Аннотация: Рассмотрена возможность использования магнитомягких композитных материалов для магнитопровода трехмерной формы электрических машин. На примере электродвигателя с внешним ротором, возбуждением от постоянных магнитов и магнитопроводом из шихтованной электротехнической стали разработана конструкция с магнитопроводом трехмерной формы из материала Somaloy 700 HR 5P, которая обеспечивает аналогичную мощность. Оценены уровень насыщения магнитной цепи, потери в машине, а также массогабаритные параметры рассматриваемой конструкции.

Аннотация: В статье представлены результаты исследования возможности применения технологий искусственных нейронных сетей (ИНС) для прогнозирования характеристик энергоустановок с водородными топливными элементами (ТЭ) с открытым катодом при изменении параметров окружающей среды. Представлены результаты экспериментов в климатической камере по исследованию влияния температуры окружающей среды на ТЭ с полимерной протонообменной мембраной, которые использованы для разработки баз данных для обучения ИНС. Предложена архитектура рекуррентной ИНС для прогнозирования напряжения и расхода водорода ТЭ. Результаты обучения подтверждают возможность применения технологий ИНС при построении адаптивных систем управления энергоустановками на основе ТЭ.

Аннотация: Рассмотрены конструкция и принцип работы магнитореологического демпфера, приведены его статические и динамические уравнения, на основе которых разработана компьютерная модель его динамического поведения. Получены зависимости рассеиваемой демпфером энергии колебаний от частоты периодического возмущающего воздействия при различных коэффициентах демпфирования. Определен оптимальный коэффициент демпфирования пассивного демпфера, при котором достигается наилучшее виброгашение в частотном диапазоне от 0,1 до 100 Гц; установлено, что при управлении коэффициентом демпфирования количество поглощаемой демпфером энергии увеличивается на 20 - 25 % по сравнению с работой при постоянном оптимальном коэффициенте демпфирования.

Аннотация: Разработана методика синтеза наблюдателя состояния асинхронного двигателя на основе алгоритма Люенбергера, работающего в режиме скольжения. Синтезирован алгоритм определения частоты вращения, модуля потокосцепления и угла поворота ротора асинхронного двигателя, отличающийся тем, что процесс определения неизмеряемых координат двигателя характеризуется повышенной точностью рассчитанных переменных в статических и динамических режимах работы с сохранением устойчивости работы наблюдателя при изменении активных сопротивлений статора и ротора двигателя. Разработана математическая модель наблюдателя, выполнены имитационные исследования, которые показали работоспособность предлагаемого алгоритма определения неизмеряемых переменных асинхронного двигателя.

Аннотация: Предложен модульный вариант построения надводной и подводной частей системы электропитания глубоководных беспилотных аппаратов, построенной на базе транзисторных DC/DC преобразователей с последовательными полумостовыми резонансными инверторами. Выявлены особенности работы подводной части, содержащей ряд модулей, последовательно соединенных по входным цепям. Предложен и обоснован вариант управления модулями подводной части, обеспечивающий устойчивую и надежную работу системы электропитания в широком диапазоне нагрузок. Приведены результаты имитационного моделирования процессов в подводной части системы питания в стационарных и переходных режимах.

Аннотация: Рассмотрен один из подходов по обнаружению киберугроз на цифровой подстанции посредством разработки и исследования базового алгоритма обеспечения информационной безопасности шины процесса с использованием фундаментальных законов электротехники (законов Кирхгофа, Ома, принципа суперпозиции, выявления небаланса токов) во взаимодействии с закономерностями и правилами функционирования вычислительных сетей цифровой подстанции, использующих семиуровневую модель ISO/ OSI. Предложен способ выявления киберугрозы на цифровой подстанции, связанной с подменой измерений токов и напряжений (спуфинг-атаки), а также несанкционированного воздействия на цифровую шину подстанции или датчики измерений и устройства обработки токов и напряжений.

Аннотация: Статья посвящена разработке и исследованию конвертора, предназначенного для использования в гибридных электроэнергетических комплексах, зарядных устройствах аккумуляторных батарей, лабораторных источниках питания. Схемотехническое решение, основанное на адаптации топологии двухканального безмостового выпрямителя для конвертера с двухполярным выходным напряжением и аналогичным набором компонентов, позволяет уменьшить номенклатуру компонентной базы и стоимость преобразователя. Разработана имитационная компьютерная модель конвертора, с помощью которой выполнена апробация алгоритмов управления и проведены исследования эффективности регулирования выходного напряжения. Результаты имитационного моделирования показали, что коэффициент нелинейности передаточной функции выходного напряжения и коэффициент пульсаций не превысили допустимых значений (1,5 и 1,25 %). Испытания конвертора в составе опытного образца твердотельного трансформатора низкого напряжения подтвердили эффективность работы конвертора. Среднее значение напряжения соответствовало заданному уровню во всем диапазоне входных напряжений. Коэффициент пульсаций выходного напряжения не превышал 2 %.

Аннотация: Рассмотрена имитационная модель виртуального синхронного генератора в составе систем электроснабжения с распределенной генерацией. Модель содержит блоки управления активной мощностью и частотой, реактивной мощностью и напряжением, а также блок виртуальной инерции. Для оценки эффективности алгоритма виртуального синхронного генератора проведено его сравнение с обычным инвертором, который не способен демпфировать колебания частоты и напряжения, и синхронным генератором. Моделирование трех режимов работы (автономное питание, параллельная работа с централизованной электроэнергетической системой, сравнение с классическим синхронным генератором) показало, что виртуальный синхронный генератор снижает скорость изменения частоты и амплитуду колебаний, а также уменьшает длительность переходных процессов благодаря виртуальному демпферу.

Аннотация: Рассмотрен подход к управлению потоками мощности в распределительной электрической сети (РЭС) среднего напряжения при питании потребителей электроэнергии от централизованной электрической сети (ЦЭС) и от источников распределенной генерации (РГ). Применение тиристорного регулятора напряжения (ТРН) в замкнутой сети среднего напряжения позволяет перераспределять мощность, потребляемую от ЦЭС и РГ. Управление потоком мощности через тиристорный регулятор осуществляется путем поперечного регулирования напряжения - изменением фазового сдвига между входным и выходным напряжениями устройства. Для оценки эффективности поперечного регулирования с помощью тиристорного регулятора предложена математическая модель замкнутой распределительной сети с источником РГ, нагрузкой и тиристорным регулятором. Расчет параметров сети выполнен методом узловых потенциалов. Исследованы основные режимы сети: при номинальной и максимальной нагрузке и при непостоянстве выработки электроэнергии устройствами распределенной генерации. Результаты исследований позволяют оценить влияние тиристорного регулятора на параметры режимов сети, изменение потоков мощности, потерь в сети, предусмотреть различные варианты потребления активной мощности из ЦЭС и РГ.

Аннотация: Для минимизации риска ошибочных управленческих решений, обусловленных неверными прогнозами, рассмотрен комплексный подход, использующий несколько методов прогнозирования, каждый из которых базируется на уникальном математическом аппарате. Предложен способ прогнозирования количественной оценки технического состояния ветроэнергетической установки, основанный на совместном применении адаптивной нейро-нечеткой системы вывода ANFIS и сети с долгой кратковременной памятью LSTM для получения вариативного прогноза технического состояния оборудования ветроэнергетической установки. Сравнение данных при ошибочном прогнозе одной из систем позволяет повысить точность прогнозирования количественной оценки технического состояния.

Аннотация: Представлен источник бесперебойного питания для устройств автоматики и связи, содержащий все необходимые блоки для работы от промышленной сети, переключения на питание от аккумуляторной батареи, заряда батареи, мониторинга режимов работы и защит. В источнике реализовано мягкое переключение силовых транзисторов в широком диапазоне питающих напряжений и токов нагрузки. Представлены результаты схемотехнического моделирования в системе LtSpice и испытаний опытного образца, подтверждающие описанный подход к выбору параметров силовой схемы источника питания для получения требуемых характеристик.