Аннотация: Статья посвящена численным исследованиям электромагнитных процессов между двумя симметричными цепями кабеля связи с металлической оболочкой. Взаимные влияния между симметричных парами определяются распределением коэффициентов электрической и магнитной связей по длине кабеля, которые складываются из активных и реактивных составляющих. Как показывает практика, реактивные составляющие много больше соответствующих активных членов. Коэффициенты емкостной и индуктивной связей кабеля с металлической оболочкой вычисляются с помощью численных методов решения дифференциальных уравнений, описывающих соответствующие электромагнитные процессы. При построении математических моделей принимается, что электрическое и магнитное поля изменяются только в поперечном сечении кабеля. Решение двухмерных задач, описывающих изменение электрического потенциала и комплексной амплитуды продольной компоненты векторного магнитного потенциала, выполнено методом конечных элементов в программном комплексе Ansys Maxwell. В результате решения поставленной задачи получены распределения ёмкостной и индуктивной связей по длине кабеля, по которым вычислены соответствующие средне интегральные характеристики и построены их зависимости от угла начальной фазы расположения второй пары при неизменном положении первой. Установлено влияние металлической оболочки на уровень взаимных помех, обусловленных действием электрического и магнитного полей.

Аннотация: Рассмотрено математическое представление электрогидравлического усилителя (ЭГУ) струйного типа с дефлектором. Приведена модель двухкаскадного ЭГУ с первым каскадом типа «струйная трубка» и вторым каскадом – золотниковый гидрораспределитель. Рассмотрено формирование нелинейной характеристики струйных усилителей с презентацией образуемых нелинейных зон различных коэффициентов усиления при изменении давления в ЭГУ. Для улучшения характеристик ЭГУ, связанных с процессами кавитации жидкости в практических схемах, выполнено сравнение работы системы управления в модели и на техническом объекте ЭГУ. Для улучшения статической и динамической точности ЭГУ приведен синтез адаптивного алгоритма для ЭГУ с нелинейными характеристиками, обусловленными трудно формализуемыми процессами кавитации жидкости при изменении её температуры на реальном образце ЭГУ.

Аннотация: Представлен точечный вариант оценок фазных ударных токов по результатам осциллографирования переходных процессов в опытах внезапного короткого замыкания. Результирующий ударный ток, определяющийся точечным способом, имеет два основных направления: с учетом определения параметров идентификации составляющих тока статора и без него. Полученное уравнение ударного тока позволяет рассчитать ударный ток с учётом параметров идентификации всех его составляющих. При этом появляется возможность проверки оценки ударного тока на абсолютное равенство первой вершине в начальном узле сдвига фазного тока, либо обнаружить отклонение оценки ударного тока от её достоверного уровня.

Аннотация: Рассмотрены возможности снижения затрат на приобретение электроэнергии для насосных станций водоснабжающей организации. Оценена актуальность достижения необходимой точности прогнозирования расхода электрической энергии при смене ценовой категории электроэнергии. Предложена классификация дней недели, используемая при прогнозировании расхода электроэнергии; рассмотрен пример модели машинного обучения. Показана возможность повышения точности прогнозирования на основе ансамблевой модели CatBoostRegressor. Приведены описание и анализ результатов расчёта снижения затрат, полученных с использованием выбранной модели. Предложен вариант достижения максимального снижения затрат на приобретение электроэнергии, полученных при достигнутом качестве прогнозирования.

Аннотация: Рассмотрена физическая модель системы косвенной оценки электротехнических и технологических параметров для управления установкой электроцентробежного насоса на полунатурном лабораторном стенде. Представлены результаты полунатурного моделирования и составлено технико-экономическое обоснование целесообразности внедрения разработанной системы.

Аннотация: Представлен инновационный подход к оптимизации режимов электропотребления нефтедобывающих скважин, оборудованных установками погружных центробежных насосов, на основе методов машинного обучения. Предложена комплексная система, сочетающая имитационное моделирование и нейросетевые алгоритмы, для прогнозирования и управления энергопотреблением с учетом технологических и геологических параметров скважин. В программной среде SimInTech разработана математическая модель, воспроизводящая электропотребление скважины. Погрешность модели составляет 2,8 %, модель учитывает взаимосвязь таких параметров, как дебит, динамический уровень жидкости, буферное давление и частота питающей сети, что позволяет анализировать энергопотребление в различных режимах эксплуатации. Разработана нейросетевая модель для прогнозирования и оптимизации электропотребления, обученная на данных математического моделирования. Предложена система управления энергетическими профилями нефтедобывающей скважины с двумя нейросетевыми регуляторами. Регулятор частоты для непрерывного режима работы обеспечивает поддержание заданного дебита при минимальном энергопотреблении. Регулятор дебита для периодического режима уменьшает эквивалентную потребляемую мощность путем оптимизации коэффициента использования насосной установки. Предложенные подходы соответствует стратегии цифровизации нефтегазовой отрасли и могут быть использованы для развития и совершенствования систем автоматизации интеллектуального управления нефтяными скважинами, с целью уменьшения доли затрат на электроэнергию и обслуживание энергетического комплекса нефтегазодобывающих предприятий.

Аннотация: Рассмотрено влияние параметров электрического двигателя на летно-технические характеристики мультироторного беспилотного летательного аппарата с учетом его назначения и особенностей эксплуатации. Для оптимального подбора винта и электродвигателя для винтомоторной группы предлагается использовать экспериментально снятые тяговые характеристики винта и его энергетические показатели в зависимости от частоты вращения. Уравнения, аппроксимирующие полученные зависимости, позволяют выявить особенности и закономерности взаимного влияния электродвигателя и винта. Предложена методика проектирования электродвигателя винтомоторной группы беспилотного летательного аппарата с учетом его назначения и режима эксплуатации.

Аннотация: Представлена компьютерная модель генератора мощностью 90 кВА с обмотками из высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) для интеграции в состав сложных систем электроснабжения и электродвижения. В основе модели лежит классическая схема синхронной машины, дополненная блоками, учитывающими температурные и полевые зависимости критического тока в ВТСП лентах обмоток, а также гистерезисные потери на переменном токе в этих лентах. Расчеты выполнены методом конечных элементов, динамические режимы исследованы в среде Simulink. Показано, что модель позволяет оценить пределы работоспособности генератора и его тепловую нагрузку, а также реализовать функции защиты путем сравнения текущего и критического токов.

Аннотация: Представлен подход к разработке интеллектуальной системы управления повышающим/понижающим DC-DC преобразователем на базе интегрального стабилизатора напряжения XL6019. Рассмотрены схемотехнические и программные решения, направленные на формирование стабилизированного выходного напряжения при изменяющихся входных параметрах. Управление реализовано с использованием микроконтроллера Arduino, генерирующего ШИМ-сигнал, который подаётся на цепь обратной связи через опторазвязку. Для обеспечения адаптивного регулирования предложено использование нейронной сети на базе персептрона, что позволяет компенсировать нелинейности и повысить точность регулирования. Интерфейс пользователя разработан в среде Visual Studio, что обеспечивает визуализацию параметров и гибкую настройку системы. Экспериментальные результаты показали преимущества предложенного решения по сравнению с классической схемой на операционных усилителях: лучшая точность стабилизации, меньшее время выхода на установившееся значение, меньшее число итераций пересчёта. Представленный подход может быть эффективно применён в разработке энергоэффективных источников питания с гибкой архитектурой управления, а также в системах, работающих в условиях нестабильных входных напряжений.

Аннотация: Рассмотрены основные факторы, влияющие на степень сшивки пероксидосшиваемой полиэтиленовой изоляции кабелей среднего и высокого напряжения. Исследованием на ротационном реометре определены вулканизационные свойства, необходимые для расчета степени сшивки. На основе осесимметричной математической модели пероксидной сшивки в пакете ANSYSFluent получены температурные зависимости, позволяющие рассчитать конечную степень сшивки изоляции. Определено влияние геометрических размеров изолированной жилы, а также других технологических параметров – скорости и температурного режима линии, на качество получаемой изоляции. Сделаны выводы о значимых и малозначимых факторах, влияющих на качество кабельной продукции высокого напряжения.

Аннотация: Рассмотрен алгоритм определения удельных потерь мощности в кабельной линии, погружном электродвигателе и насосе. Расчетные значения потерь приведены к удельным значениям по отношению к дебиту жидкости в рабочей точке, плотности жидкости, напору в рабочей точке и др. значимым параметрам. Получены коэффициенты корреляции удельных потерь в зависимости от наработки и простоя оборудования. Выявленные зависимости могут послужить дополнительным фактором при планировании технического обслуживания и ремонта скважин с целью снижения себестоимости добычи нефти.

Аннотация: Предложен алгоритм адаптации дробно-степенного ПИ-регулятора скорости вращения ротора к изменяющейся нагрузке синхронного двигателя с постоянными магнитами (СДПМ). Проведена компьютерная апробация адаптивного дробно-степенного ПИрегулятора в составе системы автоматического управления (САУ) СДПМ с учетом динамической нагрузки на двигатель с помощью пакета прикладных программ MATLAB в среде моделирования Simulink. Результаты моделирования подтверждают работоспособность адаптивного дробно-степенного ПИ-регулятора скорости вращения ротора СДПМ и повышение качества управления САУ.

Аннотация: Представлены результаты разработки автоматизированной системы управления робототехническим комплексом электроэрозионной обработки (ЭЭО) деталей. Рассмотрены аспекты проектирования аппаратно-программного комплекса, включая кинематическое моделирование манипулятора, разработку модуля управления и определение оптимальных параметров обработки. Особое внимание уделено вопросам интеграции шестиосевого робота-манипулятора с ЭЭО-головкой и созданию специализированного интерфейса управления на базе микроконтроллера Raspberry Pi Pico. Приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие эффективность предложенных технических решений.