В. В. Сушков, В. Н. Горюнов, Е. Е. Ревякин
Повышение эффективности электротехнической системы буровой установки с системой накопления электроэнергии
DOI: 10.25206/1813-8225-2025-193-50-57
В работе представлен структурный синтез системы автоматического регулирования сетевого инвертора системы накопления электроэнергии, в основу которого положена известная методика синтеза системы подчинённого регулирования. Целью работы является повышение эффективности электротехнической системы буровой установки с системой накопления электроэнергии при резкопеременном характере нагрузки. Для этого решается задача корректного определения коэффициентов регуляторов системы автоматического регулирования сетевого инвертора, что достигается применением существующей методики синтеза системы подчинённого регулирования. Данная методика позволяет выбрать коэффициенты регуляторов на основе аналитических выводов, что устраняет неопределённость при практической реализации системы автоматического регулирования сетевого инвертора.
Ключевые слова: буровая установка, сетевой инвертор, система накопления электроэнергии, система автоматического регулирования, система подчинённого регулирования, резкопеременная нагрузка.
|
50–57
|
И. В. Ярошенко, В. В. Носенко, М. С. Алтунина, Ю. П. Аксенов
Опыт определения технического состояния и оценка ресурса трансформаторов по результатам комплексного диагностического обследования
DOI: 10.25206/1813-8225-2025-193-58-67
В статье рассмотрен комплексный подход к оценке остаточного ресурса для трансформаторов со значительным сроком эксплуатации более 30 лет. На примере комплексного диагностического обследования двух трансформаторов продемонстрировано, что трансформаторы имеют различные варианты старения активной части и подход к оценке ресурса должен быть различным. Первый вариант — это равномерное общее «старение» активной части, факт старения на надежности сказывается через 50–60 лет. Второй вариант — это возникновение локального дефектного узла с вибрацией (ВИБРО) и электроразрядными явлениями (ЭРА), дефект появляется спонтанно через 15–25 лет. Появление критических дефектов может быть зафиксировано в режиме on-line с применением инновационных методик. Процессами, определяющими старение узлов активной части, являются явления «ВИБРО»–«ЭРА»– «ТЕРМО»–«ХАРГ». По анализу параметров и динамике явлений можно оценить техническое состояние и ресурс. Данный подход подтверждается анализом технического состояния по типичным вариантам возникновения дефектов в трансформаторах.
Ключевые слова: электроразрядные явления, виброявления, виброудары, степень распрессовки, мера деструкции, тепловизионный контроль, ХАРГ.
|
58–67
|
А. И. Голоднова, М. В. Ерпалов, А. И. Голоднов
Математическая модель материального баланса твердооксидного электролизера
DOI: 10.25206/1813-8225-2025-193-68-75
Решение вопросов эффективного использования твердооксидных электролизеров является перспективным для развития как энергетики, так и промышленности в целом, поэтому исследования в области повышения эффективности и надежности электролизеров проводятся учеными по всему миру. В данной статье рассматривается математическая модель материального баланса для твердооксидного электролизера, позволяющая оптимизировать параметры работы действующего и вновь проектируемого оборудования. В частности, особое внимание направлено на изучение влияния параметров работы электрохимических установок планарной конструкции при электролизе на состав продуктов реакций. На основе расчетных данных для твердооксидного электролизера планарной конструкции определена взаимосвязь между составами реагентов на входе и продуктами на выходе при помощи методов математического моделирования в сравнении с экспериментальными данными.
Ключевые слова: математическое моделирование, электрохимические устройства, твердооксидный электролизер, химические реакции, материальный баланс, сила тока, напряжение.
|
68–75
|
А. В. Петухов
Разработка и исследование системы управления групповым частотно-регулируемым приводом с повышенной устойчивостью к провалам напряжения в сети
DOI: 10.25206/1813-8225-2025-193-76-83
Рассматривается принцип управления групповым частотно-регулируемым приводом со скалярной системой управления при кратковременных провалах напряжения в питающей сети. Представлена функциональная схема системы управления преобразователем частоты, позволяющая ограничить броски тока на входе автономного инвертора напряжения в момент резкого восстановления напряжения в питающей сети. Рассмотрены результаты исследования предлагаемого способа управления, полученные в процессе
имитационного моделирования частотно-регулируемого привода в среде «MatLab».
Ключевые слова: система электроснабжения, защита минимального напряжения, преобразователь частоты, система управления, инвертор напряжения, общий выпрямитель, провал напряжения, частотное регулирование, звено постоянного напряжения.
|
76–83
|
А. С. Макаров, В. В. Харламов, Д. И. Попов
Моделирование процесса изнашивания и оценка остаточного ресурса щеточного узла синхронного тягового генератора
DOI: 10.25206/1813-8225-2025-193-84-90
Статья посвящена формированию математической модели процесса изнашивания и оценке остаточного ресурса щеток синхронного тягового генератора. Предлагается учитывать особенности эксплуатации и технического состояния щеточного узла при расчете остаточного ресурса электрических щеток. Проведен анализ массивов данных, собираемых бортовой системой мониторинга, и выявлены необходимые параметры для определения остаточного ресурса электрических щеток. Составлена математическая модель интенсивности износа электрических щеток тягового генератора. Приведен план экспериментального исследования для определения коэффициентов математической модели. Представлена схема экспериментальной установки для определения остаточного ресурса щеток синхронного генератора. Получены зависимости величины остаточного ресурса от изменения параметров рабочих режимов.
Ключевые слова: износ, методика, математическая модель, электрическая щетка, щеточный узел, остаточный ресурс, полнофакторный эксперимент.
|
84-90
|
А. К. Торопова, В. В. Черепанов
Расчет режима высших гармоник в электрических сетях фанерных производств
DOI: 10.25206/1813-8225-2025-193-91-97
Безаварийное функционирование элементов системы электроснабжения фанерных производств во многом зависит от поддержания требуемого качества электрической энергии. При проектировании системы электроснабжения фанерных производств необходимо особое внимание уделять расчету режима высших гармоник, т.к. для осуществления технологического процесса по производству фанеры используются мощные полупроводниковые управляемые выпрямители. В статье рассматривается управляемый выпрямитель, который необходим для работы четырехфутового лущильного станка. Авторами установлено, что данный агрегат генерирует в сеть токи высших гармоник, которые оказывают отрицательное влияние на все элементы системы электроснабжения. При этом в настоящее время отсутствует методика расчета режима высших гармоник в системе электроснабжения фанерного производства. Следовательно, целью исследования является разработка методики расчета режима высших гармоник в электрических сетях фанерных производств. Для достижения поставленной цели был проведен эксперимент на действующем фанерном предприятии в Кировской области. В качестве объекта исследования выступил четырехфутовый лущильный станок. В ходе исследования установлено, что высшие гармоники, генерируемые главным приводом лущильного станка, изменяются случайным образом. В расчетах предложено их рассматривать как случайные величины. Определены статистические законы распределения высших гармоник и их числовые характеристики. Получены аналитические выражения для вычисления амплитуд высших гармоник через амплитуду основной гармонической составляющей тока при отсутствии информации об углах управления и коммутации выпрямителя. Предложенная методика позволяет рассчитать амплитудные спектры токов высших гармоник в ветвях и напряжения в узлах системы электроснабжения фанерного производства. Результаты расчетов по предложенной методике рекомендуется использовать для решения
ряда практических задач.
Ключевые слова: качество электрической энергии, электрическая сеть фанерного производства, управляемый выпрямитель, лущильный станок, высшие гармоники, несинусоидальность напряжения, режим высших гармоник, методика расчета.
|
91-97
|