Аннотация: Представлен способ определения параметров индукционных датчиков, используемых для мониторинга воздушных силовых электрических линий, с применением искусственного интеллекта. Рассмотрена проблема обеспечения высокой чувствительности датчиков даже при наличии электромагнитных помех, возникающих из-за работы силовых линий и осложняющих точное измерение параметров датчиков, таких как сопротивление, индуктивность и межвитковая емкость. Предложено решение, включающее использование сверточных нейронных сетей для анализа сигналов и определения параметров датчиков, что позволяет минимизировать влияние помех и повысить точность измерений. Использование искусственного интеллекта обеспечивает обработку большого объема данных с высокой точностью и скоростью, что позволяет проводить тестирование параметров индукционных датчиков в условиях их реальной эксплуатации. Предложена архитектура нейронной сети для определения параметров индукционных датчиков. Обученная нейронная сеть обеспечивает большую скорость работы по сравнению с традиционными методами оптимизации, что позволяет проводить измерения на большем количестве частот и повышает точность определения параметров индукционного компонента, что приводит к уменьшению ошибок в измерениях и повышению надежности всей системы мониторинга...

Аннотация: Представлена процедура синтеза модели энергопотребления промышленного робота, позволяющая оценить эффективность траекторных перемещений с точки зрения энергозатрат. Описана процедура синтеза модели интеллектуальной системы управления, позволяющей прогнозировать энергопотребление промышленного робота в составе роботизированного технологического комплекса с целью дальнейшей оптимизации затрат энергии на перемещение в рамках комплекса технологических операций. Исследован типовой промышленный робот средней грузоподъемности KUKA KR 10 R 1100 sixx , сформирована общая схема модели расчета его энергопотребления, включающая два ключевых блока: механическую часть и ряд СУЭП, способных работать в режиме включения эталонных и/или нечетких ( FIS ) моделей. Разработанный блок механической части декомпозирован с целью детального рассмотрения аспектов функционирования. Путем определения значений переменных эталонной модели СУЭП при использовании разработанного авторами формата обучающего сигнала составлена обучающая выборка, необходимая для создания FIS -моделей СУЭП...

Аннотация: Рассмотрена проблема учёта влияния параметров переходного процесса на максимальный момент двигателя. Исследование осуществлено с помощью анализа передаточных функций, компьютерного моделирования и нелинейной аппроксимации. Получены зависимости коэффициента запаса динамического момента, учитывающего возникающее перерегулирование при переходном процессе, что позволяет уточнить методику выбора рациональных параметров электропривода систем обезвешивания.

Аннотация: Выполнены исследования, связанные с обоснованием преимущества применения обобщенной методики оценки энергоэффективности передачи электроэнергии силовыми трансформаторами I - III габаритов, эксплуатируемыми в распределительных электрических сетях. Для реализации методики расчета коэффициента полезного действия силовых трехфазных двухобмоточных трансформаторов использована схема замещения, обобщающая в один модуль двухобмоточный трансформатор и нагрузку; для силового трансформатора использована Т-образная схема замещения, отличающаяся использованием условно-постоянных коэффициентов и учитывающая взаимосвязь параметров трансформатора с величиной и характером нагрузки. Для оценки относительной погрешности разработанной методики в качестве истинного значения использованы данные, полученные с применением компьютерных моделей систем электроснабжения с трансформаторами соответствующих габаритов, разработанные в программном комплексе Multisim . Расчеты параметров прикладной статистики, необходимые для обоснования преимущества применения разработанной методики, выполнены в программном комплексе STATISTICA 10...

Аннотация: Рассмотрен вопрос повышения эффективности использования асинхронного генератора с короткозамкнутым ротором и приводом от ветроэнергетической установки в качестве вспомогательного источника энергии в автономной электроэнергетической системе (АЭЭС) с основным источником в виде дизель-генераторной установки с синхронным генератором. Исследованы режимы параллельной работы синхронного генератора и асинхронного с короткозамкнутым ротором с целью обоснования ее эффективности при условии решения задач ограничения возможных перегрузок в системе. Для разработки модели АЭЭС использованы схемы замещения и векторные диаграммы асинхронных и синхронных машин. На основе схем замещения разработан алгоритм функционирования при условии нестационарного режима работы генерирования и потребления активных и реактивных мощностей. Представлен алгоритм расчета режимов работы АЭЭС при условии недопущения перегрузок синхронного генератора по токам статора и обмотки возбуждения. Проведенные исследования процессов и алгоритм расчета режимов по условиям баланса активной и реактивной мощностей показали работоспособность и эффективность применения асинхронного короткозамкнутого генератора в рассматриваемой АЭЭС. Исследования будут продолжены в направлении построения математический модели, позволяющей определять условия наиболее оптимального использования системы.

Аннотация: Показано, что методологию исследований, основанную на мультифизическом моделировании, как одно из перспективных направлений в изучении физических процессов, анализе и синтезе устройств, целесообразно использовать при разработке электротехнических устройств с постоянными магнитами. Предложена его реализация для определения параметров постоянного магнита в составе беспазового электрического двигателя. Исходной информацией для задачи являются значения магнитной индукции области воздушного зазора, семейства характеристик намагничивания постоянного магнита, соответствующие им температуры постоянного магнита, конструкция, размеры и температура на поверхности двигателя. Последовательно решены обратные задачи теплообмена и магнитостатики с использованием математической модели температурного и магнитного полей двигателя для определения температуры, коэрцитивной силы, напряженности и намагниченности постоянного магнита. Знание этих параметров позволяет установить, подходит ли данный тип постоянного магнита для работы в исследуемом двигателе. Предложенный подход может быть использован при определении и проектировании других электротехнических устройств с постоянными магнитами.

Аннотация: Исследовано влияние неисправностей обмотки статора на величину выходного напряжения автомобильного генератора. Разработана аналитическая модель выходного напряжения генератора, адекватно описывающая процессы, возникающие при увеличении сопротивления одной или нескольких фаз обмотки статора. Эксперимент проведен на специализированном стенде, позволяющем изменять скоростной и нагрузочный режим работы автомобильного генератора с фиксацией контролируемых параметров. Постоянство магнитного поля генератора обеспечено питанием обмотки возбуждения от лабораторного источника напряжения. Разработана методика физического моделирования обрыва одной и двух фаз обмотки статора. Анализ осциллограмм показал, что выпрямленное напряжение можно представить в виде суммы слагаемых, соответствующих временным интервалам работы выпрямителя. Разработанные аналитические выражения для расчета выпрямленного напряжения с учетом фактического сопротивления обмотки статора могут быть применены для выявления неисправностей автомобильных генераторов. Результаты исследования предполагается использовать при построении имитационной модели системы электроснабжения и алгоритмов функционирования бортового устройства оперативного контроля электрооборудования автомобиля в режиме реального времени.

Аннотация: Рассмотрен частотно-регулируемый электропривод газоперекачивающего агрегата с системой стабилизации напряжения, обеспечивающий устойчивую работу за счет рекуперации кинетической энергии. Работа системы основана на автоматическом изменении частоты модулирующего сигнала преобразователя частоты в соответствии с сигналами рассогласования фактического и требуемого значений напряжения звена постоянного тока. Предложена компьютерная модель на базе программного пакета Matlab Simulink для четырехуровневого инвертора напряжения с переключаемыми конденсаторами, с помощью которой установлены закономерности изменения коэффициентов гармоник напряжения и тока в зависимости от параметров двигателя. Установлены закономерности динамических процессов в системе стабилизации функциональных характеристик преобразователя частоты на основе автоматической коррекции длительности избыточных состояний ключей, влияющих на баланс напряжений, что обеспечивает эффективное управление электроприводных газоперекачивающих агрегатов мощностью 4 МВт.

Аннотация: Установлены зависимости между двоичными цифровыми кодами преобразователя и формами симметричного семифазного напряжения. Использован матричный подход описания трех алгоритмов управления. Столбцы матриц представлены как двоичные коды преобразователя, соответствующие базовым векторам; строки матриц соответствуют дискретным формам фазных напряжений. Установлено, что при изменении временной последовательности чередования фаз и неизменной форме фазного напряжения активными становятся первая, третья или пятая гармоники дискретной формы фазного напряжения. При вариации алгоритмов пространственно-векторной модуляции возможна частотная, амплитудная и фазовая модуляция результирующего напряжения. Эти процессы соответствуют изменению чередования строк матриц и изменению цифровых кодов столбцов (кодов базовых векторов). Результаты работы могут быть использованы при создании общей теории многофазных двигателей, а также имеют практическое значение для разработчиков электропривода.

Аннотация: Рассмотрены вопросы численного моделирования устройства зондирования подземных электрокоммуникаций на основе магниточувствительных феррозондовых датчиков с различными вариантами взаимного расположения проводников кабельных линий и экранирующего действия железобетонных конструкций для тоннелепроходческих комплексов, работающих в условиях плотной городской застройки. Проведено исследование изменения топологии электромагнитного поля, создаваемого действующей силовой кабельной линией с разными конфигурациями ее проводников путем использования программного комплекса GMSH + GetDP . Установлены параметры ослабления магнитного поля за счет свивки проводников кабеля и размещения кабельной линии в железобетонном кабельном лотке. Получены зависимости для величин магнитной индукции в грунте и ножевой части корпуса проходческого щита от конфигурации проводников кабельной линии и влияния железобетонных конструкций, подтверждена возможность обнаружения электрокоммуникаций на заданном расстоянии опережающего зондирования.

Аннотация: Приведены схемные решения модернизированного цикла Ренкина, где конденсация отработавшего после турбины пара заменена на процесс его абсорбции, по аналогии с абсорбционным трансформатором теплоты, в котором происходят похожие процессы. В качестве рабочего тела рассмотрен водоаммиачный раствор. Разработана методика термодинамического анализа, на основании которой проведен расчет схемных решений и определены основные показатели цикла. Результаты исследований показали, что регенерация теплоты (как растворов, так и рабочего тела) является наиболее оптимальным решением с точки зрения повышения энергетической эффективности и поэтому должна применяться во всех случаях реализации цикла. В то же время схемное решение с дефлегмацией пара в первую очередь может рассматриваться как способ снижения конечной влажности пара. Выяснено, что схема с дефлегмацией пара характеризуется определенным снижением термического КПД, даже по сравнению с основной схемой, что обусловлено увеличением количества подводимой в цикл теплоты...

Аннотация: Рассмотрена проблема определения оптимального усилия контактного нажатия главных контактов высоковольтного разъединителя постоянного тока, связанная с необходимостью совершенствования электрооборудования системы электроснабжения подвижного состава железных дорог. Представлена оригинальная конструкция трёхколонкового разъединителя контактной сети постоянного тока высокого напряжения: ток 4-6 кА; напряжение 3,3 кВ. Выполнены исследования, связанные с выбором контактного нажатия коммутационных контактов разъединителя. Выбор величины контактного нажатия произведен по результатам оптимизационного расчета, учитывающего зависимости фактической площади контактной площадки, температуры нагрева контактов и переходного контактного сопротивления от усилия контактного нажатия. С использованием пакета Gmsh - GetDP проведено математическое моделирование процесса нагрева контактного узла при номинальном и максимальном рабочем токе. Указаны граничные и калибровочные условия расчетной области, определена последовательность операций, необходимых для решения численной задачи. Указаны параметры решения численной задачи, такие как максимальное число итераций, точность решения и коэффициент релаксации итерационного процесса решения. Показано, что максимальная температура нагрева контактов при заданных импульсах максимальных рабочих токов не превышает допустимого значения.