vedere nu numai fezabilitatea completă a monitorizării performanței lor în etapele de producție și de operare, ci și diagnosticarea potențială a sistemelor și dispozitivelor dezvoltate. În același timp, s-au constatat limitările suportului metodologic existent pentru efectuarea experimentelor de diagnosticare și s-a arătat că o posibilă soluție la această problemă este folosirea pentru diagnosticare în toate etapele ciclului de viață (în special proiectarea, fabricarea și funcționarea) sistemelor și dispozitivelor controlate, lipsa informațiilor de măsurare în timpul simulării schemelor lor utilizând modele adecvate. Scopul cercetării efectuate în cadrul lucrării este de a dezvolta în continuare metode orientate pe model pentru diagnosticarea stării tehnice a sistemelor și dispozitivelor electrice, care se realizează prin formalizarea sarcinii și dezvoltarea algoritmilor constructivi pentru localizarea subsistemelor defecte în spațiul de stare. În legătură cu acestea, se propune o metodă de diagnosticare a sistemelor liniare (dispozitive), care asigură testarea ipotezelor de lucru în descrierea lor (punctul este reprezentarea modelului) în spațiul de stare. Spre deosebire de cele existente, metoda permite, atunci când efectuați un experiment de diagnostic, evitarea măsurării potențialelor la nodurile subcircuitelor selectate (localizate). Acțiunea metodei propuse se aplică subsistemelor cu observare independentă și control independent. În primul caz, acestea sunt subsisteme ale căror schimbări de stare nu afectează starea. În cel de-al doilea caz, acestea sunt subsisteme pentru care schimbarea semnalelor de intrare nu afectează semnalele de ieșire.
  Cuvinte-cheie: diagnosticare, metodă de diagnosticare, ipoteză despre capacitatea de lucru, model, localizarea unui subsistem defect.
DOI: 10.5281/zenodo.3239162
4 Studiul mașinii cu logică programabilă ca parte a unui sistem digital de management al informațiilor pe FPGA
Autori: Barkalov A.A.1, Titarenko L.A.1-2, Zeleneva I.Ya.3, Grushko S.C.3 1 Universitatea Zelenogursky, Green Gora, Polonia 2 Universitatea Națională de Radio Electronică din Kharkhov, Kharkhov, Ucraina 3Universitatea Tehnică Națională din Zaporoje, Zaporoje, Ucraina
  Rezumat: Scopul acestor studii este de a găsi o modalitate eficientă de implementare a algoritmului de control, ca o parte importantă a sistemelor computerizate de informare și control. Criteriul de căutare este condiția celor mai mici costuri ale resurselor interne ale cipului FPGA în timpul implementării circuitului dispozitivelor de comandă. Minimizarea costurilor hardware este un factor important în proiectarea hardware-ului sistemelor moderne de management al informațiilor, deoarece permite miniaturizarea dimensiunilor, îmbunătățește fiabilitatea prin reducerea numărului de interconexiuni și oferă de asemenea posibilitatea unui aranjament compact al diverselor componente ale sistemului, ceea ce este deosebit de important atunci când se utilizează tehnologia de proiectare system-on-chip ". Ca parte a sistemelor digitale de informare și control, un loc important este ocupat de unitatea de comandă. A fost efectuată o analiză comparativă a metodelor de implementare a unui dispozitiv de comandă sub formă de automate cu logică rigidă și programabilă. Avantajele și dezavantajele acestora sunt determinate în conformitate cu particularitățile algoritmilor sistemelor de control al informațiilor. Se arată că modelul automatului de control cu logică programabilă corespunde mai mult particularităților acestor algoritmi decât modelul automatului cu logică rigidă. Scopul acestor studii a fost realizat prin metoda propusă de implementare a unui circuit logic automat cu o logică programabilă care utilizează cipurile integrate FPGA și ProASIC. Rezultatele studiilor prezentate confirmă eficacitatea acestei metode. Rezultatul principal este o reducere semnificativă a numărului de LUT-uri utilizate în implementarea schemei. Datele experimentale au fost obținute pentru cei mai importanți producători de chipuri din lume - Xilinx, Altera / Intel, Microsemi.
  Cuvinte-cheie: algoritm de control, informație digitală și sistem de control, mașină automată cu logică programabilă, FPGA FPGA, memorie încorporată.
DOI: 10.5281/zenodo.3239172
5 Controlere cu ordine fracționată de integrare și diferențiere în conturul vitezei unui motor electronic-reactiv
Autori: Busher V.V., Goroshko V.V. Universitatea Politehnică Națională din Odessa, Odessa, Ucraina
  Rezumat: S-a studiat sistemul de control al vitezei unui motor electronic-reactiv, ce are ca particularitate saturația sistemului magnetic datorită structurii cu poli evidenţiaţi și alimentării în impuls a înfășurărilor. Descrierea motorului utilizând ecuațiile diferențiale de ordin întreg și utilizarea controlorilor standard PID conduce la erori semnificative și la o precizie redusă a controlului. Scopul lucrării este optimizarea regimurilor dinamice și statice folosind controlere proporționale integrale fracționare. Realizarea obiectivului se atinge prin rezolvarea problemei identificării modelului motorului electronic-reactiv construit pe baza unor ecuații diferențiale de ordin fracționar, care permit să se țină seama de dependențele neliniare ale fluxului magnetic și ale cuplului, astfel încât obiectul să se comporte ca unul liniar. Apoi, devine posibilă sintetizarea regulatorilor cu o ordine fracționată de integrare și diferențiere bazată pe metode standard ale teoriei controlului automat. Ca urmare a studiilor, a fost obținut un model facțional-aperiodic de ordinul 0.7, parametrii cărora au fost determinați folosind algoritmi genetici. Sunt date dependențele câștigului și ale constantei de timp cu mărimea tensiunii aplicate, care sunt utilizate pentru corectarea parametrilor controlerului în funcție de mărimea referinței vitezei. Se compară comportamentul unui sistem închis la setările conturului de viteză pentru modulul optimului şi astatism de ordinul 1+μ. Simularea a fost realizată cu sarcină de tip ventilator la diferite tensiuni aplicate și unghiuri constante de pornire și oprire (7,5° și respectiv 22,5°). Este important ca cei mai buni indicatori ai proceselor tranzitorii sunt asiguraţi de regulatori cu componente fracționate integrate atunci când se instalează un sistem cu o ordine fracționată de astatism de 1.7.
  Cuvinte-cheie: motor electronic-reactiv, calcul fracționat, controler cu ordine fracționată, identificare parametru, astatism fracționat, algoritm genetic.
DOI: 10.5281/zenodo.3239166
6 Calculul numeric-experimental al caracteristicilor unghiulare de moment pentru inductorul electromagnetic trifazat al agitatorului electromagnetic pentru prelucrarea amestecurilor diferite
Autori: Mylykh V.I., Shilkova L.V. Universitatea Tehnică Națională "Institutul Politehnic Kharkhov" Kharkhov, Ucraina
  Rezumat: Evaluarea posibilității de a utiliza agitatoare electromagnetice de amestecuri eterogene în diferite procese tehnologice necesită studierea funcţionării lor sub sarcină. Regimul de funcționare a agitatoarelor este asigurat de elemente feromagnetice de tip ac, care se deplasează într-o cameră de lucru cilindrică sub influența unui câmp magnetic rotativ. Acest câmp este excitat de un inductor trifazat, a cărui eficiență poate fi prezisă prin analizarea amplorii și a naturii schimbărilor în momentul electromagnetic, sub influența căruia amestecurile sunt amestecate în interiorul camerei de lucru. Câmpul magnetic asigură comandarea elementelor feromagnetice în camera de lucru a inductorului, prin urmare permeabilitatea magnetică în el de-a lungul axelor longitudinale și transversale devine diferită. Datorită anizotropiei proprietăților magnetice ale mediului compozit, efectele forței asupra acestui mediu apar în camera de lucru și se bazează pe forțele magnetice de tensiune care acționează asupra elementelor feromagnetice. Scopul acestei lucrări este prezentarea metodei de calcul al momentului electromagnetic și determinarea dependenței de deplasarea unghiulară a câmpului magnetic rotativ al inductorului. Soluția problemei analizei funcționării unui inductor în regimul de încărcare se realizează prin calcule numerice ale câmpurilor magnetice. Se face o comparație a distribuției inducției magnetice în interiorul camerei de lucru la mers în gol și sub sarcină, sunt prezentate modelele de distribuție a liniilor câmpului magnetic în aceste regimuri, sunt evidențiate principiile de calcul al momentului unghiular caracteristic unui inductor de câmp magnetic trifazat.
  Cuvinte-cheie: agitator electromagnetic, inductor, câmp magnetic, calcule experimental-numerice, moment electromagnetic, caracteristică unghiulară, permeabilitate magnetică, anizotropie.
DOI: 10.5281/zenodo.3239174
7 Structura sistemului de control a instalației de putere cu 4 acţionări pentru vehicule electrice
Autori: Osadchy V.V., Nazarova E.S., Brylisty V.V. Universitatea Tehnică Națională din Zaporoje, Zaporoje, Ucraina
  Rezumat: Principala tendință globală în industria automobilelor este creșterea semnificativă a ponderii vehiculelor hibride și electrice în producția totală, precum și extinderea infrastructurii asociate. Unul dintre obiectivele principale ale dezvoltării unui vehicul electric este de a crește kilometrajul fără reîncărcare și de a îmbunătăți manevrabilitatea și conctrolul, precum și siguranța pasagerilor și condițiile de transport al încărcăturii. Creșterea kilometrajului poate fi atinsă atât prin îmbunătățirea bateriei, cât și prin îmbunătățirea eficienței energetice a transmisiei electrice. Siguranța transportului de pasageri și mărfuri depinde în mare măsură de controlabilitatea vehiculului. Prin urmare, o sarcină urgentă este îmbunătățirea performanței și a eficienței energetice a vehiculelor electrice care utilizează unitatea electrică. Scopul lucrării este de a crește controlabilitatea vehiculului prin utilizarea unei unități de antrenare pe 4 roți, care permite redistribuirea cuplului între roțile motoare. Acest obiectiv este realizat prin menținerea cuplului roților motoare la cel mai înalt nivel posibil în condițiile de conducere date, și anume viteza vehiculului, unghiul de rotație și coeficientul de aderență al roților motoare pe suprafața drumului, ceea ce îmbunătățește controlul și siguranța vehiculului. Ca urmare a studiului, s-au formulat cerințele de bază pentru sistemul de control automat al unei centrale electrice de autovehicul și s-au obținut expresii analitice pentru determinarea momentului maxim al roții, luând în considerare calea, baza, înălțimea centrului de masă și raza de cotitură, asigurând accelerația maximă a vehiculului, Redistribuirea momentului dintre roțile motoare, prin intermediul unei acționări electrice automate, ținând cont de expresiile analitice obținute, face posibilă creșterea eficienței energetice a vehiculului.
  Cuvinte-cheie: industria automobilelor, producția de automobile, mașină electrică, sistem de control automat, cuplu, acționare electrică, tracțiune integrală, 4 motoare.
DOI: 10.5281/zenodo.3239150
8 Îmbunătățirea eficienței energetice a sursei DC
Autori: Martynyuk V.V., Kosenkov V.D., Fedula N.V. Universitatea Națională din Khmelnitsk, Khmelnitsky, Ucraina
  Rezumat: Problema extragerii maxime a energiei este importantă în multe domenii ale ingineriei electrice moderne, cum ar fi în special energia solară și eoliană. Dezvoltarea energiei regenerabile moderne necesită dezvoltarea unor noi surse de energie, convertoare si algoritmi de control care asigură o eficiență energetică ridicată de selecție a surselor de curent continuu. Scopul principal al lucrării propuse este de a determina punctul de putere maximă a unei surse de curent continuu cu elemente parazitare neliniare. Scopul este realizat prin analiza parametrilor rezistenței diferențiale și a parametrilor echivalenți ai circuitului cu o sursă de curent constantă. Ca rezultat, pulsul este considerat circuit de convertizor cu o sursă de curent echivalent, care este constituit dintr-un modul fotoelectric. Problema de a cantităţii maxime de energie de la modulul fotovoltaic ţine de cercetarea neliniarităţii acestuia, care determină punctul de lucru pe caracteristicilor curent-tensiune pentru diferite valori de luminozitate și temperatură. Neliniaritatea sursei de energie echivalentă afectează în mod semnificativ pierderea de energie în circuitul exterior și, prin urmare, ar trebui să fie luate în considerare în dezvoltarea convertoarelor de impulsuri care controlează punctele de operare. Astfel, rezistența diferențială a modulului fotovoltaic este investigată pentru a determina parametrii modului de putere maximă. Rezultatul principal al cercetării este un model, care este diferit de cele cunoscute prin descrierea dependenţei dintre coeficientul de umplere a impulsurilor de dirijare cu cheia electronică şi parametrii echivalenţi ai sursei de curent de intrare în punctul de putere maximă. Rezultatele simulării sunt confirmate de un studiu experimental pe un stand de laborator.
  Cuvinte-cheie: sursă de curent, pierdere de energie, neliniaritate, panou solar, convertor DC-DC, rezistență diferențială.
DOI: 10.5281/zenodo.3239160
9 Metoda de reducere a dimensiunii vectorului termenilor de clasificare a documentelor text pe categorii
Autori: Golub T.V., Tyagunova M.Yu. Universitatea Tehnică Națională din Zaporoje Zaporoje, Ucraina
  Rezumat: Scopul studiului prezentat în articol a fost de a dezvolta o metodă de reducere a timpului necesar evaluării proprietăților unui document pentru anumite categorii, pentru a clasifica documentele text. Acest obiectiv este realizat prin reducerea dimensiunii vectorului termenilor anumitor categorii. Pentru a implementa procesul de determinare a proprietății unui document dintr-o anumită categorie în stadiul de pregătire a sistemului, conform metodei propuse, ponderile termenilor se calculează separat pentru fiecare categorie de clasificare. Ca rezultat al analizei datelor obținute, termenii categoriilor individuale, ale căror valori ale greutății nu depășesc valoarea pragului determinat experimental, sunt excluse din vectorul termenilor unei anumite categorii prin egalarea lor cu zero. Acești termeni nu sunt implicați în procesul ulterior de evaluare a proprietății unei anumite categorii de documente în etapa de testare. Metoda de referință pentru determinarea ponderii termenilor TF-SLF, descrisă în literatură, și modernizarea acesteia pe categorii în conformitate cu descrierea de mai sus a CTFSLF, a fost utilizată ca date inițiale pentru partea experimentală. Ca rezultat al aplicării metodei propuse, mărimea vectorului termenilor caracteristici pentru fiecare categorie s-a redus, iar în consecință, în ciuda creșterii timpului de compilare a vectorului termenilor în categorii, care este efectuată o dată, timpul de efectuare a calculelor pentru a determina dacă un document aparține unei categorii specifice fără a pierde clasificarea calității de asemenea s-a redus. De asemenea, datorită faptului că metoda propusă exclude termenii frecvent utilizați în texte, devine posibilă excluderea etapei de eliminare a cuvintelor stop din textul analizat din procesul de preprocesare a documentelor.
  Cuvinte-cheie: clasificare text, derivare, vector termen, pondere termen, TF-SLF.
DOI: 10.5281/zenodo.3240216
10 Analiza indicatorilor tehnici și energetici a unei transmisii electrice cu multe motoare pentru transportul public urban
Autori: Voitenko V.A., Vodichev V.A., Kalinin A.G. Universitatea Politehnică Națională din Odessa Odessa, Ucraina
  Rezumat: Scopul lucrării este de a analiza fezabilitatea utilizării unei transmisii electrice cu mai multe motoare în locul unui motor cu motor unic într-un vehicul urban pentru a asigura reducerea pierderilor de energie electrică la deplasarea pe o rută. Pentru a atinge obiectivul, se utilizează un model matematic pentru a calcula pierderile de energie în unitățile electrice monomotoare și multimotoare ale unei magistrale cu un număr diferit de motoare asincrone de tracțiune. Calculul a fost efectuat pentru cele mai caracteristice secțiuni ale ciclului urban al autobuzului: moduri de conducere la starea de echilibru cu viteze diferite și moduri de accelerare tranzitorie. Pentru a controla viteza motoarelor, se folosește legea proporțională a variației tensiunii pe bobina statorică și frecvența. Se ia în considerare schimbarea momentului de încărcare a motoarelor vehiculului datorită modificării forței de frecare la rulare a roților cu un număr diferit de pasageri transportați. Se ia în considerare modificarea sarcinii datorită rezistenței la aer atunci când se schimbă viteza de mișcare. Noutatea lucrării constă în faptul că s-a demonstrat pentru prima dată că utilizarea unui mecanism electric asincron cu mai multe motoare permite reducerea pierderilor de energie în motoarele electrice asincrone de tracțiune atunci când vehiculul se deplasează cu o viteză constantă și în timpul accelerării cu un număr diferit de pasageri transportați. Mai mult decât atât, pentru a obține economii de energie, numărul de motoare utilizate într-un motor electric cu mai multe motoare ar trebui să varieze în funcție de viteză și de accelerație, precum și de momentul de încărcare total al transmisiei multimotor.
  Cuvinte-cheie: motor asincron, vehicul, putere, pierdere de energie, unitate electrică cu motor și multimotor, frecvență de tensiune, amplitudine de tensiune.
DOI: 10.5281/zenodo.3239179
 
  2006 (c) Copyright. Institutul de Energetica | LeadHost