http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/144151 2026-04-14T23:00:33Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/149339 Резонансні перенапруги у несинусоїдному режимі магістральної електричної мережі Кузнецов, В.Г.; Тугай, Ю.І.; Кучанський, В.В; Лиховид, Ю.Г.; Мельничук, В.А. Резонансні перенапруги в магістральних електричних мережах виникають внаслідок випадкового збігу параметрів схеми та режиму і можуть існувати порівняно тривалий час. Тому традиційні засоби для обмеження короткочасних комутаційних перенапруг в даному випадку не є ефективними. Метою статті є дослідження перенапруг, що виникають у магістральних електричних мережах на вищих гармонійних складових. Для цього використовувалися імітаційне та математичне моделювання в середовищі MATLAB&Simulink . Показано, що несинусоїдальні спотворення виникають при ввімкненні лінії електропередачі на невантажений автотрансформатор. Визначені частоти, при яких виникають перенапруги на вищих гармонійних складових. Запропоновано використання пристрою керованої комутації для запобігання перенапругам даного класу і розроблена модель для визначення відповідних налаштувань.; Резонансные перенапряжения в магистральных электрических сетях возникают вследствие случайного совпадения параметров схемы и режима и могут существовать сравнительно длительное время. Поэтому традиционные средства для их ограничения в данном случае неэффективны. Целью статьи является исследование перенапряжений, возникающих в магистральных электрических сетях на высших гармониках. Для этого было использовано имитационное и математическое моделирование в среде MATLAB&Simulink. Показано, что несинусоидальные искажения возникают при включении линии электропередачи на автотрансформатор в режиме холостого хода. Определены соответствующие частоты. Предложено использование устройства управляемой коммутации для предотвращения перенапряжения данного класса и разработана модель для определения соответствующих настроек.; Purpose. The resonant overvoltage arises in main electrical networks as a result of random coincidence of some parameters of circuit and its mode and it may exist for a relatively long time. Therefore, the traditional means of limitation of short duration commutation surges are not effective in this case. The study determines conditions of appearance and development of non-sinusoidal mode after switching idle autotransformer to the overhead line of extra high voltage. The purpose of the paper is to choice measures for prevention overvoltage, too. Methodology. The study has used the result of extra high voltage line testing, the methods of electric circuit theory and the simulation in the MATLAB & Simulink package. Results. The simulation model of the extra high voltage transmission line for the study of resonant non-sinusoidal overvoltage is developed. The conditions for the appearance of resonant circuits in the real power line are found and harmonic frequency in which overvoltage arises are obtained. The study proposes using the controlled switching device as a measure to prevent resonance surges and determines the appropriate settings. Originality. The expression for calculation of resonant length of extra high voltage line was derived. The special investigation of processes in the resonant circuit of the extra high voltage transmission line for higher harmonic components of voltage is carried out. The program of switching for control apparatus that prevents non-sinusoidal overvoltage has been developed at the first time. Practical value. The using of the proposed settings of controlled switchgear will prevent the occurrence of hazardous resonant surge on higher harmonic components of voltage. 2018-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/149338 Фільтрація струмів в трифазній трипроводній системі електроживлення при несиметричних синусоїдних напругах Артеменко, М.Ю.; Батрак, Л.М.; Поліщук, С.Й. Розглянуто принципи активної фільтрації струму в трифазній трипровідній системі електроживлення при несиметричному синусоїдному джерелі живлення, що задовольняють вимогам стандарту IEEE Std.1459-2010. Показано переваги формування синусоїдного симетричного вхідного струму при паралельному підключенні активного фільтра та реактивного компенсатора. Доведено можливість компенсації неактивного синусоїдного струму Фрізе реактивними елементами при довільній комбінації параметрів лінійного навантаження та джерела. Отримана формула прямого розрахунку параметрів реактивного компенсатора для генерації неактивного струму Фрізе в несиметричному режимі трифазного джерела. Наводяться результати чисельного моделювання.; Рассмотрены принципы активной фильтрации тока в трехфазной трехпроводной системе электропитания при несимметричном синусоидальном источнике питания, удовлетворяющие требованиям стандарта IEEE Std.1459- 2010. Показаны преимущества формирования синусоидального симметричного входного тока при параллельном подключении активного фильтра и реактивного компенсатора. Доказана возможность компенсации неактивного синусоидного тока Фризе реактивными элементами при произвольной комбинации параметров нагрузки и источника. Получена формула прямого расчета параметров реактивного компенсатора для генерации неактивного тока Фризе в несимметричном режиме источника питания. Приводятся результаты численного моделирования.; Purpose. Investigation of the optimal current distribution between source, shunt active filter and reactive compensator of a three-phase three-wire system that provides consumption of a sinusoidal symmetric current under asymmetric source voltages with minimal power losses was provided. Methodology. The tasks were solved by conducting theoretical and experimental studies. The main provisions of the theory of electrical circuits, the apparatus of mathematical analysis, methods for solving linear differential and algebraic equations, elements of matrix and complex calculus and vector algebra are used. During the development, modern methods and software of computer simulation of electrical engineering complexes and dynamic systems were applied: Matlab-Simulink, MATHCAD. Originality. The principle of compensating current distribution between PAF and reactive compensator of a three-phase three-wire power system with asymmetric sinusoidal voltage was proposed at which the input current is equal to the positive-sequence active current and rms value of PAF current is minimal. The feasibility to compensate the inactive sinusoidal Fryze current by reactive elements under arbitrary combination of load and source parameters was proved and expression for direct calculation of the reactive compensator parameters for generation of inactive Fryze current in the source unbalanced mode was obtained. Practical value. The simulative example for transmission line load showed that combined application of PAF and reactive compensator with the specified distribution of compensating currents ensured a reduction of power losses in 3.273 times and rms value of the SAF current is 12.9 % of rms value total compensation current 2018-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/149337 Дослідження режимів роботи тепловоза ЧМЕ3 на імітаційній моделі Буряковький, С.Г.; Маслій, А.С.; Панченко, В.В.; Помазан, Д.П.; Деніс, І.В. Розроблено імітаційну модель тепловоза ЧМЕ3, шо складається з дизеля з регулятором кількості обертів колінчастого валу, тягового генератора постійного струму незалежного збудження та тягового електричного приводу. Проведене тестування роботи імітаційної моделі на профілі ділянки шляху Харків - Мерефа, при цьому основними обмеженнями є час руху, який для даного перегону не повинен перевищувати 45 хв., а також максимальна допустима швидкість, яка для вантажних потягів складає 80км/год. Отримана тривимірна поверхня, що показує залежність витрат палива локомотива від режиму ведення потяга машиністом при виконанні однакової роботи, тобто однакового часу руху по перегону.; Разработана имитационная модель тепловоза ЧМЭ3, которая состоит из дизеля с регулятором числа оборотов коленчатого вала, тягового генератора постоянного тока независимого возбуждения и тягового электрического привода. Проведено тестирование работы имитационной модели на профиле участка пути Харьков - Мерефа, при этом основными ограничениями являются время движения, для данного перегона не должно превышать 45 мин., а также максимальная допустимая скорость, которая для грузовых поездов составляет 80км/ч. Получена трехмерная поверхность, которая показывает зависимость расхода топлива локомотива от режима ведения поезда машинистом при выполнении одинаковой работы, то есть одинакового времени движения по перегону.; Introduction. Fuel consumption by diesel locomotive during operation depends significantly on many factors, among which the main is the mode of driving a train. Purpose. Research on the mathematical model of the modes of driving a train on the site of Kharkiv-Merefa with the purpose of the main oscillograms of the operation of the locomotive on the site. Methodology. A mathematical model of the operation of the main units of the locomotive CHME3 in the Matlab environment was developed. The model of the diesel engine is based on the calculated indicator diagram of its operation, which is approximated by a continuous dependence. The control panel operates on a system of conditions, the purpose of which is to maintain the set speed. Results. In the course of the simulation, statistical data were obtained on the fuel consumption of the diesel locomotive when it operated on a section with a train of constant mass. Based on the data obtained, a three-dimensional surface is constructed showing the dependence of the fuel consumption on the time of the site's exploration and the maximum speed on the site. Practical value. The dependence obtained can be used to optimize the driving behavior of trains along a section. The apparent dependence of fuel consumption on the driver's behavior is the basis for the further development of automatic locomotive speed control systems 2018-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/149336 Численные оценки электродинамических процессов в индукторной системе с притягивающим экраном и плоским прямоугольным соленоидом Чаплыгин, Е.А.; Барбашова, М.В.; Коваль, А.Ю. Проведены численные оценки и анализ полученных результатов для токов и сил в исследуемой индукторной системе с притягивающим экраном и прямоугольным соленоидом. Выявлено, что при уменьшении глубины вмятины в металле, амплитуда, возбуждаемых электродинамических усилий, растёт. Анализ показал, что значение сил отталкивания, интегральное во времени, ниже развиваемых сил притяжения. При достаточно низких рабочих частотах действующих полей, рассмотренная система работает, как инструмент магнитно-импульсного притяжения тонкостенных листовых металлов.; Проведено чисельні оцінки та аналіз отриманих результатів для струмів і сил в досліджуваній індукторній системі з притягуючим екраном і прямокутним соленоїдом. Виявлено, що при зменшенні глибини вм'ятини в металі, амплітуда, збуджуваних електродинамічних зусиль, зростає. Аналіз показав, що значення сил відштовхування, інтегральне в часі, нижче сил притягання, що розвиваються. При досить низьких робочих частотах діючих полів, розглянута система працює, як інструмент магнітно-імпульсного притягання тонкостінних листових металів.; Purpose. To carry out numerical estimates of currents and forces in the investigated inductor system with an attractive screen (ISAS) and determine the effectiveness of the force attraction. Methodology. The calculated relationships and graphical constructions were obtained using the initial data of the system: induced current in the screen and sheet metal; the distributed force of attraction (Ampère force); the repulsive force acting on the sheet metal (Lorentz force); amplitude values of the force of attraction and repulsion; phase dependence of the force of attraction, the repulsive force and the total resulting force. Results. The results of calculations in the form of graphical dependencies of electrodynamic processes in the region under the conductors of a rectangular solenoid of inductor system with an attracting screen are presented. The graphs of forces and currents in region of dent are obtained. In the paper the analysis of electrodynamics processes for whole area under the winding of inductor system with an attractive screen is shown. The flowing this processes in the region of dent a given geometry is presented. Originality. The considered inductor system with an attractive screen and a rectangular solenoid is improved, in comparison with the previous developed ISAS. It has a working area under the lines of parallel conductors in the cross section of a rectangular solenoid, and this allows to place a predetermined portion of the sheet metal anywhere within the working region. Comparison of the indicators of electrodynamics processes in the considered variants of calculation shows an approximate growth of almost 1.5 times the power indicators in the area of the accepted dent in comparison with similar values for the entire area under the winding of the ISAS. Practical value. The results obtained are important for the practice of real estimates of the excited forces of attraction. With a decrease in the dent, the amplitude of the electrodynamics forces being excited is growing proportionally (for example, when the depth decreases by 3 mm, the forces increase more than 2 times). The highest efficiency of force attraction is for sheet metal regions, the dimensions do not exceed the transverse dimensions of the winding branches of the exciting solenoid. 2018-01-01T00:00:00Z