СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://www.electrolibrary.info/history/histroryakkumul.html.
2. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов.
– М.: Русские словари, 2004. – 957 с.
3. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 1. −
Харьков: Изд-во "НТМТ", 2011. − 311 с.
4. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 2: Теория
электрофизических эффектов и задач. − Харьков: Изд-во
"Точка", 2010. − 407 с.
5. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 1: Электрофизика и
выдающиеся физики мира. − Харьков: Изд-во НТУ "ХПИ",
2008. − 252 с.
6. http://akbgen.ru/istoriya.
7. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред.
В.К. Тартаковский. − Киев: Наукова думка, 1989. − 864 с.
8. http://www.rusactive.ru/history/oneinvention/accumulator.
9. http://www.dryfit.ru/1.php.
10. http://ledbattery.blogspot.com/2011/08/blog-post.html.
11. http://www.xard.ru/post/10300.
12. http://ru.wikipedia.org/wiki/Химический_источник_тока.
13. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные
поля. − М.: Мир, 1972. − 391 с.
14. Орлов В.А. Малогабаритные источники тока. − М.:
Высшая школа, 1970. − 296 с.
15. Скляренко В.М., Сядро В.В. Открытия и изобретения. −
Харьков: Веста, 2009. − 144 с.
16. http://batteryinfo.ru/tag/джон-ф-даниель.
REFERENCES: 1. Available at: http://www.electrolibrary.info/history/
histroryakkumul. html (accessed 03 August 2012). 2. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov [Large illustrated dictionary of foreign
words]. Moscow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. 3. Baranov M.I.
Antologiia vydaiushchikhsia dostizhenii v nauke i tekhnike: Monografiia
v 2-kh tomakh. Tom 1. [An anthology of outstanding achievements in
science and technology: Monographs in 2 vols. Vol.1]. Kharkov, NTMT
Publ., 2011. 311 p. 4. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki:
Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kniga 2: Teorija elektrofizicheskih
effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols.
Vol.2, Book 2: The theory of electrophysical effects and tasks]. Kharkov, Tochka Publ., 2010. 407 p. 5. Baranov M.I. Izbrannye voprosy
elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kn. 1: Teorija elektrofizicheskih effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.2, Book 1: The theory of electrophysical effects
and tasks]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2009. 384 p. 6. Available at:
http://akbgen.ru/istoriya (accessed 07 August 2012). 7. Kuz'michev V.E.
Zakony i formuly fiziki [Laws and formulas of physics]. Kiev, Naukova
Dumka
Publ.,
1989.
864
p.
8.
Available
at:
http://www.rusactive.ru/history/oneinvention/accumulator (accessed 08
August 2012). 9. Available at: http://www.dryfit.ru/1.php (accessed 09
August 2012). 10. Available at: http://ledbattery.blogspot.com/2011/08/
blog-post.html (accessed 11 August 2012). 11. Available at:
http://www.xard.ru/post/10300 (accessed 10 August 2012). 12.
Khimicheskii istochnik toka (Chemical source of current) Available at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Химический источник тока (accessed 10
August 2012). 13. Knopfel' G. Sverkhsil'nye impul'snye magnitnye polia
[Ultrastrong pulsed magnetic fields]. Moscow, Mir Publ., 1972. 391 p.
14. Orlov V.A. Malogabaritnye istochniki toka polia [Small sources of
current]. Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1970. 296 p. 15. Skljarenko
V.M., Sjadro V.V. Otkrytija i izobretenija [Discoveries and inventions].
Kharkov, Vesta Publ., 2009. 144 p. 16. Available at:
http://batteryinfo.ru/tag/джон-ф-даниель (accessed 10 August 2012).
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с.,
НИПКИ "Молния"
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya"
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine
An anthology of outstanding achievements in science
and technology. Part 22: Invention of electric energy
accumulators.
A brief essay on the history of inventing the main types of
accumulators that store and supply electric energy to consumers
is given.
Key words – history, invention, electric energy accumulators.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Bhushan B. Introduction to Tribology. Second Edition. John
Wiley & Sons, 2013. − 711 p.
2. Безпрозванних Г.В. Бойко А.М. Електростатичні
процеси в силових кабелях // Електротехніка і
електромеханіка. – 2013. − №4. − С. 27-31.
3. Безпрозванних Г.В., Бойко А.М. Експериментальне
визначення трибоелектричного потенціалу в неекранованих
та екранованих кабелях // Електротехніка і електромеханіка.
– 2012. − №3. – С. 56-60.
4. Безпрозванних Г.В. Бойко А.М. Трибоелектричний
ефект в електроізоляційних конструкціях // Тези доповідей
ХХ міжн.-практ. конф., Ч.2. 15-17 травня 2012 р., Харків,
НТУ "ХПІ", 324 с.
5. Бойко А.Н. Дрейф во времени емкости и тангенса угла
диэлектрических
потерь
неэкранированных
и
экранированных сетевых кабелей // Вісник НТУ "ХПІ". –
2013. − №42(948). – С. 65-68.
6. Беспрозванных
А.В.
Термо-трибо-электрический
потенциал для оценки старения полимерной изоляции //
Вестник НТУ "ХПИ". – 2009. – №27. – С. 16-24.
7. Безпрозванних Г.В., Бойко А.М. Патент України на
корисну модель №83470. Спосіб визначення старіння
полімерної ізоляції екранованого багатожильного кабелю
UA MПК (2013.01) G01B 1/00 H01B 9/00 H01B 11/00. Публ.
10.09.2013, бюл. №17.
REFERENCES: 1. Bhushan B. Introduction to Tribology. Second
Edition. John Wiley & Sons Publ., 2013. 711 p. 2. Bezprozvannych
G.V., Boyko A.M. Electrostatic processes in power cables. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2013, no.4, pp. 27-31. 3. Bezprozvannych G.V., Boyko A.M.
Experimental determination of triboelectric potential in unshielded and
shielded network cables. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.3, pp. 56-60. 4. Bezprozvannych G.V. Boyko A.M. Triboelectric effect in electrical design.
Anotatsії dopovіdei 20 Mіzhn. nauk.-prakt. konf. "Іnformatsіinі
tekhnologії: nauka, tekhnіka, tekhnologіia, osvіta, zdorov'ia" [Abstracts
of 20th Int. Sci.-Pract. Conf. "Information technology: science, engineering, technology, education and health"]. Kharkov, 2012, p. 324. 5.
Boyko A.N. Drift in time capacity and dielectric loss tangent of unshielded and shielded network cables. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of
NTU "KhPІ", 2013, no.42(948), pp. 65-68. 6. Besprozvannykh A.V.
Thermo-triboelectric potential to assess aging polymeric insulation.
Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2009, no.27(948), pp.
16-24. 7. Bezprozvannych G.V., A.M. Boyko Sposіb viznachennia
starіnnia polіmernoї іzoliatsії ekranovanogo bagatozhil'nogo kabeliu
[Method of determining the aging of polymeric insulation shielded multicore cable]. Patent UA, no.83470, 2013.
Поступила (received) 21.07.2014
Беспрозванных Анна Викторовна1, д.т.н., проф.,
Бойко Антон Николаевич1, аспирант,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: bezprozvannych@kpi.kharkov.ua
A.V. Bezprozvannych1, A.N. Boyko1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Contact potential difference as a measure of power cable
polymer insulation aging.
The paper shows dynamics of changing contact potential difference in power cables with cross-linked polyethylene insulation
in the initial state and after additional thermal-radiation aging.
The cable metal elements grounding is proposed to do before
measurements in order to reduce the degree of surface charges
action. It is experimentally revealed that the contact potential
difference is a sensitive indicator of polymer insulation aging
(oxidation) processes.
Key words – contact potential difference, power cables,
thermal-radiation aging, surface charges, polymer insulation
oxidation.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Техніка і електрофізика високих напруг / за ред. В.О.
Бржезицького та В.М. Михайлова. Харків, Торнадо, 2005. –
930 с.
2. Беспрозванных А.В. Гигроскопическое увлажнение
телефонного кабеля с полиэтиленовой оболочкой //
Електротехніка і електромеханіка. – 2005. – №4. – С. 40-44.
3. Кри С., Кьелквист Е., Шувалов М.Ю., Овсиенко В.Л.,
Колосков Д.В. Электрическая прочность и развитие водных
триингов в образцах миниатюрных кабелей с изоляцией из
сшитого полиэтилена с различным содержанием добавки,
препятствующей развитию триингов // Кабели и провода. –
2011 – №6. – С. 3-7.
4. Щерба А.А., Перетятко Ю.В. Моделирование
неоднородных электрических полей в высоковольтной
твердой
полимерной
изоляции
с
гетерогенными
микровключениями // Вісник Національного університету
"Львівська політехніка". – 2007. – №597. – С. 123-129.
5. Щерба А.А., Перетятко Ю.В., Золотарев В.М.
Моделирование электрических полей и расчет объемов с
критической напряженностью в полимерной изоляции
высоковольтных
кабелей
и
СИП
//
Технічна
електродинаміка. – 2008. – №2. – C. 113-119.
6. Щерба А.А., Золотарев В.М., Перетятко Ю.В., Ершов
С.Е., Скиба Б.А. Анализ закономерностей возмущения
электрического
поля
в
полимерной
изоляции
совокупностью близко расположенных водных и
воздушный микровключений // Технічна електродинаміка. –
2009. – №3. – С. 64-67.
7. Шидловский А.К., Щерба А.А., Подольцев А.Д.,
Кучерявая И.Н., Золотарев В.М. Математическая модель и
методика
численного
расчета
неоднородного
электрического поля и нагрева полиэтиленовой изоляции
высоковольтных силовых кабелей при возникновении
дендритных микроканалов // Технічна електродинаміка. –
2006. – №4. – С. 116-120.
8. Щерба А.А., Щерба М.А. Моделирование и анализ
электрического
поля
в
диэлектрической
среде,
возмущенного проводящими микровключениями разных
размеров и конфигураций // Технічна електродинаміка. –
2010. – №6. – C. 3-9.
9. Колечицкий
Е.С.
Численный
метод
расчета
осесимметричных
электростатических
полей
//
Электричество. - 1972. - №7. - С. 57-61.
10. Тозони О.В. Метод вторичных источников в
электротехнике. М.: Энергия, 1975. – 295 с.
11. Набока Б.Г. Расчеты электростатических полей в
электроизоляционной технике: учебное пособие для
студентов электроэнергетических специальностей. – К:
ИСДО, 1995. – 120 с.
12. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для
научных работников и инженеров. – М.: Наука, 1973.
13. Набока Б.Г., Беспрозванных А.В. Методические
указания к решению задач оптимизации конструкций
высоковольтных изоляционных промежутков по курсу
"Расчет и конструирование изоляции". – Х., 1988. – 30 с.
14. Беспрозванных А.В. Сильное электрическое поле и
частичные разряды в многожильных кабелях // Технічна
електродинаміка. – 2010. – №1. – С. 23-29.
REFERENCES: 1. Brzhezycz'kyj V.O., Myhajlov V.M. Tekhnika i
elektrofizyka vysokykh napruh [Technics and Electrophysics of High
Voltages]. Kharkov, Tornado Publ., 2005. 930 p. 2. Bezprozvannych
G.V. Hygroscopic humidifying of a polyethylene-sheathed telephone
cable. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2005, no.4, pp. 40-44. 3. Kry S., K’elkvyst E., Shuvalov M.Yu., Ovsienko V.L., Koloskov D.V. Dielectric strength and development of water treeing in samples of miniature cables with XLPE
insulation with different contents of additives, which prevents the development of treeing. Kabeli i provoda – Cables and wires, 2011, no.6, pp.
3-7. 4. Shherba A.A., Peretyatko Yu.V. Modeling of inhomogeneous
electric fields in the high solid polymeric insulation with heterogeneous
microinclusions. Visnyk Natsional'noho universytetu "L'vivs'ka
politekhnika" – Bulletin of National University "Lviv Polytechnic",
2007, no.597, pp. 123-129. 5. Shherba A.A., Peretyatko Yu.V., Zolotarev V.M. Simulation of electric fields and calculation of volumes with
critical tension in polymer insulation high-voltage cables and SsIW.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2008, no.2,
pp. 113-119. 6. Shherba A.A., Zolotarev V.M., Peretyatko Yu.V. Analysis of the regularity of the perturbation of the electric field in polymeric
insulation by the set of closely spaced water and air microinclusions.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2009, no.3,
pp. 64-67. 7. Shydlovskij A.K., Shherba A.A., Podol`cev A.D., Kucheryavaya Y.N., Zolotarev V.M. Mathematical model and method of
the numerical calculation of non-uniform electric field and of the heating
polyethylene insulation of high-voltage power cables in the event of
dendritic microchannels. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics. 2006, no.4, pp. 116-120. 8. Shherba A.A., Shherba M.A.
Modeling and analysis of electric field in a dielectric medium, perturbed
conductive microinclusions different sizes and configurations.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2010, no.6,
pp. 3-9. 9. Kolechitsky E.S. Numerical method to calculate axisymmetric electrostatic fields. Elektrichestvo – Electricity, 1972, no.7, pp. 5761. 10. Tozoni O.V. Metod vtorichnykh istochnikov v elektrotekhnike
[Method of secondary sources in electrical engineering]. Moscow, Energy Publ., 1975. 295 p. 11. Naboka B.G. Raschety elektrostaticheskikh
polei v elektroizoliatsionnoi tekhnike: uchebnoe posobie dlia studentov
elektroenergeticheskikh spetsial'nostei [Settlements electrostatic fields
in the insulating technique: a textbook for students of electric power
specialties]. Kiev, IEDL Publ., 1995. 120 p. 12. Korn G., Korn T.
Spravochnik po matematike dlia nauchnykh rabotnikov i inzhenerov
[Mathematical handbook for scientists and engineers]. Moscow, Nauka
Publ., 1973. 13. Naboka B.G., Bezprozvannych A.V. Metodicheskie
ukazaniia k resheniiu zadach optimizatsii konstruktsii vysokovol'tnykh
izoliatsionnykh promezhutkov po kursu "Raschet i konstruirovanie izoliatsii" [Methodical instructions to solving structural optimization of high
insulation spaces on the course "Calculation and design of isolation"].
Kharkov, 1988. 30 pp. 14. Bezprozvannych A.V. Strong electric field
and partial discharges in multi-core cables. Tekhnichna elektrodynamika
– Technical electrodynamics, 2010, no.1, pp. 23-29.
Поступила (received) 14.07.2014
Беспрозванных Анна Викторовна1, д.т.н., проф.,
Кессаев Александр Геннадиевич1, аспирант,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: bezprozvannych@kpi.kharkov.ua
A.V. Bezprozvannych1, A.G. Kyessaeyv1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Computing experiments for calculation of electrostatic
axisymmetric field in piecewise-homogeneous insulation
with spherical inclusions.
Calculations of electrostatic axisymmetric field are made with
application of solution to Fredholm integral equation of the first
and the second kinds in a piecewise homogeneous isotropic
linear polymeric insulation. On the basis of numerical experiments via a Matlab-based program, influence of the number of
nodes on the numerical solution accuracy is analysed and the
order of the resolving system of linear algebraic equations within small distances between spherical inclusions is validated.
Key words – electrostatic axisymmetric field, computing
experiment, spherical inclusions, linear algebraic equations,
numerical solution accuracy.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Боев В.М. Разрывные функции в электротехнике. Расчет
электромагнитного поля в тороидальной области // Вісник
НТУ "ХПІ". – 2001. – №16. – С. 7-10.
2. Титко
А.И.
Электромагнитное
экранирование
незамкнутыми структурами в электрических машинах. – К.:
Наукова думка, 1994. – 304 с.
3. Двайт
Г.Б.
Таблицы
интегралов
и
другие
математические формулы. Пер. с англ. – М.: Наука, 1977. –
224 с.
REFERENCES: 1. Boev V.M. Discontinuous functions in electrical
engineering. Calculation of the electromagnetic field in a toroidal region. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2001, no.16, pp. 710. 2. Titko A.I. Elektromagnitnoe ekranirovanie nezamknutymi strukturami v elektricheskikh mashinakh [Electromagnetic shielding of open
structures in electrical machines]. Kyiv., Naukova Dumka Publ., 1994.
304 p. 3. Dwight G.B. Tablitsy integralov i drugie matematicheskie
formuly [Tables of integrals and other mathematical formulas]. Moscow., Nauka Publ., 1977. 224 p.
Поступила (received) 24.06.2014
Боев Вячеслав Михайлович, д.т.н., проф.,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076961
V.M. Boev
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Electromagnetic field of a cable with a two-layer shield.
The paper presents electromagnetic field calculations for a coaxial cable with a double-layer shield. To describe the conductivity
and permeability, discontinuous functions are applied, which
makes it possible to solve the problem regarding the whole
space containing the cable as a simply connected domain.
Key words – electromagnetic field, coaxial cable, discontinuous functions.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Walls W.A., Weldon W.F., Pratap S.P. et al. Application of
electromagnetic guns to future naval platforms // IEEE Transactions on Magnetics. – 1999. – Vol.35. – №1. – pp. 262-267.
2. Chemerys V.T., Bolyukh V.F., Mashtalir V.V. The project
analysis of induction thruster parameters for the field mortaring
// Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та
оборони. – 2010. – №1(7). – С. 22-28.
3. Туманов И.Е. Параметрический электромагнитный
возбудитель низкочастотных механических колебаний для
систем контроля, измерения и дозирования массы
многофракционных жидких продуктов // Электротехника. –
2013. – №8. – С. 48-52.
4. Bolyukh, V.F., Vinnichenko A.I. Concept of an inductiondynamic catapult for a ballistic laser gravimeter // Measurement
Techniques. – Vol.56. – Issue 10. – pp. 1098-1104.
5. Болюх В.Ф., Марков А.М., Лучук В.Ф., Щукин И.С.
Устройство защиты компьютерной информации от
несанкционированного доступа на основе индукционнодинамического
двигателя
//
Електротехніка
і
електромеханіка. – 2008. – №2. – С. 5-10.
6. Bissal A., Magnusson J., Engdahl G. Comparison of two
ultra-fast actuator concept // IEEE Transsactions on Magnetics.
– 2012. – Vol.48. – №11. – pp. 3315-3318.
7. Bissal A., Magnusson J., Salinas E. et al. On the design of
ultra-fast electromechanical actuators: a comprehensive multiphysical simulation model // 6th International Conference on
Electromagnetic Field Problems and Applications (ICEF). – 1921 June 2012. – pp. 1-4.
8. Косцов Э.Г. Микроэлектромеханический ускоритель
твердотельных объектов // Автометрия. – 2012. – Т.48. –
№4. – С. 93-103.
9. Reck B. First design study of an electrical catapult for unmanned air vehicles in the several hundred kilogram range //
IEEE Transactions on Magnetics. – 2003. – Vol.39. – №1. – pp.
310-313.
10. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S.
High-efficiency impact electromechanical converter // Russian
electrical engineering. – 2011. – Vol.82. – №2. – pp. 104 -110.
11. Чемерис В.Т. Многоступенчатый индукционный
ускоритель макротел: поиск технических решений //
Артиллерийское и стрелковое вооружение. – 2011. – №
3(40). – С. 45-56.
12. Болюх В.Ф., Олексенко С.В., Щукин И.С. Влияние
параметров ферромагнитного сердечника на эффективность
индукционно-динамического двигателя // Електротехніка і
електромеханіка. – 2012. – №6. – С. 20-27.
13. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast
cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a linear induction-dynamic converter // Proceedings of
the 13th cryogenics 2014 IIR international conference. – Praha,
Czech Republic. – 7-11 April, 2014. – Paper ID: 012. – pp. 268275.
REFERENCES: 1. Walls W.A., Weldon W.F., Pratap S.P. et al. Application of electromagnetic guns to future naval platforms. IEEE Transactions on Magnetics, 1999, vol.35, no.1, pp. 262-267. 2. Chemerys V.T.,
Bolyukh V.F., Mashtalir V.V. The project analysis of induction thruster
parameters for the field mortaring. Suchasni informatsiyni tekhnolohiyi u
sferi bezpeky ta oborony – Modern information technologies in the field
of security and defense, 2010, no.1(7), pp. 22-28. 3. Tumanov I.E. Parametric electromagnetic exciter low frequency mechanical vibrations for
monitoring, measuring and dispensing multifractional liquid products
mass. Electrical engineering, 2013, no.8, pp. 48-52. 4. Bolyukh V.F.,
Vinnichenko A.I. Concept of an induction-dynamic catapult for a ballistic laser gravimeter. Measurement Techniques, 2014, vol.56, no.10, pp.
1098-1104. 5. Bolyukh V.F., Markov A.M., Luchuk V. F., Shchukin I.S.
Device for computer information security from unauthorized access on
the basis of an induction-dynamic motor. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2008, no.2, pp. 510. 6. Bissal A., Magnusson J., Engdahl G. Comparison of two ultra-fast
actuator concept. IEEE Transsactions on Magnetics, 2012, vol.48,
no.11, pp. 3315-3318. 7. Bissal A., Magnusson J., Salinas E. et al. On
the design of ultra-fast electromechanical actuators: a comprehensive
multi-physical simulation model. 6th Int. Conf. on Electromagnetic
Field Problems and Applications (ICEF), 19-21 June 2012, pp. 1-4. 8.
Koscov E.G. A microelectromechanical accelerator solid objects.
Avtometriya – Avtometriya, 2012, vol.48, no.4, pp. 93-103. 9. Reck B.
First design study of an electrical catapult for unmanned air vehicles in
the several hundred kilogram range. IEEE Transactions on Magnetics,
2003, vol.39, no.1, pp. 310-313. 10. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S. High-efficiency impact electromechanical
converter. Russian electrical engineering, 2011, vol.82, no.2, pp. 104110. 11. Chemeris V.T. Multistage induction accelerator macrobodies:
technical solutions. Artilleriiskoe i strelkovoe vooruzhenie – Artillery
and small arms, 2011, no.3(40), pp. 45-56. 12. Bolyukh V.F., Oleksenko
S.V., Shchukin I.S. Influence of ferromagnetic core parameters on induction-type dynamic motor efficiency. Elektrotekhnіka і elektromek-
hanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.6, pp. 2027. 13. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a
linear induction-dynamic converter. Proceedings of the 13th cryogenics
2014 IIR int. conf. Praha, Czech Republic, 7-11 April, 2014, Paper ID:
012, pp. 268-275.
Поступила (received) 15.05.2014
Болюх Владимир Федорович1, д.т.н, проф.,
Олексенко Сергей Владимирович1, аспирант,
Щукин Игорь Сергеевич1,2, к.т.н, доц.,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427, e-mail: bolukh@kpi.kharkov.ua
2 ООО Фирма "ТЭТРА, Ltd",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427, e-mail: tech@tetra.kharkiv.com.ua
V.F. Bolyukh1, S.V. Oleksenko1, I.S. Schukin1,2
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
2
Firm Tetra, LTD
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Experimental study of ferromagnetic core parameters
influence on electromechanical characteristics of a linear
induction-dynamic converter.
Experimental studies of ferromagnetic core parameters action on
electromechanical characteristics of a linear induction-dynamic
converter are conducted. An experimental installation is designed and built to determine the converter electromechanical
parameters during its operation. A ferromagnetic core with four
radial slots made allows regulating the height of the base and the
outer shell. The core geometric parameters providing the highest
speed of the armature are specified. Under certain parameters,
the ferromagnetic core increases the converter efficiency up to
50%. The experimental results confirm the analytical studies
within 6 % error.
Key words – linear induction-dynamic converter, core,
experimental studies, electromechanical characteristics.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Черняев В.И. Вибромолоты и вибропогружатели с
виброударостойкими электродвигателями // Исследование
вибрационного и виброударного погружения свай. Сб.
статей. Под ред. Головачева А.С. – М.: Транспорт, 1968. –
С. 5-15.
2. Голенков Г.М., Бондар Р.П., Макогон С.А., Богаєнко
М.В., Попков В.С. Моделювання роботи електричного
вібратора з коаксіально-лінійним індукційним двигуном
при
різних
законах
регулювання
//
Технічна
електродинаміка. – 2007. – №2. – С. 54-59.
3. A. Canova, G. Gruosso, M. Repetto. Synthesis of a tubular
linear IPM motor. COMPEL, Int. J. Comput. Math. Elect. Electron. Eng., 2001, vol.20, no.3, pp. 777-795.
4. N. Bianchi, S. Bolognani, D. Corte, F. Tonel. Tubular Linear Permanent Magnet Motors: An Overall Comparison. IEEE
Trans. on Ind. Applicat., March/April 2003, vol.39, no.2, pp.
466-475.
5. Бондар
Р.П.
Електромеханічні
характеристики
коаксіально-лінійного синхронного вібратора установки для
безтраншейної проходки горизонтальних свердловин //
Технічна електродинаміка. – 2008. – №2. – С. 31-35.
6. Бондар Р.П., Голенков Г.М., Подольцев О.Д. Розрахунок
робочих характеристик лінійного двигуна зворотнопоступального руху в пакеті Matlab/Simulink //
Електротехніка і електромеханіка. – 2010. – №4. – С. 13-17.
7. Бондар Р.П., Голенков Г.М., Литвин О.Ю., Подольцев О.
Д. Моделювання енергетичних характеристик вібратора з
лінійним електричним приводом // Електромеханічні і
енергозберігаючі системи. – 2013. – №2. – С. 66-74.
REFERENCES: 1. Cherniaev V.I. Vibromoloty i vibropogruzhateli s
vibroudarostoikimi elektrodvigateliami [Vibratory hammers and vibratory drivers with vibration-proof electric motors]. Issledovanie vibratsionnogo i vibroudarnogo pogruzheniia svai. Sb. statei. Pod red.
Golovacheva A.S. [Probe of vibrational and vibroimpact dipping of
piles. Collection of articles. Edited by A.S. Golovachev], Moscow,
1968, pp. 5-15. 2. Golenkov G.M., Bondar R.P., Makogon S.A., Bogaenko M.V., Popkov V.S. Modeling of work of the electric vibrator
with tubular linear induction motor at various laws of regulation.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2007, no.2,
pp. 54-59. 3. A. Canova, G. Gruosso, M. Repetto. Synthesis of a tubular
linear IPM motor. COMPEL-Int. J. Comput. Math. Elect. Electron. Eng.,
2001, vol.20, no.3, pp. 777-795. 4. N. Bianchi, S. Bolognani, D. Corte,
F. Tonel. Tubular Linear Permanent Magnet Motors: An Overall Comparison. IEEE Trans. on Ind. Applicat., March/April 2003, vol.39, no.2, ,
pp. 466-475. 5. Bondar R.P. Electromechanical characteristics of tubular
linear synchronous vibrator of trenchless pipelayer. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2008, no.2, pp. 31-35. 6. Bondar
R.P., Golenkov G.M., Podoltsev A.D. Modeling of characteristics of
alternating motion linear motor in Simulink/Matlab software package.
Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2010, no.4, pp. 13-17. 7. Bondar R.P., Golenkov G.M.,
Lytvyn A.Yu., Podoltsev A.D. Modelling of power characteristics of the
vibrator with a linear electric drive. Electromechanichni i energozberigayuchi systemy – Electromechanical and energy saving systems, 2013,
no.2(22), pp. 66-74.
Надійшла (received) 07.03.2016
Бондар Роман Петрович, к.т.н., доц.,
Київський національний університет будівництва і
архітектури,
03680, Київ, пр. Повітрофлотський, 31,
тел/phone +38 044 2415510, e-mail: rpbondar@gmail.com
R.P. Bondar
Kyiv National University of Construction and Architecture
31, Povitroflotsky Avenue, Kyiv-37, 03680 Ukraine
Power characteristics of a vibrator with a linear
nonsalient-pole armature motor drive.
A vibrator with a linear reciprocating motor drive is studied. On
the basis of the mathematical model developed, equations of
power characteristics of the vibrator with a linear nonsalientpole armature motor drive are obtained. Comparative calculations of the power characteristics by means of the analytical
model obtained and a Simulink-model with FEM-specified parameters are carried out.
Key words – linear motor drive, power characteristics, vibrator.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бондаренко
В.Е.
Бесконтактный
вихретоковый
преобразователь для контроля диаметра и удельного
электрического
сопротивления
немагнитных
цилиндрических изделий в полях различной ориентации //
Електротехніка і електромеханіка. – 2003. – №2. – С. 5-10.
2. Себко В.П., Юданова Н.Н., Ноздрачева Е.Л., Жаркова
О.С. Расчет параметрического и трансформаторного
электромагнитных преобразователей. – Х.: НТУ "ХПИ",
2004. – 72 с.
3. Егоров А.В., Поляков В.В., Иваков С.В. Измерительновычислительный комплекс для определения удельной
электропроводности и магнитной проницаемости методом
вихревых токов // Ползуновский вестник. – 2010. – №2. – С.
129-132.
4. Беспрозванных А.В., Набока Б.Г. Математические
модели
и
методы
расчета
электроизоляционных
конструкций. – Х.: НТУ "ХПИ", 2012. – 108 c.
REFERENCES: 1. Bondarenko V.E. Beskontaktnyj vihretokovyj
preobrazovatel' dlja kontrolja diametra i udel'nogo elektricheskogo soprotivlenija nemagnitnyh cilindricheskih izdelij v poljah razlichnoj
orientacii [Contactless eddy-current converter for diameter and specific
conductivity control of cylindrical products in magnetic fields of different orientation]. Elektrotehnika i elektromehanika – Electrical engineering & electromechanics, 2003, no.2. pp. 5-10. 2. Sebko V.P., Judanova
N.N., Nozdracheva E.L., Zharkova O.S. Raschet parametricheskogo i
transformatornogo elektromagnitnyh preobrazovatelej [Calculation of
parametric and transformer electromagnetic converters]. Kharkov, NTU
"KhPI" Publ., 2004. 72 p. 3. Egorov A.V., Poljakov V.V., Ivakov S.V.
Izmeritel'no-vychislitel'nyj kompleks dlja opredelenija udel'noj elektroprovodnosti i magnitnoj pronicaemosti metodom vihrevyh tokov [Metrical and calculative complex for determination specific conductivity
and magnetic permeability by eddy-current method]. Polzunovskij vestnik – The Polzunov Bulletin, 2010, no.2. pp. 129-132. 4. Besprozvannyh
A.V., Naboka B.G. Matematicheskie modeli i metody rascheta jelektroizoljacionnyh konstrukcij [Mathematical models and methods of
calculation electrical insulation constructions]. Kharkov, NTU "KhPI"
Publ., 2012. 108 p.
Поступила (received) 16.05.2014
Костюков Иван Александрович, аспирант,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт"
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: Kostiukow.Ivan@yandex.ru
I.A. Kostiukov
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Research on added inductance and resistance during spiral
ferromagnetic wire scanning with magnetic field
of a parametric eddy-current sensor.
Criteria for estimation of added inductance and resistance during
spiral ferromagnetic wire scanning of single-core power cable
armour by means of a parametric electromagnetic converter are
proposed. Research into variation of the introduced criteria in
the frequency range from 100 Hz up to 100 kHz for different
wire spiral steps is done. Possibility of using coils as sensors for
determination armour step influence on power losses caused by
eddy-currents and circulating currents in power cable line is
shown.
Key words – power cable, spiral wire, armour, axial magnetic
permeability, eddy-current sensor.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Дмітрієва В.Ф. Фізика: Навчальний посібник. – К.:
Техніка, 2008. – 648 с.
2. Козлов С.В.. Может ли КПД быть больше единицы?
Електронний ресурс http://www.ecoteplo.ru/mozhet-li-kpd/.
3. Миткевич В.Ф. Магнитный поток и его преобразования.
– М.-Л.: Изд. АН СССР, 1946. – 258 с.
4. Парсел Э. Электричество и магнетизм. – М.: Наука,
1975. – 440 с.
REFERENCES: 1. Dmitrieva V.F. Fizyka: Navchal'nyy posibnyk
[Physics: Tutorial]. Kyiv, Tehnika Publ., 2008. 648 p. 2. Kozlov S.V.
Mozhet li KPD byt' bol'she edinitsy? (Can efficiency be greater than
one?) Available at: http://www.ecoteplo.ru/mozhet-li-kpd/ (accessed 13
January 2014). 3. Mitkevich V.F. Magnitniy potok i ego preobrazovaniya [Magnetic flux and its conversion]. Moscow-Leningrad, Acad. of Sci.
USSR Publ., 1946. 258 p. 4. Parcel E. Electrichestvo i magnetism [Electricity and Magnetism]. Moscow, Nauka Publ., 1975. 440 p.
Надійшла (received) 15.02.2014
Кутковецький Валентин Якович, д.т.н., проф.,
Чорноморський державний університет їм. Петра Могили,
54003, Миколаїв, вул. 68 Десантників, 10,
тел/phone +38 0512 366578, e-mail: kb@kma.mk.ua
V.J. Kutkovetskyy
Petro Mohyla Black Sea State University
10, 68-Desantnykiv Street, Mykolaiv, 54003, Ukraine
The phenomenon of instant potential energy transmission
between electrical circuits and networks.
Transmission of accumulated potential electromagnetic energy
between closed circuits can be performed instantly without both
its value variation and the equivalent work execution. As a result, a closed circuit or a separated system can obtain free energy from other circuits or systems.
Key words – phenomenon, potential electromagnetic energy
transmission, Faraday, Maxwell, Kirchhoff.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ходасевич А.Г, Ходасевич Т.И. Справочник по
устройству и ремонту электронных приборов автомобилей.
– М: Антелком, 2004. – 244 с.
2. Тюнин Н.А., Родин А.В. Электроника в автомобиле. –
М.: Солон-пресс, 2012. – 128 с.
3. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы
электротехники. В 2-х т. – Л.: Энергоиздат, 1981. – 536 с.
REFERENCES: 1. Khodasevich A.G., Khodasevich T.I. Spravochnik
po ustroistvu i remontu elektronnykh priborov avtomobilei [Reference
book on the device and repair of electronic devices of cars]. Moscow,
Antelcom Publ., 2004. 244 p. 2. Tyunin N.A., Rodin A.V. Elektronika v
avtomobile [Electronics in the car]. Moscow, Solon-press Publ., 2012. –
128 p. 3. Neumann L.R., Demirchyan K.S. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki. V 2-kh t. [Theoretical bases of electrical engineering. In 2
vols.]. Leningrad, Energoizdat Publ., 1981. 536 p.
Поступила (received) 28.05.2014
Лавриненко Ольга Валериевна, преподаватель-стажер,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе 21,
тел/phone +38 057 7076961, e-mail: lavrinenko_olya@mail.ru
O.V. Lavrinenko
National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Research on transients and choice of optimum parameters
of switching elements for an electromagnetic valve control
for combustion engine exhaust sampling.
The article introduces a classical-method-based analysis procedure for transients in the control cascade of an electromagnetic
valve for combustion engine exhaust sampling. Analytical expressions for currents and voltage on the cascade basic elements
are obtained to allow specifying the optimal parameters of these
elements in terms of speed and reliability.
Key words – combustion engine exhaust, electromagnetic
valve, oscillatory transitional process.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М.
Проектирование
модификаций
асинхронных
короткозамкнутых
двигателей
для
систем
полупроводникового
электропривода
//
Проблемы
автоматизированного привода. Вестник Харьковск. гос.
политехн. ун-та. – 1999. – Вып. 61. – С. 196-197.
2. Петрушин В.С. Приведенные затраты асинхронных
двигателей в частотном электроприводе при различных
законах управления // Електромашинобудування та
електрообладнання: Респ. міжвід. наук.-техн. зб. – 2001. –
Вип. 56. – С. 51-54.
3. Петрушин В.С. Асинхронные двигатели в регулируемом
электроприводе: Учебное пособие. – Одесса: Наука и
техника, 2006. – 303 с.
4. Петрушин В.С. Оптимизация обмоточных данных
частотно-регулируемых асинхронных двигателей // Вiсник
НТУ "ХПI". – 2002. – Вип. 12. – Том 1. – С. 242-245.
5. Петрушин В.С. Диапазонные критерии оптимальности
при
проектировании
регулируемых
асинхронных
двигателей // Труды Одесск. политехн. ун-та. – 2001. –
Вып.1(13). – С. 81-86.
6. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М.
Программный продукт "DIMASDrive". Программа анализа
работы,
выбора
и
проектирования
асинхронных
короткозамкнутых двигателей систем регулируемого
электропривода (свидетельство о регистрации программы
ПА№4065).
–
К.:
Государственный
департамент
интеллектуальной собственности, 26.03.2001.
7. Schroder P. Elektrische Antriebe. Regelung von
Antriebssystemen. Berlin: Springer, 2001, 1172 p.
8. Park T.S., Kim S.H, Yoo J.Y. Speed-sensorless vector control of an induction motor using recursive least square algorithm
// Trans. KIEE. – 1999. – vol. 48B. – №3. – pp. 139-143.
9. GOST IEC/TS 60034-25 Ed. 1.0 Rotating electrical machines Part 25: Guide for the design and performance of cage
induction motors specifically designed for converter supply.
REFERENCES: 1. Petrushin V.S., Rjabinin S.V., Jakimec A.M. Design modifications asynchronous cage motors for electric semiconductor
systems. Vestnik Khar'kovskii gosudarstvennyi politekhnicheskii universiteta – Bulletin of Kharkov State Polytechnic University, 1999, no.61,
pp. 196-197. 2. Petrushin V.S. These costs asynchronous motors in the
drive frequency for different control laws. Elektpomashinobuduvannja
ta elektroobladnanja: Resp. mіzhvіd. naukovo-tekhnіchnii zbіrnik –
Electrical machine-building and electrical equipment: Republican interdepartmental scientific-technical collection, 2001, no.56, pp. 51-54. 3.
Petrushin V.S. Asinhronnye dvigateli v reguliruemom elektroprivode:
Uchebnoe posobie [Induction motors in adjustable electric: Textbook].
Odessa, Nauka i tehnika Publ., 2006. 320 p. 4. Petrushin V.S. Optimization of winding data of variable frequency induction motors. Visnyk
NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2002, no.12, pp. 196-197. 5.
Petrushin V.S. Range of optimality criteria for the design of controlled
asynchronous motors. Trudy Odesskogo politekhnicheskogo universiteta
– Proceedings of Odessa Polytechnic University, 2001, no.1(13), pp. 8186. 6. Petrushin V.S., Rjabinin S.V., Jakimec A.M. Programmnyj
produkt "DIMASDrive". Programma analiza raboty, vybora i proektirovanija asinhronnyh korotkozamknutyh dvigatelej sistem reguliruemogo
jelektroprivoda [Program performance analysis, selection and design of
asynchronous cage motors controlled drive systems]. Patent UA,
no.4065. 7. Schroder P. Ekektrische Antribe. Regelung von
Antriebssystemen [Electric Actuators. Control of Drive Systems]. Berlin,
Springer Publ., 2001, 1172 p. 8. Park T.S., Kim S.H, Yoo J.Y. Speedsensorless vector control of an induction motor using recursive least
square algorithm. Trans. KIEE, 1999, vol.48B, no.3, pp. 139-143. 9.
GOST IEC/TS 60034-25 Ed. 1.0 Rotating electrical machines Part 25:
Guide for the design and performance of cage induction motors specifically designed for converter supply.
Поступила (received) 06.07.2014
Петрушин Виктор Сергеевич1, д.т.н., проф.,
Еноктаев Ростислав Николаевич1, магистрант,
1 Одесский национальный политехнический университет,
65044, Одесса, пр. Шевченко, 1,
тел/phone +380 048 7058494,
e-mail: victor_petrushin@ukr.net, rostik-enok@inbox.ru
V.S. Petrushin1, R.N. Jenoktajev1
Оdessa National Polytechnic University
1, Shevchenko Avenue, Odessa, 65044, Ukraine
1
Design range criteria in designing of controlled
asynchronous motors.
The paper presents automated optimization designing of regulated induction motors accomplished for a variety of design problems under two range criteria. Design tasks involve consideration of both static and dynamic modes. Dependence of change in
the motors variable parameters on the criterion chosen and the
designing objectives is determined.
Key words – controlled induction motor, design range
criteria, automated optimization designing.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т.
Импульсные магнитные поля для прогрессивных
технологий. Т.1. под ред. проф. Батыгина Ю.В. [2-е изд.]. –
Харьков: МОСТ-Торнадо, 2003. – 288 с.
2. Туренко А.Н., Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Импульсные
магнитные поля для прогрессивных технологий. Т.3. Теория
и эксперимент притяжения тонкостенных металлов
импульсными магнитными полями: монография. – Харьков:
ХНАДУ, 2009. – 240 с.
3. Пат. 70734 Україна, МПК B 21 D 26/14 Спосіб магнітноімпульсного притягання металевих об’єктів двовитковою
круговою індукторною системою з тонким екраном /
Батигін Ю.В., Гнатов А.В., Щіголева С.О., Чаплигін Є.О.,
Гопко А.В., Дробінін О.М.; заявник та патентовласник
Харківський нац. автом.-дорожн. ун-т. – № u201114018;
заявл. 28.11.2011; опубл. 25.06.2012, Бюл. № 12.
4. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Сериков Г.С. Расчет усилий
в индукционной индукторной системе прямоугольной
геометрии с неферромагнитным массивным экраном и
заготовкой // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. –
№3. – С. 61-64.
5. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Расчет электродинамических
усилий в индукционной индукторной системе с
неферромагнитным массивным экраном и листовой
заготовкой // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. –
№4. – С. 56-59.
6. Гнатов А.В. Расчет электродинамических процессов в
индукционной индукторной системе с массивным экраном
конечной толщины // Електротехніка і електромеханіка. –
2009. – №5. – С. 59-62.
7. Бондаренко А.Ю., Сериков Г.С., Чаплыгин Е.А.
Низковольтный генератор импульсов тока широкого
частотного диапазона для физического моделирования //
Електротехніка і електромеханіка. – 2007. – №6. – С. 66-69.
8. Пат. 73733 Україна, МПК B 21 D 26/14 Генератор
багаторазових уніполярних імпульсів струму для магнітноімпульсної обробки металів / Батигін Ю.В., Гнатов А.В.,
Чаплигін Є.О., Дзюбенко О.А., Аргун Щ.В., Дробінін О.М.;
заявник та патентовласник Харківський нац. автом.-дорожн.
ун-т. – № u201202178; заявл. 24.02.2012; опубл. 10.10.2012,
Бюл. № 19.
REFERENCES: 1. Batygin Yu.V., Lavinskiy V.I., Himenko L.T. Impulsnyie magnitnyie polya dlya progressivnyih tehnologiy. Tom 1 [The
pulse magnetic fields for advanced technologies. Vol.1]. Kharkov,
MOST-Tornado Publ., 2003. 288 p. 2. Turenko A.N., Batygin Yu.V.,
Gnatov A.V. Impulsnyie magnitnyie polya dlya progressivnyih
tehnologiy. Tom 3. Teoriia i eksperiment pritiazheniia tonkostennykh
metallov impul'snymi magnitnymi poliami [The pulse magnetic fields for
advanced technologies. Vol.3. Theory and experiment of thin-walled
metals attraction by the pulse magnetic fields]. Kharkov, KhNAHU
Publ., 2009. 240 p. 3. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Chaplygin Y.A.,
Gopko A.V., Shigoleva S.A., Drobinin A.M. Sposib magnitnoimpul'snogo prytjagannja metalevyh ob’jektiv dvovytkovoju krugovoju
induktornoju systemoju z tonkym ekranom [The method of magneticpulse attraction of metal objects by double-turn circular inductor system
with a thin screen]. Patent UA, no.70734, 2012. 4. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Serikov G.S. Calculation of forces in a rectangular-geometry
induction inductor system with a non-ferromagnetic massive screen and
a work-piece. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineer-
ing & electromechanics, 2009, no.3, pp. 61-64. 5. Batygin Yu.V., Gnatov A.V. Calculation of electrodynamic forces in an induction inductor
system with a non-ferromagnetic massive screen and a sheet work-piece.
Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2009, no.4, pp. 56-59. 6. Gnatov A.V. Calculation of electromagnetic processes in an induction inductor system with a massive
screen of finite thickness. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2009, no.5, pp. 59-62. 7.
Bondarenko A.Yu., Serikov G.S., Chaplygin Y.A. A low-voltage current
pulse generator with a wide frequency range for physical simulation.
Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2007, no.6, pp. 66-69. 8. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Argun Sh.V., Chaplygin Y.A., Dzubenko A.A., Drobinin A.M. Generator
bagatorazovyh unipoljarnyh impul'siv strumu dlja magnitno-impul'snoi'
obrobky metaliv [The generator of multiple unipolar current pulses for
magnetic-pulse metal working]. Patent UA, no.73733, 2012.
Поступила (received) 14.04.2014
Батыгин Юрий Викторович1, д.т.н., проф.,
Чаплыгин Евгений Александрович1, к.т.н., доцент,
Шиндерук Светлана Александровна1, аспирант,
1 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 057 7073653, e-mail: batygin48@mail.ru; chaplygin_e_a@mail.ru; svetlana11177@rambler.ru
Yu.V. Batygin1, E.A. Chaplygin1, S.A. Shinderuk1
1
Kharkov National Automobile and Highway University
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine
Experimental study of processes in an attractive-screen inductor system under additional coil insertion.
The article is devoted to experimental investigations of action of
an additional coil inserted inside an inductor system with an
attractive screen on induced current distribution in the workpiece and to determination of the coefficient of the solenoid
winding current transformation.
Key words – inductor system, additional coil, attractive
screen, inductor, electromagnetic process.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Домбровский В.В., Зайчик В.М. Асинхронные машины:
теория, расчет, элементы проектирования // Ленинград:
Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 368 с.
2. Радин В.И. Рождение серии // Наука и техника. – 1985. –
С. 38-44.
3. Volkrodt W. Neue wege im Electromaschinenbau // ElectroJobr. – 1985. – Р. 29-38.
4. Казанский В.М. Кризис и перспективы развития малых
асинхронных двигателей // Электричество. – 1996. – №8. –
С. 37-42.
5. Ставинский
А.А.
Асинхронные
двигатели
с
тангенциальным смещением элементарных слоев стали
статора // Электричество. – 1996. – №8. – С. 43-48.
6. Ставинский А.А. Проблема и направления дальнейшей
эволюции устройств электромеханики // Електротехніка і
електромеханіка. – 2004. – №1. – С. 57-61.
7. Конохов Н.Н. Структурный анализ и принцип
симметрии
при
совершенствовании
конструкции
электрических машин // Електротехніка і електромеханіка. –
2007. – №3. – С. 36-38.
8. Ставинский А.А., Тищенко И.А., Зеленый Н.И.
Перспективы
и
особенности
дальнейшего
усовершенствования индукционных электромеханических и
статических преобразователей // Электротехнические и
компьютерные системы. – 2010. – №01(77). – С. 64-69.
9. Ставинский А.А. Усовершенствование конструкции
короткозамкнутого
ротора
торцевого
асинхронного
двигателя для привода транспортных механизмов //
Регулируемые асинхронные двигатели: Сб. науч. тр. – Киев:
Институт электродинамики АН УССР. – 1988. – С. 96-103.
10. Ставинский
А.А.
Асинхронный
двигатель
с
двухпакетным внешним ротором для привода судового
встраиваемого
вентилятора
//
Электротехническое
производство. Передовой опыт и научно-технические
достижения для внедрения. – 1990. – №6(30). – С. 4-7.
11. Ставинский А.А. Особенности магнитопроводов
асинхронных двигателей с конической структурой зубцов //
Известия Российской академии наук. Сер. Энергетика. –
1992. – №5. – С. 130-137.
12. Ставинский
А.А.
Особенности
назначения
и
использования специальных электрических машин //
Електротехніка і електромеханіка. – 2008. – №1. – С. 44-48.
13. Паластин Л.М. Электрические машины автономных
источников. – М.: Энергия, 1972. – 464 с.
14. Ставинский А.А., Золотухин А.И., Янченко А.В.
Снижение вибрации от электромагнитных источников
колебаний в двухпакетных асинхронных двигателях //
Электротехника. – 1991. – №8. – С. 33-36.
15. Ставинский
А.А.
Совершенствование
судовых
электромеханических систем встречного вращения на
основе
специальных
асинхронных
двигателей
//
Судостроение. – 2011. – №6. – С. 35-38.
16. Дмитриев В.Н., Кислицын А.Л. Исследование
параметров и характеристик встроенных асинхронных
двигателей. – Ульяновск.: УлГТУ, 2012. – 280 с.
17. Руководящий документ РД 16538-89. Машины
электрические малой мощности. Оценка уровня качества. –
М.: ВНИИстандартэлектро, 1989. – 23 с.
18. Ставинский А.А., Плахтырь О.О., Ставинский Р.А.
Показатели качества и структурной оптимизации
пространственных электромагнитных систем трехфазных
трансформаторов, реакторов и дросселей // Електротехніка і
електромеханіка. – 2003. – №4. – С. 79-82.
19. Ставинский А.А., Плахтырь О.О., Вансач О.С.
Определение геометрических соотношений активной части
асинхронных двигателей погружного, высокооборотного и
обращенного исполнений // Електромашинобудування та
електрообладнання: Міжвід. наук. техн. зб. – 2001. – №57. –
С. 67-72.
REFERENCES: 1. Dombrovskii V.V., Zaichik V.M. Asinkhronnye
mashiny: teoriia, raschet, elementy proektirovaniia [Asynchronous
machines: theory, calculation, design elements]. Leningrad, Energoatomizdat Publ, 1990. 368 p. 2. Radin V.I. Birth series. Nauka i
tekhnika – Science & Technology, 1985, pp. 38-44. 3. Volkrodt W. New
paths in Electro Mechanical Engineering. Electro-Jobr., 1985, pp. 2938. 4. Kazanskii V.M. Crisis and prospects for the development of small
induction motors. Electrichestvo – Electricity, 1996, no. 8, pp. 37-42. 5.
Stavinskii A.A. Induction motors with tangential displacement of elementary layers of steel stator. Electrichestvo – Electricity, 1996, no. 8,
pp. 43-48. 6. Stavinskii A.A. Problem and the directions of electromechanical devices further evolution. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka –
Electrical engineering & electromechanics, 2004, no.1, pp.57-61. 7.
Konokhov N.N. Structural analysis and principle of symmetry at perfection of electric machine design. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka –
Electrical engineering & electromechanics, 2007, no.3, pp. 36-38. 8.
Stavinskii A.A., Tishchenko I.A., Zelenyi N.I. Prospects for further
improvements and features of the induction of electromechanical and
static converters. Elektrotekhnicheskie i komp'iuternye sistemy – Electrotechnic and Computer Systems, 2010, no. 01(77), pp. 64-69. 9.
Stavinskii A.A. Usovershenstvovanie konstruktsii korotkozamknutogo
rotora tortsevogo asinkhronnogo dvigatelia dlia privoda transportnykh
mekhanizmov [Improving the design of the squirrel-cage rotor of the
axial field motor for driving the transport mechanisms]. Reguliruyemye
аsynchronnye dvigateli. Sbornik nauchnykh trudov. Кiev, Institut Electrodinamiki АN USSR [Controlled asynchronous motors. The collection
of scientific works. Kiev, Institute of Electrodynamics of Academy of
Sciences of Ukrainian SSR], 1988, pp. 96-103. 10. Stavinskii A.A.
Asynchronous motor with the two packet external rotor for driving the
ship embedded fan. Elektrotekhnicheskoe proizvodstvo. Peredovoi opyt i
nauchno-tekhnicheskie dostizheniia dlia vnedreniia – Electrotechnical
Production. Best practices and scientific and technological developments for the implementation, 1990, no.6 (30), pp. 4-7. 11. Stavinskii
A.A. Features of magnetic induction motors with conical structure of
teeth. Izvestiia Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Energetika – Bulletin
of the Russian Academy of Sciences. Ser. Energy, 1992, no.5, pp. 130137. 12. Stavinskii A.A. Assignment and application features of special
electrical machines. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2008, no.1, pp. 44-48. 13. Palastin
L.M. Electrical machines of autonomous sources [Electric machines of
independent power supply]. Мoscow, Energiya Publ., 1972. 464 p. 14.
Stavinskii A.A., Zolotukhin A.I., Ianchenko A.V. Reduced vibration
from sources of electromagnetic oscillations in two packet asynchronous
motors. Elektrotehnika – Electrical Engineering, 1991, no.8, pp. 33-36.
15. Stavinskii A.A. Improvement of marine electromechanical counter
rotating systems on the basis of special asynchronous motors. Sudostroenie – Shipbuilding, 2011, no.6, pp. 35-38. 16. Dmitriev V.N.,
Kislitsyn A.L. Issledovanie parametrov i kharakteristik vstroennykh
asinkhronnykh dvigatelei [Study of parameters and characteristics of
embedded asynchronous motors]. Ulyanovsk, Ulyanovsk State Technical University Publ., 2012. 280 p. 17. Rukovodiashchii dokument RD
16538-89. Mashiny elektricheskie maloi moshchnosti. Otsenka urovnia
kachestva [Guidance Document RD 16538-89. Electrical machines of
small capacity. Estimation of quality level]. Мoscow, VNIIstandartelektro Publ., 1989. 23 p. 18. Stavinskii A.A., Plakhtyr' O.O., Stavinskii
R.A. The quality parameters at structural optimization of spatial electromagnetic systems for tree-phase transformers, reactors and throttles.
Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2003, no.4, pp. 79-82. 19. Stavinskii A.A., Plakhtyr' O.O.,
Vansach O.S. Determination of geometric relationships of the active part
of motors of submersible, high-speed and inverted versions. Elektpomashinobuduvannja ta elektroobladnanja: Resp. mіzhvіd. naukovo-tekhnіchnii zbіrnik – Electrical machine-building and electrical
equipment: Republican interdepartmental scientific-technical collection,
2001, no.57, pp. 67-72.
Поступила (received) 30.05.2014
Ставинский Андрей Андреевич1, д.т.н., проф.,
Пальчиков Олег Олегович1, аспирант,
1 Национальный университет кораблестроения
имени адмирала Макарова,
54025, Николаев, пр. Героев Cталинграда, 9,
тел/phone +38 0512 399453, e-mail: ole2013hulk@yandex.ua
А.А.
Stavinskii1,
О.О.
Palchykov1
1
National University of Shipbuilding named after admiral Makarov
9, Ave. Geroyev Stalingrada, Mykolaiv, 54025, Ukraine
Application of a relative technical level index method
to induction motor optimization problems.
On the basis of a method of relative technical level indices with
relative geometric controlled variables, analytical expressions
are derived to determine the optimum geometric dimensions of
the squirrel-cage induction motor active part under criteria of the
weight and the cost minimums. Comparative analysis of the
mentioned indices for the conventional and the inverted stator
and rotor designs is performed.
Key words – technical level indices, optimum geometric
dimensions, conventional and inverted rotors.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Short T.A. Electric power distribution equipment and system. – Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, 2006. – 318 p.
2. Smart Grids. Opportunities, Developments and Trends [Edited by A. Shawkat Ali]. – London: Springer-Verlag, 2013. –
230 p.
3. Алексеев Б.А. Планы повышения эффективного
использования электроэнергии в Европе: роль силовой
электроники // Энергоэксперт. – 2009. - №6. – С. 82-84.
4. Стогній Б.С., Кириленко О.В., Праховник А.В., Денисюк
С.П.. Еволюція інтелектуальних електричних мереж та їхні
перспективи в Україні// Технічна електродинаміка. – 2012. –
№5. – С. 52-65.
5. Сокол Е.И., Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Силовая
электроника и концепция развития энергетики "Smart Grid"
// Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2013. –
Спецвыпуск. т.1, №8 (114). – С. 7-16.
6. Boyd J. An internet-inspired electricity Grid // IEEE Spectrum. – 2013. – №1. – pp. 12-13.
7. Huang A., Heydt G., Dall S., Zheng J., Crow M. Energy
internet – future renewable electric energy delivery and management (FREEDM) systems // IEEE Power Society News letter. – 2008. – 4th Quarter. – pp. 8-9.
8. Жемеров Г.Г., Ильина О.В., Ковальчук О.И. КПД систем
электроснабжения однофазного переменного напряжения
прямоугольной и синусоидальной формы // Технічка
електродинаміка. Темат. вип. "Силова електроніка та
енергоефективність". – 2010. – Ч.2. – С. 7-15.
REFERENCES: 1. Short T.A. Electric power distribution equipment
and system. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publ., 2006. 318 p. 2.
Smart Grids. Opportunities, Developments and Trends [Edited by A.
Shawkat Ali]. London, Springer-Verlag Publ., 2013. 230 p. 3. Alekseev
B.A. Plans to increase the efficient use of electricity in Europe: the role
of power electronics. Energoekspert – Energoexpert, 2009, no.6, pp. 8284. 4. Stognіy B.S., Kirilenko O.V., Prakhovnik A.V., Denysiuk S.P.
The evolution of smart grids and their prospects in Ukraine. Tekhnichna
elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2012, no.5, pp. 52-65. 5.
Sokol E.I., Zhemerov G.G., Tugay D.V. Power electronics and energy
development concept "Smart Grid". Energosberezhenie. Energetika.
Energoaudit – Energy saving. Power engineering. Energy audit, Special
Issue, 2013, vol.1, no.8(114), pp. 7-16. 6. Boyd J. An internet-inspired
electricity Grid. IEEE Spectrum, 2013, no.1, pp. 12-13. 7. Huang A.,
Heydt G., Dall S., Zheng J., Crow M. Energy internet – future renewable
electric energy delivery and management (FREEDM) systems. IEEE
Power Society News letter, 2008, 4th Quarter, pp. 8-9. 8. Zhemerov
G.G., Il'ina O.V., Kovalchuk O.I. Efficiency of the power supply system
single-phase AC-voltage rectangular and sinusoidal. Tekhnichna elektrodynamika. Tem. vypusk "Silova elektronіka i energoefektivnіst" –
Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics & energy
efficiency", 2010, Part 2, pp. 7-15.
Поступила (received) 14.07.2014
Жемеров Георгий Георгиевич1, д.т.н., проф.,
Лобач Игорь Олегович1,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе 21,
тел/phone +38 057 7076312,
e-mail: zhemerov@gmail.com, i.o.lobach@yandex.ua
G.G. Zhemerov1, I.O. Lobach1
1
National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Energy loss reduction in Smart Grid utilities for account
of transition from single-phase to three-phase power
distribution systems.
Analytical dependences of such efficiency indices as energy loss
power and copper consumption under transition from singlephase power distribution systems to three-phase ones are obtained.
Key words – energy loss, copper consumption, power
distribution system, Smart Grid.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Клименко Б.В. Форсированные электромагнитные
системы. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 160 с.
2. Тамм И.Е. Основы теории электричества. – М:
Государственное
издательство
научно-технической
литературы, 1954. – 620 с.
3. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Щиголева С.А.
Направление
сил,
действующих
на
листовой
ферромагнетик, в зависимости от временных характеристик
при МИОМ // Електротехніка і електромеханіка. – 2011. –
№3. – С. 56-61.
REFERENCES: 1. Klymenko B.V. Forsirovannye elektromagnitnye
sistemy [Forced electromagnetic systems]. Moscow, Energoatomizdat
Publ., 1989. 160 p. 2. Tamm I.E. Osnovy teorii elektrichestva [Fundamentals of electricity theory]. Moscow, State scientific-and-technical
literature Publ., 1954. 620 p. 3. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Schigoleva
S.A. Direction of force action on sheet ferromagnetic as function of time
characteristics under electromagnetic forming. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2011,
no.3, pp. 56-61.
Поступила (received) 10.04.2014
Байда Евгений Иванович, к.т.н., доц.,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076976, e-mail: baida_kpi@i.ua
E.I. Baida
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Calculations of electromagnetic forces acting on a thin
ferromagnetic plate during magnetic-pulse treatment.
The article describes forces acting on a thin ferromagnetic plate
under magnetic-pulse treatment. Qualitative and quantitative
characteristics are given.
Key words – ferromagnetic plate, Lorentz force, magnetic
pulse treatment.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Кибернетика.
2. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и
информационной сети Интернет // Електротехніка і
електромеханіка. − 2014. − №3. − С. 3-13.
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Кибернетика_в_СССР.
4. Основы кибернетики. Теория кибернетических систем /
Под ред. проф. К.А. Пупкова. − М.: Высшая школа, 1976. −
408 с.
5. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике. Часть 7: Создание ядерного и
термоядерного оружия // Електротехніка і електромеханіка.
− 2012. − №2. − С. 3-15.
6. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике. Часть 18: Ракетная техника и покорение
ближнего космоса // Електротехніка і електромеханіка. −
2014. − №1. − С. 3-14.
7. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов.
– М.: Русские словари, 2004. – 957 с.
8. http://bse.sci-lib.com/article060914.html.
9. http://ru.wikipedia.org/wiki/Робототехника.
10. http://ru.wikipedia.org/wiki/Искусственный_интеллект.
11. http://ru.wikipedia.org/wiki/Андроид.
12. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 1: Электрофизика и
выдающиеся физики мира. − Харьков: Изд-во НТУ "ХПИ",
2008. − 252 с.
13. http://ru.wikipedia.org/wiki/Боевой_робот.
14. http://ru.wikipedia.org/wiki/Промышленный_робот.
15. Белянин П.Н. Промышленные роботы. − М.:
Машиностроение, 1975. − 398 с.
16. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике. Часть 19: Изучение и покорение дальнего
космоса // Електротехніка і електромеханіка. − 2014. − №2.
− С. 3-13.
17. http://ru.wikipedia.org/wiki/Бытовой_робот.
18. http://ru.wikipedia.org/wiki/Шаробот.
REFERENCES: 1. Kibernetika (Cybernetics) Available at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Кибернетика (accessed 31 August 2012). 2.
Baranov M.I. An anthology of outstanding achievements in science and
technology. Part 20: Invention of computer and the Internet information
network. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka − Electrical engineering &
electromechanics, 2014, no.3, pp. 3-13. 3. Kibernetika v SSSR (Cybernetics in USSR) Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/Кибернетика
в СССР (accessed 31 August 2012). 4. Osnovy kibernetiki. Teorija
kiberneticheskih system. Pod red. prof. K.A. Pupkova [Foundations of
cybernetics. Cybernetic systems theory. Under edit. prof. K.A. Pupkova]. Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1976. 408 p. 5. Baranov M.I. An
anthology of outstanding achievements in science and technology. Part
7: Nuclear and thermonuclear weapon creation. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka − Electrical engineering & electromechanics, 2012,
no.2, pp. 3-15. 6. Baranov M.I. An anthology of outstanding achievements in science and technology. Part 18: Rocket engineering and nearspace exploration. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka − Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.1, pp. 3-14. 7. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov [Large illustrated dictionary of foreign
words]. Moscow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. 8. Available at:
http://bse.sci-lib.com/article060914.html (accessed 31 August 2012). 9.
Robototehnika
(Technique
of
robots)
Available
at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Робототехника (accessed 31 August 2012).
10. Iskusstvennyj intellekt (Artifical intelligence) Available at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Искусственный_интеллект (accessed 31
August
2012).
11.
Android
(Android)
Available
at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Андроид (accessed 31 August 2012). 12.
Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah.
Tom 1: Elektrofizika i vydajushhiesja fiziki mira [Selected topics of
electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.1: Electrophysics and outstanding physics of the world]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2008. 252
p.
13.
Boevoj
robot
(Battle
robot)
Available
at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Боевой_робот (accessed 31 August 2012).
14. Promyshlennyj robot (Industrial robot) Available at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Промышленный_робот (accessed 31 August 2012). 15. Beljanin P.N. Promyshlennye roboty [Industrial robots].
Moscow, Mashinostroenie Publ., 1975. 398 p. 16. Baranov M.I. An
anthology of outstanding achievements in science and technology. Part
19: Deep space study and exploration. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka − Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.2, pp. 3-13.
17.
Bytovoj
robot
[Domestic
robot]
Available
at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Бытовой_робот (accessed 31 August
2012).
18.
Sharobot
[Ball
robot]
Available
at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Шаробот (accessed 31 August 2012).
Поступила (received) 31.08.2012
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с.,
НИПКИ "Молния" НТУ "ХПИ",
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya"
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine
An anthology of outstanding achievements in science
and technology. Part 21: Artificial intelligence and robotics.
A brief essay on the history of invention of various-application
robots and development of state-of-the-art robotics is given.
Key words – history, artificial intelligence, invention of
robots.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Тамм И.Е. Основы теории электричества. − М.: Наука,
1976. − 616 с.
2. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. −
М.: Наука, 1990. − 624 с.
3. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред.
В.К. Тартаковский. − Киев: Наукова думка, 1989. − 864 с.
4. Солимар Л., Уолш Д. Лекции по электрическим
свойствам материалов: Пер. с англ. / Под ред. С.И.
Баскакова. − М.: Мир, 1991. − 504 с.
5. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 2: Теория
электрофизических эффектов и задач.− Харьков: Изд-во
"Точка", 2010. − 407 с.
6. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 1: Теория
электрофизических эффектов и задач.− Харьков: Изд-во
НТУ "ХПИ", 2009. − 384 с.
7. Техника больших импульсных токов и магнитных полей
/ Под ред. В.С. Комелькова. − М.: Атомиздат, 1970. − 472 с.
8. Мэтьюз Дж., Уокер Р. Математические методы физики /
Пер. с англ. − М.: Атомиздат, 1972. − 392 с.
9. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров:
Пер. с франц. / Под общ. ред. К.С. Шифрина. − М.: Наука,
1965. − 780 с.
10. Баранов М.И. Волновое распределение свободных
электронов в проводнике с электрическим током
проводимости // Электротехника. − 2005. − №7. − С. 25-33.
11. Баранов М.И. Энергетический и частотный спектры
свободных электронов проводника с электрическим током
проводимости // Электротехника. − 2006. − №7. − С. 29-34.
12. Баранов М.И. Новые физические подходы и механизмы
при изучении процессов формирования и распределения
электрического тока проводимости в проводнике // Технічна
електродинаміка. − 2007. − №1. − С. 13-19.
13. Баранов
М.И.
Эвристическое
определение
максимального числа электронных полуволн де Бройля в
металлическом проводнике с электрическим током
проводимости // Електротехніка і електромеханіка. − 2007.
− №6. − С. 59-62.
14. Баранов М.И. Волновой электронный пакет проводника
с электрическим током проводимости // Електротехніка і
електромеханіка. − 2006. − №3. − С. 49-53.
15. Баранов М.И. Основные характеристики вероятностного
распределения свободных электронов в проводнике с
электрическим
током
проводимости
//
Технічна
електродинаміка. − 2008. − №1. − С. 8-12.
16. Баранов М.И. Квантовомеханический подход при
расчете температуры нагрева проводника электрическим
током проводимости // Технічна електродинаміка. − 2007. −
№5. − С. 14-19.
17. Баранов М.И. Теоретические и экспериментальные
результаты исследований по обоснованию существования в
микроструктуре металлического проводника с током
электронных дебройлевских полуволн // Електротехніка і
електромеханіка. − 2014. − №3. − С. 45-49.
18. Баранов М.И. Волновое радиальное распределение
свободных электронов в цилиндрическом проводнике с
переменным
электрическим
током
//
Технічна
електродинаміка. − 2009. − №1. − С. 6-11.
19. Столович Н.Н. Электровзрывные преобразователи
энергии / Под ред. В.Н. Карнюшина. − Минск: Наука и
техника, 1983. − 151 с.
20. Электротехнический справочник. Производство и
распределение электрической энергии / Под общей ред.
И.Н. Орлова и др. − М.: Энергоатомиздат, Том 3, Кн. 1,
1988. − 880 с.
21. Баранов М.И. Расчетно-экспериментальное обоснование
существования дебройлевских электронных полуволн в
металлическом проводнике с импульсным током большой
плотности // Вісник НТУ "ХПІ". − 2013. − №60(1033). − С.
3-12.
22. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И. и др.
Генератор тока искусственной молнии для натурных
испытаний технических объектов // Приборы и техника
эксперимента. − 2008. − №3. − С. 81-85.
23. Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник /
Н.И. Белоруссов, А.Е. Саакян, А.И. Яковлева; Под ред. Н.И.
Белоруссова.− М.: Энергоатомиздат, 1988. − 536 с.
REFERENCES: 1. Tamm I.E. Osnovy teorii jelektrichestva [Fundamentals of electricity theory]. Moscow, Nauka Publ., 1976. 616 p. 2.
Javorskij B.M., Detlaf A.A. Spravochnik po fizike [Handbook of physics]. Moscow, Nauka Publ., 1990. 624 p. 3. Kuz'michev V.E. Zakony i
formuly fiziki [Laws and formulas of physics]. Kiev, Naukova Dumka
Publ., 1989. 864 p. 4. Solymar L., Walsh D. Lekcii po jelektricheskim
svojstvam materialov [Lectures on the electrical properties of materials].
Moscow, Mir Publ., 1991. 504 p. 5. Baranov M.I. Izbrannye voprosy
elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kniga 2: Teorija elektrofizicheskih effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.2, Book 2: The theory of electrophysical effects
and tasks]. Kharkov, Tochka Publ., 2010. 407 p. 6. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kn. 1:
Teorija elektrofizicheskih effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.2, Book 1: The theory of electrophysical
effects and tasks]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2009. 384 p. 7. Tehnika
bol'shih impul'snyh tokov i magnitnyh polej. Pod red. V.S. Komel'kova
[Technique large pulsed currents and magnetic fields. Edition by V.S.
Komel'kov]. Moscow, Atomizdat Publ., 1970. 472 p. 8. Matthews J.,
Walker R. Matematicheskie metody fiziki [Mathematical methods of
physics]. Moscow, Atomizdat Publ., 1972. 392 p. 9. Ango A. Matematika dlja elektro- i radioinzhenerov [Mathematics for electro- and radioengineers]. Moscow, Nauka Publ., 1965. 780 p. 10. Baranov M.I.
Volnovoe raspredelenie svobodnyh elektronov v provodnike s elektricheskim tokom provodimosti [Wave distribution of free electrons in conductor with electric current of the conductivities]. Elektrotehnika – Electrical Engineering, 2005, no.7, pp. 25-33. 11. Baranov M.I. Energeticheskij i chastotnyj spektry svobodnyh elektronov provodnika s jelektricheskim tokom provodimosti [Energy and frequency spectrs of the free
electrons conductor with electric current conduction]. Elektrotehnika –
Electrical Engineering, 2006, no.7, pp. 29-34. 12. Baranov M.I. Novye
fizicheskie podhody i mehanizmy pri izuchenii processov formirovanija
i raspredelenija elektricheskogo toka provodimosti v provodnike [New
physical mechanisms and approaches in the study of the formation and
distribution of the electric conduction current in the conductor].
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2007, no.1,
pp. 13-19. 13. Baranov M.I. Evristicheskoe opredelenie maksimal'nogo
chisla jelektronnyh poluvoln de Brojlja v metallicheskom provodnike s
elektricheskim tokom provodimosti [Heuristic determination of the
maximum number of de Broglie electronic half-waves in a metallic
conductor with conduction current]. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka
− Electrical engineering & electromechanics, 2007, no.6, pp. 59-62. 14.
Baranov M.I. Volnovoj elektronnyj paket provodnika s elektricheskim
tokom provodimosti [Wave electronic package of a conductor with
electric conduction current]. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka − Electrical engineering & electromechanics, 2006, no.3, pp. 49-53. 15. Baranov M.I. Osnovnye harakteristiki verojatnostnogo raspredelenija svobodnyh elektronov v provodnike s elektricheskim tokom provodimosti
[Main characteristics of the probability distribution of free electrons in a
conductor with electrical current conduction]. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2008, no.1, pp. 8-12. 16. Baranov
M.I. Kvantovomehanicheskij podhod pri raschete temperatury nagreva
provodnika elektricheskim tokom provodimosti [Quantum-mechanical
approach in the calculation of those temperature heating wire electric
conduction current]. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2007, no.5, pp. 14-19. 17. Baranov M.I. Teoreticheskie i
eksperimental'nye rezul'taty issledovanij po obosnovaniju sushhestvovanija v mikrostrukture metallicheskogo provodnika s tokom elektronnyh debrojlevskih poluvoln [Theoretical and experimental results
of research into explanation of de Broglie half-wave existence in the
microstructure of an active metallic conductor]. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka − Electrical engineering & electromechanics, 2014,
no.3, pp. 45-49. 18. Baranov M.I. Volnovoe radial'noe raspredelenie
svobodnyh elektronov v cilindricheskom provodnike s peremennym
elektricheskim tokom [Characteristic radial distribution of free electrons
in a cylindrical conductor with varying electric current]. Tekhnichna
elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2009, no.1, pp. 6-11. 19.
Stolovich N.N. Elektrovzryvnye preobrazovateli energii [Electroexplosion energy converters]. Minsk, Nauka & Tehnika Publ., 1983. 151 p.
20. Elektrotehnicheskij spravochnik. Proizvodstvo i raspredelenie elektricheskoj energii. Tom 3, Kniga 1 [Electrotechnical directory. Production and distribution of electric energy. Vol.3, Book 1]. Moscow,
Energoatomizdat Publ., 1988. 880 p. 21. Baranov M.I. Raschetnoeksperimental'noe obosnovanie sushhestvovanija debrojlevskih elektronnyh poluvoln v metallicheskom provodnike s impul'snym tokom
bol'shoj plotnosti [Numerical and experimental justification for the
existence of de Broglie electronic half-waves in a metallic conductor
with a pulse current of high density]. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of
NTU "KhPІ", 2013, no.60 (1033), pp. 3-12. 22. Baranov M.I., Koliushko
G.M., Kravchenko V.I., Nedzelskyi O.S., Dnyschenko V.N. Generator
toka iskusstvennoj molnii dlja naturnyh ispy-tanij tehnicheskih ob’ektov
[A current generator of the artificial lightning for full-scale tests of technical objects]. Pribory i tekhnika eksperimenta – Instruments and experimental techniques, 2008, no.3, pp. 81-85. 23. Belorussov N.I., Saakjan
A.E., Jakovleva A.I. Elektricheskie kabeli, provoda i shnury: Spravochnik [Electrical cables, wires and cords: Directory]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1988. 536 p.
Поступила (received) 05.02.2014
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с.,
НИПКИ "Молния" НТУ "ХПИ",
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya"
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine
Quantum-wave nature of electric current in a metallic
conductor and some of its electrophysical macrophenomena.
The paper presents results of theoretical and experimental research on wave longitudinal and radial distribution of drifting
free electrons in a round homogeneous metallic conductor with a
pulse axial current. The studies reveal quantum-wave character
of electric conduction current flow in the conductor examined,
which results in a phenomenon of quantized periodic macrolocalization of free electrons in the conductor inner structure.
Key words – metallic conductor, electric current, drifting
free electrons, electronic half-waves, phenomenon of
macro-localization of electrons.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Сериков Г.С., Чаплыгин
Е.А. Импульсные магнитные поля для прогрессивных
технологий. Том 4: Магнитно-импульсные технологии для
формовки кузовных элементов автомобиля. Учебное
пособие. – Харьков: ХНАДУ, 2010. – 182 с.
2. Туровский Я. Техническая электродинамика. – М.:
"Энергия", 1974. – 488 c.
3. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Особенности возбуждения
электромагнитных сил при магнитно-импульсной обработке
листовых ферромагнетиков // Технічна електродинаміка. –
2012. – №1.– С. 71-77.
4. Щиголева С.А., Барбашова М.В. Анализ теоретических
и
экспериментальных
результатов
исследований
электродинамических характеристик поля в индукторной
системе с коническим отверстием // Вісник СевНТУ: зб.
наук. пр. Серія: Машиноприладобудування та транспорт. –
2012. – Вип. 134. – С. 212-216.
5. Батыгин Ю.В., Воробьев В.В., Гнатов А.В., Гнатова
Щ.В., Сериков Г.С., Чаплыгин Е.А. Расчётные
характеристики магнитно-импульсной установки для
обработки металлов серией импульсов // Вісник НТУ "ХПІ".
– 2011. – №12. – С. 86-95.
6. Туренко А.Н., Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Импульсные
магнитные поля для прогрессивных технологий. Том 3.
Теория и эксперимент притяжения тонкостенных металлов
импульсными магнитными полями: монография. – Х.:
ХНАДУ, 2009. – 240 с.
7. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т.
Изменение направления силового воздействия на проводник
при вариации частоты действующего магнитного поля //
Вестник науки и техники. – Харьков, 2004. – № 2, 3 (17, 18).
– С. 18-22.
REFERENCES: 1. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Serikov G.S., Chaplygin E.A. Impulsnye magnitnye polja dlja progressivnyh tehnologij.
Tom 4: Magnitno-impulsnye tehnologii dlija formofki kuzovnyh elementov avtomobilja. Uchebnoe posobie [Pulsed magnetic fields for
advanced technologies. Vol. 4: Magnetic pulse technology for forming
body elements of the car. Textbook]. Kharkov, Kharkov National Automobile and Highway University Publ., 2010. 182 p. 2. Turovskij Ya.
Tehnicheskaja elektrodinamika [Technical electrodynamics]. Moscow,
Energija Publ., 1974. 488 p. 3. Batygin Yu.V., Gnatov A.V. The features
of the electrical magnetic forces excitation in the magnetic pulse sheet
ferromagnetic metal working. Tekhnichna elektrodynamika – Technical
electrodynamics, 2012, no.1, pp. 71-77. 4. Schigoleva S.A., Barbashova
M.V. Analysis of theoretical and experimental results for electrodynamic field characteristics research in the inductive system with a conical
bore. Visnyk SevNTU: zb. nauk. pr. Serija: Mashynopryladobuduvannja
ta transport – Bulletin of Sevastopol National Technical University: The
collection of scientific works. Series: Machine-instrument-building and
transport, 2012, no.134, pp. 212-216. 5. Batygin Yu.V., Vorobjev V.V.,
Gnatov A.V., Gnatova Sch.V., Serikov G.S., Chaplygin E.A. Calculated
characteristics of magnetic pulse systems for metal processing by series
of pulses. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2011, no.12,
pp. 86-95. 6. Turenko A.N., Batygin Yu.V., Gnatov A.V. Impulsnye
magnitnye polja dlja progressivnyh tehnologij. Tom 3. Teorija i eksperiment pritjazhenija tonkostennyh metallov impulsnymi magnitnymi poljami: monografija [Pulsed magnetic fields for advanced technologies.
Vol. 3: Theory and experiment attraction thin metal pulsed magnetic
fields: Monograph]. Kharkov, Kharkov National Automobile and Highway University Publ., 2009. 240 p. 7. Batygin Yu.V., Lavinsky V.I.,
Khimenko L.T. Changing the direction of force action on the conductor
at the variation of acting magnetic field frequency. Vestnik nauki i techniki – Bulletin of Science and Technology, 2004, no.2,3 (17,18), pp. 1822.
Поступила (received) 16.04.2014
Чаплыгин Евгений Александрович1, к.т.н., доц.,
Барбашова Марина Викторовна1, аспирант,
Сабокарь Олег Сергеевич1, студент,
1 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 057 7073727, e-mail: barbashova1987@gmail.ru
E.A. Chaplygin1, M.V. Barbashova1, O.S. Sabokar1
1
Kharkov National Automobile and Highway University
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine
Experimental approbation of sheet metal magnetic
permeability measurement systems.
The article presents results of practical testing of measurement
techniques and characterization of thin sheet metallic ferromagnets under real pulsed magnetic attraction of their sections specified by manufacturing operation conditions. It is shown that the
relative magnetic permeability of the processed metals is different from one, which corresponds to full saturation.
Key words – thin sheet metal ferromagnets, magnetic
permeability.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов.
Прогноз и управление. – М.: Мир, 1974. – 520 с.
2. Лукашин Ю.Г. Адаптивные методы краткосрочного
прогнозирования. – М.: Экономика, 1989. – 214 с.
3. Светуньков С.Г., Светуньков И.С. Методы социальноэкономического прогнозирования: учебник для вузов. Том
II. – СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2010. – 103 с.
4. Четыркин
Е.М.
Статистические
методы
прогнозирования. – М.: Финансы и статистика, 1979. – 199
с.
5. Бэнн Д.В., Фармер Е.Д. Сравнительные модели
прогнозирования
электрической
нагрузки.
–
М.:
Энергоатомиздат, 1987. – 200 с.
6. Праховник А.В., Розен В.П., Дегтярев В.В.
Энергосберегающие
режимы
электроснабжения
горнодобывающих предприятий. – М.: Недра, 1985. – 232 с.
7. Гордеев В.И., Васильев И.Е., Шуцкий В.И. Управление
электропотреблением и его прогнозирование. – Ростов-наДону: Изд-во Ростовского ун-та, 1991. – 104 с.
8. Гурский С.К. Адаптивное прогнозирование временных
рядов в электроэнергетике. – Мн.: Наука и техника, 1983. –
271 с.
9. Светуньков С.Г. Запредельные случаи метода Брауна //
Экономические науки: Ученые записки УлГУ. – Ульяновск:
Изд-во СВНЦ, 1997. – Вып. 2. – Часть 1.
10. Лук’яненко І.Г., Краснікова Л.І. Економетрика:
Підручник. – К.: Товариство "Знання", КОО, 1998. – 494 с.
REFERENCES: 1. Boks Dzh., Dzhenkins G. Analiz vremennykh riadov. Prognoz i upravlenie [Time series analysis. Forecast and Control].
Moscow, Mir Publ., 1974. 520 p. 2. Lukashin Yu.G. Adaptivnye metody
kratkosrochnogo prognozirovaniia [Adaptive methods of short-term
forecasting]. Moscow., Ekonomika Publ., 1989. 214 p. 3. Svetun'kov
S.G., Svetun'kov I.S. Metody sotsial'no-ekonomicheskogo prognozirovaniia: uchebnik dlia vuzov. Tom II [Methods of social and economic
forecasting: a textbook for high schools. Vol. II]. St. Petersburg, St.
Petersburg State University of Economics and Finance Publ., 2010. 103
p. 4. Chetyrkin E.M. Statisticheskie metody prognozirovaniia [Statistical
methods for forecasting]. Moscow, Finansy i statistika Publ., 1979. 199
p. 5. Benn D.V., Farmer E.D. Sravnitel'nye modeli prognozirovaniia
elektricheskoi nagruzki [Comparative models of electric load forecasting]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 200 p. 6. Prakhovnik A.V.,
Rozen V.P., Degtiarev V.V. Energosberegaiushchie rezhimy elektrosnabzheniia gornodobyvaiushchikh predpriiatii [Power-saving modes of
electricity for mining companies]. Moscow, Nedra Publ., 1985. 232 p. 7.
Gordeev V.I., Vasil'ev I.E., Shutskii V.I. Upravlenie elektropotrebleniem i ego prognozirovanie [Energy management and forecasting].
Rostov-on-Don, Rostov State University Publ., 1991. 104 p. 8. Gurskii
S.K. Adaptivnoe prognozirovanie vremennykh riadov v elektroenergetike [Adaptive prediction of time series in electric power industry].
Minsk, Nauka i tekhnika Publ., 1983. 271 p. 9. Svetun'kov S.G. Zapredel'nye sluchai metoda Brauna [Outrageous cases the method of Brown].
Ekonomicheskie nauki: Uchenye zapiski UlGU – Economic sciences:
Scientific notes of Ulyanovsk State University, 1997, no.2, part 1. 10.
Luk’ianenko І.G., Krasnіkova L.І. Ekonometrika: Pіdruchnik [Econometrics: Textbook]. Kyiv, Tovaristvo "Znannia", KOO Publ., 1998. 494
p.
Поступила (received) 11.04.2014
Бедерак Ярослав Семенович, инженер,
Публичное акционерное общество "АЗОТ",
18014, Черкассы, ул. Первомайская, 72,
тел/phone +38 047 2392979, e-mail: ei@uch.net
Ya.S. Bederak
PJSC "AZOT"
72, Pervomayskaya Str., Cherkassy, 18014, Ukraine
An exponential smoothing method application to restoring
lost data on electric power technical record-keeping
in industrial enterprises.
The paper studies in detail a problem of restoring single data of
electric power technical record-keeping systems by means of
exponential smoothing. A hypothesis of efficient finding the
optimal value of smoothing constant α in the range of 0 < α < 2
is tested. Variation ranges for the mean absolute percentage
error of the forecast are specified versus values of the time series
variation coefficient for specific electricity consumption processes with different data spread.
Key words – exponential smoothing, lost data restore, mean
absolute percentage error, variation.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Nozaki T., Muto N., Kado S., Okazaki K. Dissociation of
vibrationally excited methane on Ni catalyst. Part 1. Application
to methane steam reforming. Catalysis Today, 2004, Vol.89, pp.
57-65.
2. Бойко Н.И., Евдошенко Л.С., Зароченцев А.И., Иванов
В.М., Коняга С.Ф. Высоковольтный комплекс с двумя
высокочастотными
генераторами
импульсов,
регулирующими режимы коронного и барьерного разрядов
при обработке газообразных углеводородов // Технічна
електродинаміка. – 2012. – №2. – С. 105-106.
3. Высоковольтные электротехнологии / Под ред. И.П.
Верещагина. – М.: изд-во МЭИ, 2000. – 204 с.
4. Бойко Н.И., Борцов А.В., Евдошенко Л.С., Иванов В.М.
Генераторы высоковольтных импульсов с частотой
следования до 50000 импульсов в секунду // Приборы и
техника эксперимента. – 2011. – №4. – С. 92-101.
5. Бойко Н.И., Евдошенко Л.С., Иванов В.М., Христенко
О.А. Компактный ёмкостный делитель напряжения на 70 кВ
с экранированным промежуточным электродом //
Електротехніка і електромеханіка. – 2012. – №6. – С. 41-46.
REFERENCES: 1. Nozaki T., Muto N., Kado S., Okazaki K. Dissociation of vibrationally excited methane on Ni catalyst. Part 1. Application
to methane steam reforming. Catalysis Today, 2004, Vol.89, pp. 57-65.
2. Boyko M.I., Yevdoshenko L.S., Zarochentsev A.I., Ivanov V.M.,
Koniaga S.F. The high-voltage complex with two high-frequency pulse
generators for regulating the modes of corona discharges and barrier
ones during a treatment of gas hydrocarbons. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2012, no.2, pp. 105-106. 3.
Vysokovol'tnye elektrotekhnologii [High-voltage electro technologies].
Edited by I.P. Vereshchagin. Moscow, Publishing House of MEI, 2000.
204 p. 4. Boyko M.I., Bortsov А.V., Yevdoshenko L.S., Ivanov V.M.
Generators of high-voltage pulses with a repetition rate of up to 50,000
pulses per second. Pribory i tekhnika eksperimenta – Instruments and
experimental techniques, 2011, no.4, pp. 92-101. 5. Boyko M.I., Yevdoshenko L.S., Ivanov V.M., Khrystenko O.A. The compact capacitive
divider of voltage up to 70 kV with shielded intermediate electrode.
Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.6. pp. 41-46.
Поступила (received) 09.02.2014
Бойко Николай Иванович1, д.т.н., проф.,
Евдошенко Леонид Свиридович1, к.т.н.,
Иванов Владимир Михайлович2,
Коняга Станислав Федорович1,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076245, тел/phone, факс/fax 7076183,
e-mail: qnaboy@mail.ru
2 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский
институт "Молния", Национальный технический
университет "Харьковский политехнический институт",
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone, факс/fax +38 057 7076183,
e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Boyko1, L.S. Yevdoshenko1, V.M. Ivanov2, S.F. Koniaga1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
2
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya"
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine
Synthesis gas regeneration electrotechnology using volume
high-voltage pulsed discharges: corona and barrier ones.
Factory testing of a created high-voltage complex (plant) has
been conducted. The complex consists of two pulse generators
with the repetition rate of up to 50,000 pulses per second and
load reactors with pulsed discharges – corona and barrier ones.
Transistor (IGBT) keys are used as energy switches. The efficient mode of coke gas methane conversion (steam reforming)
to syngas has been obtained with application of the complex
created. A unidirectional action of the pulsed discharges, the gas
mixture temperature, and a nickel catalyst has reduced the specific energy consumption for synthesis gas regeneration during
the conversion. A feasible mechanism of this conversion is described.
Key words – high-voltage complex, pulse generator, corona
discharge, barrier discharge, reactor, electrotechnology.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Reed J., Sangiovanni-Vincentelli A., Santomauro M. A new
symbolic channel router: YACBR2. IEEE Trans. On Computeraided design, 1985, vol. CAD-4, no.1, pp. 25-35.
2. Klelnhans J.M. Efficient algorithms for two- and three-layer
channel routing. Proc. Int. Conf. Comput. Technol. Syst. and
Appl., 1987, pp. 629-632.
3. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический
подход. Перевод с англ. – М.: Мир, 1978. – 432 с.
4. Селготин В.А. Автоматизированное проектирование
топологии БИС. – М.: Радио и связь, 1983. – 112 с.
REFERENCES: 1. Reed J., Sangiovanni-Vincentelli A., Santomauro
M. A new symbolic channel router: YACBR2. IEEE Trans. On Computer-aided design, 1985, vol. CAD-4, no.1, pp. 25-35. 2. Klelnhans
J.M. Efficient algorithms for two- and three-layer channel routing. Proc.
Int. Conf. Comput. Technol. Syst. and Appl., 1987, pp. 629-632. 3. Kristofides N. Teoriia grafov. Algoritmicheskii podkhod. Perevod s angl.
[Graph theory. An algorithmic approach. Translated from English].
Moscow, Mir Publ., 1978. 432 p. 4. Selgotin V.A. Avtomatizirovannoe
proektirovanie topologii BIS [Computer-aided design topology of BIS].
Moscow, Radio i sviaz' Publ., 1983. 112 p.
Поступила (received) 19.11.2013
Иванов Виталий Геннадьевич, к.т.н.,
Институт химических технологий
Восточноукраинского национального университета
им. Владимира Даля,
93009, Луганская обл., Рубежное, ул. Ленина, 31,
тел/phone +38 06453 50156, e-mail: vetgen@e-mail.ua
V.G. Ivanov
Chemical Technology Institute of Volodymyr Dahl East Ukrainian
National University
31, Lenin Str., Rubizhne, Lugansk region, 93009, Ukraine
Analysis of mutual capacitance and inductance of printed
circuit.
The article analyzes the mutual capacitance and inductance of
printed circuit and introduces an evaluation technique for conductor-to-conductor capacitance under electrical connections
tracing, the technique based on a multi-layer channel model.
Key words – mutual capacitance and mutual inductance,
multi-channel model.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Бушок Г.Ф., Левандовський В.В., Півень Г.Ф. Курс
фізики: Навчальний посібник: у 2 кн. Кн. 1. Фізичні основи
механіки. Електрика і магнетизм. – К.: Либідь, 2001. – 448 c.
2. Вольдек А.И. Электрические машины. Введение в
электромеханику.
Машины
постоянного
тока
и
трансформаторы. – СПб.: Питер, 2008. – 320 с.
3. Гончаренко С.У. Фізика: Довідкові матеріали для
абітурієнтів. – К.: Либідь, 1996. – 208 с.
4. Дмітрієва В.Ф. Фізика: Навч. посіб. – К.: Техніка, 2008.
– 648 с.
5. Зачек І.Р., Кравчук І.М., Романішин Б.М. та ін. Курс
фізики: Навчальний підручник. – Львів: Вид-во "Бескид
Біт", 2002. – 376 с.
6. Крыжановский В.Г. Физика. Справочник школьника и
студента. – Донецк: ООО ПКФ "БАО", 2008. – 464 с.
7. Кутковецький В.Я., Запорожец Ю.М. Взаимодействие
проводника с магнитным полем // Электричество. – 1996. –
№9. – С. 60-62.
8. Лившиц А.Л. Униполярный генератор постоянного тока.
А.с. СССР №104347, класс 21 d, 6 49m от 28.11.1951 г. – 3 с.
9. Лившиц А.Л., Отто М.Ш. Импульсная электротехника. –
М.: Энергоатомиздат, 1983. – 352 с.
10. Менде Ф.Ф. О физических основах униполярной
индукции. Новый тип униполярного генератора //
Инженерная физика. – 2013. – №6. – С. 7-13.
11. Менде Ф.Ф. Многополюсный униполярный генератор
переменного
тока.
Електронний
ресурс
fmnauka.narod.ru/ug.pdf (18.01.2014).
12. Миткевич В.Ф. Магнитный поток и его преобразования.
– М.-Л.: Изд. АН СССР, 1946. – 258 с.
13. Михайлов-Микулинский
М.С.
Электромагнитные
генераторы периодических импульсов промышленных
частот // Электричество. – 1951. – №11. – С. 12-14.
14. Парсел Э. Электричество и магнетизм. – М.: Наука,
1975. – 440 с.
15. Фарадей М. Избранные работы по электричеству. – М.Л.: Гос. объед. научно-техн. изд-во, 1939. – 304 с.
16. Чолпан П.П. Фізика: Підручник. – Київ: Вища школа,
2004. – 567 с.
17. Энциклопедия для детей. Физика. – Т. 16. – Ч.2.
Электричество и магнетизм. Термодинамика и квантовая
механика. Физика ядра и элементарных частиц. – М.:
Аванта, 2001. – 432 с.
REFERENCES: 1. Bushok G.F., Levandovskiy V.V., Piven G.F. Kurs
fiziki: Navchalniy posibnik: u 2 kn. Kn. 1. Fizichni osnovi mechaniki.
Electrica i magnetism. Kyiv, Libid Publ., 2001. 448 p. 2. Vol'dek A.I.,
Popov V.V. Elektricheskie mashiny. Vvedenie v elektromehaniku.
Mashiny postojannogo toka i transformatory. St.Petersburg, Piter Publ.,
2008. 320 p. 3. Goncharenko S.U. Fizika: Dovidkovi materiali dlya
abiturientiv. Kyiv, Libid Publ., 1996. 208 p. 4. Dmitrieva V.F. Fizika:
Navch. posib. Kyiv, Tehnika Publ., 2008. 648 p. 5. Zachek I.P.,
Kravchuk I.M., Romanishin B.M. and others. Kurs fiziki: navchalniy
pidruchnik. Lviv, Beskid Bit Publ., 2002. 376 p. 6. Krijanovskiy V.G.
Fizika. Spravochnik shkolnika i studenta. Donetsk, PKF "BAO" Ltd.,
2008. 464 p. 7. Kutkovetskyy V.J., Zaporozec Y.M. Vzaimodeystvie
provodnika s magnitnim polem. Elektrichestvo – Electricity, 1996, no.9,
pp. 60-62. 8. Livshiz A.L. Unipolarniy generator postoyannogo toka
[Unipolar DC generator]. Patent USSR, no.104347, 1951, 3 p. 9. Livshiz
A.L., Otto M.S. Impulsnaya electritehnika. Moscow, Energoatomizdat
Publ., 1983. 352 p. 10. Mende F.F. O fizicheskih osnovah unipolyarnoi
indukcii, Noviy tip unipolyarnogo generatora. Inzhenernaia fizika –
Engineering Physics, 2013, no.6, pp. 7-13. 11. Mende F.F. Mnogopolusniy unipolarniy generator peremennogo toka (Multipole unipolar AC
generator) Available at: http://fmnauka.narod.ru/UG.pdf (accessed 18
January 2013). 12. Mitkevich V.F. Magnitniy potok i ego preobrazovaniya. Moscow-Leningrad, Acad. of Sci. USSR Publ., 1946. 258 p.
13. Mihaylov-Mikulinskiy M.S. Electromagninie generatori periodicheskih impulsov promislennih chastot. Elektrichestvo – Electricity,
1951, no.11, pp. 12-14. 14. Parcel E. Electrichestvo i magnetism. Moscow, Nauka Publ., 1975. 440 p. 15. Faraday M. Izbrannie roboti po
electrichestvu. Moscow-Leningrad, Gosudarstvennoe ob’edinennoe
nauchno-tehnicheskoe izdatelstvo, 1939. 304 p. 16. Cholpan P.P. Fizyka.
Kyiv, Vyshcha shkola Publ., 2004. 567 p. 17. Enciklopedia dlya detey.
Fizika. vol.16, part2, Electrichestvo i magnetism. Termodinamika i
kvantovaya mechanika. Fizika yadra s elementarnyh chastic. Moscow,
Avanta Publ., 2001. 432 p.
Надійшла 25.01.2014
Кутковецький Валентин Якович, д.т.н., проф.,
Чорноморський державний університет їм. Петра Могили,
кафедра інформаційних технологій та програмних систем,
54003, Миколаїв, вул. 68 Десантників, 10,
тел/phone +38 0512 366578, e-mail: kb@kma.mk.ua
V.J. Kutkovetskyy
Petro Mohyla Black Sea State University
10, 68-Desantnykiv Street, Mykolaiv, 54003, Ukraine
The law of electromagnetic induction.
Mathematical models of the electromagnetic induction law
which do not take into account Faraday’s restrictions are not in
full accordance with the physical phenomenon and so they are
not laws. Their incomplete correspondence with real devices
results in such "paradoxes" as unlimited magnetic field of unipolar generators, infinite sizes of inductors for DC and AC machines modeled, and so on.
Key words – the laws of electromagnetic induction, Faraday,
Maxwell.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия,
1978. – 832 с.
2. Милых В.И., Полякова Н.В. Гармонический анализ
электромагнитных величин трехфазной обмотки статора
турбогенератора на основе классических и численнополевых методов // Технічна електродинаміка. – 2013. – №3.
– С. 40-49.
3. Bianchi Nicola. Electrical Machine Analysis Using Finite
Elements (Copyrighted Material) // CRC Press, Taylor & Francis Group, University of West Florida, 2005. – 276 p.
4. Милых
В.И.,
Полякова
Н.В.
Определение
электромагнитных параметров электрических машин на
основе численных расчетов магнитных полей //
Електротехніка і електромеханіка. – 2006. – № 2. – С. 40-46.
5. Зозулін Ю.В., Антонов О.Є., Бичік В.М., Боричевський
А.М., Кобзар К.О., Лівшиць О.Л., Ракогон В.Г., Роговий
І.Х., Хаймович Л.Л., Чередник В.І. Створення нових типів
та модернізація діючих турбогенераторів для теплових
електричних станцій. – Харків: ПФ "Колегіум", 2011.– 228
с.
6. Милых В.И., Полякова Н.В. Система направлений и
фазовых соотношений электромагнитных величин при
численных расчетах магнитных полей в турбогенераторе //
Електротехніка і електромеханіка. – 2011. – №5. – С. 33-38.
7. Милых В.И., Полякова Н.В. Расчетный и гармонический
анализ магнитных полей в активной зоне турбогенератора в
режиме нагрузки // Електротехніка і електромеханіка. –
2013. – №6. – С. 40-45.
8. Милых В.И., Полякова Н.В. Организация численного
расчета магнитного поля турбогенератора в режиме
нагрузки с обеспечением заданных его выходных
параметров // Електротехніка і електромеханіка. – 2012. –
№1. – С. 36-41.
9. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2
32 bit Executable (10 Oct 2010) [Электронный ресурс]:
Режим доступа: http://www.femm.info/wiki/Download.
10. Милых В.И., Полякова Н.В. Сравнительный анализ
переменного магнитного поля на поверхности ротора
турбогенераторов с разным числом зубцов статора в режиме
нагрузки // Технічна електродинаміка. – 2014. – №2. – С. 2936.
11. Титов В.В., Хуторецкий Г.М., Загородная Г.А.,
Вартаньян Г.П., Заславский Д.И., Смотров И.А.
Турбогенераторы. – Л.: Энергия, 1967. – 895 с.
12. Иванов-Смоленский А.В. Электромагнитные силы и
преобразование энергии в электрических машинах. – М.:
Высшая школа, 1989. – 312 с.
REFERENCES: 1. Voldek А.I. Elektricheskie mashiny [Electrical
machines]. Leningrad: Energiya Publ., 1978. 832 p. 2. Milykh V.I.,
Polyakova N.V. Harmonious analysis of electromagnetic sizes threephase winding of stators of turbogenerator on basis classic and numeral
field methods. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2013, no.3, pp. 40-49. 3. Bianchi Nicola. Electrical Machine Analysis Using Finite Elements (Copyrighted Material). CRC Press, Taylor &
Francis Group, University of West Florida, 2005. 276 p. 4. Milykh V.I.,
Polyakova N.V. Determination of the electromagnetic parameters of
electrical machines on the basis of the numeral calculations of the magnetic fields. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering
& electromechanics, 2006, no.2, pp. 40-46. 5. Yu.V. Zozulin, O.Ye.
Antonov, V.M. Bychik, A.M. Borychevs'kyy, K.O. Kobzar, O.L.
Livshyts', V.H. Rakohon, I.Kh. Rohovyy, L.L. Khaymovych, Cherednyk
V.I. Stvorennja novyh typiv ta modernizacija dijuchyh turbogeneratoriv
dlja teplovyh elektrychnyh stancij [Creation of new types and modernization of the existing turbogenerators for the thermal electric stations].
Kharkiv, PF "Kolehium" Publ., 2011. 228 p. 6. Milykh V.I., Polyakova
N.V. System of directions and phase relations of electromagnetic values
at the numeral calculations of the magnetic fields in turbogenerator.
Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2011, no.5, pp. 33-38. 7. Milykh V.I., Polyakova N.V. Calculated and harmonic analysis of the magnetic fields in the active zone
of the turbogenerator in the load mode. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2013, no.6, pp. 40-45.
8. Milykh V.I., Polyakova N.V. Organization of the numerical calculation of the magnetic field of turbogenerator in load mode with providing
of prescribed its output parameters. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka
– Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.1, pp. 36-41. 9.
Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2 32 bit Executable. Available at: http://www.femm.info/wiki/Download (accessed 10
October 2004). 10. Milykh V.I., Polyakova N.V. Comparative analysis
of the variable magnetic field on the surface of the rotor of turbogenerators with different numbers of stator teeth in the load condition.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2014, no.2,
pp. 29-36. 11. Titov V.V., Hutoreckij G.M., Zagorodnaja G.A., Vartan'jan G.P., Zaslavskij D.I., Smotrov I.A. Turbogeneratory [Turbogenerators]. Leningrad, Energiia Publ., 1967. 895 p. 12. Ivanov-Smolenskiy
А.V. Elektromagnitnye sily i preobrazovanie energii v elektricheskikh
mashinakh [Electromagnetic forces and energy conversion in electrical
machines]. Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1989. 312 p.
Поступила (received) 26.03.2014
Милых Владимир Иванович1, д.т.н., проф.,
Полякова Наталия Владимировна1, ассистент,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076514, e-mail: mvikpi@kpi.kharkov.ua
V.I. Milykh1, N.V. Polyakova1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Numerical field estimation of turbogenerator stator winding
shortening efficiency.
On the basis of numerical calculations of rotating magnetic
field, a turbogenerator is evaluated for cases of a shortened stator winding and a diametric one. The parameters compared are
the shape and harmonic composition of the winding EMF, the
alternating component of the magnetic field on the rotor surface,
and the electromagnetic torque ripple.
Key words – numerical-field method, turbogenerator, stator
winding, shortening, time functions, electromotive force,
alternating magnetic field on the rotor surface, electromagnetic torque ripple.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Правила устройства электроустановок / Мин-во топлива
и энергетики РФ – 6-е изд., с изм. и доп. – М.:
Главгосэнергонадзор, 1999. – 608 с.
2. СТО 56947007-29.240.044-2010. Методические указания
по обеспечению электромагнитной совместимости на
объектах электросетевого хозяйства. – М.: ОАО "ФСК
ЕЭС", 2010. – 147 с.
3. Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства
электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 400 с.
4. Руководящие
указания
по
проектированию
заземляющих устройств электрических станций и
подстанций напряжением 3-750 кВ переменного тока. – М.:
Энергосетьпроект. №12740 тм. – т1. 1987.
5. Коструба
С.И.
Новый
способ
выравнивания
электрических
потенциалов
в
зоне
заземления
электроустановки // Электричество. – 1970. – №12. – С. 77-
80.
6. Коструба С.И. К расчету заземлителей электроустановок
с эффективно-заземленной нейтралью // Электрические
станции. – 2004. – №6. – С. 55-60.
7. Нижевский В.И., Нижевский И.В. Исследование
электрического поля в грунте в окрестностях кольцевого
заземлителя // Восточно-Европейский журнал передовых
технологий. – 2008. – №3/4(33). – С. 54-57.
REFERENCES: 1. Pravila ustrojstva elektroustanovok [Rules of the
device electroinstallations]. Moscow, Glavgosenergonadzor Publ., 1999.
608 p. 2. STO 56947007-29.240.044-2010. Metodicheskie ukazanija po
obespecheniju elektromagnitnoj sovmestimosti na ob'ektah elektrosetevogo hozjajstva [Methodical instructions on ensuring electromagnetic compatibility on objects of electronetwork economy]. Moscow, JSC
FGC UES Publ., 2010. 147 p. 3. Burgsdorf V.V., Yakobs A.I. Zazemlyayushchie ustroystva elektroustanovok [Grounding device of electrical
installations]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 400 p. 4.
Rukovodjashhie ukazanija po proektirovaniju zazemljajushhih ustrojstv
elektricheskih stancij i podstancij naprjazheniem 3-750 kV peremennogo
toka [Guidelines on design of grounding devices of power plants and
substations of 3-750 kV of alternating current]. Moscow, Energosetproyekt Publ., 1987, no.12740tm, vol.1. 5. Kostruba S.I. Novyj
sposob vyravnivanija elektricheskih potencialov v zone zazemlenija
elektroustanovki [A new way of alignment of electric potentials in a
zone of grounding of electroinstallation]. Elektrichestvo – Electricity,
1970, no.1, pp. 77-80. 6. Kostruba S.I. K raschetu zazemlitelej elektroustanovok s effektivno-zazemlennoj nejtral'ju [To calculation of
grounding conductors of electroinstallations with effective the grounded
neutral]. Elektricheskie stantsii – Power Plants, 2004, no.6, pp. 55-60. 7.
Nizhevskyi V.I., Nizhevskyi I.V. Issledovanie jelektricheskogo polja v
grunte v okrestnostjah kol'cevogo zazemlitelja [Research of electric field
in soil in vicinities of a ring grounding conductor]. VostochnoEvropejskij zhurnal peredovyh tehnologij – East European Journal of
Enterprise Technologies, 2008, no.3/4 (33), pp. 54-57.
Поступила (received) 12.04.2014
Нижевский Илья Викторович1, инженер,
Нижевский Виктор Ильич1, доц., к.т.н.,
Шишигин Сергей Леонидович2, проф., д.т.н.,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076977, e-mail: nivich1@mail.ru,
2 Вологодский государственный университет,
160000, Россия, Вологда, ул. Галкинская, 3,
тел/phone +7 8172 725093
I.V. Nizhevskyi1, V.I. Nizhevskyi1, S.L. Shishigin2
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
2
Vologda State University
3, Galkinskaya Str., Vologda, 160000, Russia
Research on electric potentials alignment on the ground
surface within the grounding conductor territory.
Results of research on distribution of electric potentials on the
earth surface in the territory with a grounding conductor are
analyzed. It is shown that potential over the center of a square
grounding conductor can be higher than that over the electrode.
It is suggested to estimate the limit size of the cell of a complex
net grounding conductor depending on the depth of its laying. It
is found that a two-level design of the grounding conductor reduces touch voltage. Novelty of the results consists in application of a mathematical model to investigating electric characteristics of a two-level grounding conductor versus its laying depth.
Key words – research, grounding device, square grounding
conductor, complex net grounding conductor, touch voltage,
potential.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рудаков
В.В.
Стан
та
тенденції
розвитку
високовольтних імпульсних конденсаторів // Вісник НТУ
"ХПІ". – 2009. – №39. – С. 146-154.
2. Ермилов
И.В.
Современные
импульсные
высоковольтные конденсаторы с пленочным диэлектриком
// Электронные компоненты. – 2005. – №4. – С. 47-55.
3. Ратахин Н.А., Жарова Н.В., Лавринович И.В. Разработка
сильноточных импульсных конденсаторов на 100 кВ //
Физика импульсных разрядов в конденсированных средах:
Материалы XIV междунар. науч. конф. – Николаев. – 2009.
– С. 140-142.
4. Гребенников И.Ю., Гунько В.И., Дмитришин А.Я.,
Онищенко Л.И., Швец И.С. О повышении удельных
энергетических характеристик и ресурса высоковольтных
импульсных конденсаторов // Электротехника. – 2005. –
№12. – С. 47-51.
5. Гребенников И.Ю., Гунько В.И., Дмитришин А.Я.,
Михайлов И.Г., Онищенко Л.И., Фещук Т.А. Исследование
зависимости
ресурса
высоковольтных
импульсных
конденсаторов с плёночным диэлектриком от режимов
эксплуатации // Электротехника. – 2006. – №6. – С. 36-41.
REFERENCES: 1. Rudakov V.V. Condition and development tendencies of high-voltage pulse capacitors. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of
NTU "KhPІ", 2009, no.39, pp. 146-154. 2. Ermilov E.V. Modern pulsed
high-voltage capacitors with dielectric film. Elektronnye komponenty –
Electronic Components, 2005, no.4, pp. 47-55. 3. Ratakhin N.A., Zharova N.V., Lavrinovich N.V. Development of 100 kV high-current pulse
capacitors. Fizika impulsnykh razryadov v kondensirovannykh sredakh:
Materialy XIV mezhdunarodnoj nauchnoj konferentsii. [Physics of
pulsed discharges in condensed matter: Proceedings of XIV Int. Sci.
Conf.]. Nikolaev, 2009, pp. 140-142. 4. Grebennikov I.Yu., Gun’ko V.I.,
Dmitrishin A.Ya., Onishchenko L.I., Shvets I.S. About increase of the
specific power characteristics and resource of high- voltage pulse condensers. Elektrotekhnika – Electrical Engineering, 2005, no.12, pp. 4751. 5. Grebennikov I.Yu., Gun’ko V.I., Dmitrishin A.Ya., Mikhajlov
I.G., Onishchenko L.I., Feshchuk T.A. Research resource dependencies
high-voltage pulse capacitors with film dielectric modes of operation.
Elektrotekhnika – Electrical Engineering, 2006, no.6, pp. 36-41.
Поступила (received) 12.12.2013
Гунько Виктор Иванович1, зав. сектором,
Дмитришин Алексей Ярославович1, м.н.с.,
Онищенко Лидия Ивановна1, зав. сектором,
Перекупка Инна Андреевна1, инж.-констр. I кат.,
Топоров Сергей Олегович1, вед. инженер,
1 Институт импульсных процессов и технологий
НАН Украины,
54018, Николаев, пр. Октябрьский, 43-А,
тел/phone +38 0512 587136, e-mail: dphc@iipt.com.ua
V.I. Gun’ko1, A.Ya. Dmitrishin1, L.I. Onishchenko1,
I.A. Perekupka1, S.O. Toporov1
1
Institute of pulse processes and technologies of NAS of Ukraine
43-A, Zhovtnevy Avenue, Mykolayiv, 54018, Ukraine
Creation of high-voltage pulse capacitors on the basis
of a composite film dielectric.
Research into feasibility of designing high-voltage pulse capacitors based on composite film dielectric systems is presented.
Key words – high-voltage pulse capacitor, film dielectric
system, design elements.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Правила улаштування електроустановок. Розділ 1.
Загальні правила. Глава 1.7. Заземлення і захисні заходи від
ураження електричним струмом [Чинний від 29.06.2011]. –
К.: Міненерговугілля України, 2011. – 72 с. – (Національний
стандарт України).
2. Випробування та контроль пристроїв заземлення
електроустановок. Типова інструкція. СОУ 31.2-21677681-
19:2009 [Чинний від 29.03.2010]. – К.: Мінпаливенерго
України, 2010. – 54 с. – (Національний стандарт України).
3. Борисов Р.К., Колиушко Г.М., Гримуд Г.И. Методика
исследования
заземляющих
устройств
объектов
электроэнергетики // Энергетика и электрификация. – 2000.
– №4. – С. 29-32.
4. Колиушко Г.М., Доценко В.И., Колиушко Д.Г.,
Недзельский О.С. Измерительный комплекс для проведения
диагностики
состояния
заземляющих
устройств
электроэнергообъектов // Вісник НТУ "ХПІ". Серія:
Електроенергетика i перетворююча техніка. – 2002. – №7. –
С. 157-166.
5. Резинкин О.Л., Колиушко Д.Г. Индукционный датчик
для диагностики контуров заземления высоковольтных
подстанций // Энергетика и электрификация. – 1999. – №8. –
С. 36-39.
6. Кандаев В.А., Свешников Н.Ю. Метод определения
контакта между вертикальным элементом и сеткой контура
заземления // Первая Российская конференция по
заземляющим устройствам: сборник докл. – Новосибирск,
2002. – С. 149-155.
7. Коструба С.И. Измерение электрических параметров
земли и заземляющих устройств.– М.: Энергоатомиздат,
1983. – 168 с.
8. Заборовский
А.И.
Электроразведка.
–
М.:
Гостоптехиздат, 1963. – 424 с.
9. Акуленко С.А., Березина С.А., Бобачев А.А.
Электроразведка методом сопротивлений. Под ред. В.К.
Хмелевского и В.А. Шевнина. – М.: Изд-во МГУ, 1994. –
160 с.
10. Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства
электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 400 с.
11. Колесников В.П. Основы интерпретации электрических
зондирований. – М.: Научный мир, 2007. – 248 с.
12. Балков
Е.В.,
Панин
Г.Л.,
Манштейн
Ю.А.
Электротомография: аппаратура, методика и опыт
применения [Электронный ресурс]. – Новосибирск: инс-т
нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО
РАН,
2010.
–
21
с.
–
Режим
доступа:
http://www.nemfis.ru/etom.pdf.
13. Hördt. A. Praktikumsunterlagen Angewandte Geophysik
und Geoelektrik. – Technische Universität Braunschweig
Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik. – 2006. –
11 s.
14. Шевнин В.А., Колесников В.П. Оценка глубинности
ВЭЗ для однородной и слоистой среды [Электронный
ресурс] // Электронный журнал ГЕОразрез. – 2011. – №1(8).
– С. 1-9. – Режим доступа: http://www.georazrez.ru/
download/2011/08/Shevnin-Otcenka_glubinnosti_VEZ.pdf.
15. Руденко С.С., Коліушко Д.Г. Авторське свідоцтво
України № 47198 від 14.01.2013. Компьютерная программа
интерпретации результатов вертикального электрического
зондирования "ВЭЗ-3".
16. Руденко С.С., Коліушко Д.Г. Авторське свідоцтво
України № 47469 від 28.01.2013. Компьютерная программа
автоматической интерпретации результатов вертикального
электрического зондирования "ВЭЗ-2-Авто".
17. Линк И.Ю., Колиушко Д.Г., Колиушко Г.М.
Математическая
модель
неэквипотенциального
заземляющего устройства подстанции, размещенного в
двухслойном грунте // Электронное моделирование. – 2003.
– Т.25. – №2. – С. 99-111.
18. Колиушко Д.Г., Руденко С.С. Электрическое поле
точечного источника тока в земле с трехслойной структурой
// Электронное моделирование. – 2011. – Т.33. – №6. – С.
101-111.
REFERENCES: 1. Pravila ulashtuvannya elektroustanovok. Rozdil 1.
Zagal'nі pravila. Glava 1.7 Zazemlennya і zakhisnі zakhodi vіd ura-
zhennya elektrichnim strumom [Rules of the device electroinstallations.
Chapter 1. General rules. Grounding and protective measures against
electric shock]. Kyiv, Mіnenergovugіllya Ukrayiny Publ., 2011. 72 p. 2.
Viprobuvannya ta kontrol' pristroyiv zazemlennya elektroustanovok.
Tipova іnstruktsіya. SOU 31.2-21677681-19:2009 [Test and control
devices, electrical grounding. Standard instruction. SOU 31.221677681-19:2009]. Kyiv, Mіnenergovugіllya Ukrayiny Publ., 2010. 54
p. 3. Borisov R.K., Koliushko G.M., Grimud G.I. Technique to study the
ground grids of electric power facilities. Energetika i elektrifikatsiya –
Energy and Electrification, 2000, no.4, pp. 29-32. 4. Koliushko G.M.,
Dotsenko V.I., Koliushko D.G., Nedzel'skii O.S. Measuring system for
diagnosis of the state of ground grids of electric facilities. Visnyk NTU
"KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2002, no.7, pp. 157-166. 5. Rezinkin
O.L., Koliushko D.G. Inductive sensor for the diagnosis of high-voltage
substation grounding. Energetika i elektrifikatsiya – Energy and Electrification, 1999, no.8, pp. 36-39. 6. Kandaev V.A., Sveshnikov N.Yu.
Method for determination of contact between the vertical element and
the grid circuit grounding Pervaya Rossiiskaya konferentsiya po zazemlyayushchim ustroistvam: sbornik dokl [First Russian Conference on
ground grids: collection of reports]. Novosibirsk, 2002, pp. 149-155. 7.
Kostruba S.I. Izmerenie elektricheskikh parametrov zemli i zazemlyayushchikh ustroistv [Measurement of electrical parameters of earth and
ground grids]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1983. 168 p. 8. Zaborovskii A.I. Elektrorazvedka [Electroinvestigation]. Moscow,
Gostoptekhizdat Publ., 1963. 424 p. 9. Khmelevskoy V.K., Shevnin
V.A. Elektrorazvedka metodom soprotivlenii [Geoelectrical resistivity],
Moscow, MGU Publ., 1994. 160 p. 10. Burgsdorf V.V., Yakobs A.I.
Zazemlyayushchie ustroystva elektroustanovok [Grounding device of
electrical installations]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 400 p.
11. Kolesnikov W.P. Osnovy interpretatsii elektricheskikh zondirovanii
[Fundamentals of electrical sounding interpretation]. Moscow, Nauchnyi
mir Publ., 2007. 248 p. 12. Balkov E.W., Panin G.L., Manshtein Yu.A.
Elektrotomografiya: apparatura, metodika i opyt primeneniya (Elektrotomografiya: equipment, technique and experience using) Available at: http://www.nemfis.ru/etom.pdf (accessed 5 November 2013). 13.
Hördt A. Praktikumsunterlagen Angewandte Geophysik und
Geoelektrik. Technische Universität Braunschweig Institut für
Geophysik und extraterrestrische Physik, 2006. 11 p. 14. Shevnin V.A.,
Kolesnikov W.P. Otsenka glubinnosti VEZ dlya odnorodnoi i sloistoi
sredy [Rating depth VES for the uniform and layered medium]. Elektronnyi zhurnal "GEOrazrez" – Electronic Journal "GEORazrez". ,
2011,
no.1(8),
pp.
1-9.
Available
at:
http://www.georazrez.ru/download/2011/08/ShevninOtcenka_glubinnosti_VEZ.pdf (accessed 10 November 2013). 15.
Rudenko S.S., Kolіushko D.G. Komp'yuternaya programma avtomaticheskoi interpretatsii rezul'tatov vertikal'nogo elektricheskogo
zondirovaniya "VEZ-3" [Computer software for the interpretation of
vertical electrical sounding "VEZ-3"] Certificate of Authorship, UA,
no.47198, 2013 16. Rudenko S.S., Kolіushko D.G. Komp'yuternaya
programma avtomaticheskoi interpretatsii rezul'tatov vertikal'nogo
elektricheskogo zondirovaniya "VEZ-2-Avto" [Computer software for
the interpretation of vertical electrical sounding "VEZ-2-Auto"] Certificate of Authorship, UA, no.47469, 2013. 17. Link I.Yu., Koliushko
D.G., Koliushko G.M. A mathematical model is not an equipotential
ground grids substation placed in a double layer Electronnoe modelirovanie – Electronic modeling, 2003, vol.25, no.2, pp. 99-111. 18. Koliushko D.G., Rudenko S.S. Electric field of a point source of current in
the ground with a three-layer structure Electronnoe modelirovanie –
Electronic modeling, 2011, vol.33, no.6, pp. 101-111.
Поступила (received) 02.06.2014
Колиушко Георгий Михайлович1, к.т.н., с.н.с.,
Колиушко Денис Георгиевич1, к.т.н., с.н.с.,
Руденко Сергей Сергеевич1, аспирант, м.н.c.,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
e-mail: nio5_molniya@ukr.net
G.M. Koliushko1, D.G. Koliushko1, S.S. Rudenko1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
On the problem of increasing computation accuracy for rated parameters of active electrical installation ground grids.
In the paper, factors having effect on computation accuracy of
ground grid rated parameters are analyzed. Directions and techniques for increasing the rated parameter computation accuracy
are suggested. The techniques consist in improvement of both
experimental and computational stages of electromagnetic diagnostics of the ground system condition.
Key words – ground grid, mathematical model, three-layer
geoelectric structure.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бажинов А.В., Батыгин Ю.В., Чаплыгин Е.А.
Использование энергии импульсных магнитных полей в
автомобильной промышленности // Сб. научных трудов
Харьковского национального автомобильно-дорожного
университета. – Харьков. – 2005. – №16. – С. 349-353.
2. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т.
Физические основы возможных направлений развития
магнитно-импульсной обработки тонкостенных металлов //
Електротехніка і електромеханіка. – 2004. – №2. – С. 80-84.
3. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т.
Импульсные магнитные поля для прогрессивных
технологий. Т.1. Импульсные магнитные поля для
прогрессивных технологий. Издание второе, перераб. и доп.
Под общ. ред. д.т.н., проф. Батыгина Ю.В. – Харьков: изд-во
МОСТ-Торнадо, 2003. – 284 с.
4. Хавин В.Л., Чаплыгин Е.А., Шиндерук С.А.
Экспериментальное исследование механических процессов
при образовании и удалении лунок в стальных пластинах,
имитирующих
кузовное
покрытие
автомобиля
//
Автомобиль и электроника. Современные технологии. –
Харьков: ХНАДУ, 2013. – №4. – C. 129-134.
REFERENCES: 1. Bazhinov A.V., Batygin Yu.V., Chaplygin E.A.
Ispol'zovanie energii impul'snykh magnitnykh polei v avtomobil'noi
promyshlennosti [Using the energy of pulsed magnetic fields in the
automotive industry]. Sbornik nauchnykh trudov Khar'kovskogo
natsional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta [Collection of
scientific works of Kharkov National Automobile and Highway University], 2005, vol.16, pp .349-353. 2. Batygin Yu.V., Lavinsky V.I.,
Khimenko L.T. The physical bases of the magnetic fields energy technological applications for the thin-walled metal working. Elektrotekhnika i
elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2004,
no.2, pp. 80-84. 3. Batygin Yu.V., Lavinsky V.I., Khimenko L.T. Impul'snye magnitnye polia dlia progressivnykh tekhnologii. Tom 1. Impul'snye magnitnye polia dlia progressivnykh tekhnologii [Pulsed magnetic fields for advanced technologies. Vol.1. Pulsed magnetic fields for
advanced technologies]. Kharkiv, МОSТ-Тоrnаdо Publ., 2003. 284 p. 4.
Havin V.L., Chaplygin Е.А., Shinderuk S.A. Eksperimental'noe issledovanie mekhanicheskikh protsessov pri obrazovanii i udalenii lunok v
stal'nykh plastinakh, imitiruiushchikh kuzovnoe pokrytie avtomobilia
[Experimental researches of mechanical processes formation and removal of hole in a steel sheet simulates the car body]. Avtomobil i elektronika. Sovremennye tehnologii. – Vehicle and Electronics. Innovative Technologies, 2013, no.4, pp. 129-134. Available at:
http://www.khadi.kharkov.ua/index.php?id=2118 (Accessed 27 March
2014).
Поступила (received) 27.03.2014
Бондаренко Александр Юрьевич1, к.т.н., доц.,
Финкельштейн Владимир Борисович2, д.т.н., проф.,
Степанов Александр Александрович3, к.ф-м.н., доц.,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076052, e-mail: kafedraIEF@gmail.com,
2 Харьковский национальный университет
городского хозяйства им. А.Н. Бекетова,
61002, Харьков, ул. Маршала Бажанова, 17,
тел/phone +38 057 7073316,
e-mail: barbashova1987@gmail.com,
3 Харьковский
национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 057 7073727, e-mail: aas_1945@mail.ru
A.Yu. Bondarenko1, V.B. Finkelshtein2, A.A. Stepanov3
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
2
O.M. Beketov Kharkiv National University of Municipal Economy
17, Marshala Bazhanova Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
3
Kharkiv National Automobile and Highway University
25, Petrovskogo Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Experimental approbation of an electrodynamic direct
electric system for external automobile body repair.
The article presents results of experimental research on an electrodynamic system with direct current flow for external automobile body repair. A possibility of specifying the direction of
increasing magnetic pulse attraction force action efficiency is
shown. Operability of the external magnetic pulse flattening tool
introduced is shown.
Key words – external automobile body repair straightening,
direct current flow, magnetic pulse attraction.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная
мощность. Качество электроэнергии. – М.: ЭНАС, 2009. –
456 с.
2. Лохов С.М. Энергетические составляющие мощности
вентильных преобразователей: учебное пособие. Ч.1. –
Челябинск: ЮУрГУ, 1999. – 106 с.
3. Бурлака В.В., Поднебенная С.К., Дьяченко М.Д. Обзор
методов управления активными фильтрами // Вісник ПДТУ.
– 2011 – №22.
4. Juan YY. Dixon, Sebastian Tepper M., Luis Morаn T. Analysis and evaluation of different modulation techniques for active
power filters. IEEE, Chile, 1994, no.5/94, pp. 894-900.
5. Волков А.В., Скалько Ю.С. Потери мощности в системе
"Автономный инвертор напряжения с широтно-импульсной
модуляцией
–
асинхронный
двигатель"
//
Электромашиностроение и электрооборудование. – Одесса:
ОНПУ. – 2006. – №66 – С. 309-310.
6. Пат. 44892 U Україна. МПК (51) Н02Р 7/00, Н02Р 21/00.
Спосіб векторного регулювання струму на стороні змінного
струму трифазного чотириквадрантного перетворювача /
О.В. Волков, В.О. Волков, М.Л. Антонов – №200900025
Заявлено 05.01.09; Опубл. 26.10.09. Бюл. №20. – 38 с.
7. Домнин И.Ф. Полупроводниковые компенсаторы
неактивных составляющих полной мощности: автореф. дис.
... д. техн. наук: 05.09.12 / Домнин Игорь Феликсович; НТУ
"ХПИ". – Х., 2008. – 36 с.
REFERENCES: 1. Zhelezko Yu.S. Poteri elektroenergii. Reaktivnaia
moshchnost'. Kachestvo elektroenergii [Electricity losses. Reactive
power. power quality]. Moscow, ENAS Publ., 2009. 456 p. 2. Lokhov
S.M. Energeticheskie sostavliaiushchie moshchnosti ventil'nykh
preobrazovatelei: uchebnoe posobie. Ch.1 [Energy components for
power rectifier converters: study guide. Part 1]. Chelyabinsk, South Ural
State University Publ., 1999. 106 p. 3. Burlaka V.V., Podnebennaia
S.K., D'iachenko M.D. Obzor metodov upravleniia aktivnymi fil'trami
[Review of active filters control methods]. Visnyk Pryazovs'kogo
derzhavnogo tehnichnogo universytetu – Bulletin of Pryazovskyi State
Technical University, 2011, no.22. 4. Juan YY. Dixon, Sebastian Tepper
M., Luis Morаn T. Analysis and evaluation of different modulation
techniques for active power filters. IEEE, Chile, 1994, no.5/94, pp. 894900. 5. Volkov A.V., Skalko Yu.S. Power losses in system "voltage
source inverter with pulse-width modulation – induction motor". Elektromashinostroenie i elektrooborudovanie – Electrical machinebuilding and electrical equipment, 2006, no.66, pp. 309-310. 6. Volkov
O.V., Volkov V.O., Antonov M.L. Sposob vektornogo regulirovaniia
toka na storone peremennogo toka trekhfaznogo chetyrekhkvadrantnogo
preobrazovatelia [Method for vector control of current for AC side of
three-phase four-quadrant converter]. Patent UA, no.44892, 2009. 7.
Domnin
I.F.
Poluprovodnikovye
kompensatory
neaktivnykh
sostavliaiushchikh polnoi moshchnosti. Autoref. diss. dokt. techn. nauk
[Semiconductor components inactive compensators apparent power.
Abstracts dr. techn. sci. diss.]. Kharkiv, 2008. 36 p.
Надійшла (received) 05.12.2013
Власенко Руслан Володимирович1, аспірант,
Бялобржеський Олексій Володимирович1, к.т.н., доц.,
1 Кременчуцький національний університет
ім. Михайла Остроградського,
39600, Полтавська обл., Кременчук, вул. Першотравнева,
20,
тел/phone +38 066 7588712,
е-mail: vla-ruslan@yandex.ru, seemAl@kdu.edu.ua
R.V. Vlasenko1, O.V. Bialobrzeski1
1
Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University
20, Pershotravneva Str., Kremenchuk, Poltava region, 39600, Ukraine
A predictive control algorithm for an active three-phase
power filter.
The paper deals with grid connection circuits for active filters,
structures of active power filter control systems, and methods
based on full capacity components determination. The existing
structures of active power filter control and control algorithm
adjustment for valve commutation loss reduction are analyzed.
A predictive control algorithm for an active three-phase power
filter is introduced.
Key words – active power filter, predictive control, P-Q theory, reactive power compensation, modulation techniques.
5-2014
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://www.electrolibrary.info/history/histroryakkumul.html.
2. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов.
– М.: Русские словари, 2004. – 957 с.
3. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 1. −
Харьков: Изд-во "НТМТ", 2011. − 311 с.
4. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 2: Теория
электрофизических эффектов и задач. − Харьков: Изд-во
"Точка", 2010. − 407 с.
5. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 1: Электрофизика и
выдающиеся физики мира. − Харьков: Изд-во НТУ "ХПИ",
2008. − 252 с.
6. http://akbgen.ru/istoriya.
7. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред.
В.К. Тартаковский. − Киев: Наукова думка, 1989. − 864 с.
8. http://www.rusactive.ru/history/oneinvention/accumulator.
9. http://www.dryfit.ru/1.php.
10. http://ledbattery.blogspot.com/2011/08/blog-post.html.
11. http://www.xard.ru/post/10300.
12. http://ru.wikipedia.org/wiki/Химический_источник_тока.
13. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные
поля. − М.: Мир, 1972. − 391 с.
14. Орлов В.А. Малогабаритные источники тока. − М.:
Высшая школа, 1970. − 296 с.
15. Скляренко В.М., Сядро В.В. Открытия и изобретения. −
Харьков: Веста, 2009. − 144 с.
16. http://batteryinfo.ru/tag/джон-ф-даниель.
REFERENCES: 1. Available at: http://www.electrolibrary.info/history/
histroryakkumul. html (accessed 03 August 2012). 2. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov [Large illustrated dictionary of foreign
words]. Moscow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. 3. Baranov M.I.
Antologiia vydaiushchikhsia dostizhenii v nauke i tekhnike: Monografiia
v 2-kh tomakh. Tom 1. [An anthology of outstanding achievements in
science and technology: Monographs in 2 vols. Vol.1]. Kharkov, NTMT
Publ., 2011. 311 p. 4. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki:
Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kniga 2: Teorija elektrofizicheskih
effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols.
Vol.2, Book 2: The theory of electrophysical effects and tasks]. Kharkov, Tochka Publ., 2010. 407 p. 5. Baranov M.I. Izbrannye voprosy
elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kn. 1: Teorija elektrofizicheskih effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.2, Book 1: The theory of electrophysical effects
and tasks]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2009. 384 p. 6. Available at:
http://akbgen.ru/istoriya (accessed 07 August 2012). 7. Kuz'michev V.E.
Zakony i formuly fiziki [Laws and formulas of physics]. Kiev, Naukova
Dumka
Publ.,
1989.
864
p.
8.
Available
at:
http://www.rusactive.ru/history/oneinvention/accumulator (accessed 08
August 2012). 9. Available at: http://www.dryfit.ru/1.php (accessed 09
August 2012). 10. Available at: http://ledbattery.blogspot.com/2011/08/
blog-post.html (accessed 11 August 2012). 11. Available at:
http://www.xard.ru/post/10300
(accessed
10
August
2012).
12. Khimicheskii istochnik toka (Chemical source of current) Available at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Химический источник тока (accessed 10
August 2012). 13. Knopfel' G. Sverkhsil'nye impul'snye magnitnye polia
[Ultrastrong pulsed magnetic fields]. Moscow, Mir Publ., 1972. 391 p.
14. Orlov V.A. Malogabaritnye istochniki toka polia [Small sources of
current]. Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1970. 296 p. 15. Skljarenko
V.M., Sjadro V.V. Otkrytija i izobretenija [Discoveries and inventions].
Kharkov, Vesta Publ., 2009. 144 p. 16. Available at:
http://batteryinfo.ru/tag/джон-ф-даниель (accessed 10 August 2012).
Поступила (received) 31.08.2012
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с.,
НИПКИ "Молния"
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya"
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine
An anthology of outstanding achievements in science
and technology. Part 22: Invention of electric energy
accumulators.
A brief essay on the history of inventing the main types of
accumulators that store and supply electric energy to consumers
is given.
Key words – history, invention, electric energy accumulators.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Bhushan B. Introduction to Tribology. Second Edition. John
Wiley & Sons, 2013. − 711 p.
2. Безпрозванних Г.В. Бойко А.М. Електростатичні
процеси в силових кабелях // Електротехніка і
електромеханіка. – 2013. − №4. − С. 27-31.
3. Безпрозванних Г.В., Бойко А.М. Експериментальне
визначення трибоелектричного потенціалу в неекранованих
та екранованих кабелях // Електротехніка і електромеханіка.
– 2012. − №3. – С. 56-60.
4. Безпрозванних Г.В. Бойко А.М. Трибоелектричний
ефект в електроізоляційних конструкціях // Тези доповідей
ХХ міжн.-практ. конф., Ч.2. 15-17 травня 2012 р., Харків,
НТУ "ХПІ", 324 с.
5. Бойко А.Н. Дрейф во времени емкости и тангенса угла
диэлектрических
потерь
неэкранированных
и
экранированных сетевых кабелей // Вісник НТУ "ХПІ". –
2013. − №42(948). – С. 65-68.
6. Беспрозванных
А.В.
Термо-трибо-электрический
потенциал для оценки старения полимерной изоляции //
Вестник НТУ "ХПИ". – 2009. – №27. – С. 16-24.
7. Безпрозванних Г.В., Бойко А.М. Патент України на
корисну модель №83470. Спосіб визначення старіння
полімерної ізоляції екранованого багатожильного кабелю
UA MПК (2013.01) G01B 1/00 H01B 9/00 H01B 11/00. Публ.
10.09.2013, бюл. №17.
REFERENCES: 1. Bhushan B. Introduction to Tribology. Second
Edition. John Wiley & Sons Publ., 2013. 711 p. 2. Bezprozvannych
G.V., Boyko A.M. Electrostatic processes in power cables. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2013, no.4, pp. 27-31. 3. Bezprozvannych G.V., Boyko A.M.
Experimental determination of triboelectric potential in unshielded and
shielded network cables. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.3, pp. 56-60. 4. Bezprozvannych G.V. Boyko A.M. Triboelectric effect in electrical design.
Anotatsії dopovіdei 20 Mіzhn. nauk.-prakt. konf. "Іnformatsіinі
tekhnologії: nauka, tekhnіka, tekhnologіia, osvіta, zdorov'ia" [Abstracts
of 20th Int. Sci.-Pract. Conf. "Information technology: science, engineering, technology, education and health"]. Kharkov, 2012, p. 324. 5.
Boyko A.N. Drift in time capacity and dielectric loss tangent of unshielded and shielded network cables. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of
NTU "KhPІ", 2013, no.42(948), pp. 65-68. 6. Besprozvannykh A.V.
Thermo-triboelectric potential to assess aging polymeric insulation.
Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2009, no.27(948), pp.
16-24. 7. Bezprozvannych G.V., A.M. Boyko Sposіb viznachennia
starіnnia polіmernoї іzoliatsії ekranovanogo bagatozhil'nogo kabeliu
[Method of determining the aging of polymeric insulation shielded multicore cable]. Patent UA, no.83470, 2013.
Поступила (received) 21.07.2014
Беспрозванных Анна Викторовна1, д.т.н., проф.,
Бойко Антон Николаевич1, аспирант,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: bezprozvannych@kpi.kharkov.ua
A.V. Bezprozvannych1, A.N. Boyko1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Contact potential difference as a measure of power cable
polymer insulation aging.
The paper shows dynamics of changing contact potential difference
in power cables with cross-linked polyethylene insulation in the
initial state and after additional thermal-radiation aging. The cable
metal elements grounding is proposed to do before measurements
in order to reduce the degree of surface charges action. It is experimentally revealed that the contact potential difference is a sensitive indicator of polymer insulation aging (oxidation) processes.
Key words – contact potential difference, power cables,
thermal-radiation aging, surface charges, polymer insulation
oxidation.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Техніка і електрофізика високих напруг / за ред. В.О.
Бржезицького та В.М. Михайлова. Харків, Торнадо, 2005. –
930 с.
2. Беспрозванных А.В. Гигроскопическое увлажнение
телефонного кабеля с полиэтиленовой оболочкой //
Електротехніка і електромеханіка. – 2005. – №4. – С. 40-44.
3. Кри С., Кьелквист Е., Шувалов М.Ю., Овсиенко В.Л.,
Колосков Д.В. Электрическая прочность и развитие водных
триингов в образцах миниатюрных кабелей с изоляцией из
сшитого полиэтилена с различным содержанием добавки,
препятствующей развитию триингов // Кабели и провода. –
2011 – №6. – С. 3-7.
4. Щерба А.А., Перетятко Ю.В. Моделирование
неоднородных электрических полей в высоковольтной
твердой
полимерной
изоляции
с
гетерогенными
микровключениями // Вісник Національного університету
"Львівська політехніка". – 2007. – №597. – С. 123-129.
5. Щерба А.А., Перетятко Ю.В., Золотарев В.М.
Моделирование электрических полей и расчет объемов с
критической напряженностью в полимерной изоляции
высоковольтных
кабелей
и
СИП
//
Технічна
електродинаміка. – 2008. – №2. – C. 113-119.
6. Щерба А.А., Золотарев В.М., Перетятко Ю.В., Ершов
С.Е., Скиба Б.А. Анализ закономерностей возмущения
электрического
поля
в
полимерной
изоляции
совокупностью близко расположенных водных и
воздушный микровключений // Технічна електродинаміка. –
2009. – №3. – С. 64-67.
7. Шидловский А.К., Щерба А.А., Подольцев А.Д.,
Кучерявая И.Н., Золотарев В.М. Математическая модель и
методика численного расчета неоднородного электрического
поля и нагрева полиэтиленовой изоляции высоковольтных
силовых
кабелей
при
возникновении
дендритных
микроканалов // Технічна електродинаміка. – 2006. – №4. – С.
116-120.
8. Щерба А.А., Щерба М.А. Моделирование и анализ
электрического поля в диэлектрической среде, возмущенного
проводящими микровключениями разных размеров и
конфигураций // Технічна електродинаміка. – 2010. – №6. – C.
3-9.
9. Колечицкий
Е.С.
Численный
метод
расчета
осесимметричных
электростатических
полей
//
Электричество. - 1972. - №7. - С. 57-61.
10. Тозони О.В. Метод вторичных источников в
электротехнике. М.: Энергия, 1975. – 295 с.
11. Набока Б.Г. Расчеты электростатических полей в
электроизоляционной технике: учебное пособие для студентов
электроэнергетических специальностей. – К: ИСДО, 1995. –
120 с.
12. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для
научных работников и инженеров. – М.: Наука, 1973.
13. Набока Б.Г., Беспрозванных А.В. Методические
указания к решению задач оптимизации конструкций
высоковольтных изоляционных промежутков по курсу
"Расчет и конструирование изоляции". – Х., 1988. – 30 с.
14. Беспрозванных А.В. Сильное электрическое поле и
частичные разряды в многожильных кабелях // Технічна
електродинаміка. – 2010. – №1. – С. 23-29.
REFERENCES: 1. Brzhezycz'kyj V.O., Myhajlov V.M. Tekhnika i
elektrofizyka vysokykh napruh [Technics and Electrophysics of High
Voltages]. Kharkov, Tornado Publ., 2005. 930 p. 2. Bezprozvannych
G.V. Hygroscopic humidifying of a polyethylene-sheathed telephone
cable. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2005, no.4, pp. 40-44. 3. Kry S., K’elkvyst E., Shuvalov M.Yu., Ovsienko V.L., Koloskov D.V. Dielectric strength and development of water treeing in samples of miniature cables with XLPE
insulation with different contents of additives, which prevents the development of treeing. Kabeli i provoda – Cables and wires, 2011, no.6, pp.
3-7. 4. Shherba A.A., Peretyatko Yu.V. Modeling of inhomogeneous
electric fields in the high solid polymeric insulation with heterogeneous
microinclusions. Visnyk Natsional'noho universytetu "L'vivs'ka
politekhnika" – Bulletin of National University "Lviv Polytechnic",
2007, no.597, pp. 123-129. 5. Shherba A.A., Peretyatko Yu.V., Zolotarev V.M. Simulation of electric fields and calculation of volumes with
critical tension in polymer insulation high-voltage cables and SsIW.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2008, no.2,
pp. 113-119. 6. Shherba A.A., Zolotarev V.M., Peretyatko Yu.V. Analysis of the regularity of the perturbation of the electric field in polymeric
insulation by the set of closely spaced water and air microinclusions.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2009, no.3,
pp. 64-67. 7. Shydlovskij A.K., Shherba A.A., Podol`cev A.D., Kucheryavaya Y.N., Zolotarev V.M. Mathematical model and method of
the numerical calculation of non-uniform electric field and of the heating
polyethylene insulation of high-voltage power cables in the event of
dendritic microchannels. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics. 2006, no.4, pp. 116-120. 8. Shherba A.A., Shherba M.A.
Modeling and analysis of electric field in a dielectric medium, perturbed
conductive microinclusions different sizes and configurations.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2010, no.6,
pp. 3-9. 9. Kolechitsky E.S. Numerical method to calculate axisymmetric electrostatic fields. Elektrichestvo – Electricity, 1972, no.7, pp. 5761. 10. Tozoni O.V. Metod vtorichnykh istochnikov v elektrotekhnike
[Method of secondary sources in electrical engineering]. Moscow, Energy Publ., 1975. 295 p. 11. Naboka B.G. Raschety elektrostaticheskikh
polei v elektroizoliatsionnoi tekhnike: uchebnoe posobie dlia studentov
elektroenergeticheskikh spetsial'nostei [Settlements electrostatic fields
in the insulating technique: a textbook for students of electric power
specialties]. Kiev, IEDL Publ., 1995. 120 p. 12. Korn G., Korn T.
Spravochnik po matematike dlia nauchnykh rabotnikov i inzhenerov
[Mathematical handbook for scientists and engineers]. Moscow, Nauka
Publ., 1973. 13. Naboka B.G., Bezprozvannych A.V. Metodicheskie
ukazaniia k resheniiu zadach optimizatsii konstruktsii vysokovol'tnykh
izoliatsionnykh promezhutkov po kursu "Raschet i konstruirovanie izoliatsii" [Methodical instructions to solving structural optimization of high
insulation spaces on the course "Calculation and design of isolation"].
Kharkov, 1988. 30 pp. 14. Bezprozvannych A.V. Strong electric field
and partial discharges in multi-core cables. Tekhnichna elektrodynamika
– Technical electrodynamics, 2010, no.1, pp. 23-29.
Поступила (received) 14.07.2014
Беспрозванных Анна Викторовна1, д.т.н., проф.,
Кессаев Александр Геннадиевич1, аспирант,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: bezprozvannych@kpi.kharkov.ua
A.V. Bezprozvannych1, A.G. Kyessaeyv1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Computing experiments for calculation of electrostatic
axisymmetric field in piecewise-homogeneous insulation
with spherical inclusions.
Calculations of electrostatic axisymmetric field are made with
application of solution to Fredholm integral equation of the first
and the second kinds in a piecewise homogeneous isotropic
linear polymeric insulation. On the basis of numerical experiments via a Matlab-based program, influence of the number of
nodes on the numerical solution accuracy is analysed and the
order of the resolving system of linear algebraic equations within small distances between spherical inclusions is validated.
Key words – electrostatic axisymmetric field, computing
experiment, spherical inclusions, linear algebraic equations,
numerical solution accuracy.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Боев В.М. Разрывные функции в электротехнике. Расчет
электромагнитного поля в тороидальной области // Вісник
НТУ "ХПІ". – 2001. – №16. – С. 7-10.
2. Титко
А.И.
Электромагнитное
экранирование
незамкнутыми структурами в электрических машинах. – К.:
Наукова думка, 1994. – 304 с.
3. Двайт
Г.Б.
Таблицы
интегралов
и
другие
математические формулы. Пер. с англ. – М.: Наука, 1977. –
224 с.
REFERENCES: 1. Boev V.M. Discontinuous functions in electrical
engineering. Calculation of the electromagnetic field in a toroidal region. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2001, no.16, pp. 710. 2. Titko A.I. Elektromagnitnoe ekranirovanie nezamknutymi strukturami v elektricheskikh mashinakh [Electromagnetic shielding of open
structures in electrical machines]. Kyiv., Naukova Dumka Publ., 1994.
304 p. 3. Dwight G.B. Tablitsy integralov i drugie matematicheskie
formuly [Tables of integrals and other mathematical formulas]. Moscow., Nauka Publ., 1977. 224 p.
Поступила (received) 24.06.2014
Боев Вячеслав Михайлович, д.т.н., проф.,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076961
V.M. Boev
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Electromagnetic field of a cable with a two-layer shield.
The paper presents electromagnetic field calculations for a coaxial
cable with a double-layer shield. To describe the conductivity and
permeability, discontinuous functions are applied, which makes it
possible to solve the problem regarding the whole space containing the cable as a simply connected domain.
Key words – electromagnetic field, coaxial cable, discontinuous
functions.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Walls W.A., Weldon W.F., Pratap S.P. et al. Application of
electromagnetic guns to future naval platforms // IEEE Transactions on Magnetics. – 1999. – Vol.35. – №1. – pp. 262-267.
2. Chemerys V.T., Bolyukh V.F., Mashtalir V.V. The project
analysis of induction thruster parameters for the field mortaring
// Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та
оборони. – 2010. – №1(7). – С. 22-28.
3. Туманов И.Е. Параметрический электромагнитный
возбудитель низкочастотных механических колебаний для
систем контроля, измерения и дозирования массы
многофракционных жидких продуктов // Электротехника. –
2013. – №8. – С. 48-52.
4. Bolyukh, V.F., Vinnichenko A.I. Concept of an inductiondynamic catapult for a ballistic laser gravimeter // Measurement
Techniques. – Vol.56. – Issue 10. – pp. 1098-1104.
5. Болюх В.Ф., Марков А.М., Лучук В.Ф., Щукин И.С.
Устройство защиты компьютерной информации от
несанкционированного доступа на основе индукционнодинамического
двигателя
//
Електротехніка
і
електромеханіка. – 2008. – №2. – С. 5-10.
6. Bissal A., Magnusson J., Engdahl G. Comparison of two
ultra-fast actuator concept // IEEE Transsactions on Magnetics.
– 2012. – Vol.48. – №11. – pp. 3315-3318.
7. Bissal A., Magnusson J., Salinas E. et al. On the design of
ultra-fast electromechanical actuators: a comprehensive multiphysical simulation model // 6th International Conference on Electromagnetic Field Problems and Applications (ICEF). – 19-21
June 2012. – pp. 1-4.
8. Косцов Э.Г. Микроэлектромеханический ускоритель
твердотельных объектов // Автометрия. – 2012. – Т.48. –
№4. – С. 93-103.
9. Reck B. First design study of an electrical catapult for unmanned air vehicles in the several hundred kilogram range // IEEE
Transactions on Magnetics. – 2003. – Vol.39. – №1. – pp. 310-313.
10. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S.
High-efficiency impact electromechanical converter // Russian
electrical engineering. – 2011. – Vol.82. – №2. – pp. 104 -110.
11. Чемерис
В.Т.
Многоступенчатый
индукционный
ускоритель макротел: поиск технических решений //
Артиллерийское и стрелковое вооружение. – 2011. – № 3(40).
– С. 45-56.
12. Болюх В.Ф., Олексенко С.В., Щукин И.С. Влияние
параметров ферромагнитного сердечника на эффективность
индукционно-динамического двигателя // Електротехніка і
електромеханіка. – 2012. – №6. – С. 20-27.
13. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast
cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a linear induction-dynamic converter // Proceedings of
the 13th cryogenics 2014 IIR international conference. – Praha,
Czech Republic. – 7-11 April, 2014. – Paper ID: 012. – pp. 268-
275.
REFERENCES: 1. Walls W.A., Weldon W.F., Pratap S.P. et al. Application of electromagnetic guns to future naval platforms. IEEE Transactions
on Magnetics, 1999, vol.35, no.1, pp. 262-267. 2. Chemerys V.T., Bolyukh
V.F., Mashtalir V.V. The project analysis of induction thruster parameters
for the field mortaring. Suchasni informatsiyni tekhnolohiyi u sferi bezpeky
ta oborony – Modern information technologies in the field of security and
defense, 2010, no.1(7), pp. 22-28. 3. Tumanov I.E. Parametric electromagnetic exciter low frequency mechanical vibrations for monitoring, measuring and dispensing multifractional liquid products mass. Electrical engineering, 2013, no.8, pp. 48-52. 4. Bolyukh V.F., Vinnichenko A.I. Concept of an induction-dynamic catapult for a ballistic laser gravimeter.
Measurement Techniques, 2014, vol.56, no.10, pp. 1098-1104. 5. Bolyukh
V.F., Markov A.M., Luchuk V. F., Shchukin I.S. Device for computer
information security from unauthorized access on the basis of an induction-dynamic motor. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2008, no.2, pp. 5-10. 6. Bissal A., Magnusson J., Engdahl G. Comparison of two ultra-fast actuator concept. IEEE
Transsactions on Magnetics, 2012, vol.48, no.11, pp. 3315-3318. 7. Bissal
A., Magnusson J., Salinas E. et al. On the design of ultra-fast electromechanical actuators: a comprehensive multi-physical simulation model. 6th
Int. Conf. on Electromagnetic Field Problems and Applications (ICEF),
19-21 June 2012, pp. 1-4. 8. Koscov E.G. A microelectromechanical accelerator solid objects. Avtometriya – Avtometriya, 2012, vol.48, no.4, pp.
93-103. 9. Reck B. First design study of an electrical catapult for unmanned air vehicles in the several hundred kilogram range. IEEE Transactions on Magnetics, 2003, vol.39, no.1, pp. 310-313. 10. Bolyukh V.F.,
Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S. High-efficiency impact electromechanical converter. Russian electrical engineering, 2011, vol.82,
no.2, pp. 104-110. 11. Chemeris V.T. Multistage induction accelerator
macrobodies: technical solutions. Artilleriiskoe i strelkovoe vooruzhenie –
Artillery and small arms, 2011, no.3(40), pp. 45-56. 12. Bolyukh V.F.,
Oleksenko S.V., Shchukin I.S. Influence of ferromagnetic core parameters
on induction-type dynamic motor efficiency. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.6,
pp. 20-27. 13. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast
cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a
linear induction-dynamic converter. Proceedings of the 13th cryogenics
2014 IIR int. conf. Praha, Czech Republic, 7-11 April, 2014, Paper ID:
012, pp. 268-275.
Поступила (received) 15.05.2014
Болюх Владимир Федорович1, д.т.н, проф.,
Олексенко Сергей Владимирович1, аспирант,
Щукин Игорь Сергеевич1,2, к.т.н, доц.,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427, e-mail: bolukh@kpi.kharkov.ua
2 ООО Фирма "ТЭТРА, Ltd",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427, e-mail: tech@tetra.kharkiv.com.ua
V.F. Bolyukh1, S.V. Oleksenko1, I.S. Schukin1,2
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
2
Firm Tetra, LTD
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Experimental study of ferromagnetic core parameters
influence on electromechanical characteristics of a linear
induction-dynamic converter.
Experimental studies of ferromagnetic core parameters action on
electromechanical characteristics of a linear induction-dynamic
converter are conducted. An experimental installation is designed and built to determine the converter electromechanical
parameters during its operation. A ferromagnetic core with four
radial slots made allows regulating the height of the base and the
outer shell. The core geometric parameters providing the highest
speed of the armature are specified. Under certain parameters,
the ferromagnetic core increases the converter efficiency up to
50%. The experimental results confirm the analytical studies
within 6 % error.
Key words – linear induction-dynamic converter, core,
experimental studies, electromechanical characteristics.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Черняев В.И. Вибромолоты и вибропогружатели с
виброударостойкими электродвигателями // Исследование
вибрационного и виброударного погружения свай. Сб.
статей. Под ред. Головачева А.С. – М.: Транспорт, 1968. –
С. 5-15.
2. Голенков Г.М., Бондар Р.П., Макогон С.А., Богаєнко
М.В., Попков В.С. Моделювання роботи електричного
вібратора з коаксіально-лінійним індукційним двигуном
при
різних
законах
регулювання
//
Технічна
електродинаміка. – 2007. – №2. – С. 54-59.
3. A. Canova, G. Gruosso, M. Repetto. Synthesis of a tubular
linear IPM motor. COMPEL, Int. J. Comput. Math. Elect. Electron. Eng., 2001, vol.20, no.3, pp. 777-795.
4. N. Bianchi, S. Bolognani, D. Corte, F. Tonel. Tubular Linear
Permanent Magnet Motors: An Overall Comparison. IEEE Trans.
on Ind. Applicat., March/April 2003, vol.39, no.2, pp. 466-475.
5. Бондар
Р.П.
Електромеханічні
характеристики
коаксіально-лінійного синхронного вібратора установки для
безтраншейної проходки горизонтальних свердловин //
Технічна електродинаміка. – 2008. – №2. – С. 31-35.
6. Бондар Р.П., Голенков Г.М., Подольцев О.Д. Розрахунок
робочих характеристик лінійного двигуна зворотнопоступального руху в пакеті Matlab/Simulink //
Електротехніка і електромеханіка. – 2010. – №4. – С. 13-17.
7. Бондар Р.П., Голенков Г.М., Литвин О.Ю., Подольцев О.
Д. Моделювання енергетичних характеристик вібратора з
лінійним електричним приводом // Електромеханічні і
енергозберігаючі системи. – 2013. – №2. – С. 66-74.
REFERENCES: 1. Cherniaev V.I. Vibromoloty i vibropogruzhateli s
vibroudarostoikimi elektrodvigateliami [Vibratory hammers and vibratory
drivers with vibration-proof electric motors]. Issledovanie vibratsionnogo i
vibroudarnogo pogruzheniia svai. Sb. statei. Pod red. Golovacheva A.S.
[Probe of vibrational and vibroimpact dipping of piles. Collection of articles. Edited by A.S. Golovachev], Moscow, 1968, pp. 5-15. 2. Golenkov
G.M., Bondar R.P., Makogon S.A., Bogaenko M.V., Popkov V.S. Modeling of work of the electric vibrator with tubular linear induction motor at
various laws of regulation. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2007, no.2, pp. 54-59. 3. A. Canova, G. Gruosso, M. Repetto.
Synthesis of a tubular linear IPM motor. COMPEL-Int. J. Comput. Math.
Elect. Electron. Eng., 2001, vol.20, no.3, pp. 777-795. 4. N. Bianchi, S.
Bolognani, D. Corte, F. Tonel. Tubular Linear Permanent Magnet Motors:
An Overall Comparison. IEEE Trans. on Ind. Applicat., March/April 2003,
vol.39, no.2, , pp. 466-475. 5. Bondar R.P. Electromechanical characteristics of tubular linear synchronous vibrator of trenchless pipelayer.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2008, no.2, pp.
31-35. 6. Bondar R.P., Golenkov G.M., Podoltsev A.D. Modeling of characteristics of alternating motion linear motor in Simulink/Matlab software
package. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2010, no.4, pp. 13-17. 7. Bondar R.P., Golenkov G.M.,
Lytvyn A.Yu., Podoltsev A.D. Modelling of power characteristics of the
vibrator with a linear electric drive. Electromechanichni i energozberigayuchi systemy – Electromechanical and energy saving systems, 2013,
no.2(22), pp. 66-74.
Надійшла (received) 07.03.2016
Бондар Роман Петрович, к.т.н., доц.,
Київський національний університет будівництва і архітектури,
03680, Київ, пр. Повітрофлотський, 31,
тел/phone +38 044 2415510, e-mail: rpbondar@gmail.com
R.P. Bondar
Kyiv National University of Construction and Architecture
31, Povitroflotsky Avenue, Kyiv-37, 03680 Ukraine
Power characteristics of a vibrator with a linear
nonsalient-pole armature motor drive.
A vibrator with a linear reciprocating motor drive is studied. On
the basis of the mathematical model developed, equations of
power characteristics of the vibrator with a linear nonsalientpole armature motor drive are obtained. Comparative calculations of the power characteristics by means of the analytical
model obtained and a Simulink-model with FEM-specified parameters are carried out.
Key words – linear motor drive, power characteristics, vibrator.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бондаренко
В.Е.
Бесконтактный
вихретоковый
преобразователь для контроля диаметра и удельного
электрического
сопротивления
немагнитных
цилиндрических изделий в полях различной ориентации //
Електротехніка і електромеханіка. – 2003. – №2. – С. 5-10.
2. Себко В.П., Юданова Н.Н., Ноздрачева Е.Л., Жаркова О.С.
Расчет
параметрического
и
трансформаторного
электромагнитных преобразователей. – Х.: НТУ "ХПИ", 2004.
– 72 с.
3. Егоров А.В., Поляков В.В., Иваков С.В. Измерительновычислительный комплекс для определения удельной
электропроводности и магнитной проницаемости методом
вихревых токов // Ползуновский вестник. – 2010. – №2. – С.
129-132.
4. Беспрозванных А.В., Набока Б.Г. Математические
модели
и
методы
расчета
электроизоляционных
конструкций. – Х.: НТУ "ХПИ", 2012. – 108 c.
REFERENCES: 1. Bondarenko V.E. Beskontaktnyj vihretokovyj
preobrazovatel' dlja kontrolja diametra i udel'nogo elektricheskogo
soprotivlenija nemagnitnyh cilindricheskih izdelij v poljah razlichnoj
orientacii [Contactless eddy-current converter for diameter and specific conductivity control of cylindrical products in magnetic fields of
different orientation]. Elektrotehnika i elektromehanika – Electrical
engineering & electromechanics, 2003, no.2. pp. 5-10. 2. Sebko V.P.,
Judanova N.N., Nozdracheva E.L., Zharkova O.S. Raschet parametricheskogo i transformatornogo elektromagnitnyh preobrazovatelej [Calculation of parametric and transformer electromagnetic converters]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2004. 72 p. 3. Egorov A.V.,
Poljakov V.V., Ivakov S.V. Izmeritel'no-vychislitel'nyj kompleks dlja
opredelenija udel'noj elektroprovodnosti i magnitnoj pronicaemosti
metodom vihrevyh tokov [Metrical and calculative complex for determination specific conductivity and magnetic permeability by eddycurrent method]. Polzunovskij vestnik – The Polzunov Bulletin, 2010,
no.2. pp. 129-132. 4. Besprozvannyh A.V., Naboka B.G. Matematicheskie modeli i metody rascheta jelektroizoljacionnyh konstrukcij
[Mathematical models and methods of calculation electrical insulation
constructions]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2012. 108 p.
Поступила (received) 16.05.2014
Костюков Иван Александрович, аспирант,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт"
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: Kostiukow.Ivan@yandex.ru
I.A. Kostiukov
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Research on added inductance and resistance during spiral
ferromagnetic wire scanning with magnetic field
of a parametric eddy-current sensor.
Criteria for estimation of added inductance and resistance during
spiral ferromagnetic wire scanning of single-core power cable
armour by means of a parametric electromagnetic converter are
proposed. Research into variation of the introduced criteria in the
frequency range from 100 Hz up to 100 kHz for different wire
spiral steps is done. Possibility of using coils as sensors for determination armour step influence on power losses caused by eddycurrents and circulating currents in power cable line is shown.
Key words – power cable, spiral wire, armour, axial magnetic
permeability, eddy-current sensor.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Дмітрієва В.Ф. Фізика: Навчальний посібник. – К.:
Техніка, 2008. – 648 с.
2. Козлов С.В.. Может ли КПД быть больше единицы?
Електронний ресурс http://www.ecoteplo.ru/mozhet-li-kpd/.
3. Миткевич В.Ф. Магнитный поток и его преобразования.
– М.-Л.: Изд. АН СССР, 1946. – 258 с.
4. Парсел Э. Электричество и магнетизм. – М.: Наука,
1975. – 440 с.
REFERENCES: 1. Dmitrieva V.F. Fizyka: Navchal'nyy posibnyk
[Physics: Tutorial]. Kyiv, Tehnika Publ., 2008. 648 p. 2. Kozlov S.V.
Mozhet li KPD byt' bol'she edinitsy? (Can efficiency be greater than
one?) Available at: http://www.ecoteplo.ru/mozhet-li-kpd/ (accessed 13
January 2014). 3. Mitkevich V.F. Magnitniy potok i ego preobrazovaniya [Magnetic flux and its conversion]. Moscow-Leningrad, Acad. of Sci.
USSR Publ., 1946. 258 p. 4. Parcel E. Electrichestvo i magnetism [Electricity and Magnetism]. Moscow, Nauka Publ., 1975. 440 p.
Надійшла (received) 15.02.2014
Кутковецький Валентин Якович, д.т.н., проф.,
Чорноморський державний університет їм. Петра Могили,
54003, Миколаїв, вул. 68 Десантників, 10,
тел/phone +38 0512 366578, e-mail: kb@kma.mk.ua
V.J. Kutkovetskyy
Petro Mohyla Black Sea State University
10, 68-Desantnykiv Street, Mykolaiv, 54003, Ukraine
The phenomenon of instant potential energy transmission
between electrical circuits and networks.
Transmission of accumulated potential electromagnetic energy
between closed circuits can be performed instantly without both
its value variation and the equivalent work execution. As a result, a closed circuit or a separated system can obtain free energy from other circuits or systems.
Key words – phenomenon, potential electromagnetic energy
transmission, Faraday, Maxwell, Kirchhoff.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ходасевич А.Г, Ходасевич Т.И. Справочник по
устройству и ремонту электронных приборов автомобилей.
– М: Антелком, 2004. – 244 с.
2. Тюнин Н.А., Родин А.В. Электроника в автомобиле. –
М.: Солон-пресс, 2012. – 128 с.
3. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы
электротехники. В 2-х т. – Л.: Энергоиздат, 1981. – 536 с.
REFERENCES: 1. Khodasevich A.G., Khodasevich T.I. Spravochnik
po ustroistvu i remontu elektronnykh priborov avtomobilei [Reference
book on the device and repair of electronic devices of cars]. Moscow,
Antelcom Publ., 2004. 244 p. 2. Tyunin N.A., Rodin A.V. Elektronika
v avtomobile [Electronics in the car]. Moscow, Solon-press Publ., 2012.
– 128 p. 3. Neumann L.R., Demirchyan K.S. Teoreticheskie osnovy
elektrotekhniki. V 2-kh t. [Theoretical bases of electrical engineering. In
2 vols.]. Leningrad, Energoizdat Publ., 1981. 536 p.
Поступила (received) 28.05.2014
Лавриненко Ольга Валериевна, преподаватель-стажер,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе 21,
тел/phone +38 057 7076961, e-mail: lavrinenko_olya@mail.ru
O.V. Lavrinenko
National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Research on transients and choice of optimum parameters
of switching elements for an electromagnetic valve control
for combustion engine exhaust sampling.
The article introduces a classical-method-based analysis procedure for transients in the control cascade of an electromagnetic
valve for combustion engine exhaust sampling. Analytical expressions for currents and voltage on the cascade basic elements
are obtained to allow specifying the optimal parameters of these
elements in terms of speed and reliability.
Key words – combustion engine exhaust, electromagnetic
valve, oscillatory transitional process.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М.
Проектирование
модификаций
асинхронных
короткозамкнутых
двигателей
для
систем
полупроводникового
электропривода
//
Проблемы
автоматизированного привода. Вестник Харьковск. гос.
политехн. ун-та. – 1999. – Вып. 61. – С. 196-197.
2. Петрушин В.С. Приведенные затраты асинхронных
двигателей в частотном электроприводе при различных
законах управления // Електромашинобудування та
електрообладнання: Респ. міжвід. наук.-техн. зб. – 2001. –
Вип. 56. – С. 51-54.
3. Петрушин В.С. Асинхронные двигатели в регулируемом
электроприводе: Учебное пособие. – Одесса: Наука и
техника, 2006. – 303 с.
4. Петрушин В.С. Оптимизация обмоточных данных
частотно-регулируемых асинхронных двигателей // Вiсник
НТУ "ХПI". – 2002. – Вип. 12. – Том 1. – С. 242-245.
5. Петрушин В.С. Диапазонные критерии оптимальности
при
проектировании
регулируемых
асинхронных
двигателей // Труды Одесск. политехн. ун-та. – 2001. –
Вып.1(13). – С. 81-86.
6. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М.
Программный продукт "DIMASDrive". Программа анализа
работы,
выбора
и
проектирования
асинхронных
короткозамкнутых двигателей систем регулируемого
электропривода (свидетельство о регистрации программы
ПА№4065).
–
К.:
Государственный
департамент
интеллектуальной собственности, 26.03.2001.
7. Schroder P. Elektrische Antriebe. Regelung von
Antriebssystemen. Berlin: Springer, 2001, 1172 p.
8. Park T.S., Kim S.H, Yoo J.Y. Speed-sensorless vector control of an induction motor using recursive least square algorithm
// Trans. KIEE. – 1999. – vol. 48B. – №3. – pp. 139-143.
9. GOST IEC/TS 60034-25 Ed. 1.0 Rotating electrical machines Part 25: Guide for the design and performance of cage
induction motors specifically designed for converter supply.
REFERENCES: 1. Petrushin V.S., Rjabinin S.V., Jakimec A.M. Design modifications asynchronous cage motors for electric semiconductor
systems. Vestnik Khar'kovskii gosudarstvennyi politekhnicheskii universiteta – Bulletin of Kharkov State Polytechnic University, 1999, no.61,
pp. 196-197. 2. Petrushin V.S. These costs asynchronous motors in the
drive frequency for different control laws. Elektpomashinobuduvannja
ta elektroobladnanja: Resp. mіzhvіd. naukovo-tekhnіchnii zbіrnik –
Electrical machine-building and electrical equipment: Republican interdepartmental scientific-technical collection, 2001, no.56, pp. 51-54. 3.
Petrushin V.S. Asinhronnye dvigateli v reguliruemom elektroprivode:
Uchebnoe posobie [Induction motors in adjustable electric: Textbook].
Odessa, Nauka i tehnika Publ., 2006. 320 p. 4. Petrushin V.S. Optimization of winding data of variable frequency induction motors. Visnyk
NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2002, no.12, pp. 196-197. 5.
Petrushin V.S. Range of optimality criteria for the design of controlled
asynchronous motors. Trudy Odesskogo politekhnicheskogo universiteta –
Proceedings of Odessa Polytechnic University, 2001, no.1(13), pp. 81-86.
6. Petrushin V.S., Rjabinin S.V., Jakimec A.M. Programmnyj produkt
"DIMASDrive". Programma analiza raboty, vybora i proektirovanija
asinhronnyh korotkozamknutyh dvigatelej sistem reguliruemogo jelektroprivoda [Program performance analysis, selection and design of
asynchronous cage motors controlled drive systems]. Patent UA,
no.4065. 7. Schroder P. Ekektrische Antribe. Regelung von
Antriebssystemen [Electric Actuators. Control of Drive Systems]. Berlin,
Springer Publ., 2001, 1172 p. 8. Park T.S., Kim S.H, Yoo J.Y. Speedsensorless vector control of an induction motor using recursive least
square algorithm. Trans. KIEE, 1999, vol.48B, no.3, pp. 139-143. 9.
GOST IEC/TS 60034-25 Ed. 1.0 Rotating electrical machines Part 25:
Guide for the design and performance of cage induction motors specifically designed for converter supply.
Поступила (received) 06.07.2014
Петрушин Виктор Сергеевич1, д.т.н., проф.,
Еноктаев Ростислав Николаевич1, магистрант,
1 Одесский национальный политехнический университет,
65044, Одесса, пр. Шевченко, 1,
тел/phone +380 048 7058494,
e-mail: victor_petrushin@ukr.net, rostik-enok@inbox.ru
V.S. Petrushin1, R.N. Jenoktajev1
Оdessa National Polytechnic University
1, Shevchenko Avenue, Odessa, 65044, Ukraine
1
Design range criteria in designing of controlled
asynchronous motors.
The paper presents automated optimization designing of regulated induction motors accomplished for a variety of design problems under two range criteria. Design tasks involve consideration of both static and dynamic modes. Dependence of change in
the motors variable parameters on the criterion chosen and the
designing objectives is determined.
Key words – controlled induction motor, design range
criteria, automated optimization designing.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т.
Импульсные магнитные поля для прогрессивных
технологий. Т.1. под ред. проф. Батыгина Ю.В. [2-е изд.]. –
Харьков: МОСТ-Торнадо, 2003. – 288 с.
2. Туренко А.Н., Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Импульсные
магнитные поля для прогрессивных технологий. Т.3. Теория
и эксперимент притяжения тонкостенных металлов
импульсными магнитными полями: монография. – Харьков:
ХНАДУ, 2009. – 240 с.
3. Пат. 70734 Україна, МПК B 21 D 26/14 Спосіб магнітноімпульсного притягання металевих об’єктів двовитковою
круговою індукторною системою з тонким екраном /
Батигін Ю.В., Гнатов А.В., Щіголева С.О., Чаплигін Є.О.,
Гопко А.В., Дробінін О.М.; заявник та патентовласник
Харківський нац. автом.-дорожн. ун-т. – № u201114018;
заявл. 28.11.2011; опубл. 25.06.2012, Бюл. № 12.
4. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Сериков Г.С. Расчет усилий в
индукционной
индукторной
системе
прямоугольной
геометрии с неферромагнитным массивным экраном и
заготовкой // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. – №3.
– С. 61-64.
5. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Расчет электродинамических
усилий в индукционной индукторной системе с
неферромагнитным массивным экраном и листовой
заготовкой // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. –
№4. – С. 56-59.
6. Гнатов А.В. Расчет электродинамических процессов в
индукционной индукторной системе с массивным экраном
конечной толщины // Електротехніка і електромеханіка. –
2009. – №5. – С. 59-62.
7. Бондаренко А.Ю., Сериков Г.С., Чаплыгин Е.А.
Низковольтный генератор импульсов тока широкого
частотного диапазона для физического моделирования //
Електротехніка і електромеханіка. – 2007. – №6. – С. 66-69.
8. Пат. 73733 Україна, МПК B 21 D 26/14 Генератор
багаторазових уніполярних імпульсів струму для магнітноімпульсної обробки металів / Батигін Ю.В., Гнатов А.В.,
Чаплигін Є.О., Дзюбенко О.А., Аргун Щ.В., Дробінін О.М.;
заявник та патентовласник Харківський нац. автом.-дорожн.
ун-т. – № u201202178; заявл. 24.02.2012; опубл. 10.10.2012,
Бюл. № 19.
REFERENCES: 1. Batygin Yu.V., Lavinskiy V.I., Himenko L.T.
Impulsnyie magnitnyie polya dlya progressivnyih tehnologiy. Tom 1
[The pulse magnetic fields for advanced technologies. Vol.1]. Kharkov,
MOST-Tornado Publ., 2003. 288 p. 2. Turenko A.N., Batygin Yu.V.,
Gnatov A.V. Impulsnyie magnitnyie polya dlya progressivnyih
tehnologiy. Tom 3. Teoriia i eksperiment pritiazheniia tonkostennykh
metallov impul'snymi magnitnymi poliami [The pulse magnetic fields
for advanced technologies. Vol.3. Theory and experiment of thinwalled metals attraction by the pulse magnetic fields]. Kharkov,
KhNAHU Publ., 2009. 240 p. 3. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Chaplygin Y.A., Gopko A.V., Shigoleva S.A., Drobinin A.M. Sposib magnitno-impul'snogo prytjagannja metalevyh ob’jektiv dvovytkovoju krugovoju induktornoju systemoju z tonkym ekranom [The method of magnetic-pulse attraction of metal objects by double-turn circular inductor
system with a thin screen]. Patent UA, no.70734, 2012. 4. Batygin
Yu.V., Gnatov A.V., Serikov G.S. Calculation of forces in a rectangulargeometry induction inductor system with a non-ferromagnetic massive
screen and a work-piece. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2009, no.3, pp. 61-64. 5. Batygin
Yu.V., Gnatov A.V. Calculation of electrodynamic forces in an induction inductor system with a non-ferromagnetic massive screen and a
sheet work-piece. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2009, no.4, pp. 56-59. 6. Gnatov A.V.
Calculation of electromagnetic processes in an induction inductor system with a massive screen of finite thickness. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2009,
no.5, pp. 59-62. 7. Bondarenko A.Yu., Serikov G.S., Chaplygin Y.A. A
low-voltage current pulse generator with a wide frequency range for
physical simulation. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical
engineering & electromechanics, 2007, no.6, pp. 66-69. 8. Batygin
Yu.V., Gnatov A.V., Argun Sh.V., Chaplygin Y.A., Dzubenko A.A.,
Drobinin A.M. Generator bagatorazovyh unipoljarnyh impul'siv strumu
dlja magnitno-impul'snoi' obrobky metaliv [The generator of multiple
unipolar current pulses for magnetic-pulse metal working]. Patent UA,
no.73733, 2012.
Поступила (received) 14.04.2014
Батыгин Юрий Викторович1, д.т.н., проф.,
Чаплыгин Евгений Александрович1, к.т.н., доцент,
Шиндерук Светлана Александровна1, аспирант,
1 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 057 7073653, e-mail: batygin48@mail.ru; chaplygin_e_a@mail.ru; svetlana11177@rambler.ru
Yu.V. Batygin1, E.A. Chaplygin1, S.A. Shinderuk1
1
Kharkov National Automobile and Highway University
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine
Experimental study of processes in an attractive-screen inductor system under additional coil insertion.
The article is devoted to experimental investigations of action of
an additional coil inserted inside an inductor system with an
attractive screen on induced current distribution in the workpiece and to determination of the coefficient of the solenoid
winding current transformation.
Key words – inductor system, additional coil, attractive
screen, inductor, electromagnetic process.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Домбровский В.В., Зайчик В.М. Асинхронные машины:
теория, расчет, элементы проектирования // Ленинград:
Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 368 с.
2. Радин В.И. Рождение серии // Наука и техника. – 1985. –
С. 38-44.
3. Volkrodt W. Neue wege im Electromaschinenbau // ElectroJobr. – 1985. – Р. 29-38.
4. Казанский В.М. Кризис и перспективы развития малых
асинхронных двигателей // Электричество. – 1996. – №8. –
С. 37-42.
5. Ставинский
А.А.
Асинхронные
двигатели
с
тангенциальным смещением элементарных слоев стали
статора // Электричество. – 1996. – №8. – С. 43-48.
6. Ставинский А.А. Проблема и направления дальнейшей
эволюции устройств электромеханики // Електротехніка і
електромеханіка. – 2004. – №1. – С. 57-61.
7. Конохов Н.Н. Структурный анализ и принцип
симметрии
при
совершенствовании
конструкции
электрических машин // Електротехніка і електромеханіка. –
2007. – №3. – С. 36-38.
8. Ставинский А.А., Тищенко И.А., Зеленый Н.И.
Перспективы
и
особенности
дальнейшего
усовершенствования индукционных электромеханических и
статических преобразователей // Электротехнические и
компьютерные системы. – 2010. – №01(77). – С. 64-69.
9. Ставинский А.А. Усовершенствование конструкции
короткозамкнутого
ротора
торцевого
асинхронного
двигателя для привода транспортных механизмов //
Регулируемые асинхронные двигатели: Сб. науч. тр. – Киев:
Институт электродинамики АН УССР. – 1988. – С. 96-103.
10. Ставинский
А.А.
Асинхронный
двигатель
с
двухпакетным внешним ротором для привода судового
встраиваемого
вентилятора
//
Электротехническое
производство. Передовой опыт и научно-технические
достижения для внедрения. – 1990. – №6(30). – С. 4-7.
11. Ставинский А.А. Особенности магнитопроводов
асинхронных двигателей с конической структурой зубцов //
Известия Российской академии наук. Сер. Энергетика. –
1992. – №5. – С. 130-137.
12. Ставинский
А.А.
Особенности
назначения
и
использования специальных электрических машин //
Електротехніка і електромеханіка. – 2008. – №1. – С. 44-48.
13. Паластин Л.М. Электрические машины автономных
источников. – М.: Энергия, 1972. – 464 с.
14. Ставинский А.А., Золотухин А.И., Янченко А.В.
Снижение вибрации от электромагнитных источников
колебаний в двухпакетных асинхронных двигателях //
Электротехника. – 1991. – №8. – С. 33-36.
15. Ставинский
А.А.
Совершенствование
судовых
электромеханических систем встречного вращения на
основе
специальных
асинхронных
двигателей
//
Судостроение. – 2011. – №6. – С. 35-38.
16. Дмитриев В.Н., Кислицын А.Л. Исследование
параметров и характеристик встроенных асинхронных
двигателей. – Ульяновск.: УлГТУ, 2012. – 280 с.
17. Руководящий документ РД 16538-89. Машины
электрические малой мощности. Оценка уровня качества. –
М.: ВНИИстандартэлектро, 1989. – 23 с.
18. Ставинский А.А., Плахтырь О.О., Ставинский Р.А.
Показатели качества и структурной оптимизации
пространственных электромагнитных систем трехфазных
трансформаторов, реакторов и дросселей // Електротехніка і
електромеханіка. – 2003. – №4. – С. 79-82.
19. Ставинский А.А., Плахтырь О.О., Вансач О.С.
Определение геометрических соотношений активной части
асинхронных двигателей погружного, высокооборотного и
обращенного исполнений // Електромашинобудування та
електрообладнання: Міжвід. наук. техн. зб. – 2001. – №57. –
С. 67-72.
А.А. Stavinskii1, О.О. Palchykov1
REFERENCES: 1. Dombrovskii V.V., Zaichik V.M. Asinkhronnye
mashiny: teoriia, raschet, elementy proektirovaniia [Asynchronous
machines: theory, calculation, design elements]. Leningrad, Energoatomizdat Publ, 1990. 368 p. 2. Radin V.I. Birth series. Nauka i
tekhnika – Science & Technology, 1985, pp. 38-44. 3. Volkrodt W. New
paths in Electro Mechanical Engineering. Electro-Jobr., 1985, pp. 2938. 4. Kazanskii V.M. Crisis and prospects for the development of small
induction motors. Electrichestvo – Electricity, 1996, no. 8, pp. 37-42. 5.
Stavinskii A.A. Induction motors with tangential displacement of elementary layers of steel stator. Electrichestvo – Electricity, 1996, no. 8,
pp. 43-48. 6. Stavinskii A.A. Problem and the directions of electromechanical devices further evolution. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka –
Electrical engineering & electromechanics, 2004, no.1, pp.57-61. 7.
Konokhov N.N. Structural analysis and principle of symmetry at perfection of electric machine design. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka –
Electrical engineering & electromechanics, 2007, no.3, pp. 36-38. 8.
Stavinskii A.A., Tishchenko I.A., Zelenyi N.I. Prospects for further
improvements and features of the induction of electromechanical and
static converters. Elektrotekhnicheskie i komp'iuternye sistemy – Electrotechnic and Computer Systems, 2010, no. 01(77), pp. 64-69. 9.
Stavinskii A.A. Usovershenstvovanie konstruktsii korotkozamknutogo
rotora tortsevogo asinkhronnogo dvigatelia dlia privoda transportnykh
mekhanizmov [Improving the design of the squirrel-cage rotor of the
axial field motor for driving the transport mechanisms]. Reguliruyemye
аsynchronnye dvigateli. Sbornik nauchnykh trudov. Кiev, Institut Electrodinamiki АN USSR [Controlled asynchronous motors. The collection
of scientific works. Kiev, Institute of Electrodynamics of Academy of
Sciences of Ukrainian SSR], 1988, pp. 96-103. 10. Stavinskii A.A.
Asynchronous motor with the two packet external rotor for driving the
ship embedded fan. Elektrotekhnicheskoe proizvodstvo. Peredovoi opyt i
nauchno-tekhnicheskie dostizheniia dlia vnedreniia – Electrotechnical
Production. Best practices and scientific and technological developments for the implementation, 1990, no.6 (30), pp. 4-7. 11. Stavinskii
A.A. Features of magnetic induction motors with conical structure of
teeth. Izvestiia Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Energetika – Bulletin
of the Russian Academy of Sciences. Ser. Energy, 1992, no.5, pp. 130137. 12. Stavinskii A.A. Assignment and application features of special
electrical machines. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2008, no.1, pp. 44-48. 13. Palastin
L.M. Electrical machines of autonomous sources [Electric machines of
independent power supply]. Мoscow, Energiya Publ., 1972. 464 p. 14.
Stavinskii A.A., Zolotukhin A.I., Ianchenko A.V. Reduced vibration
from sources of electromagnetic oscillations in two packet asynchronous
motors. Elektrotehnika – Electrical Engineering, 1991, no.8, pp. 33-36.
15. Stavinskii A.A. Improvement of marine electromechanical counter
rotating systems on the basis of special asynchronous motors. Sudostroenie – Shipbuilding, 2011, no.6, pp. 35-38. 16. Dmitriev V.N.,
Kislitsyn A.L. Issledovanie parametrov i kharakteristik vstroennykh
asinkhronnykh dvigatelei [Study of parameters and characteristics of
embedded asynchronous motors]. Ulyanovsk, Ulyanovsk State Technical University Publ., 2012. 280 p. 17. Rukovodiashchii dokument RD
16538-89. Mashiny elektricheskie maloi moshchnosti. Otsenka urovnia
kachestva [Guidance Document RD 16538-89. Electrical machines of
small capacity. Estimation of quality level]. Мoscow, VNIIstandartelektro Publ., 1989. 23 p. 18. Stavinskii A.A., Plakhtyr' O.O., Stavinskii
R.A. The quality parameters at structural optimization of spatial electromagnetic systems for tree-phase transformers, reactors and throttles.
Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2003, no.4, pp. 79-82. 19. Stavinskii A.A., Plakhtyr' O.O.,
Vansach O.S. Determination of geometric relationships of the active part
of motors of submersible, high-speed and inverted versions. Elektpomashinobuduvannja ta elektroobladnanja: Resp. mіzhvіd. naukovo-tekhnіchnii zbіrnik – Electrical machine-building and electrical
equipment: Republican interdepartmental scientific-technical collection,
2001, no.57, pp. 67-72.
Поступила (received) 30.05.2014
Ставинский Андрей Андреевич1, д.т.н., проф.,
Пальчиков Олег Олегович1, аспирант,
1 Национальный университет кораблестроения
имени адмирала Макарова,
54025, Николаев, пр. Героев Cталинграда, 9,
тел/phone +38 0512 399453, e-mail: ole2013hulk@yandex.ua
1
National University of Shipbuilding named after admiral Makarov
9, Ave. Geroyev Stalingrada, Mykolaiv, 54025, Ukraine
Application of a relative technical level index method
to induction motor optimization problems.
On the basis of a method of relative technical level indices with
relative geometric controlled variables, analytical expressions
are derived to determine the optimum geometric dimensions of
the squirrel-cage induction motor active part under criteria of the
weight and the cost minimums. Comparative analysis of the
mentioned indices for the conventional and the inverted stator
and rotor designs is performed.
Key words – technical level indices, optimum geometric
dimensions, conventional and inverted rotors.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Short T.A. Electric power distribution equipment and system. – Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, 2006. – 318 p.
2. Smart Grids. Opportunities, Developments and Trends [Edited
by A. Shawkat Ali]. – London: Springer-Verlag, 2013. – 230 p.
3. Алексеев Б.А. Планы повышения эффективного
использования электроэнергии в Европе: роль силовой
электроники // Энергоэксперт. – 2009. - №6. – С. 82-84.
4. Стогній Б.С., Кириленко О.В., Праховник А.В., Денисюк
С.П.. Еволюція інтелектуальних електричних мереж та їхні
перспективи в Україні// Технічна електродинаміка. – 2012. –
№5. – С. 52-65.
5. Сокол Е.И., Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Силовая
электроника и концепция развития энергетики "Smart Grid"
// Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2013. –
Спецвыпуск. т.1, №8 (114). – С. 7-16.
6. Boyd J. An internet-inspired electricity Grid // IEEE Spectrum. – 2013. – №1. – pp. 12-13.
7. Huang A., Heydt G., Dall S., Zheng J., Crow M. Energy
internet – future renewable electric energy delivery and management (FREEDM) systems // IEEE Power Society News letter. – 2008. – 4th Quarter. – pp. 8-9.
8. Жемеров Г.Г., Ильина О.В., Ковальчук О.И. КПД систем
электроснабжения однофазного переменного напряжения
прямоугольной и синусоидальной формы // Технічка
електродинаміка. Темат. вип. "Силова електроніка та
енергоефективність". – 2010. – Ч.2. – С. 7-15.
REFERENCES: 1. Short T.A. Electric power distribution equipment and
system. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publ., 2006. 318 p. 2. Smart
Grids. Opportunities, Developments and Trends [Edited by A. Shawkat
Ali]. London, Springer-Verlag Publ., 2013. 230 p. 3. Alekseev B.A. Plans
to increase the efficient use of electricity in Europe: the role of power
electronics. Energoekspert – Energoexpert, 2009, no.6, pp. 82-84. 4. Stognіy B.S., Kirilenko O.V., Prakhovnik A.V., Denysiuk S.P. The evolution
of smart grids and their prospects in Ukraine. Tekhnichna elektrodynamika
– Technical electrodynamics, 2012, no.5, pp. 52-65. 5. Sokol E.I., Zhemerov G.G., Tugay D.V. Power electronics and energy development concept
"Smart Grid". Energosberezhenie. Energetika. Energoaudit – Energy
saving. Power engineering. Energy audit, Special Issue, 2013, vol.1,
no.8(114), pp. 7-16. 6. Boyd J. An internet-inspired electricity Grid. IEEE
Spectrum, 2013, no.1, pp. 12-13. 7. Huang A., Heydt G., Dall S., Zheng J.,
Crow M. Energy internet – future renewable electric energy delivery and
management (FREEDM) systems. IEEE Power Society News letter, 2008,
4th Quarter, pp. 8-9. 8. Zhemerov G.G., Il'ina O.V., Kovalchuk O.I. Efficiency of the power supply system single-phase AC-voltage rectangular and
sinusoidal. Tekhnichna elektrodynamika. Tem. vypusk "Silova elektronіka i
energoefektivnіst" – Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics & energy efficiency", 2010, Part 2, pp. 7-15.
Поступила (received) 14.07.2014
Жемеров Георгий Георгиевич1, д.т.н., проф.,
Лобач Игорь Олегович1,
1 Национальный
технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе 21,
тел/phone +38 057 7076312,
e-mail: zhemerov@gmail.com, i.o.lobach@yandex.ua
G.G. Zhemerov1, I.O. Lobach1
1
National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Energy loss reduction in Smart Grid utilities for account
of transition from single-phase to three-phase power
distribution systems.
Analytical dependences of such efficiency indices as energy loss
power and copper consumption under transition from single-phase
power distribution systems to three-phase ones are obtained.
Key words – energy loss, copper consumption, power
distribution system, Smart Grid.
6-2014
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и
процессы в строительстве. Учебное пособие для студентов
строительных и автомобильно-дорожных вузов. М.: Высшая
школа, 1977. – 255 c.
2. Мартынов В.Д., Алешин Н.И., Морозов Б.П.
Строительные машины и монтажное оборудование:
Учебник для студентов вузов по специальности "Подъёмнотранспортные, строительные, дорожные машины и
оборудование". – М. :Машиностроение, 1990. – 352 с.
3. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти томах. Т.1.
Колебания линейных систем. Под ред. Болотина В.В. – М.:
Машиностроение, 1978. – 352 с.
4. Баранов В.Н., Захаров Ю.Е. Электрогидравлические и
гидравлические
вибрационные
механизмы.
–
М.:
Машиностроение, 1977. – 325 с.
5. Матвеев И.Б. Гидропривод машин ударного и
вибрационного действия. – М.: Машиностроение, 1974. – 184 с.
6. Баранов Ю.А. Создание строительных ударновибрационных машин с электромагнитным приводом: дисс.
канд. техн. наук. – К.: КГТУСиА, 1994. – 150 с.
7. Патент №57743, Україна, МПК(2011.01), EO2D 7/00,
EO2D 7/18(2006.01),EO2D 7/20(2006.01). Віброзбуджувач //
Богаєнко М.В., Голенков Г.М., Голуб В.П., Попков В.С.,
Сидора А.М., Срібний В.О. Публ. 10.03.2011, бюл. №5.
8. Патент №93168, Україна, МПК (2011.01), H02K 33/00,
H02K
41/025.
Лінійний
електродвигун
зворотнопоступального руху // Барабаш В.А., Богаєнко М.В.,
Голенков Г.М., Голуб В.П., Попков В.С. Публ. 10.01.2011,
бюл. №1.
9. Бондар Р.П., Голенков Г.М., Литвин О.Ю., Подольцев
О.Д. Моделювання енергетичних характеристик вібратора з
лінійним електричним приводом // Електромеханічні і
енергозберігаючі системи. – 2013. – №2(22). – С. 66-74.
10. Анурьев
В.И.
Справочник
конструкторамашиностроителя: В 3-х томах. Т.3., 6-е изд. – М.:
Машиностроение, 1982. – 736 с.
11. http://www.spravconstr.ru/html/v3/ch32.html6.
12. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. Для
инженеров и студентов вузов. М.: Наука, 1964. – 848 с.
13. Голенков Г.М., Аббасян М.А. Моделирование
распределения магнитной индукции коаксиально-линейного
двигателя с аксиальным и радиальным направлениями
намагничивания постоянных магнитов // Електротехніка і
електромеханіка. – 2014. – №1. – C. 21-24.
14. Голенков Г.М., Аббасян М.А. Электромеханические
характеристики коаксиально-линейного двигателя с
аксиальным и радиальным направлениями намагничивания
постоянных магнитов // Технічна електродинаміка. – 2014. –
№3. – С. 64-69.
15. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний:
Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 1980. – 408 с.
REFERENCES: 1. Bauman V.A., Bykhovsky I.I. Vibratsionnye mashiny
i protsessy v stroitel'stve. Uchebnoe posobie dlia studentov stroitel'nykh i
avtomobil'no-dorozhnykh vuzov [Vibration machines and processes in
construction. Textbook for students of construction and automobile-andhighway universities]. Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1977. 255 p. 2.
Martynov V.D., Aleshin N.I., Morozov B.P. Stroitel'nye mashiny i montazhnoe oborudovanie: Uchebnik dlia studentov vuzov po spetsial'nosti
"Pod'emno-transportnye, stroitel'nye, dorozhnye mashiny i oborudovanie"
[Construction machines and assembly equipment: Textbook for students in
specialty "Lifting-and-vehicles, building, road machines and equipment"].
Moscow, Mashinostroenie Publ., 1990. 352 p. 3. Bolotin V.V. Vibratsii v
tekhnike: Spravochnik v 6-ti tomakh. T.1. Kolebaniia lineinykh system
[Vibrations in technology. Handbook in 6 vols. Vol.1. Oscillations of
linear systems]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1978. 352 p. 4. Baranov
V.N., Zakharov Yu.E. Elektrogidravlicheskie i gidravlicheskie vibratsionnye mekhanizmy [Electrohydraulic and hydraulic vibration mechanisms]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1977. 325 p. 5. Matveev I.B.
Gidroprivod mashin udarnogo i vibratsionnogo deistviia [Hydraulic drive
of machines with shock and vibration actions]. Moscow, Mashinostroenie
Publ., 1974. 184 p. 6. Baranov Yu.A. Sozdanie stroitel'nykh udarnovibratsionnykh mashin s elektromagnitnym privodom. Diss. kand. techn.
nauk [Creating construction shock-vibration machines with electromagnetic actuator. Cand. tech. sci. diss.]. Kyiv, 1994. 150 p. 7. Bogaenko M.V.,
Golenkov G.M., Golub V.P., Popkov V.S., Sidora A.M., Srіbny V.O.
Vibrozbudzhuvach [Vibration exciter]. Patent UA, no.57743, 2011. 8.
Barabash V.A., Bogaenko M.V., Golenkov G.M., Golub V.P., Popkov
V.S. Linijnyj elektrodvygun zvorotno-postupal'nogo ruhu [Linear motor
reciprocating motion]. Patent UA, no.93168, 2011. 9. Bondar R.P., Golenkov G.M., Lytvyn A.Yu., Podoltsev A.D. Modelling of power characteristics of the vibrator with a linear electric drive. Electromechanichni i energozberigayuchi systemy – Electromechanical and energy saving systems,
2013, no.2(22), pp. 66-74. 10. Anur'ev V.I. Spravochnik konstruktoramashinostroitelia: V 3-kh tomakh. T.3., 6-e izd. [Dictionary of constructormachine builder. In 3 vols. Vol.3. 6th edition]. Moscow, Mashinostroenie
Publ.,
1982.
736
p.
11.
Available
at:
http://www.spravconstr.ru/html/v3/ch32.html6 (accessed 20 June 2014).
12. Iavorskii B.M., Detlaf A.A. Spravochnik po fizike [Handbook of physics]. Moscow, Nauka Publ., 1964. 848 p. 13. Golenkov G.M., Abbasian
M.A. Simulation of magnetic induction distribution in a coaxial linear
motor with axial and radial direction of permanent magnets magnetization.
Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.1, pp. 21 -24. 14. Golenkov G.M., Abbasian Mohsen.
Electromechanical characteristics coaxial-linear motor with axialand radial
direction of magnetization permanent magnets. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2014, no.3, pp. 64-69. 15. Biderman
V.L. Teoriia mekhanicheskikh kolebanii: Uchebnik dlia vuzov [Theory of
mechanical vibrations: Textbook for universities]. Moscow, Vysshaia
shkola Publ., 1980. 408 p.
Поступила (received) 20.10.2014
Голенков Геннадий Михайлович1, к.т.н., доц.,
Аббасян Мохсен Алиакбарович1, аспирант,
1 Киевский национальный университет
строительства и архитектуры,
03680, Киев, Воздухофлотский проспект, 31,
тел/phone +38 044 2415565,
e-mail: bohdant@gmail.com, mohsen12849@yahoo.com
G.M. Golenkov1, M.A. Abbasian1
1
Kyiv National University of Construction and Architecture
31, Povitroflotsky Avenue, Kyiv-037, 03680 Ukraine
Modeling of operation of coaxial-linear motors with axial
and radial directions of magnetization of permanent magnets in dynamic mode.
Theoretical and experimental investigations of the amplitude,
phase and inertia-power frequency characteristics of two types of
coaxial-linear electric motors of back-and-forth motion with permanent magnets, which magnetization vector is directed axially
and radially relative to the axis of the runner are carried out. The
comparative analysis of characteristics of these motors is presented.
Key words – coaxial-linear motor, permanent magnets, modeling, experimental investigations, amplitude, phase and
inertia-power frequency characteristics.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бондар Р.П., Чеботарун І.С., Подольцев О.Д.
Моделювання динамічних характеристик нелінійної
коливальної системи із магнітною пружиною. Частина 1 //
Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – №2. – С. 18-20.
REFERENCES: 1. Bondar R.P., Chebotarun I.S., Podoltsev A.D.
Modeling of dynamic characteristics of a nonlinear oscillatory system
with a magnetic spring. Part 1. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka –
Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.2, pp. 18-20.
Поступила (received) 08.09.2014.
Байда Евгений Иванович, к.т.н., доц.,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076976, e-mail: baida_kpi@mail.ru
E.I. Baida
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Some features of dynamic characteristics of bumpers
with permanent magnets.
This article describes the features of the dynamics of the bumper
with permanent magnets. Pictures of the magnetic field in 3D
are presented, transients are calculated. It is shown that operation of this system depends on the parameters of the magnets,
body weight, amplitude, shape and frequency of oscillations. It
is shown that operation of the system mainly depends on the
damping force, which must be considerable. It is shown that the
bumpers, built on the basis of permanent magnets with radial
magnetization, require forced stabilization in the radial direction
regardless of their number and spatial distribution.
Key words – dynamics of the bumper with permanent
magnets, magnets with radial magnetization.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов.
– М.: Русские словари, 2004. – 957 с.
2. http://www.vita-club.ru/micros1.htm.
3. http://znaiu.ru/art/400168500.php.
4. http://imicroscopy.wordpress.com/история.
5. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%E2%E5%F2%EE%E2%.
EE%E9.
6. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 1. −
Харьков: Изд-во "НТМТ", 2011. − 311 с.
7. Скворцов Г.Е., Панов В.А., Поляков Н.И., Федин Л.А.
Микроскопы. − Л.: Машиностроение, 1969. − 511 с.
8. http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%ED%F4%EE%EA
%E0%EB%FC%ED%FB%E9_.
9. http://ru.wikipedia.org/wiki/Микроскоп.
10. http://ru.wikipedia.org/wiki/Хронология_развития_микрос
копа.
11. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред.
В.К. Тартаковский. − Киев: Наукова думка, 1989. − 864 с.
12. Пилянкевич А.Н., Климовицкий А.М. Электронные
микроскопы. − Киев.: Техніка, 1976. − 168 с.
13. Храмов Ю.А. История физики. − Киев: Изд-во
"Феникс", 2006. − 1176 с.
14. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 1: Электрофизика и
выдающиеся физики мира. − Харьков: Изд-во НТУ "ХПИ",
2008. − 252 с.
15. http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0
%EE%ED%ED%FB%E9_.
16. Скляренко В.М., Сядро В.В. Открытия и изобретения. −
Харьков: Веста, 2009. − 144 с.
17. Хейденрайх Р. Основы просвечивающей электронной
микроскопии. − М.: Мир, 1966. − 472 с.
18. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 1: Теория
электрофизических эффектов и задач. − Харьков: Изд-во
НТУ "ХПИ", 2009. − 384 с.
19. http://ru.wikipedia.org/wiki/Рентгеновская_микроскопия.
20. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%E0%F1%F2%F0%EE%
E2%FB%E9_.
21. http://ru.wikipedia.org/wiki/Сканирующий_атомносиловой_микроскоп.
22. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой
микроскопии. − Нижний Новгород: Институт физики
микроструктур РАН, 2004. − 110 с.
23. Якименко Ю., Нарытник Т., Цендровский В. Место
Украины в мире нанотехнологий / Газета "Зеркало недели",
№29(708) от 9-15 августа 2008 года.
24. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EA%E0%ED%E8%F0%
F3%FE%F9%E8%E9_.
REFERENCES: 1. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov
[Large illustrated dictionary of foreign words]. Moscow, Russkie slovari
Publ., 2004. 957 p. 2. Available at: http://www.vita-club.ru/micros1.htm
(accessed
03
August
2012).
3.
Available
at:
http://znaiu.ru/art/400168500.php (accessed 03 August 2012). 4. Available at: http://imicroscopy.wordpress.com/история (accessed 03 August
2012). 5. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%E2%E5%F2%
EE%E2%.EE%E9 (accessed 03 August 2012). 6. Baranov M.I. An anthology of outstanding achievements in science and technology: monograph in 2 volumes. Vol.1, Kharkov, NTMT Publ., 2011. 7. Skvortsov
G.E., Panov V.A., Poliakov N.I., Fedin L.A. Mikroskopy [Microscopes].
Leningrad, Mashinostroenie Publ., 1969. 511 p. 8. Available at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%ED%F4%EE%
EA%E0%EB%FC%ED%FB%E9 (accessed 03 August 2012). 9.
Mikroskop
(Microscope)
Available
at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Микроскоп (accessed 10 August 2012). 10.
Khronologiia razvitiia mikroskopa (Chronology of microscope development) Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/ Хронология
развития микроскопа (accessed 10 August 2012). 11. Kuz'michev V.E.
Zakony i formuly fiziki [Laws and formulas of physics]. Kiev, Naukova
Dumka Publ., 1989. 864 p. 12. Piliankevich A.N., Klimovitskii A.M.
Elektronnye mikroskopy [Electron microscopes]. Kiev, Tekhnіka Publ.,
1976. 168 p. 13. Khramov Yu.A. Istoriia fiziki [History of Physics].
Kiev, Feniks Publ., 2006. 1176 p. 14. Baranov M.I. Izbrannye voprosy
elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kn. 1: Teorija elektrofizicheskih effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.2, Book 1: The theory of electrophysical effects
and tasks]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2009. 384 p. 15. Available at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%ED%
ED%FB%E9 (accessed 03 August 2012). 16. Skljarenko V.M., Sjadro
V.V. Otkrytija i izobretenija [Discoveries and inventions]. Kharkov,
Vesta Publ., 2009. 144 p. 17. Kheidenraikh R. Osnovy prosvechivaiushchei elektronnoi mikroskopii [Fundamentals of transmission electron
microscopy]. Moscow, Mir Publ., 1966. 472 p. 18. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v 2-h tomah. Tom 2, Kn. 1:
Teorija elektrofizicheskih effektov i zadach [Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.2, Book 1: The theory of electrophysical
effects and tasks]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2009. 384 p. 19. Rentgenovskaia mikroskopiia (X-ray microscopy) Available at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Рентгеновская микроскопия (accessed 10
August 2012). 20. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/%
D0%E0%F1%F2%F0%EE%E2%FB%E9 (accessed 03 August 2012).
21. Skaniruiushchii atomno-silovoi mikroskop (Scanning atomic force
microscope) Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/Сканирующий
атомно-силовой микроскоп (accessed 10 August 2012). 22. Mironov
V.L. Osnovy skaniruiushchei zondovoi mikroskopii [Fundamentals of
the scanning probe microscopy]. Nizhnii Novgorod: Institut fiziki
mikrostruktur RAN Publ., 2004. 110 p. 23. Yakimenko Yu., Narytnik
T., Tsendrovskii V. Ukraine's place in the world of nanotechnology.
Gazeta "Zerkalo nedeli" – The newspaper "The Mirror of the Week",
2008, no.29(708) from 9-15 August. 24. Available at:
http://ru.wikipedia.org/
wiki/%D1%EA%E0%ED%E8%F0%F3%FE%F9%E8%E9 (accessed 03
August 2012).
Поступила (received) 31.08.2012
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с.,
НИПКИ "Молния"
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya"
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine
An anthology of the distinguished achievements in a science
and technique. Part 23: Invention of microscope and study
of microscopic world.
A short essay is resulted from world history of invention of microscopes. The basic types of microscopes are described; directions and some results of their application are indicated at the
study of microscopic world.
Key words – history, invention of microscope.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Безпрозванних Г.В., Бойко А.М. Трибоелектричний
ефект в електроізоляційних конструкціях // Анотації
доповідей ХХ міжн. наук.-практ. конф. "Інформаційні
технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров‘я". –
Харків, 2012. – С. 324.
2. Безпрозванних Г.В., Бойко А.М. Електростатичні
процеси в силових кабелях // Електротехніка і
електромеханіка. – 2013. − №4. − С. 27-31.
3. Беспрозванных
А.В.
Термо-трибо-электрический
потенциал для оценки старения полимерной изоляции //
Вісник НТУ "ХПІ". – 2009. − №27. – С. 16-24.
4. Безпрозванних Г.В., Бойко А.М. Експериментальне
визначення трибоелектричного потенціалу в мережевих
неекранованих та екранованих кабелях // Електротехніка і
електромеханіка. – 2012. − №3. – С. 56-60.
5. Бойко А.Н. Дрейф во времени емкости и тангенса угла
диэлектрических
потерь
неэкранированных
и
экранированных сетевых кабелей // Вісник НТУ "ХПІ". –
2013. − №42. – С. 65-68.
6. Безпрозванних Г.В., Бойко А.М. Патент на корисну
модель №83470. Спосіб визначення старіння полімерної
ізоляції екранованого багатожильного кабелю UA MПК
(2013.01) G01B 1/00 H01B 9/00 H01B 11/00 Публ.
10.09.2013, Бюл. №17.
7. Беспрозванных А.В., Бойко А.Н. Контактная разность
потенциалов – как показатель степени старения полимерной
изоляции
силовых
кабелей
//
Електротехніка
і
електромеханіка. – 2014. − №5. − С. 62-66.
8. Avila S.M., Horvath D.A. Microscopic void detection as a
prelude to predicting remaining life in electric cable insulation //
International Topical Meeting on Nuclear Plant Instrumentation,
Controls, and Human-Machine Interface Technologies
(NPIC&HMIT 2000), Washington, DC, November, 2000. – P. 8.
9. Johnson J. Thermal agitation of electricity in conductors //
Physics Review. – 1928. − Vol.32. − P. 97.
REFERENCES: 1. Bezprozvannych G.V., Boyko A.M. Triboelectric
effect in electrical design. Anotatsії dopovіdei 20 Mіzhn. nauk.-prakt.
konf. "Іnformatsіinі tekhnologії: nauka, tekhnіka, tekhnologіia, osvіta,
zdorov'ia" [Abstracts of 20th Int. Sci.-Pract. Conf. "Information technology: science, engineering, technology, education and health"]. Kharkov, 2012, p. 324. 2. Bezprozvannych G.V., Boyko A.M. Electrostatic
processes in power cables. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2013, no.4, pp. 27-31. 3. Besprozvannykh A.V. Thermo-triboelectric potential to assess aging polymeric insulation. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2009,
no.27, pp. 16-24. 4. Bezprozvannych G.V., Boyko A.M. Experimental
determination of triboelectric potential in unshielded and shielded network cables. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.3, pp. 56-60. 5. Boyko A.N. Drift in
time capacity and dielectric loss tangent of unshielded and shielded
network cables. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2013,
no.42, pp. 65-68. 6. Bezprozvannych G.V., Boyko A.M. Sposіb
viznachennia starіnnia polіmernoї іzoliatsії ekranovanogo bagatozhil'nogo kabeliu [Method of determining the aging of polymeric insulation shielded multicore cable]. Patent UA, no.83470, 2013. 7. Bezprozvannych A.V., Boyko A.N. Contact potential difference as a measure
of power cable polymer insulation aging. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.5, pp. 6266. 8. Avila S.M., Horvath D.A. Microscopic void detection as a prelude
to predicting remaining life in electric cable insulation. International
Topical Meeting on Nuclear Plant Instrumentation, Controls, and Human-Machine Interface Technologies (NPIC&HMIT 2000). Washington, DC, November, 2000. p. 8. 9. Johnson J. Thermal agitation of electricity in conductors. Physics Review, 1928, vol.32, p. 97.
Поступила (received) 21.10.2014
Беспрозванных Анна Викторовна1, д.т.н., проф.,
Бойко Антон Николаевич1, аспирант,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: bezprozvannych@kpi.kharkov.ua
A.V. Bezprozvannych1, A.N. Boyko1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Substantiation and guaranteeing of technological
parameters of triboelectrical method of monitoring
of cables with polymer insulation.
The results of measurements of the contact potential difference
of not shielded and shielded samples of cables with twisted pair
without shielded chamber, inside a shielded non-grounded and
grounded camera are presented. Inspections carrying out in a
grounded chamber are more effective in the case of shielded
cables. It is shown that utilization of an electrostatic voltmeter
with higher sensitivity in comparison with digital voltmeter
leads to registration as individual own internal noises of the
cable as external ones. The coefficients of correlation between
the results of measurements of the contact potential difference of
the power cable by electrostatic voltmeter and by digital
multimeter are determined.
Key words – contact potential difference, triboelectrical
method, cables, polymer insulation, shielded test chamber,
electrostatic voltmeter, digital voltmeter.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Техніка і електрофізика високих напруг / за ред. В.О.
Бржезицького та В.М. Михайлова. Харків: НТУ "ХПІ",
Торнадо, 2005. – 930 с.
2. Беспрозванных
А.В.
Способы
представления
дифференциальных амплитудных спектров импульсов
частичных разрядов в твердой изоляции // Технічна
електродинаміка. – 2011. – №4. – С. 12-19.
3. Беспрозванных А.В. Сильное электрическое поле и
частичные разряды в многожильных кабелях // Технічна
електродинаміка. – 2010. – №1. – С. 23-29.
4. Колечицкий
Е.С.
Численный
метод
расчета
осесимметричных
электростатических
полей
//
Электричество. - 1972. - №7. – С. 57-61.
5. Тозони О.В. Метод вторичных источников в
электротехнике. М.: Энергия, 1975. – 295 с.
6. Набока Б.Г. Расчеты электростатических полей в
электроизоляционной технике: учебное пособие для студентов
электроэнергетических специальностей. – К: ИСДО, 1995. –
120 с.
7. Беспрозванных А.В., Кессаев А.Г. Вычислительные
эксперименты
для
расчета
напряженности
осесимметричного электростатического поля в кусочнооднородной изоляции со сферическими включениями //
Електротехніка і електромеханіка. –2014. – № 5. – С.67-72.
REFERENCES: 1. Brzhezycz'kyj V.O., Myhajlov V.M. Tekhnika i
elektrofizyka vysokykh napruh [Technics and Electrophysics of High
Voltages]. Kharkov, Tornado Publ., 2005. 930 p. 2. Bezprozvannych
A.V. Ways of representation of differential peak spectra of pulses of
partial discharges in solid insulation. Tekhnichna electrodynamika –
Technical electrodynamics, 2011, no.4., pp. 12-19. 3. Bezprozvannych
A.V. High electric field and partial discharges in bundled cables.
Tekhnichna electrodynamika – Technical electrodynamics, 2010, no.1,
pp. 23-29. 4. Kolechitsky E.S. Numerical method to calculate axisymmetric electrostatic fields. Elektrichestvo – Electricity, 1972, no.7, pp.
57-61. 5. Tozoni O.V. Metod vtorichnykh istochnikov v elektrotekhnike
[Method of secondary sources in electrical engineering]. Moscow, Energy Publ., 1975. 295 p. 6. Naboka B.G. Raschety elektrostaticheskikh
polei v elektroizoliatsionnoi tekhnike: uchebnoe posobie dlia studentov
elektroenergeticheskikh spetsial'nostei [Settlements electrostatic fields
in the insulating technique: a textbook for students of electric power
specialties]. Kiev, IEDL Publ., 1995. 120 p. 7. Bezprozvannych A.V.,
Kyessaeyv A.G. Computing experiments for calculation of electrostatic
axisymmetric field in piecewise-homogeneous insulation with spherical
inclusions. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering
& electromechanics, 2014, no.5, pp. 67-72.
Поступила (received) 20.10.2014
Беспрозванных Анна Викторовна1, д.т.н., проф.,
Кессаев Александр Геннадиевич1, аспирант,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: bezprozvannych@kpi.kharkov.ua
A.V. Bezprozvannych1, A.G. Kyessaeyv1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Analysis of field structure and justification of voltages of
diagnostics by partial discharges of shielded twisted pairs
insulation.
An analysis of the electrostatic field of a cable twisted shielded
pair for various types of test voltage: symmetric bipolar, unipolar and asymmetric is carried out. Voltage selection affects the
location of the most probable place of arising of the partial discharges, phase characteristics of which are used for technical
diagnostics of insulation.
Key words – partial discharge, electrostatic field, twisted
shielded pair, test voltage, symmetric bipolar, unipolar and
asymmetric, selective diagnostics.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Данько В.Г., Полянська І.С., Гончаров Є.В.
Використання високотемпературної надпровідності в
електроенергетичному обладнанні: монографія. – Х.:
НТМТ, 2011. – 248 с.
2. Данько В.Г., Гончаров Е.В. Расчет параметров
индуктивного ограничителя тока короткого замыкания со
сверхпроводящим экраном // Электротехника. – 2013. – №9. –
C. 10-13.
3. Janowski T., Kozak S., Kondratowicz-Kucewicz B. Analysis of transformer type superconducting fault current limiters //
IEEE transactions on applied superconductivity. – 2004. –
vol.17. – №2. – pp. 1778-1780.
REFERENCES: 1. Dan'ko V.G., Polyanska I.S., Goncharov E.V. Vykorystannia vysokotemperaturnoi nadprovidnosti v elektroenerhetychnomu
obladnanni: monohrafiia [The use of high-temperature superconductivity
in electric power equipment: monograph]. Kharkiv, NTMT Publ., 2011.
248 p. 2. Dan'ko V.G., Goncharov E.V. Calculating of parameters of an
inductive short-circuit current limiter with a superconducting shield. Elektrotekhnіka – Electrical engineering, 2013, no.9, pp. 10-13. 3. Janowski
T., Kozak S., Kondratowicz-Kucewicz B. Analysis of transformer type
superconducting fault current limiters. IEEE Transactions on Applied
Superconductivity, 2004, vol.17, no.2, pp. 1778-1780.
Поступила (received) 10.09.2014
Данько Володимир Григорович1, д.т.н., проф.,
Гончаров Євген Вікторович1, м.н.с.,
1 Національний технічний університет
"Харківський політехнічний інститут",
61002, Харків, вул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427,
e-mail: vdankog@gmail.com, jay1981@rambler.ru
V.G. Dan'ko1, E.V. Goncharov1
1
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Features of operation of a superconducting current limiter
at the sudden short circuit.
In the article the fault current limiter of inductive type with hightemperature superconducting coil and screen is considered. Main
features of transient at occurrence of short circuit are analyzed.
Key words – coil, high-temperature superconducting,
magnetic permeability.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Holbach J., Rodriguez J., Wester C., Baigent D., Frisk L.,
Kunsman S., Hossenlopp L. Status on the first IEC61850 based
protection and control, multi-vendor project in the United States.
Power systems conference: advanced metering, protection, control, communication, and distributed resources. Clemson, South
Carolina, USA, 13-16 March 2007, pp. 254-277. Available at:
https://www.gedigitalenergy.com/smartgrid/Aug07/EIC61850.p
df (accessed 11 September 2009).
2. Dogger G., Tennese G., Kakoske D., MacDonald E. Designing a new IEC 61850 substation architecture. Available at:
http://www.cooperindustries.com/content/dam/public/powersyst
ems/products/grid_automation/resources/Designing_a_new_IEC
61850_substation_architecture.pdf (accessed 20 May 2010).
3. Caetano C., Pernes M. Introducing IEC61850 in distribution
substations. Substation automation systems. Power-Grid Europe,
transmission and distribution industry conference and exhibition. Madrid, Spain, 26-28 June 2007. Available at:
http://www05.abb.com/global/scot/scot221.nsf/veritydisplay/db
4609c7176fbf05c12573b7004a7833/$file/paper%20iec61850%2
0in%20portugal.pdf (accessed 20 July 2008).
4. Bautista Flores J., Garcia-Colon V.R., Melendez Roman
C.G., Robles Ramirez E., Rasgado Casique J.P. First multivendor 400 kV transmission line protection scheme using an IEC
61850-9-2 digital network for optical CT's and protection relays.
CIGRE Session. Paris, France, 26-31 August, 2012. Available
at: http://www.cigre.org/content/download/16982/680406/ version/2/file/B3_111_2012.pdf (accessed 20 March 2013).
5. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы
(Аналоговые и цифровые). Изд. пятое. – Киев: Высшая
школа, 1986. – 504 с.
6. РД-34.11.114-98.
Автоматизированные
системы
контроля и учёта электроэнергии и мощности. Основные
нормируемые метрологические характеристики. Общие
требования. Москва, ОАО АО ВНИИЭ, 1997. – 15 с.
7. Черемисин М.М., Зубко В.М. Автоматизация объектов
управления электроснабжения. – Харьков: "Факт", 2005. –
192 с.
8. Гриб О.Г, Праховник А.В., Тесик Ю.Ф., Жаркін А.Ф.,
Новський В.О., Калінчик В.П., Карасінський О.Л.,
Довгалюк О.М., Лазуренко О.П., Ходаківський А.М.,
Васильченко В.І., Светелік О.Д. Автоматизовані системи
обліку та якості електричної енергії / під ред. Гриба О.Г. –
Харків: ПП "Ранок-НТ", 2012. – 516 с.
REFERENCES: 1. Holbach J., Rodriguez J., Wester C., Baigent D., Frisk
L., Kunsman S., Hossenlopp L. Status on the first IEC61850 based protection and control, multi-vendor project in the United States. Power systems
conference: advanced metering, protection, control, communication, and
distributed resources. Clemson, South Carolina, USA, 13-16 March 2007,
pp. 254-277. Available at: https://www.gedigitalenergy.com/ smartgrid/Aug07/ EIC61850.pdf (accessed 11 September 2009). 2. Dogger G.,
Tennese G., Kakoske D., MacDonald E. Designing a new IEC 61850
substation architecture. Available at: http://www.cooperindustries.com/
content/dam/public/powersystems/products/grid_automation/resources/
Designing_a_new_IEC61850_substation_architecture.pdf (accessed 20
May 2010). 3. Caetano C., Pernes M. Introducing IEC61850 in distribution
substations. Substation automation systems. Power-Grid Europe, transmission and distribution industry conference and exhibition. Madrid, Spain,
26-28 June 2007. Available at: http://www05.abb.com/global/scot/
scot221.nsf/veritydisplay/db4609c7176fbf05c12573b7004a7833/$file/
paper%20iec61850%20in%20portugal.pdf (accessed 20 July 2008).
4. Bautista Flores J., Garcia-Colon V.R., Melendez Roman C.G., Robles
Ramirez E., Rasgado Casique J.P. First multivendor 400 kV transmission
line protection scheme using an IEC 61850-9-2 digital network for optical
CT's and protection relays. CIGRE Session. Paris, France, 26-31 August,
2012. Available at: http://www.cigre.org/content/download/16982/680406/
version/2/file/B3_111_2012.pdf (accessed 20 March 2013). 5. Ornatskii
P.P. Avtomaticheskie izmereniia i pribory (Analogovye i tsifrovye). Izd.
piatoe. [Automatic measurements and devices (Analog and digital. Fifth
edition]. Kiev, Vysshaia shkola Publ., 1986. 504 p. 6. RD-34.11.114-98.
Avtomatizirovannye sistemy kontrolia i ucheta elektroenergii i moshchnosti. Osnovnye normiruemye metrologicheskie kharakteristiki. Obshchie
trebovaniia [RD-34.11.114-98. The automated monitoring systems and the
accounting of the electric power and power. The main normalized metrological characteristics. General requirements]. Moscow, JSC VNIIE Publ.,
1997. 15 р. 7. Cheremisin M.M., Zubko V.M. Avtomatizatsiia ob"ektov
upravleniia elektrosnabzheniia [Automation of objects of management of
power supply]. Kharkov, Fact Publ., 2005. 192 p. 8. Gryb O.G, Prahovnik
A.V., Tesik Y.F., Zharkin A.F., Novskiy V.O., Kalinchik V.P., Karasinskiy O.L., Dovgalyuk O.M., Lazurenko O.P., Hodakivskiy A.M., Vasilchenko V.I., Svetelik O.D. Avtomatyzovani systemy obliku ta jakosti
elektrychnoi' energii' [The automated systems of the account and quality of
electric energy. Under edit. by Gryb O.G.]. Kharkiv, Ranok-NT Publ.,
2012. 516 p.
Надійшла (received) 11.11.2014
Васильченко Володимир Іванович1, начальник Управління
технічних засобів керування,
Гриб Олег Герасимович2, д.т.н., проф.,
Лелека Олексій Вікторович1, провідний інженер сектору
розвитку автоматизованих систем,
Гапон Дмитро Анатолійович2, к.т.н.,
Ієрусалімова Тетяна Сергіївна2, асистент,
1
ДП "НЕК "Укренерго",
01032, Київ, вул. С. Петлюри, 25,
тел/phone +38 044 2383015, е-mail: kanc@nec.energy.gov.ua
2 Національний технічний університет
"Харківський політехнічний інститут",
61002, Харків, вул. Фрунзе, 21,
e-mail: ierusalimovat@mail.ru
V.I. Vasilchenko1, O.G. Gryb2, O.V. Leleka1, D.A. Gapon2,
T.S. Ierusalimova2
1
NPC "Ukrenergo"
25, Symona Petliury Str, Kyiv, 01032, Ukraine
2
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Digital substation component system "Smart Grid".
New production technologies of modern control systems have
moved from the stage of research and experimentation into the stage
of practical use. Modern communication standards for the exchange
of information are developed and introduced. Digital devices, protectors and automation are widely used. There has been substantial
development of hardware and software of control systems.
Key words – digital substation system, electricity, Smart
Grid, automation.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический
подход. Перевод с англ. – М.: Мир, 1978. – 432 с.
2. Okoshi T., Miyoshi T. Расчет планарной интегральной
схемы СВЧ. IEEE Trans. Microwave Theory Tech., April 1999,
vol. MTT-20, pp. 245-252.
3. Селготин В.А. Автоматизированное проектирование
топологии БИС. – М.: Радио и связь, 1983. – 112 с.
REFERENCES: 1. Kristofides N. Teoriia grafov. Algoritmicheskii
podkhod. Perevod s angl. [Graph theory. An algorithmic approach.
Translated from English]. Moscow, Mir Publ., 1978. 432 p. 2. Okoshi
T., Miyoshi T. Calculation planar microwave integrated circuit. IEEE
Trans. Microwave Theory Tech., April 1999, vol. MTT-20 pp. 245-252.
3. Selgotin V.A. Avtomatizirovannoe proektirovanie topologii BIS
[Computer-aided design topology of BIS]. Moscow, Radio i sviaz' Publ.,
1983. 112 p.
Поступила (received) 25.09.2014
Иванов Виталий Геннадьевич, к.т.н.,
Институт химических технологий
Восточноукраинского национального университета
им. Владимира Даля,
93009, Луганская обл., Рубежное, ул. Ленина, 31,
тел/phone +38 06453 50156, e-mail: vetgen@e-mail.ua
V.G. Ivanov
Chemical Technology Institute of Volodymyr Dahl East Ukrainian
National University
31, Lenin Str., Rubizhne, Lugansk region, 93009, Ukraine
Planar schemes tracing in the single-layer channel.
An algorithm for planar circuits tracing in a single layer channel,
allowing more effective design solutions is proposed.
Key words – tracing algorithm, planar circuit in a single layer channel.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Barrett J.S., Anders G.J. Circulating current and hysteresis
losses in screens, sheaths and armour of electric power cables –
mathematical models and comparison with IEC Standard 287.
IEEE, vol.144, no.3, May 1997, pp. 101-110.
2. Palmgren D., Karlstrand J., Henning J. Armour loss in threecore submarine XLPE cables. Int. conf. on insulated power cables. 19-23 June 2011. Conference publications.
3. Гурин А.Г., Щебенюк Л.А. Визначення навантажувальної
здатності силових кабелів. – X.: НТУ "ХПИ", 2013. – 136 с.
4. Родигин Н.М., Коробейникова И.Е. Контроль качества
изделий методом вихревых токов. – Сверловодск: Машгиз,
1958. – 62 c.
5. Карпушенко В.П., Щебенюк Л.А., Антонець Ю.О.,
Науменко О.А. Силові кабелі низької та середньої напруги.
Конструювання, технологія, якість. X.: Регіон-інформ, 2000.
– 376 c.
6. Себко В.П., Юданова Н.Н., Ноздрачева Е.Л., Жаркова О.С.
Расчет
параметрического
и
трансформаторного
электромагнитных преобразователей. – X.: НТУ "ХПИ", 2004.
– 72 с.
7. Смоленцев Н. К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в
MATLAB. – М.: ДМК Пресс, 2005. – 304 c.
REFERENCES: 1. Barrett J.S., Anders G.J. Circulating current and
hysteresis losses in screens, sheaths and armour of electric power cables
– mathematical models and comparison with IEC Standard 287. IEEE,
vol.144, no.3, May 1997, pp. 101-110. 2. Palmgren D., Karlstrand J.,
Henning J. Armour loss in three-core submarine XLPE cables. Int. conf.
on insulated power cables. 19-23 June 2011. Conference publications. 3.
Gurin A.G., Shhebenjuk L.A. Vyznachennja navantazhuval'noi' zdatnosti sylovyh kabeliv [Determination of loading capacity of power cables].
Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2013. 136 p. 4. Rodigin N.M., Korobeinikova I.E. Kontrol' kachestva izdelii metodom vikhrevykh tokov [Control
of products quality using eddy current method]. Sverlovodsk, Mashgiz
Publ., 1958. 62 p. 5. Karpushenko V.P., Shhebenjuk L.A., Antonets
Yu.O., Naumenko O.A. Sylovi kabeli nyz'koi' ta seredn'oi' naprugy.
Konstrujuvannja, tehnologija, jakist' [Power cables of low and medium
voltage. Designing, technology, quality]. Kharkov, Region-inform Publ.,
2000. 376 p. 6. Sebko V.P., Yudanova N.N., Nozdracheva E.L., Zharkova O.S. Raschet parametricheskogo i transformatornogo elektromagnitnyh preobrazovatelej [Calculation of parametric and transformer electromagnetic converters]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2004. 72 p. 7.
Smolentsev N.K. Osnovy teorii veivletov. Veivlety v MATLAB [Basics of
wavelets theory. Wavelets in MATLAB]. Moscow, DMK Press Publ.,
2005. 304 p.
Поступила (received) 10.07.2014
Костюков Иван Александрович, аспирант,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: Kostiukow.Ivan@yandex.ru
I.A. Kostiukov
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Experimental determination of longitudinal component
of magnetic flux in ferromagnetic wire of single-core power
cable armour.
A problem of determination of effective longitudinal magnetic
permeability of single core power cable armour is defined.
A technique for experimental determination of longitudinal
component of magnetic flux in armour spiral ferromagnetic wire
is proposed.
Key words – eddy current, mutual inductance, longitudinal
magnetic flux, power cable armour.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Родькин Д.И. Комментарий к теории энергопроцессов с
полигармоническими сигналами // Вісник Кременчуцького
державного політехнічного університету. – 2005. – №3(32).
– С. 106-114.
2. Жемеров Г.Г., Ильина О.В. Теория мощности Фризе и
современные теории мощности // Електротехніка і
електромеханіка. – 2007. – №6. – С. 63-65.
3. Архиереев И.П. Сопоставление методов определения
реактивной мощности емкости и индуктивности при
периодических несинусоидальных напряжениях // Технічна
електродинаміка. Тематичний випуск "Силова електроніка
та енергоефективність". Ч.2. – 2008. – С. 11-16.
4. Саєнко Ю.Л. Реактивна потужність в системах
електропостачання
з
нелінійними
навантаженнями:
автореф. дис. на здобуття наукового ступеня д-ра техн. наук
за спец-тю 05.09.05. – Львів, 2003. – 39 с.
5. Kim H.S., Akagi H. The instantaneous power theory on the
rotating p-q-r reference frames. Int. Proc. IEEE PEDS'99 Conf.,
Hong Kong, July 1999. – pp. 422-427.
6. Ковальова Ю.В. Визначення струму холостого ходу
асинхронного електроприводу з тиристорним регулятором
напруги // Тези докладу ХХХVII наук.-техн. конф., Харків:
ХНУМГ ім. Бекетова, 2014. – С. 85-87.
7. Методы исследований и организация экспериментов.
Под ред. проф. К.П. Власова – Х.: Изд-во "Гуманитарный
центр", 2002. – 256 с.
REFERENCES: 1. Rodkin D.I. Comment to the theory of energetical
processes with harmonic signals different frequencies. Visnyk Kremenchuc'kogo derzhavnogo politehnichnogo universytetu – Transactions of
Kremenchug State Polytechnic University, 2005, no.3(32), pp. 106-114.
2. Zhemerov G.G., Il'ina O.V. Fryze power theory and modern power
theories. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2007, no.6, pp. 63-65. 3. Arkhireyev I.P. Comparison
of methods of determination of reactive power of capacity and inductance at periodic nonsine voltage. Tekhnichna elektrodynamika. Tem.
vypusk "Silova elektronіka i energoefektivnіst" – Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics & energy efficiency", 2008,
Part 2, pp. 11-16. 4. Sayenko Y.L. Reaktyvna potuzhnist' v systemah
elektropostachannja z nelinijnymy navantazhennjamy. Avtoref. diss.
dokt. techn. nauk [Reactive power in power supply networks with nonlinear loads. Abstracts of doct. tech. sci. diss.]. Lviv, 2003. 39 p. 5. Kim
H.S., Akagi H. The instantaneous power theory on the rotating p-q-r
reference frames. Int. Proc. IEEE PEDS'99 Conf., Hong Kong, July
1999, pp. 422-427. 6. Kovalova J.V. Determination of current of idling of
induction electric drive with the thyristor regulator of voltage. Tezy
dokladu ХХХVII nauk.-tehn. konf. [Theses ХХХVII science conf.].
Kharkiv, O.M. Beketov Kharkiv National University of Municipal Economy, 2014, pp. 85-87. 7. Vlasov K.P. Metody issledovanii i organizatsiia
eksperimentov [Methods of investigations and organizations of experiments]. Kharkiv, Gumanitarnyi tsentr Publ., 2002. 256 p.
Надійшла (received) 30.06.2014
Ковальова Юлія Вікторівна, аспірантка,
Харківський національний університет міського
господарства ім. О.М. Бекетова,
61002, Харків, вул. Революції, 12,
тел/phone: +38 066 2220558, e-mail: kvn.kharkov@mail.ru
J.V. Kovalova
O.M. Beketov Kharkiv National University of Municipal Economy
12, Revolution Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Reactive current of an induction electric drives
with thyristor voltage regulator.
A model for a separation of reactive constituent from current of
idling of an induction motor at its feed from a thyristor voltage regulator in the dependences on the control angle of thyristors is developed. As a result of modeling, dependence of relative reactive current which is approximated by formula for calculation of effective
current of reactive constituent of nonsinusoidal current is obtained.
Key words – thyristor regulator, induction motor, heating
nonsinusoidal current.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Петренко А.Н. Методика расчета геометрии и параметров
активной
зоны
одноименнополюсных
индукторных
автотракторных генераторов // Вестник НТУ "ХПИ". – 2005. –
№5.
2. Ваткин В.А. Разработка вентильных индукторных
электромеханических систем автотракторного назначения:
автореферат диссертации на соискание ученой степени
канд. техн. наук: специальность 05.09.01 "Электромеханика
и электрические аппараты". – Москва, 2007. – 20 с.
3. Шлегель
А.О.
Повышение
надежности
электромеханических систем автотракторного генератора:
автореферат диссертации на соискание ученой степени
канд. техн. наук: специальность 05.09.01 "Электромеханика
и электрические аппараты". – Самара, 2007. – 20 с.
4. Лущик В.Д. Патент № 86352 Україна. Індукторний
трифазний різнополюсний вентильний генератор. Опубл.
27.04.09, Бюл. №8.
5. Лущик В.Д. Трифазні вентильні індукторні генератори з
суміщеною обмоткою // Материалы межд. науч.-техн. конф.
"Проблемы
повышения
электромеханических
преобразователей в электромеханических системах",
Севастополь: СевНТУ, 2010. – С. 25-27.
6. Лущик В.Д. Патент № 98261 Україна. Індукторний
трифазний різнополюсний вентильний генератор. Опубл.
25.04.12. Бюл. №8.
REFERENCES: 1. Petrenko A.N. Method of calculating the geometry and
parameters of the core homopolar inductor automotive generators. Visnyk
NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2005, no.5. 2. Vatkin V.A. Razrabotka ventil'nykh induktornykh elektromekhanicheskikh sistem avtotraktornogo naznacheniia. Avtoref. diss. kand. techn. nauk [Development
of valve inductor electromechanical systems autotractor destination. Abstracts of cand. tech. sci. diss.]. Moscow, 2007. 20 p. 3. Shlegel' A.O. Povyshenie nadezhnosti elektromekhanicheskikh sistem avtotraktornogo generatora. Avtoref. diss. kand. techn. nauk [Improving the reliability of electromechanical systems autotractor generator. Abstracts of cand. tech. sci.
diss.]. Samara, 2007. 20 p. 4. Lushchik V.D. Induktornyj tryfaznyj
riznopoljusnyj ventyl'nyj generator [Three-phase inductor had polar valve
generator]. Patent UA, no.86352, 2009. 5. Lushchik V.D. Three-phase valve
inductor generators with combined winding. Materialy mezhd. nauchn.tekhn. konf. "Problemy povysheniia elektromekhanicheskikh preobrazovatelei v elektromekhanicheskikh sistemakh" [Materials Int. sci.-techn. conf.
"Problems of increase of electromechanical transducers in electromechanical systems"]. Sevastopol, SevNTU, 2010, pp. 25-27. 6. Lushchik V.D.
Induktornyj tryfaznyj riznopoljusnyj ventyl'nyj generator [Three-phase
inductor had polar valve generator]. Patent UA, no.98261, 2012.
Надійшла (received) 25.09.2014
Лущик В’ячеслав Данилович, д.т.н., проф.,
Національний університет біоресурсів
і природокористування України,
03041, Київ, вул. Героїв Оборони, 12, корпус 8,
тел/phone +38 099 7654495, e-mail: V.D.Luschik@yandex.ua
V.D. Lushchik
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
12, Heroyiv Oborony Str., Build 8, Kiev, 03041, Ukraine
Valve induction generators of radial excitation
with combined windings.
The design and principle of operation of inductor generators
with combined windings are described. The theoretical substantiation of advantages of considered generators is presented. The
data of experimental investigations of generators with combined
windings and, for comparison, generators, which are made in
series are presented.
Key words – type of generators, combined winding, magnetic
circuit, experimental research.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Шинкаренко В.Ф., Котлярова В.В. Эволюционные
эксперименты в структурной электромеханике // Матеріали
міжнародної науково-технічної конференції. – Севастополь:
СевНТУ. – 2012. – С. 7-12.
2. Лущик В.Д. Хромосомо-генна теорія електромеханічних
систем на прикладі електромеханічних дезінтеграторів //
Електротехніка і електромеханіка. – 2012. – №6. – С. 28-30.
3. Шинкаренко В.Ф. Котлярова В.В., Чумак В.В.
Исследование
эффективности
использования
электромеханических дезинтеграторов многофакторного
действия в технологии активации портландцемента //
Матеріали міжнародної науково-технічної конференції. –
Севастополь: СевНТУ. – 2013. – С. 171-174.
4. Заблодский Н.Н. Филатов М.А., Грицюк В.Ю.
Моделирование
электромагнитного
поля
электромеханического дезинтегратора // Сборник научных
трудов Донбасского государственного технического
университета. – 2013. – №39. – С. 221-226.
5. Шинкаренко
В.Ф.
Основы
теории
эволюции
электромеханических систем. – К.: Наукова думка, 2002. –
288 с.
REFERENCES: 1. Shinkarenko V.F., Kotliarova V.V. Evolutionary
experiments in structural electromechanics. Materialy mezhd. nauchn.tekhn. konf. "Problemy povysheniia elektromekhanicheskikh preobrazovatelei v elektromekhanicheskikh sistemakh" [Materials Int. sci.-techn.
conf. "Problems of increase of electromechanical transducers in electromechanical systems"]. Sevastopol, SevNTU, 2012, pp. 7-12. 2. Lushchik V.D. A chromosomal-genetic theory of electromechanical systems
by the example of electromechanical disintegrators. Elektrotekhnіka і
elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2012,
no.6, pp. 28-30. 3. Shinkarenko V.F., Kotliarova V.V. Chumak V.V.
Research of efficiency of using electromechanical disintegrators multifactorial actions activation technologies portland cement. Materialy
mezhd. nauchn.-tekhn. konf. "Problemy povysheniia elektromekhanicheskikh preobrazovatelei v elektromekhanicheskikh sistemakh" [Materials
Int. sci.-techn. conf. "Problems of increase of electromechanical transducers in electromechanical systems"]. Sevastopol, SevNTU, 2013, pp.
171-174. 4. Zablodskiy N.N., Filatov M.A., Gritsyuk V.Yu. Modeling of
electromagnetic field electromechanical disintegrator. Sbornik nauchnykh trudov Donbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta – The Collection of proceedings of Donbass State Technical University, 2013, no.39, pp. 221-226. 5. Shinkarenko V.F. Osnovy teorii evoliutsii elektromekhanichnykh system [The basics of evolution theory of
electromechanical systems]. Kyiv, Naukova dumka Publ., 2002. 288 p.
Надійшла (received) 26.06.2014
Лущик В’ячеслав Данилович, д.т.н., проф.,
Національний університет біоресурсів
і природокористування України,
03041, Київ, вул. Героїв Оборони, 12, корпус 8,
тел/phone +38 099 7654495, e-mail: V.D.Luschik@yandex.ua
V.D. Lushchik
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
12, Heroyiv Oborony Str., Build 8, Kiev, 03041, Ukraine
Magnetic field in a gap of electromechanical disintegrators.
The magnetic field created in an air gap of electromechanical
disintegrators as a result of actions of two opposite running
magnetic fields is considered. It is shown that motionless pulsing fields are as a result formed, which can be formed in much
simpler and more effective way.
Key words – air gap, magnetic field, winding, electromechanical disintegrator.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Котеленец Н.Ф., Кузнецов Н.Л. Испытания и
надежность электрических машин. – М.: Высш. шк., 1988. –
232 с.
2. Yazidi A., Henao H., Capolino G-A. Broken rotor bars fault
detection in squirrel cage induction machines. International conference "Electric machines and drives". 2005, IEEE, pp. 741-747.
3. Nemec M., Drobnič K., Nedeljković D., Fišer R., Ambrožič
V. Detection of broken bars in induction motor through the
analysis of supply voltage modulation. IEEE transactions on
industrial electronics, 2010, no.8, pp. 2879-2888.
4. Imeryuz M., Mergen A.F., Ustun O. A method to analyze
asynchronous machines with broken rotor bars. International
symposium on power electronics, Electrical drives, Automation
and motion. 2010, pp. 269-272.
5. Cabanas F., Pedrayes Glez F., González Ruiz M., Melero
M.G., Orcajo G.A., Cano J.M., Rojas C.H. A new on-line method for the early detection of broken rotor bars in asynchronous
motors working under arbitrary load conditions, IEEE, 2005, pp.
662-669.
6. Douglas H., Pillay P., Ziarani A.K. Broken rotor bar detection
in induction machines with transient operating speeds. IEEE transactions on energy conversion, 2005, no 1, pp. 135-141.
7. Drobnič K., Nemec M., Fišer R., Ambrožič V. Simplified
detection of broken rotor bars in induction motors controlled in
field reference frame. Control engineering practice, 2012,
vol.20, pp. 761-769.
8. Faiz J., Ebrahimi B.M. A new pattern for detecting broken
rotor bars in induction motors during start-up. IEEE Transactions on magnetics, 2008, vol.44, no.12, pp. 4673-4683.
9. Neelam M., Ratna D. Rotor faults detection in induction
motor by wavelet analysis. International journal of engineering
science and technology, 2009, vol.1(3), pp. 90-99.
10. Vaimann T., Kallaste A. Detection of broken rotor bars in
three-phase squirrel-cage induction motor using fast Fourier
transform. 10th international symposium "Topical problems in
the field of electrical and power engineering", Pärnu, Estonia,
2011, pp. 52-56.
11. Zagirnyak M., Mamchur D., Kalinov A. Comparison of
induction motor diagnostic methods based on spectra analysis of
current and instantaneous power signals. Przeglad elektrotechniczny (Electrical review), 2012, no.12b, pp. 221-224.
12. Петухов В.С., Соколов В.А. Диагностика состояния
электродвигателей.
Метод
спектрального
анализа
потребляемого тока // Новости электротехники. – 2005. –
№1(31). – С. 50-52.
13. Aküner C., Temiz I. Symmetrically broken rotor bars effect
on the stator current of squirrel-cage induction motor. Przegląd
elektrotechniczny (Electrical review), 2011, no.3, pp. 313-314.
14. Сивокобыленко В.Ф., Полковниченко Д.В., Кукуй К.А.
Диагностика асинхронного электропривода по данным
измерений рабочего режима // Вісник НТУ "ХПІ". – 2003. –
№10. – С. 502-505.
15. Zagirnyak M., Romashihina Zh., Kalinov A. Diagnostic of
broken rotor bars in induction motor on the basis of its magnetic
field analysis. Acta Technica Jaurinensis, 2013, vol.6, no.1, pp.
115-125.
16. Ухань Ж.І., Калінов А.П. Класифікація методів
діагностики пошкоджень обмоток ротора асинхронних
двигунів // Вісник КДУ ім. М. Остроградського. – 2010. –
№3(62). – Ч.2. – С. 138-144.
17. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. В 2-х
томах. Том 1: Учебник для вузов. М.: Издательство МЭИ,
2004. – 656 с.
18. Загирняк М.В., Ромашихина Ж.И., Калинов А.П.
Диагностика повреждений стержней ротора в асинхронном
двигателе на основании анализа его магнитного поля //
Вісник НТУ "ХПІ". – 2012. – №49(955). – С. 38-48.
19. Ромашихіна Ж.І., Андрусенко О.М., Оксанич А.П.,
Петренко
В.Р.
Застосування
вейвлет-аналізу
для
діагностики обривів стрижнів роторів асинхронних двигунів
// Вісник КрНУ ім. М. Остроградського. – 2012. – №2(73). –
С. 24-28.
20. Ромашихіна Ж.І., Калінов А.П., Луценко І.А.
Декомпозиція сигналу електрорушійної сили обмоток
статора для діагностики пошкоджень стрижнів ротора
асинхронного
двигуна
//
Електромеханічні
і
енергозберігаючі системи. – 2013. – №4(22). – С. 27-36.
REFERENCES: 1. Kotelenec N.F., Kuznecov N.L. Ispytanija i nadezhnost' elektricheskih mashin [Reliability and testing of electrical machines]. Moscow, Vyssh. shk. Publ., 1988. 232 p. 2. Yazidi A., Henao
H., Capolino G-A. Broken rotor bars fault detection in squirrel cage
induction machines. Int. Conf. "Electric machines and drives", IEEE,
2005, pp. 741-747. 3. Nemec M., Drobnič K., Nedeljković D., Fišer R.,
Ambrožič V. Detection of broken bars in induction motor through the
analysis of supply voltage modulation. IEEE transactions on industrial
electronics, 2010, no.8, pp. 2879-2888. 4. Imeryuz M., Mergen A.F.,
Ustun O. A method to analyze asynchronous machines with broken rotor
bars. Int. Symposium on power electronics, electrical drives, automation
and motion, 2010, pp. 269-272. 5. Cabanas F., Pedrayes Glez F., González Ruiz M., Melero M.G., Orcajo G.A., Cano J.M., Rojas C.H. A new
on-line method for the early detection of broken rotor bars in asynchronous motors working under arbitrary load conditions. IEEE, 2005, pp.
662-669. 6. Douglas H., Pillay P., Ziarani A.K. Broken rotor bar detection in induction machines with transient operating speeds. IEEE transactions on energy conversion, 2005, no.1, pp. 135-141. 7. Drobnič K.,
Nemec M., Fišer R., Ambrožič V. Simplified detection of broken rotor
bars in induction motors controlled in field reference frame. Control
engineering practice, 2012, vol.20, pp. 761-769. 8. Faiz J., Ebrahimi
B.M. A new pattern for detecting broken rotor bars in induction motors during start-up. IEEE transactions on magnetics, 2008, vol.44,
no.12, pp. 4673-4683. 9. Neelam M., Ratna D. Rotor faults detection
in induction motor by wavelet analysis. International journal of engineering science and technology, 2009, vol.1(3), pp. 90-99. 10.
Vaimann T., Kallaste A. Detection of broken rotor bars in three-phase
squirrel-cage induction motor using fast Fourier transform. 10th Int.
symposium "Topical problems in the field of electrical and power
engineering", Pärnu, Estonia, 2011, pp. 52-56. 11. Zagirnyak M.,
Mamchur D., Kalinov A. Comparison of induction motor diagnostic
methods based on spectra analysis of current and instantaneous power
signals. Przeglad Elektrotechniczny – Electrical Review, 2012, no.12b,
pp. 221-224. 12. Petuhov V.S., Sokolov V.A. Diagnostics of the state
motors. The method of spectral analysis of current consumption. Novosti
elektrotehniki – Electrical engineering news, 2005, no.31, pp. 50-52. 13.
Aküner C., Temiz I. Symmetrically broken rotor bars effect on the stator
current of squirrel-cage induction motor. Przegląd Elektrotechniczny –
Electrical Review, 2011, no.3, pp. 313-314. 14. Sivokobylenko V.F.,
Polkovnichenko D.V., Kukuj K.A. Diagnostics of engine motors from
data of operating condition measuring. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of
NTU "KhPІ", 2003, no.10, pp. 502-505. 15. Zagirnyak M., Romashihina
Zh., Kalinov A. Diagnostic of broken rotor bars in induction motor on
the basis of its magnetic field analysis. Acta Technica Jaurinensis, 2013,
vol.6, no.1, pp. 115-125. 16. Uhan' Zh.I., Kalinov A.P. Classification of
the methods of the rotor damages diagnostics of inductions motors.
Visnyk KDU im. M. Ostrohradskoho – Transactions of Kremenchuk
Mykhailo Ostrohradskyi National University, 2010, no.3(62), ch.2, pp.
138-144. 17. Ivanov-Smolenskij A.V. Elektricheskie mashiny [Electrical
machines]. Moscow, MEI Publ., 2004. 656 p. 18. Zagirnyak M.V., Romashykhina Zh.I., Kalinov A.P. Diagnostic of broken rotor bars in induction motor on the basis of its magnetic field analysis. Visnyk NTU
"KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2012, no.49(955), pp. 38-48. 19.
Romashykhina Zh.I., Andrusenko O.M., Oksanych A.P., Petrenko V.R.
Using of wavelet-analysis for diagnosiсs of the rotor bars damages of
induction motors. Visnyk KrNU im. M. Ostrohradskoho – Transactions
of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, 2012,
no.2(73), pp. 24-28. 20. Romashykhina Zh.I., Kalinov A.P., Lucenko
I.A. The decomposition of signal of electromotive force of the stator
windings for diagnostics of broken rotor bars of induction motors. Electromechanichni i energozberigayuchi systemy – Electromechanical and
energy saving systems, 2013, no.4(22), pp. 27-36.
Поступила (received) 22.09.2014
Загірняк Михайло Васильович1, д.т.н., проф.,
Ромашихіна Жанна Іванівна1, здобувач,
Калінов Андрій Петрович1, к.т.н., доц.,
1 Кременчуцький національний університет
ім. Михайла Остроградського,
39600, Полтавська обл., Кременчук, вул. Першотравнева, 20,
тел/phone +38 098 2645258,
e-mail: mzagirn@kdu.edu.ua, romashihina_zhanna@mail.ru,
andrii.kalinov@gmail.com
M.V. Zagirnyak1, Zh.I. Romashykhina1, A.P. Kalinov1
1
Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University
20, Pershotravneva Str., Kremenchuk, Poltava region, 39600, Ukraine
The diagnostics of induction motors rotor bar breaks based
on the analysis of electromotive force in the stator windings.
A method for diagnostics of the induction motor rotor bar
breaks, based on the wavelet-analysis of the electromotive force
induced in the stator windings in the rundown mode is developed. A method for decomposition of the electromotive force of
the stator winding phase to the electromotive force signals of the
active sides of winding coils using Z-transformation theory is
developed. The effectiveness of the proposed diagnostic method
was experimentally confirmed.
Кey words – induction motor, broken rotor bars, disconnecting the motor from the network electromotive force, Ztransformation.
1-2015
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 2582-81. Машины электрические вращающиеся
тяговые. Общие технические условия. – М.: Изд-во
стандартов, 1981. – 34 с.
2. Правила ремонту електричних машин електровозів і
електропоїздів. ЦТ-0204. – К.: Видавничий дім "САМ", 2012. –
286 с.
3. Афанасов А.М. Энергетическая эффективность
нагревания обмоток тяговых электромашин при приёмосдаточных испытаниях // Східно-Європейський журнал
передових технологій. – 2012. – Том 5. – №8(59). – С. 6-9.
4. Захарченко Д.Д., Ротанов Н.А. Тяговые электрические
машины: учеб. пособие для вузов. – М.: Транспорт, 1991. – 343
с.
REFERENCES
1. GOST 2582-81. Mashiny elektricheskie vrashchaiushchiesia
tiagovye. Obshchie tekhnicheskie usloviia [State Standard 258281. Rotating traction electrical machines. General specifications]. Moscow, Publishing House of Standards, 1981. 34 p.
(Rus).
2. Pravyla remontu elektrychnykh mashyn elektrovoziv i elektropoizdiv. TsT-0204 [Repair rules of electrical machines for
locomotives and trains. TsT-0204]. Kyiv, SАМ Publishing
House, 2012. 286 p. (Ukr).
3. Afanasov А.М. Energy efficiency of coils heating of traction
dynamoelectric machines during acceptance testing. SkhidnoYevropeiskyi zhurnal peredovykh tekhnolohii – EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies, 2012, vol.5,
no.8(59), pp. 6-9. (Rus).
4. Zakharchenko D.D., Rotanov D.D. Tiagovye elektricheskie
mashiny [Traction electrical machines]. Moscow, Transport
Publ., 1991. 343 p. (Rus).
Поступила (received) 03.10.2014
Афанасов Андрей Михайлович, д.т.н., доц.,
Днепропетровский национальный университет
железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна,
49010, Днепропетровск, ул. Лазаряна, 2,
тел/phone +38 056 3731531, e-mail: afanasof@ukr.net
A.M. Afanasov
Dnipropetrovsk National University of Railway Transport
named after academician V. Lazaryan,
2, Lazaryan Str., Dnipropetrovsk, 49010, Ukraine.
Increase of energy efficiency of testing of traction electric
machines of direct and pulsating current.
The results of the analysis of the effect of the load current of
traction electric machines when tested for heating on the total
electricity consumption for the test are presented. It is shown
that increase of load current at the heating test permits to significantly reduce the consumption of electrical energy, and reduce
the testing time without reducing its quality. References 4, tables
4, figures 3.
Key words: electric traction machine, test for heat, energy
efficiency, load current, electric energy consumption.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://fideviva.ru/submariny-batiskafy-i-podvodnye-lodkikratkaya-istoriya.
2. http:// ru.wikipedia.org/wiki/Мировой_океан.
3. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов.
– М.: Русские словари, 2004. – 957 с.
4. http://www.geo-site.ru/index.php/2011-01-11-14-4421/83/315-izychenie-okeana.html.
5. http://rui-tur.ru/izuchenie-okeana.html.
6. 6. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 1: Электрофизика и
выдающиеся физики мира. − Харьков: Изд-во НТУ "ХПИ",
2008. − 252 с.
7. http://world-ocean.ru/ru/dates.
8. http://ru.wikipedia.org/wiki/ Список изобретателей.
9. http://www.id4.ru/idea/zemlya/ issledovanie-okeana.
10. http://www.okeanavt.ru/proishojdenie-okeana/ 1023-osherkistorii-izushenia-mirovogo-okeana.html.
11. Кухлинг Х. Справочник по физике / Пер. с нем. − М.:
Мир, 1982. − 520 с.
12. http://www.seapeace.ru/oceanology/science/643.html.
13. http://www.spb-venchur.ru/news/16467.html.
14. http:// www.natuerlich.ru/art1/inter5.shtml.
15. http://www.geogr.msu.ru/science/aero/acenter/int_sem7/sem7
_1.html.
REFERENCES
1. Available
at:
http://fideviva.ru/submariny-batiskafy-ipodvodnye-lodki-kratkaya-istoriya (accessed 08 August 2011).
2. Mirovoi okean (World ocean) Available at: http://
ru.wikipedia.org/wiki/Мировой океан (accessed 10 June 2012).
3. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov [Large
illustrated dictionary of foreign words]. Moscow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. (Rus).
4. Available at: http://www.geo-site.ru/index.php/2011-01-1114-44-21/83/315-izychenie-okeana.html (accessed 11 April
2012).
5. Available at: http://rui-tur.ru/izuchenie-okeana.html (accessed 15 August 2012).
6. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v
2-h tomah. Tom 1: Elektrofizika i vydajushhiesja fiziki mira
[Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.1:
Electrophysics and outstanding physics of the world]. Kharkov,
NTU "KhPI" Publ., 2008. 252 p. (Rus).
7. Available at: http://world-ocean.ru/ru/dates (accessed 25
September 2011).
8. Spisok izobretatelei (List of inventors) Available at:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Список изобретателей (accessed
22 May 2012).
9. Available at: http://www.id4.ru/idea/zemlya/ issledovanieokeana (accessed 21 February 2012).
10. Available at: http://www.okeanavt.ru/proishojdenie-okeana/
1023-osherk-istorii-izushenia-mirovogo-okeana.html (accessed
05 May 2011).
11. Kuhling H. Spravochnik po fizike. Per. s nem. [Dictonary on
Physics. Translated from German]. Moscow, Mir Publ., 1982.
520 p. (Rus).
12. Available at: http://www.seapeace.ru/oceanology/ science/643.html (accessed 19 April 2012).
13. Available at: http://www.spb-venchur.ru/news/ 16467.html
(accessed 10 July 2011).
14. Available at: http://www.natuerlich.ru/art1/inter5.shtml
(accessed 23 March 2012).
15. Available
at:
http://www.geogr.msu.ru/science/aero/acenter/int_sem7/sem7_1
.html (accessed 03 May 2012).
Поступила (received) 31.08.2012
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с.,
НИПКИ "Молния"
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya"
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute",
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
An anthology of the distinguished achievements in a science
and technique. Part 24: Subjugation of earthly dry land and
world ocean.
A short essay of world history of subjugation and study by humanity of earthly continental dry land and enormous marine
spaces of Earth is presented. References 15, figures 11.
Key words: history, subjugation, earthly dry land, world
ocean.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. IEC 62305-1: 2010 "Protection against lightning. − Part 1:
General principles".
2. IEC 62305-2: 2010 "Protection against lightning. − Part 2:
Risk management".
3. IEC 62305-3: 2010 "Protection against lightning. − Part 3:
Physical damage to structures and life hazard".
4. IEC 62305-4: 2010 "Protection against lightning. − Part 4:
Electrical and electronic systems within structures".
5. Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р
МЭК 62305-1-2010. "Менеджмент риска. Защита от молнии.
Часть 1: Общие принципы". − М.: Стандартинформ, 2011. −
46 с.
6. Сухоруков С.А. Помехозащитные устройства ЗАО
"ЭМСОТЕХ". − Калуга: 2014. − 72 с.
7. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И.
Недзельский О.С., Дныщенко В.Н. Генератор тока
искусственной
молнии
для
натурных
испытаний
технических объектов // Приборы и техника эксперимента.
− 2008. − №3. − С. 81-85.
8. SAE ARP 5412/ED-84. Нормативный документ США
"Рекомендуемая практика авиационно-космических работ.
Идеализированные составляющие внешнего тока", 1985. −
С. 1-56.
9. SAE ARP 5416/ED-84. Нормативный документ США
"Рекомендуемая практика авиационно-космических работ.
Условия воздействия молнии на летательные аппараты и
соответствующие формы испытательных сигналов", 2005. −
С. 1-145.
10. MIL-STD-464A.
Военный
стандарт
США
"Электромагнитные и экологические эффекты воздействия
молнии. Требования интерфейса и критерии проверки
систем". − Изд-во Минобороны, 2002. − С. 1-162.
11. КТ-ВВФ/DО-160D. Квалификационные требования РФ
"Условия эксплуатации и окружающей среды для бортового
авиационного оборудования. Требования, нормы и методы
испытаний". − М.: Госстандарт РФ, 2004. − С. 1-273.
12. Берзан В.П., Геликман Б.Ю., Гураевский М.Н.
Электрические конденсаторы и конденсаторные установки.
Справочник. − М.: Энергоатомиздат, 1987. − 656 с.
13. Белоруссов Н.И., Саакян А.Е., Яковлева А.И.
Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. − М.:
Энергоатомиздат, 1988. − 536 с.
14. Баранов М.И., Кравченко В.И. Электротермическая
стойкость проводов и кабелей летательного аппарата к
поражающему действию импульсного тока молнии //
Электричество. − 2013. − №10. − С. 7-15.
REFERENCES
1. IEC 62305-1: 2010 "Protection against lightning. Part 1:
General principles".
2. IEC 62305-2: 2010 "Protection against lightning. Part 2:
Risk management".
3. IEC 62305-3: 2010 "Protection against lightning. Part 3:
Physical damage to structures and life hazard".
4. IEC 62305-4: 2010 "Protection against lightning. Part 4:
Electrical and electronic systems within structures".
5. Nacional'nyj standart Rossijskoj Federacii GOST R MEK
62305-1-2010. "Menedzhment riska. Zashhita ot molnii. Chast'
1: Obshhie principy" [National Standard of the Russian Federation GOST R IEC 62305-1-2010. Risk management. Protection
from lightning. Part 1: General principles]. Moscow, Standartinform Publ., 2011, 46 p. (Rus).
6. Suhorukov S.A. Pomehozashhitnye ustrojstva ZAO
"EMSOTEH" [Hindrance protective devices of CCA
"EMSOTEH"]. Kaluga, 2014. 72 p. (Rus).
7. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I.,
Nedzelskyi O.S., Dnyschenko V.N. A current generator of the
artificial lightning for full-scale tests of technical objects. Pribory i tekhnika eksperimenta – Instruments and experimental techniques, 2008, no.3, pp. 81-85. (Rus).
8. SAE ARP 5412/ED-84. Normativnyj dokument SShA "Rekomenduemaja praktika aviacionno-kosmicheskih rabot. Idealizirovannye sostavljajushhie vneshnego toka" [SAE ARP
5412/ED-84. USA regulatory document "Recommended practice aerospace work. Idealized components of the external current"]. 1985, pp. 1-56. (Rus).
9. SAE ARP 5416/ED-84. Normativnyj dokument SShA "Rekomenduemaja praktika aviacionno-kosmicheskih rabot. Uslovija
vozdejstvija molnii na letatel'nye apparaty i sootvetstvujushhie
formy ispytatel'nyh signalov" [USA regulatory document "Recommended practice aerospace work. Terms of action of lightning on aircraft and corre sponding-shaped test signals"]. 2005,
pp. 1-145. (Rus).
10. MIL-STD-464A. Voennyj standart SShA. "Elektromagnitnye
i ekologicheskie effekty vozdejstvija molnii. Trebovanija interfejsa i kriterii proverki sistem" [USA military standard. Electromagnetic and ecological effects of lightning. Requirements
interface and testing criteria systems]. Ministry of Defense
Publ., 2002, pp. 1-162. (Rus).
11. KT-VVF/DO-160D. Kvalifikacionnye trebovanija RF
"Uslovija ekspluatacii i okruzhajushhej sredy dlja bortovogo
aviacionnogo oborudovanija. Trebovanija, normy i metody
ispytanij" [Qualification requirements of the Russian Federation.
"Terms of exploitations and environments for a side aviation
equipment. Requirements, standards and test methods"]. Moscow, Gosstandart RF Publ., 2004, pp. 1-273. (Rus).
12. Berzan V.P., Gelikman B.Yu., Guraevskij M.N. Elektricheskie kondensatory i kondensatornye ustanovki. Spravochnik [The
electrical capacitors and condenser options. Directory]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987, 656 p. (Rus).
13. Belorussov N.I., Saakjan A.E., Jakovleva A.I. Elektricheskie
kabeli, provoda i shnury. Spravochnik [Electrical cables, wires
and cords. Directory]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1988.
536 p. (Rus).
14. Baranov M.I., Kravchenko V.I. Electrothermal resistance wire
and cable to the aircraft to the striking action pulsed current lightning. Elektrichestvo − Electricity, 2013, no.10, pp. 7-15. (Rus).
Поступила (received) 21.11.2014
Баранов Михаил Иванович1, д.т.н., с.н.с.,
Колиушко Георгий Михайлович1, к.т.н., с.н.с.,
Кравченко Владимир Иванович1, д.т.н., проф.,
Рудаков Сергей Валерьевич2, к.т.н., доц.,
1 НИПКИ "Молния",
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
2 Национальный университет гражданской защиты Украины,
61023, Харьков, ул. Чернышевского, 94,
тел/phone +38 057 7073438, e-mail: serg_73@i.ua
M.I. Baranov1, G.M. Koliushko1, V.I. Kravchenko1, S.V. Rudakov2
1 Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya",
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute",
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
2 National University of Civil Protection of Ukraine,
94, Chernyshevska Str., Kharkiv, 61023, Ukraine.
A powerful high-voltage generator of aperiodic impulses
of current of artificial lightning with the peak-temporal
parameters rated on an International Standard
IEC 62305-1-2010.
Created in accordance with the requirements of international
standard of IEC 62305-1-2010 powerful high-voltage generator,
forming on the low-resistance actively-inductive loading the
aperiodic impulses of current of artificial lightning of the rationed temporal form 10 μs/350 μs and amplitudes of
±(100−200) кА with a foregoing standard by admittances set is
presented and described. The results of practical approbation in
the laboratory terms of this generator at the in-use electric loading with active resistance of 0.1 Ohm and inductance of 1,5 μH
are presented. References 14, figures 8.
Key words: generator of aperiodic impulses of current of
artificial lightning, powerful capacity store of energy,
low-resistance electric loading.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Зеликин М.И. Сверхпроводимость плазмы и шаровая
молния // Современная математика. Фундаментальные
направления. – 2006. – Т. 19. – С. 45-69.
2. Федосин С.Г., Ким А.С. Шаровая молния: электронноионная модель // Наука и техника. – 2000. – №1. – С. 1-5.
3. Федосин С.Г., Ким А.С. Физическая теория шаровой
молнии // Прикладная физика. – 2001. – №1. – С. 69-87.
4. Патент РФ, МПК H 05 H 1/00, G 09 B 23/18. Способ
получения шаровой молнии / Ким А.С., Федосин С.Г. – №
2210195; Заявл. 09.04.2001; Опубл. 10.08.2003. – Бюл. № 22.
– 6 с.
5. Пат. Україна. МПК H 05 H 1/02, F 02 K 99/00, H 05 H
11/00.
Спосіб
електродинамічного
прискорення
газоплазмового середовища і пристрій для його здійснення /
Болюх В.Ф., Довбня А.М., Стаховський О.В., Косой О.І.,
Коритченко К.В. – № 9123012; Заявл. 12.07.2011; Опубл.
10.10.2012. Бюл. №7. – 5 с.
6. Болюх В.Ф., Данько В.Г. Лінійні електромеханічні
перетворювачі імпульсної дії. – Х.: НТУ "ХПІ", 2006. – 258
с.
7. Болюх В.Ф., Кочерга А.Г., Корытченко К.В.
Эффективность дополнительного ускорения движущихся
массивных объектов электромеханическим индукционным
преобразователем
//
Інтегровані
технології
та
енергозбереження. – 2011. – №1. – С. 87-94.
8. Болюх В.Ф., Корытченко К.В., Кочерга А.Г.
Индукционно-динамическое
ускорение
массивных
объектов,
обладающих
начальной
скоростью
//
Електротехніка і електромеханіка. – 2010. – №6. – С. 8-12.
REFERENCES
1. Zelikin M.I. Superconductivity of plasma and fireball. Sovremennaja matematika. Fundamental'nye napravlenija – Journal of Mathematical Sciences, 2006, Vol.19, pp. 45-69. (Rus).
2. Fedosin S.G., Kim A.S. Fireball: electron-ion model. Nauka
i tehnika – Science & Technology, 2000, no.1, pp. 1-5. (Rus).
3. Fedosin S.G., Kim A.S. Physical theory of fireball. Prikladnaja fizika – Applied physics, 2001, no.1, pp. 69-87. (Rus).
4. Kim A.S., Fedosin S.G. Sposob poluchenija sharovoj molnii
[Method for formation of the fireball]. Patent RU, no.2210195,
2003.
5. Bolyukh V.F., Dovbnya A.M., Stakhovsky O.V., Kosoy
A.I., Korytchenko K.V. Sposib elektrodynamichnogo pryskorennja gazoplazmovogo seredovyshha i prystrij dlja jogo
zdijsnennja [Method of an electrodynamic acceleration of gasplasma environment and a device for its implementation]. Patent
UA, no.91230, 2010.
6. Bolyukh V.F. Dan'ko V.G. Linijni elektromehanichni
peretvorjuvachi impul'snoi' dii' [Linear electromechanical
pulsed accelerators]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2006, p. 258.
(Ukr).
7. Bolyukh V.F., Kocherga A.G., Korytchenko K.V. Efficiency
of additional acceleration of heave moving objects by electromechanical induction accelerator. Integrovani tehnologii' ta
energozberezhennja – Integrated technology and energy efficiency, 2011, no.1, pp. 87-94. (Rus).
8. Bolyukh V.F., Korytchenko K.V., Kocherga A.G. Inductiondynamic acceleration of massive objects with initial velocity.
Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering &
electromechanics, 2010, no.6, pp. 8-12. (Rus).
Надійшла (received) 30.10.2014
Сакун Олександр Валерійович1, к.б.н., с.н.с.,
Болюх Володимир Федорович1, д.т.н., проф.,
Месенко Олександр Петрович2,
Коритченко Костянтин Володимирович1, д.т.н., с.н.с.
1 Національний технічний університет
"Харківський політехнічний інститут",
61002, Харків, вул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076816, e-mail: bolukh@kpi.kharkov.ua,
2 Управління державної охорони України,
01024, Київ, вул. Богомольця, 8,
тел/phone +38 044 2536659, e-mail: info@do.gov.ua
O.V. Sakun1, V.F. Bolyukh1, О.P. Mesenko2, K.V. Korytchenko1
1 National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute",
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 State Guard Department of Ukraine,
8, Bohomoltsia Str., Kyiv, 01024, Ukraine.
Сonditions investigations of induction of the "steady" plasma ring in the electrodynamic accelerator.
The numerical investigation of conditions of the "steady"
plasma ring induction in the electrodynamic accelerator was
made. The influence of a ring resistance on transition of the
ring to "steady" state was determined. The dependence of the
coefficient of electrical energy conversion into magnetic field
energy on the number of inductor turns and the initial velocity
of the ring was found out. The technical requirements to the
electrodynamic accelerator by which possible the formation of
"steady" plasma ring was obtained. References 8, figures 9.
Key words: fireball, electrodynamic accelerator, plasma ring.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хлопенко М.Я., Білюк І.С., Шевченко В.В. Оптимальне
керування об'єктами: Навчальний посібник для студентів
вищих навчальних закладів. – Миколаїв: НУК, 2013. – 172 с.
2. Коротков М.Ф., Пахомов А.Н., Федоренко А.А.
Модальное управление асинхронным электроприводом //
Известия Томского политехнического университета. – 2014.
– Т.324. – №4. – С. 69-75.
3. Баландин Д.В., Коган М.М. Синтез законов управления
на основе линейных матричных неравенств. – М.:
Физматлит, 2007. – 280 с.
4. Ляпунов А.М. Общая задача об устойчивости движения.
– М.-Л.: ГИТТЛ, 1950. – 472 с.
5. Pyatnitskii E.S., Skorodinskii V.I. Numerical methods of
Lyapunov function construction and their application to the
absolute stability problem // Systems & Control Letters. – 1982.
– vol.2. – no.2. – pp. 130-135.
6. Nesterov Y.E., Nemirovski A.S. Interior-Point Polynomial
Algorithms in Convex Programming. – Society for Industrial
and Applied Mathematics, Philadelphia, United States, 1994. –
P. 405.
7. Boyd S., El Ghaoui L., Feron E., Balakrishnan V. Linear
Matrix Inequalities in System and Control Theory. – Society for
Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia, United
States, 1994. – P. 185.
8. Чурилов А.Н., Гессен А.В. Исследование линейных
матричных неравенств. Путеводитель по программным
пакетам. – СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. – 148 с.
9. Maxfield B. Essential PTC Mathcad Prime 3.0: A Guide for
New and Existing Users. – Amsterdam: Academic Press, 2013.
10. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления
электроприводов: учебник для студентов высших учебных
заведений. – М.: Издательский центр "Академия", 2006. –
304 с.
11. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с
частотным управлением. – М.: Академия. – 2006. – 272 с.
REFERENCES
1. Khlopenko N.J., Biljuk I.S., Shevchenko V.V. Optymal'ne
keruvannja ob'jektamy: Navchalnyi posibnyk dlia studentiv
vyshchykh navchalnykh zakladiv [Optimal control of objects:
University students textbook]. Mykolayiv, National University
of Shipbuilding Publ., 2013. 172 p. (Ukr).
2. Korotkov M.F., Pahomov A.N., Fedorenko A.A. Modal
control of asynchronous electric drive. Izvestiia Tomskogo
politekhnicheskogo universiteta – Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, 2014, vol.324, no.4, pp. 69-75. (Rus).
3. Balandyn D.V., Kogan, M.M. Sintez zakonov upravlenija na
osnove linejnyh matrichnyh neravenstv [Synthesis of control
rules based on linear matrix inequalities]. Moscow, Fizmatlit
Publ., 2007. 280 p. (Rus).
4. Lyapunov A.M. Obshhaja zadacha ob ustojchivosti dvizhenija [General problem of motion stability]. Moscow-Leningrad,
GITTL Publ., 1950. 472 p. (Rus).
5. Pyatnitskiy Ye.S., Skorodinskiy V.I. Numerical methods of
Lyapunov function construction and their application to the
absolute stability problem. Systems & Control Letters, 1982,
vol.2, no.2, pp. 130-135. doi: 10.1016/s0167-6911(82)80023-6.
6. Nesterov Y.E., Nemirovski A.S. Interior-Point Polynomial
Algorithms in Convex Programming. Society for Industrial and
Applied Mathematics, Philadelphia, USA, 1994. 405 p. doi:
10.1137/1.9781611970791.
7. Boyd S., El Ghaoui L., Feron E., Balakrishnan V. Linear
Matrix Inequalities in System and Control Theory. Society for
Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia, USA, 1994.
185 p. doi: 10.1137/1.9781611970777.
8. Churilov A.N., Gessen A.V. Issledovanie linejnyh matrichnyh neravenstv. Putevoditel' po programmnym paketam [The
study of linear matrix inequalities. Guide to software packages].
Saint Petersburg, Saint Petersburg State University Publ., 2004.
148 p. (Rus).
9. Maxfield B. Essential PTC Mathcad Prime 3.0: A Guide for
New and Existing Users. Amsterdam: Academic Press, 2013.
10. Terehov V.M., Osipov O.I. Sistemy upravlenija elektroprivodov: uchebnik dlja studentov vysshih uchebnyh zavedenij
[Control system of electric drives: high school textbook]. Moscow, Publishing Center "Akademija", 2006. 304 p. (Rus).
11. Sokolovskij G.G. Elektroprivody peremennogo toka s
chastotnym upravleniem [AC drives with frequency control].
Moscow, Publishing Center "Akademija", 2006. 272 p. (Rus).
Поступила (received) 09.10.2014.
Хлопенко Николай Яковлевич1, д.т.н., проф.,
Гаврилов Сергей Алексеевич1, к.т.н.,
Хлопенко Иван Николаевич1, студент,
1 Национальный университет кораблестроения
имени адмирала Макарова,
54021, Николаев, просп. Ленина, 3,
тел/phone +38 0512 709100,
e-mail: iv_n@mksat.net, sergey.gavrilov81@gmail.com
N.J. Khlopenko1, S.A. Gavrilov1, I.N. Khlopenko1
1 Admiral Makarov National University of Shipbuilding,
3, Lenina Ave., Nikolaev, 54021, Ukraine.
Stabilization of parameters of asynchronous electric drive
with vector control.
A problem of stabilization of parameters of the asynchronous
electric drive vector control system is considered. Usually such
systems have two control channels. The synthesis of stabilizing
controllers is made for every control channel. The evaluation of
variables of system status is made by observer. The problem of
stabilizing controllers and observer synthesis consists in calculation of state feedback intensification. Its solution is based on
existing approaches form vector control theories, matrix inequalities and Lyapunov stability. Several synthesis methods of
stabilizing controllers have been proposed. Structural scheme
of vector control system and observer has been built. The simulation of transient processes in the vector control system is
carried out with MATLAB computing environment. The most
important property of obtained solution is Lyapunov stability of
control loops closed-looped by state vectors. Transient processes have been investigated on the particular example.
Graphs confirming stability of such processes that flow in the
vector control system in minimal period of time have been plotted down. References 11, figures 2.
Кey words: electric drive, vector control, stabilizing controller.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пугачев В.С. Теория случайных функций и ее
применение к задачам автоматического управления. – М.:
Физматгиз, 1960. – 883 с.
2. Лившиц Н.А., Пугачев В.С. Вероятностный анализ
систем автоматического управления. В 2-х томах. – М.:
Советское радио, 1963. – Т. 1 – 482 с., Т. 2 – 895 с.
3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. – М.: Наука, 1969. –
576 с.
4. Свешников А.А. Прикладные методы теории случайных
функций. – М.: Наука, 1968. – 463 с.
5. Казаков И.Е. Доступов Б.Г. Статистическая динамика
нелинейных автоматических систем. – Москва: Гос. изд.
физ.-мат. лит-ры, 1962. – 331 с.
6. Деч Р. Нелинейные преобразования случайных
процессов. – М.: Советское радио, 1965. – 206 с.
7. Чернецкий В.И. Анализ точности нелинейных систем
управления. – М.: Машиностроение, 1968. – 246 с.
8. Статистические методы в проектировании нелинейных
систем автоматического управления. Под ред. д.т.н., проф.
Б.Д. Доступова. – М.: Машиностроение, 1970. – 407 с.
9. Kuo F.F. Freeny S.L. Hildert transforms and modulation
theory. – Proc. NEC, 1962, no.18, pp. 61-68.
10. Dunkan D.B. Response of linear time-dependent systems to
random inputs. J. Phys., May 1963, no.24, pp. 47-52.
11. Казаков И.Е. Статистическая динамика систем с
переменной структурой. – М.: Наука, 1977. – 416 с.
12. Костин Н.А., Шейкина О.Г. Коэффициент реактивной
мощности электрического транспорта постоянного тока //
Технічна електродинаміка. Темат. вип. "Силова електроніка
та енергоефективність". – 2008. – Ч. 4. – С. 72-75.
13. Костин Н.А., Саблин О.И. Методы корреляционноспектрального анализа напряжения на токоприемнике и
тягового тока электрического транспорта // Материалы
конференции
"Проблемы
и перспективы развития
железнодорожного транспорта". – Днепропетровск, 2009. – С.
130-131.
14. Саблин
О.И.
Повышение
эффективности
электропотребления
электроподвижного
состава
постоянного тока: дисс. ... канд. техн. наук. /
Днепропетровск, 2009. – 191 с.
15. Mykolay Kostin. Statistics and probability analysis of voltage on the pantograph of DC electric locomotive in the recuperation mode // Warsaw Przeglad Elektrotechniczny, 2013, no.2a,
pp. 273-275.
REFERENCES
1. Pugachev V.S. Teoriia sluchainykh funktsii i ee primenenie
k zadacham avtomaticheskogo upravleniia [Theory of random
functions and its application to problems of automatic control].
Moscow, Fizmatgiz Publ., 1960. 883 p. (Rus).
2. Livshits N.A., Pugachev V.S. Veroiatnostnyi analiz sistem
avtomaticheskogo upravleniia. V 2-kh tomakh [Probabilistic
analysis of automatic control systems. In 2 volumes]. Moscow,
Sovetskoe radio Publ., 1963. Vol.1, 482 p., Vol.2, 895 p. (Rus).
3. Venttsel' E.S. Teoriia veroiatnostei [Probability theory].
Moscow, Nauka Publ., 1969. 576 p. (Rus).
4. Sveshnikov A.A. Prikladnye metody teorii sluchainykh
funktsii [Applied methods of the theory of random functions].
Moscow, Nauka Publ., 1968. 463 p. (Rus).
5. Kazakov I.E., Dostupov B.G. Statisticheskaia dinamika
nelineinykh avtomaticheskikh sistem [Statistical dynamics of
nonlinear circuit and system]. Moscow, State Publ. of physics &
mathematics literature, 1962. 331 p. (Rus).
6. Dech R. Nelineinye preobrazovaniia sluchainykh protsessov
[Nonlinear transformations of random processes]. Moscow,
Sovetskoe radio Publ., 1965. 206 p. (Rus).
7. Chernetskii V.I. Analiz tochnosti nelineinykh sistem upravleniia [Analysis of the accuracy of nonlinear control system].
Moscow, Mashinostroenie Publ., 1968. 246 p. (Rus).
8. Dostupov B.D. Statisticheskie metody v proektirovanii
nelineinykh sistem avtomaticheskogo upravleniia [Statistical
methods in designing of nonlinear systems of automatic control]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1970. 407 p. (Rus).
9. Kuo F.F. Freeny S.L. Hildert transforms and modulation
theory. Proc. NEC, 1962, no.18, pp. 61-68.
10. Dunkan D.B. Response of linear time-dependent systems to
random inputs. J. Phys., May 1963, no.24, pp. 47-52.
11. Kazakov I.E. Statisticheskaia dinamika sistem s peremennoi
strukturoi [Statistical dynamics of systems with variable structure]. Moscow, Nauka Publ., 1977. 416 p. (Rus).
12. Kostin N.A. Power Factor electric vehicles DC. Tekhnichna elektrodynamika. Tem. vypusk "Silova elektronіka i energoefektivnіst" –
Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics &
energy efficiency", 2008, Part 4, pp. 72-75. (Rus).
13. Kostin N.A., Sablin O.I. Methods of correlation and spectral
analysis of the voltage across the current collector and the
torque current electric vehicles. Materialy konferentsii "Problemy i perspektivy razvitiia zheleznodorozhnogo transporta"
[Proceedings of the conference "Problems and prospects of railway transport development"]. Dnepropetrovsk, 2009, pp. 130-131.
(Rus).
14. Sablin O.I. Povyshenie effektivnosti elektropotrebleniia elektropodvizhnogo sostava postoiannogo toka. Diss. kand. techn.
nauk [Improving the efficiency of energy consumption of electric
rolling stock DC. Cand. tech. sci. diss.]. Dnepropetrovsk, 2009.
191 p. (Rus).
15. Mykolay Kostin. Statistics and probability analysis of voltage on the pantograph of DC electric locomotive in the recuperation mode. Przeglad Elektrotechniczny, 2013, no.2a, pp. 273275.
Поступила (received) 02.12.2014
Костин Николай Александрович1, д.т.н., проф.,
Шейкина Ольга Григорьевна1, к.т.н., доц.,
1 Днепропетровский национальный университет
железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна,
49010, Днепропетровск, ул. Лазаряна, 2,
тел/phone +38 056 3731537, e-mail: shog73@mail.ru
N.A. Kostin1, O.G. Sheikina1
1 Dnipropetrovsk National University of Railway Transport
named after academician V. Lazaryan,
2, Lazaryan Str., Dnipropetrovsk, 49010, Ukraine.
Non-canonical spectral decomposition of random functions
of the traction voltage and current in electric transportation
systems.
The paper proposes the non-canonical spectral decomposition
of random functions of the traction voltages and currents. This
decomposition is adapted for the electric transportation systems.
The numerical representation is carried out for the random
function of voltage on the pantograph of electric locomotives
VL8 and DE1. References 15, table 1, figures 3.
Key words: current, voltage, random, electric transportation
systems, decomposition of value.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Бушок Г.Ф., Левандовський В.В., Півень Г.Ф. Курс
фізики: Навчальний посібник: у 2 кн. Кн. 1. Фізичні основи
механіки. Електрика і магнетизм. – К.: Либідь, 2001. – 448 c.
2. Вольдек А.И. Электрические машины. Введение в
электромеханику.
Машины
постоянного
тока
и
трансформаторы. – СПб.: Питер, 2008. – 320 с.
3. Гончаренко С.У. Фізика: Довідкові матеріали для
абітурієнтів. – К.: Либідь, 1996. – 208 с.
4. Дмітрієва В.Ф. Фізика: Навчальний посібник. – К.:
Техніка, 2008. – 648 с.
5. Зачек І.Р., Кравчук І.М., Романішин Б.М. Курс фізики:
Навчальний підручник. – Львів: Вид-во "Бескид Біт", 2002.
– 376 с.
6. Крыжановский В.Г. Физика. Справочник школьника и
студента. – Донецк: ООО ПКФ "БАО", 2008. – 464 с.
7. Кутковецкий В.Я., Запорожец Ю.М. Взаимодействие
проводника с магнитным полем // Электричество. – 1996. –
№9. – С. 60-62.
8. Кутковецький В.Я. Закон електромагнітної індукції //
Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – №4. – С. 34-39.
9. Лившиц А.Л. Униполярный генератор постоянного тока.
Авт. свидетельство СССР №104347, класс 21 d, 6 49m от
28.11.1951. – 3 с.
10. Миткевич В.Ф. Магнитный поток и его преобразования.
– М.-Л.: Изд. АН СССР, 1946. – 258 с.
11. Парсел Э. Электричество и магнетизм. – М.: Наука,
1975. – 440 с.
REFERENCES
1. Bushok G.F., Levandovskiy V.V., Piven G.F. Kurs fiziki:
Navchalniy posibnik: u 2 kn. Kn. 1. Fizichni osnovi mechaniki.
Electrica i magnetism [Physics course: Tutorial: in 2 vols.
Vol.1. Physical principles of mechanics. Electricity and Magnetism]. Kyiv, Libid Publ., 2001. 448 p. (Ukr).
2. Vol'dek A.I., Popov V.V. Elektricheskie mashiny. Vvedenie
v elektromehaniku. Mashiny postojannogo toka i transformatory
[Electrical machines. Introduction into electrical engineering.
DC machines and transformers]. St.Petersburg, Piter Publ.,
2008. 320 p. (Rus).
3. Goncharenko S.U. Fizika: Dovidkovi materiali dlya abiturientiv [Physics: Reference materials for entrants]. Kyiv, Libid
Publ., 1996. 208 p. (Ukr).
4. Dmitrieva V.F. Fizyka: Navchal'nyy posibnyk [Physics:
Tutorial]. Kyiv, Tehnika Publ., 2008. 648 p. (Ukr).
5. Zachek I.P., Kravchuk I.M., Romanishin B.M. Kurs fiziki:
navchalniy pidruchnik [Physics course: Training Tutorial]. Lviv,
Beskid Bit Publ., 2002. 376 p. (Ukr).
6. Krijanovskiy V.G. Fizika. Spravochnik shkolnika i studenta
[Physics. Directory of pupils and students]. Donetsk, PKF
"BAO" Ltd., 2008. 464 p. (Rus).
7. Kutkovetskyy V.J., Zaporozec Y.M. The interaction of conductor with a magnetic field. Elektrichestvo – Electricity, 1996,
no.9, pp. 60-62. (Rus).
8. Kutkovetskyy V.J. The law of electromagnetic induction.
Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2014, no.4, pp. 34-39. (Ukr).
9. Livshiz A.L. Unipolarniy generator postoyannogo toka
[Unipolar DC generator]. Patent USSR, no.104347, 1951, 3 p.
10. Mitkevich V.F. Magnitniy potok i ego preobrazovaniya
[Magnetic flux and its conversion]. Moscow-Leningrad, Acad.
of Sci. USSR Publ., 1946. 258 p. (Rus).
11. Parcel E. Electrichestvo i magnetism [Electricity and Mag-
netism]. Moscow, Nauka Publ., 1975. 440 p. (Rus).
Надійшла (received) 25.09.2014
Кутковецький Валентин Якович, д.т.н., проф.,
Чорноморський державний університет ім. Петра Могили,
54003, Миколаїв, вул. 68 Десантників, 10,
тел/phone +38 0512 366578, e-mail: kb@kma.mk.ua
V.J. Kutkovetskyy
Petro Mohyla Black Sea State University,
10, 68-Desantnykiv Street, Mykolaiv, 54003, Ukraine.
Physic basis of electromagnetic induction low.
The statement on the macro level of EMF dependence on change
in magnetic flux in time wrong reflects the physical phenomenon
of electromagnetic induction low by Faraday, because EMF can
be inducted if the magnetic flux of the circuit does not change.
Changing magnetic flux of the circuit when the electromotive
force arises is only a result of crossing the magnetic field lines
by conductor and is an exception, which applies only to certain
classes of electric machines. References 11, figures 11.
Key words: electromagnetic induction low, Faraday,
Maxwell, phenomenon.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Радимов И.Н., Рымша В.В., Чан Тхи Тху Хыонг,
Процина З.П. Геометрические соотношения в вентильном
двигателе с постоянными магнитами // Електротехніка і
електромеханіка. – 2008. – №5. – С. 26-28.
2. Мальований О.Є., Радимов І.М., Римша В.В.,
Матющенко О.В. Патент України на корисну модель №
77359. Вентильний електричний двигун UA MПК H02K
29/10 (2006.01). Публ. 11.02.2013, Бюл. №3.
3. Електронний ресурс: https://www.jmag-international.com.
4. Krishnan R. Permanent magnet synchronous and brushless
DC motor drives. CRC Press, 2010. – 611 p.
REFERENCES
1. Radimov I.N., Rimsha V.V., Chan Thi Thu Huong, Procina
Z.P. Geometrical proportions in a brushless DC motor. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2008, no.5, pp. 26-28. (Rus).
2. Malyovanyj O.E., Radimov I.N., Rimsha V.V.,
Matyuschenko A.V. Ventyl'nyj elektrychnyj dvygun [Valve electric motor]. Patent UA, no.77359, 2013.
3. Available at: https://www.jmag-international.com (accessed
13 September 2013).
4. Krishnan R. Permanent magnet synchronous and brushless
DC motor drives, CRC Press, 2010. 611 p. doi:
10.1201/9781420014235.
Поступила (received) 14.10.2014
Матющенко Александр Владимирович, аспирант,
Одесский национальный политехнический университет,
65044, Одесса, пр. Шевченко, 1,
тел/phone +38 097 3730502, e-mail: sparkam@rambler.ru
A.V. Matyuschenko
Odessa National Polytechnic University,
1, Shevchenko Str., Odessa, 65044, Ukraine.
Mathematical field models of brushless DC motors
with permanent magnets and their comparative analysis.
By means of JMAG-Designer 12 the author performed a comparative analysis of the calculation of the EMF, cogging torque
and electromagnetic torque of brushless motor with permanent
magnets in two-dimensional and three-dimensional formulation
of the problem. References 4, table 1, figures 13.
Key words: brushless DC motor, cogging torque, slot skew,
FEM, magnetic field, electric circuit, EMF.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Воронин
А.Н.
Многокритериальный
синтез
динамических систем. – К.: Наукова думка, 1992. – 160 с.
2. Diamond P., Vladimirov I.G., Kurdjukov A.P., Semyonov
A.V. Anisotropy-based performance analysis of linear discrete
time invariant control systems // International Journal of Control. – 2001. – vol. 74. – iss. 1. – pp. 28-42.
3. Vladimirov I.G., Kurdjukov A.R, Semyonov A.V. Statespace solution to anisotropy-based stochastic H–optimization
problem // Proc. 13th IFAC World Congress. San-Francisco
(USA). – 1996. – pp. 427-432.
4. Semyonov A.V., Vladimirov I.G., Kurdjukov A.P. Stochastic approach to H–optimization // Proc. 33rd IEEE Conf. on
Decision and Control. Florida (USA). – 1994. – pp 2249-2250.
5. Батищев Д.И., Шапошников Д.Е. Многокритериальный
выбор с учетом индивидуальных предпочтений. – Нижний
Новгород: ИПФ РАН, 1994. – 92 с.
6. Штойер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория,
вычисления и приложения [Под. ред. А.В. Лотова]. – М.:
Радио и связь, 1992. – 504 с.
7. Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной
среде: количественный подход. – М.: Физматиздат, 2004. –
176 с.
8. Кузнецов Б.И., Никитина Т.Б., Коломиец В.В. Синтез
электромеханических
систем
со
сложными
кинематическими цепями. – Харьков: УИПА, 2005. – 512 с.
9. Никитина Т.Б. Многокритериальный синтез робастного
управления многомассовыми системами. – Харьков:
ХНАДУ, 2013. – 432 с.
10. Clerc M. Particle Swarm Optimization. – London: ISTE Ltd,
2006. – 244 p.
11. Gazi V., Passino K.M. Swarm Stability and Optimization. –
Springer, 2011. – 318 p.
REFERENCES
1. Voronin A.N. Mnogokriterial'nyj sintez dinamicheskih sistem [Multicriteria synthesis of dynamic systems]. Kiev, Naukova dumka Publ., 1992. 160 p. (Rus).
2. Diamond P., Vladimirov I.G., Kurdjukov A.P., Semyonov A.V.
Anisotropy-based performance analysis of linear discrete time invariant control systems. International Journal of Control, 2001,
vol.74, iss.1, pр. 28-42. doi: 10.1080/00207170150202661
3. Vladimirov I.G., Kurdjukov A.R, Semyonov A.V. Statespace solution to anisotropy-based stochastic H–optimization
problem. Proc. 13th IFAC World Congress. San-Francisco
(USA), 1996, pр. 427-432.
4. Semyonov A.V., Vladimirov I.G., Kurdjukov A.P. Stochastic approach to H–optimization. Proc. 33rd IEEE Conf. on
Decision and Control. Florida (USA), 1994, pр. 2249-2250. doi:
10.1109/cdc.1994.411485.
5. Batishchev D.I., Shaposhnikov D.E. Mnogokriterial'nyj
vybor s uchetom individual'nyh predpochtenij [Multicriteria
selection to suit individual preferences]. Nizhny Novgorod, IPF
RАN Publ., 1994. 92 p. (Rus).
6. Shtouer R. Mnogokriterial'naja optimizacija. Teorija,
vychislenija i prilozhenija [Multicriterion optimization. Theory,
computation and application]. Мoscow, Radio i Svjaz Publ.,
1992. 504 p. (Rus).
7. Nogin V.D. Prinjatie reshenij v mnogokriterial'noj srede:
kolichestvennyj podhod [Multicriteria decision making environment: a quantitative approach]. Мoscow, Fyzmatyzdat Publ.,
2004. 176 p. (Rus).
8. Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Kolomiets V.V. Sintez elektromehanicheskih sistem so slozhnymi kinematicheskimi cepjami [Synthesis of electromechanical systems with complex
kinematic chains]. Kharkiv, Ukrainian Engineering and Peda-
gogical Academy Publ., 2005. 512 p. (Rus).
9. Nikitina T.B. Mnogokriterial'nyj sintez robastnogo upravlenija mnogomassovymi sistemami [Multicriterion synthesis of robust
control by multimass systems]. Kharkiv, Kharkiv National Automobile and Highway University Publ., 2013. 432 p. (Rus).
10. Clerc M. Particle Swarm Optimization. London, ISTE Ltd.,
2006. 244 p. doi: 10.1002/9780470612163.
11. Gazi V., Passino K.M. Swarm Stability and Optimization.
Springer, 2011. 318 p. doi: 10.1007/978-3-642-18041-5.
Поступила (received) 20.11.2014
Никитина Татьяна Борисовна, д.т.н., проф.,
Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 050 5766900, е-mail: tatjana55555@gmail.com
T.B. Nikitina
Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
Multiobjective synthesis of robust control by multimass
electromechanical systems based on stochastic multi-agent
optimization.
A method for solving the problem of multiobjective optimization of
multimass electromechanical systems is developed, based on multi-agent stochastic particle swarm optimization, which can significantly reduce the time for solving the problem and meet the diverse requirements that apply to the operation of multimass electromechanical servo systems in different modes. The results of
comparisons of the dynamic characteristics of the electromechanical servo system synthesized with anisotropic regulators and
types of regulators are presented. References 11, figures 2.
Key words: multimass electromechanical system, robust
control, multiobjective synthesis, stochastic multiagent
optimization.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Никитина Т.Б. Многокритериальный синтез робастного
управления многомассовыми системами. – Харьков:
ХНАДУ, 2013. – 432 с.
2. Semyonov A.V., Vladimirov I.G., Kurdjukov A.P. Stochastic approach to H–optimization // Proc. 33rd IEEE Conf. on
Decision and Control. Florida (USA). – 1994. – pp 2249-2250.
3. Diamond P., Vladimirov I.G., Kurdjukov A.P., Semyonov
A.V. Anisotropy-based performance analysis of linear discrete
time invariant control systems // International Journal of Control. – 2001. – vol. 74. – iss. 1. – pp. 28-42.
4. Vladimirov I.G., Kurdjukov A.R, Semyonov A.V. Statespace solution to anisotropy-based stochastic H–optimization
problem // Proc. 13th IFAC World Congress. San-Francisco
(USA). – 1996. – pp. 427-432.
5. Воронин
А.Н.
Многокритериальный
синтез
динамических систем. – К.: Наукова думка, 1992. – 160 с.
6. Clerc M. Particle Swarm Optimization. – London: ISTE Ltd,
2006. – 244 p.
7. Gazi V., Passino K.M. Swarm Stability and Optimization. –
Springer, 2011. – 318 p.
8. Кузнецов Б.И., Никитина Т.Б., Коломиец В.В., Хоменко
В.В. Многокритериальный синтез динамических систем на
основе стохастических мультиагентных алгоритмов
оптимизации роем частиц // Вісник НТУ «ХПІ». – 2014. –
№62(1104). – С. 77-86.
9. Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной
среде: количественный подход. – М.: Физматиздат, 2004. –
176 с.
10. Штойер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория,
вычисления и приложения [Под. ред. А.В. Лотова]. – М.:
Радио и связь, 1992. – 504 с.
11. Батищев Д.И., Шапошников Д.Е. Многокритериальный
выбор с учетом индивидуальных предпочтений. – Нижний
Новгород: ИПФ РАН, 1994. – 92 с.
12. Кузнецов Б.И., Никитина Т.Б., Коломиец В.В. Синтез
электромеханических
систем
со
сложными
кинематическими цепями. – Харьков: УИПА, 2005. – 512 с.
REFERENCES
1. Nikitina T.B. Mnogokriterial'nyj sintez robastnogo upravlenija mnogomassovymi sistemami [Multicriterion synthesis of robust
control by multimass systems]. Kharkiv, Kharkiv National Automobile and Highway University Publ., 2013. 432 p. (Rus).
2. Semyonov A.V., Vladimirov I.G., Kurdjukov A.P. Stochastic approach to H–optimization. Proc. 33rd IEEE Conf. on
Decision and Control. Florida (USA), 1994, pр. 2249-2250. doi:
10.1109/cdc.1994.411485.
3. Diamond P., Vladimirov I.G., Kurdjukov A.P., Semyonov A.V.
Anisotropy-based performance analysis of linear discrete time invariant control systems. International Journal of Control, 2001,
vol.74, iss.1, pр. 28-42. doi: 10.1080/00207170150202661.
4. Vladimirov I.G., Kurdjukov A.R, Semyonov A.V. Statespace solution to anisotropy-based stochastic H–optimization
problem. Proc. 13th IFAC World Congress. San-Francisco
(USA), 1996, pр. 427-432.
5. Voronin A.N. Mnogokriterial'nyj sintez dinamicheskih sistem [Multicriteria synthesis of dynamic systems]. Kiev, Naukova dumka Publ., 1992. 160 p. (Rus).
6. Clerc M. Particle Swarm Optimization. London, ISTE Ltd.,
2006. 244 p. doi: 10.1002/9780470612163.
7. Gazi V., Passino K.M. Swarm Stability and Optimization.
Springer, 2011. 318 p. doi: 10.1007/978-3-642-18041-5.
8. Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Kolomiets V.V., Khomenko
V.V. Multiobjective synthesis of stochastic by multimass electromechanical systems based on stochastic multi-agent optimization. Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2014,
no.62(1104), pp. 77-86.
9. Nogin V.D. Prinjatie reshenij v mnogokriterial'noj srede:
kolichestvennyj podhod [Multicriteria decision making environment: a quantitative approach]. Мoscow, Fyzmatyzdat Publ.,
2004. 176 p. (Rus).
10. Shtouer R. Mnogokriterial'naja optimizacija. Teorija,
vychislenija i prilozhenija [Multicriterion optimization. Theory,
computation and application]. Мoscow, Radio i Svjaz Publ.,
1992. 504 p. (Rus).
11. Batishchev D.I., Shaposhnikov D.E. Mnogokriterial'nyj
vybor s uchetom individual'nyh predpochtenij [Multicriteria
selection to suit individual preferences]. Nizhny Novgorod, IPF
RАN Publ., 1994. 92 p. (Rus).
12. Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Kolomiets V.V. Sintez elektromehanicheskih sistem so slozhnymi kinematicheskimi cepjami [Synthesis of electromechanical systems with complex
kinematic chains]. Kharkiv, Ukrainian Engineering and Pedagogical Academy Publ., 2005. 512 p. (Rus).
Поступила (received) 20.11.2014
Никитина Татьяна Борисовна, д.т.н., проф.,
Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 050 5766900, е-mail: tatjana55555@gmail.com
T.B. Nikitina
Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
Multiobjective synthesis of robust control by multimass
electromechanical systems based on Pareto-optimal solution.
A multiobjective method of synthesis of robust control of multi-
mass electromechanical systems based on the construction of the
Pareto-optimal solution is improved. A Pareto-optimal solution
based on a stochastic multi-agent particles swarm optimization,
which can significantly reduce the time for solving the problem
and meet the diverse requirements that apply to the work of multimass electromechanical servo systems in different modes is
founded. The results of comparisons of the dynamic characteristics of the electromechanical servo system with synthesized robust
regulators are presented. References 12, figures 4.
Key words: multimass electromechanical system, robust
control, multiobjective synthesis, Pareto-optimal solution.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Беляев Е.Ф., Шулаков Н.В. Дискретно-полевые модели
электрических машин. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. унта, 2009. – 457 с.
2. Шинкаренко В.Ф., Заблодский Н.Н., Плюгин В.Е.
Моделирование
и
инновационный
синтез
полифункциональных
электромеханических
преобразователей энергии. – Алчевськ, ДонДТУ: ВПЦ
"Ладо", 2012. – 267 с.
3. Плюгин В.Е. Теоретические основы объектноориентированного
расчета
и
проектирования
электромеханических устройств: Монография. – Алчевск:
ДонГТУ: ИПЦ "Ладо", 2014. – 200 с.
4. Заблодский Н.Н., Плюгин В.Е. Особенности реализации
и
преимущества
объектно-ориентированного
проектирования // Збірник наукових праць ДонДТУ. – 2011.
– №34. – С. 285-290.
5. Плюгин
В.Е.
Классовая
структура
моделей
электромеханического
преобразователя
энергии
с
использованием UML-диаграмм // Електротехніка і
електромеханіка. – 2014. – №2. – С. 44-47.
REFERENCES
1. Beljaev E.F., Shulakov N.V. Diskretno-polevye modeli elektricheskih mashin [Discrete-field models of electrical machines]. Perm, Perm State Technical University Publ., 2009. 457
p. (Rus).
2. Shinkarenko V.F., Zablodskij N.N., Pliugin V.E. Modelirovanie i innovacionnyj sintez polifunkcional'nyh elektromehanicheskih preobrazovatelej energii [Modeling and innovative
synthesis of multyfunctional electromechanical energy transformers]. Alchevsk, Lado Publ., 2012. 267 p. (Rus).
3. Pliugin
V.E.
Teoreticheskie
osnovy
objektnoorientirovannogo rascheta i proektirovanija elektromehanicheskih ustrojstv [Theoretical foundations of object-oriented calculation and design of electromechanical devices]. Alchevsk, Lado
Publ., 2014. 200 p. (Rus).
4. Zablodskij N.N., Pliugin V.E. Features and benefits of the
implementation of object-oriented design. Zbirnyk naukovykh
prats Donbaskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu –
The collection of scientific works of Donbass State Technical
University, 2011. no.34, pp. 285-290. (Rus).
5. Plyugin V.E. Class structure of electromechanical energy
converter models with UML-diagrams application. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2014, no.2, pp. 44-47. (Rus).
Поступила (received) 23.10.2014
Плюгин Владислав Евгеньевич, к.т.н., доц.,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 099 2130748, e-mail: vlad.plyugin@gmail.com
V.E. Pliugin
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute",
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
An object-oriented field model of electromechanical
transformers of energy.
Results of theoretical investigations are presented, forming of
class structure of electromechanics transformers of energy is
shown, the generation of the field models on the basis of principles of the object-oriented analysis is considered. References 5,
table 1, figures 3.
Key words: object-oriented analysis, class, structure,
Maxwell equations, electric machine, mathematical
simulation.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Levin M.I., Пентегов И.В., Рымар С.В., Lavreniuk A.V.
Анализ конструкций шихтованных магнитопроводов
силовых трехфазных трансформаторов // Електротехніка і
електромеханіка. – 2014. – №1. – С. 40-44.
2. Pat. US 6100783 A USA, Int. Cl. H 01 F 27/24. Energy
Efficient Hybrid Core / Philip J. Hopkinson (Charlotte, N.C.
(US)), Wesley W. Schwarz (Oshkosh, Wis. (US)); Assignee
Square D Company, Palatine, Ill (US). – № US 09/251102;
Appl. Date 16.02.1999; Publ. Date 08.08.2000.
3. Pat. US 8686824 B2 USA, Int. Cl. H 01 F 27/24; H 01 F
17/04. Economical Core Design for Electromagnetic Devices /
Michael Levin, Andrii V. Lavreniuk (Toronto (CA)); Mirus
International Inc. (Ontario (CA)). – № US 12/883310; Appl.
Date 16.09.2010; Publ. Date 01.04.2014.
REFERENCES
1. Levin M.I., Pentegov I.V., Rymar S.V., Lavreniuk A.V.
Analysis of three-phase power transformer laminated magnetic
core designs. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2014, no.1, pp. 40-44. (Rus).
2. Pat. US 6100783 A USA, Int. Cl. H 01 F 27/24. Energy
Efficient Hybrid Core / Philip J. Hopkinson (Charlotte, N.C.
(US)), Wesley W. Schwarz (Oshkosh, Wis. (US)); Assignee
Square D Company, Palatine, Ill (US). – № US 09/251102;
Appl. Date 16.02.1999; Publ. Date 08.08.2000.
3. Pat. US 8686824 B2 USA, Int. Cl. H 01 F 27/24; H 01 F
17/04. Economical Core Design for Electromagnetic Devices /
Michael Levin, Andrii V. Lavreniuk (Toronto (CA)); Mirus
International Inc. (Ontario (CA)). – № US 12/883310; Appl.
Date 16.09.2010; Publ. Date 01.04.2014.
Поступила (received) 14.10.2014
Levin Michael I.1, P. Engineer,
Пентегов Игорь Владимирович2, д.т.н., проф., в.н.с.,
Рымар Сергей Владимирович2, д.т.н., с.н.с., в.н.с.,
Lavreniuk Andrii V.3, Ph. D., R&D Engineer,
1 67, Sunnycrest Rd., Toronto, Canada, M2R 1V4,
тел/phone +1 (416) 6677061,
e-mail: michael@mirusinternational.com
2 Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины,
03680, Киев-150, ул. Боженко, 11,
тел/phone +38 044 2061388,
e-mail: i.v.pentegov@gmail.com, elmag@paton.kiev.ua
3 MIRUS International Inc.,
31, Sun Pac Blvd., Brampton, Ontario, Canada, L6S 5P6,
тел/phone +1 (905) 4941120,
e-mail: andrii@mirusinternational.com
M.I. Levin1, I.V. Pentegov2, S.V. Rymar2, A.V. Lavreniuk3
1 67, Sunnycrest Rd., Toronto, Canada, M2R 1V4.
2 Paton Electric Welding Institute of National Academy
of Sciences of Ukraine,
11, Bozhenko Str., Kiev, 03680, Ukraine.
3 Mirus
International Inc.,
31, Sun Pac Blvd., Brampton, Ontario, Canada, L6S 5P6.
New approaches at construction of magnetic conductors
for mains transformers.
It is carried out exploration and the assaying of new approaches
at construction of stacked laminated cores of mains transformers which consists in simultaneous application in a magnetic
conductor of the anisotropic and isotropic electric grade sheet,
allowing constructing transformers with the heightened efficiency and with smaller cost. References 3, tables 2, figures 7.
Key words: mains transformer, new laminated cores,
anisotropic steel, isotropic steel, losses in a magnetic
conductor, efficiency.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т.
Импульсные магнитные поля для прогрессивных
технологий. Т.1. под ред. проф. Батыгина Ю.В. [2-е изд.]. –
Х.: МОСТ-Торнадо, 2003. – 288 с.
2. Туренко А.Н., Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Импульсные
магнитные поля для прогрессивных технологий. Т.3. Теория
и эксперимент притяжения тонкостенных металлов
импульсными магнитными полями: монография. – Х.:
ХНАДУ, 2009. – 240 с.
3. Белый И.В., Фертик С.М., Хименко Л.Т. Справочник по
магнитно-импульсной обработке металлов. – Х.: Вища
школа, 1977. – 189 с.
4. Батыгин Ю.В., Бондаренко А.Ю., Чаплыгин Е.А.
Цилиндрическая индукционная индукторная система для
притяжения
тонкостенных
листовых
металлов
//
Авиационно-космическая техника и технология. – 2007. –
№11 (47). – С. 109-117.
5. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Щиголева С.А. Притяжение
тонкостенных металлических листов магнитным полем
одновиткового индуктора // Электричество. – 2011. – №4. –
С. 55-62.
6. Батыгин Ю.В., Бондаренко А.Ю. Силы, действующие на
тонкостенный проводник, в проникающем поле плоского
одновиткового соленоида // Технічна електродинаміка. –
2010. – №1. – С. 9-14.
7. Пат. 70734 Україна, МПК B 21 D 26/14 Спосіб магнітноімпульсного притягання металевих об’єктів двовитковою
круговою індукторною системою з тонким екраном /
Батигін Ю.В., Гнатов А.В., Щіголева С.О., Чаплигін Є.О.,
Гопко А.В., Дробінін О.М.; заявник та патентовласник
Харківський нац. автом.-дорожн. ун-т. – № u201114018;
заявл. 28.11.2011; опубл. 25.06.2012, Бюл. № 12.
8. Батыгин Ю.В., Бондаренко А.Ю. Распределение
напряженности магнитного поля в плоской индукторной
системе с экраном // Вісник НТУ "ХПІ". – 2006. – №17. – С.
55-64.
9. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Сериков Г.С. Расчет усилий в
индукционной
индукторной
системе
прямоугольной
геометрии с неферромагнитным массивным экраном и
заготовкой // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. – №3.
– С. 61-64.
10. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Расчет электродинамических
усилий в индукционной индукторной системе с
неферромагнитным массивным экраном и листовой
заготовкой // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. –
№4. – С. 56-59.
11. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных
сред. – М.: Наука, 1982. – 620с.
12. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Щиголева С.А.
Направление сил, действующих на ферромагнетик, в
зависимости от временных характеристик при МИОМ //
Електротехніка і електромеханіка. – 2011. – №3. – С. 56-61.
13. Мэтьюз Дж., Уокер Р. Математические методы физики /
Пер. с англ. Крайнова В.П.. – М.: Атомиздат, 1972. – 399 с.
14. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. – М.:
Наука, 1973. – 831 с.
15. Шнеерсон Г.А. Поля и переходные процессы в
аппаратуре сверхсильных токов. – Л.: Энергоиздат, 1981. –
200 с.
16. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. –
М.: Наука, 1968. – 939 с.
REFERENCES
1. Batygin Yu.V., Lavinskiy V.I., Himenko L.T. Impulsnyie
magnitnyie polya dlya progressivnyih tehnologiy. Tom 1 [The
pulse magnetic fields for advanced technologies. Vol.1]. Kharkov, MOST-Tornado Publ., 2003. 288 p. (Rus).
2. Turenko A.N., Batygin Yu.V., Gnatov A.V. Impulsnyie
magnitnyie polya dlya progressivnyih tehnologiy. Tom 3. Teoriia i eksperiment pritiazheniia tonkostennykh metallov impul'snymi magnitnymi poliami [The pulse magnetic fields for
advanced technologies. Vol.3. Theory and experiment of thinwalled metals attraction by the pulse magnetic fields]. Kharkov,
KhNAHU Publ., 2009. 240 p. (Rus).
3. Belyj I.V., Fertik S.M., Himenko L.T. Spravochnik po magnitno-impulsnoj obrabotke metallov [Directory of magneticpulse treatment of metals]. Kharkiv, Vishcha shkola Publ., 1977,
189 p. (Rus).
4. Batygin Yu.V., Bondarenko A.Yu., Chaplygin E.A. Cylindrical induction inductor system for attraction of thin-walled
sheet metal. Aviacionno-kosmicheskaya tehnika i tehnologiya –
Aerospace Engineering and Technology, 2007, no.11(47), pp.
109-117. (Rus).
5. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Schigoleva S.A. The attraction
of the thin-walled metal sheets by magnetic field of the singleturn inductor. Elektrichestvo – Electricity, 2011, no.4. pp. 55-62.
(Rus).
6. Batygin Yu.V., Bondarenko A.Yu. The forces acting on the
thin conductor in penetrating the field of flat single-turn solenoid. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics,
2010, no.1, pp. 9-14. (Rus).
7. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Chaplygin Y.A., Gopko A.V.,
Shigoleva S.A., Drobinin A.M. Sposib magnitno-impul'snogo
prytjagannja metalevyh ob’jektiv dvovytkovoju krugovoju induktornoju systemoju z tonkym ekranom [The method of magnetic-pulse attraction of metal objects by double-turn circular
inductor system with a thin screen]. Patent UA, no.70734, 2012.
8. Batygin Yu.V., Bondarenko A.Yu. The distribution of magnetic field strength in the flat inductor system with screen.
Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2006, no.17, pp.
55-64. (Rus).
9. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Serikov G.S. Calculation of
forces in a rectangular-geometry induction inductor system with
a non-ferromagnetic massive screen and a work-piece. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering &
electromechanics, 2009, no.3, pp. 61-64. (Rus).
10. Batygin Yu.V., Gnatov A.V. Calculation of electrodynamic
forces in an induction inductor system with a non-ferromagnetic
massive screen and a sheet work-piece. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics,
2009, no.4, pp. 56-59. (Rus).
11. Landau L.D., Lifshits E.M. Elektrodinamika sploshnyh sred
[Electrodynamics of the continuous medium]. Moscow, Nauka
Publ., 1982, 620 p. (Rus).
12. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Schigoleva S.A. Direction of
force action on sheet ferromagnetic as function of time characteristics under electromagnetic forming. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics,
2011, no.3, pp. 56-61. (Rus).
13. Matthews J., Walker R. Matematicheskie metody fiziki
[Mathematical methods of physics]. Moscow, Atomizdat Publ.,
1972, 399 p. (Rus).
14. Korn G., Korn T. Spravochnik po matematike [Directory of
a mathematics]. Moscow, Nauka Publ., 1973, 831 p. (Rus).
15. Shneerson G.A. Polya i perehodnye processy v apparature
sverhsilnyh tokov [Fields and transients in equipment ultra strong
currents]. Leningrad, Energoizdat Publ., 1981, 200 p. (Rus).
16. Yavorskij B.M., Detlaf A.A. Spravochnik po fizike [Directory of a physics]. Moscow, Nauka Publ., 1968, 939 p. (Rus).
Поступила (received) 05.12.2014
Батыгин Юрий Викторович1, д.т.н., проф.,
Чаплыгин Евгений Александрович1, к.т.н., доцент,
Шиндерук Светлана Александровна1, аспирант,
1 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 057 7073653, e-mail: batygin48@mail.ru; chaplygin_e_a@mail.ru; svetlana11177@rambler.ru
Yu.V. Batygin1, E.A. Chaplygin1, S.A. Shinderuk1
1 Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
Calculation of fields and currents in the induction system
with the attractive screen and the additional coil as a tool for
the straightening.
In the idealization of the "limiting low" frequencies of acting
fields the calculated dependences for the density of the induced
currents and distributed force of the attractive in the induction
system with attractive screen and the external additional coil
which allow to evaluate the characteristics of flowing electrodynamics processes and make recommendations for the design of
the real tools for magnetic-pulse attractive of nonmagnetic thinwalled sheet metals are obtained. References 16, figure 1.
Key words: induction system, electromagnetic process, inductor, attractive screen, additional coil.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванов-Смоленский А.В., Копылов И.П., Лопухина
Е.М. Перспективы развития электромеханики в XXI веке //
Электропанорама. – 2001. – №1. – С. 14-15.
2. Гловацкий А.В., Кубарев Л.П., Макаров Л.Н. Основные
направления
развития
электрических
машин
и
электромеханических систем на их основе // Электротехника.
– 2008. – №4. – С. 2-8.
3. Муравлева О.О. Концепция и пути создания
энергоэффективных
асинхронных
двигателей
//
Электричество. – 2007. – №6. – С. 50-52.
4. Конохов Н.Н. Выбор главных размеров и геометрии
активных частей электрических машин при разных
концепциях развития их конструкции // Електротехніка і
електромеханіка. – 2010. – №1. – С. 20-23.
5. Петрушин В.С. Проектирование энергосберегающих
асинхронных
двигателей
с
использованием
модифицированного критерия приведенных затрат //
Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – №1. – С. 31-33.
6. Ставинский А.А. Проблема и направления дальнейшей
эволюции устройств электромеханики // Електротехніка і
електромеханіка. – 2004. – №1. – С. 57-61.
7. Ставинский А.А., Шевченко В.В., Чекунов В.К.
Возможности
усовершенствования
судовых
электромеханических
комплексов
на
основе
нетрадиционных технических решений электрических
машин
//
Вісник
Національного
університету
кораблебудування. – 2010. – №2. – С. 287-293.
8. Вербовий А.П., Вербовий П.Ф., Кравченко А.М.
Високоефективні енергозберігаючі асинхронні двигуни //
Электропанорама. – 2001. – №1. – С. 32-35.
9. Ставинский А.А., Пальчиков О.О. Использование
метода
относительных
коэффициентов
показателей
технического уровня в решении задач оптимизации
асинхронных
двигателей
//
Електротехніка
і
електромеханіка. – 2014. – №5. – С. 37-44.
10. Руководящий документ РД 16538–89. Машины
электрические малой мощности. Оценка уровня качества. –
М.: ВНИИстандартэлектро, 1989. – 23 с.
11. Паластин Л.М. Электрические машины автономных
источников. – М.: Энергия, 1972. – 464 с.
12. Домбровский В.В., Зайчик В.М. Асинхронные машины:
теория, расчет, элементы проектирования // Л.:
Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 368 с.
REFERENCES
1. Ivanov-Smolenskii A.V., Kopylov I.P., Lopukhina E.M.
Prospects of the electromechanics development in the XXI century. Elektropanorama – Electropanorama, 2001, no.1, pp. 1415. (Rus).
2. Glovatskii A.V., Kubarev L.P., Makarov L.N. Main directions of the development of electrical machines and electromechanical systems based on them. Elektrotehnika – Electrical
Engineering, 2008, no.4, pp. 2-8. (Rus).
3. Muravleva O.O. Conception and ways of designing energy
efficient induction motors. Electrichestvo – Electricity, 2007,
no.6, pp. 50-52. (Rus).
4. Konokhov N.N. Choice of the main dimensions and geometry of active parts of electric machines under different conceptions of their design development. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2010, no.1,
pp.20-23. (Rus).
5. Petrushin V.S. Energy-efficient induction motors designing
with application of a modified criterion of reduced costs. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2014, no.1, pp. 31-33. (Rus).
6. Stavinskii A.A. Problem and the directions of electromechanical devices further evolution. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics,
2004, no.1, pp. 57-61. (Rus).
7. Stavinskii A.A., Shevchenko V.V., Chekunov V.K. Ways of
improvement of the ship's electro-mechanical systems on the
basis of innovative technical solutions for electric machines.
Vіsnik Natsіonal'nogo unіversitetu korablebuduvannia – Proceedings of the National University of Shipbuilding, 2010, no.2,
pp. 287-293. (Rus).
8. Verbovii A.P., Verbovii P.F., Kravchenko A.M. Highly
efficient energy saving induction motors. Elektropanorama –
Electropanorama, 2001, no.1, pp. 32-35. (Ukr).
9. Stavinskii A.A., Palchykov O.O. Application of a relative
technical level index method to induction motor optimization
problems. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.5, pp. 37-44. (Rus).
10. Rukovodiashchii dokument RD 16538-89. Mashiny elektricheskie maloi moshchnosti. Otsenka urovnia kachestva
[Guidance Document RD 16538-89. Electrical machines of
small capacity. Estimation of quality level]. Мoscow,
VNIIstandartelektro Publ., 1989. 23 p. (Rus).
11. Palastin L.M. Elektricheskie mashiny avtonomnykh istochnikov [Electrical machines of autonomous sources]. Мoscow,
Energiya Publ., 1972. 464 p. (Rus).
12. Dombrovskii V.V., Zaichik V.M. Asinkhronnye mashiny:
teoriia, raschet, elementy proektirovaniia [Asynchronous machines: theory, calculation, design elements]. Leningrad, Energoatomizdat Publ, 1990. 368 p. (Rus).
Поступила (received) 06.11.2014
Ставинский Андрей Андреевич1, д.т.н., проф.,
Пальчиков Олег Олегович1, аспирант,
1 Национальный университет кораблестроения
имени адмирала Макарова,
54025, Николаев, пр. Героев Cталинграда, 9,
тел/phone +38 0512 399453, e-mail: ole2013hulk@yandex.ua
А.А. Stavinskii1, О.О. Palchykov1
1 Admiral Makarov National University of Shipbuilding,
9, Geroyev Stalingrada Ave., Mykolaiv, 54025, Ukraine.
Objective functions of the comparative analysis
of the energy efficiency of electromagnetic systems
of induction motors with inner and outer rotors.
The analytical expressions of determining the optimum geometric dimensions by criteria of the basic losses minimum of the
structural variants of the electromagnetic system of the induction squirrel-cage motor with inner and outer rotors based on
the method of the relative indications of the technical level with
relative controlled variables are obtained and the comparative
analysis of the losses indications is carried out. References 12,
tables 2, figures 2.
Key words: losses indication, optimum geometric dimensions,
inner and outer rotors.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Васин В.П., Долин А.П. К задаче оценки остаточного
ресурса
изоляции
силовых
маслонаполненных
трансформаторов // Новое в российской электроэнергетике.
– 2008. – №3. – С. 42-55.
2. Васин В.П., Долин А.П. Ресурс изоляции силовых
маслонаполненных
трансформаторов
//
ЭЛЕКТРО.
Электротехника, электроэнергетика, электротехническая
промышленность. – 2008. – №3. – С. 12-17.
3. IEC 60076-7 Ed. 1: Power transformers – Part 1: Loading
guide for oil-immersed power transformers. Vol. 14/512/FDIS.
Sept. 2005.
4. Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под. ред.
Лизунова С.Д., Лоханина А.К. – М.: Энергоиздат, 2004. –
616 с.
REFERENCES
1. Vasin V.P., Dolin A.P. On the problem of residual life assessment of power oil-filled transformers insulation. Novoe v
rossiiskoi elektroenergetike – New in Russian Power Industry,
2008, no.3, pp. 42-55. (Rus).
2. Vasin V.P., Dolin A.P. Resource of power oil-filled transformers insulation. ELEKTRO. Elektrotekhnika, elektroenergetika, elektrotekhnicheskaia promyshlennost' – ELEKTRO. Electrical engineering, power industry, electrical industry, 2008, №3.
pp. 12-17. (Rus).
3. IEC 60076-7 Ed. 1: Power transformers – Part 1: Loading
guide for oil-immersed power transformers. Vol. 14/512/FDIS.
4. Lizunov S.D., Lokhanin A.K. Silovye transformatory.
Spravochnaia kniga [Power transformers. Handbook]. Moscow,
Energoizdat Publ., 2004. 616 p. (Rus).
Поступила (received) 28.10.2014
Василевский Владимир Валентинович, аспирант,
Запорожский национальный технический университет,
69063, Запорожье, ул. Жуковского, 64,
тел/phone +38 050 8893073, e-mail: Lisses@ukr.net
V.V. Vasilevskij
Zaporozhye National Technical University,
64, Zhukovsky Str., Zaporozhye, 69063, Ukraine.
Assessment of the resource consumption of oil-filled power
transformer paper insulation based on updated aging integral.
Refinement of the aging integral formula is proposed. A com-
puter model of insulation wearing out is developed using refined
formula. Computer simulation of power transformer insulation
wearing out over the next ten years of life is carried out.
References 4, tables 4, figures 3.
Key words: aging integral, power transformer, insulation
wearing out, prognosis, models of technical condition and
operating factors.
2-2015
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Белый И.В., Фертик С.М., Хименко Л.Т. Справочник по
магнитно-импульсной обработке материалов. – Х.: Вища
школа, 1977. – 189 с.
2. Туренко А.Н., Батыгин Ю.И., Гнатов А.В. Импульсные
магнитные поля для прогрессивных технологий. Том 3.
Теория и эксперимент притяжения тонкостенных металлов
импульсными магнитными полями. Монография. –
Харьков: ХНАДУ, 2009. – 240 с.
3. Шнеерсон Г.А. Поля и переходные процессы в
аппаратуре сверхсильных токов. – Л.: Энергоиздат, 1981. –
200 с.
4. Бондаренко А.Ю. Электромагнитные процессы в
плоской индукторной системе с двумя катушками при
равномерном распределении в них поверхностных токов //
Електротехніка і електромеханіка. – 2012. − №3. – С. 61-65.
5. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Чаплыгин Е.А., Смирнов
Д.А. Электромагнитные процессы в индукционной
индукторной системе с круговым витком с разрезом между
двумя тонкими металлическими листами // Електротехніка і
електромеханіка. – 2012. − №3. – С. 51-55.
6. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Сериков Г.С. Расчет усилий в
индукционной
индукторной
системе
прямоугольной
геометрии с неферромагнитным массивным экраном и
заготовкой // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. – №3.
– С. 61-64.
7. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Расчет электродинамических
усилий в индукционной индукторной системе с
неферромагнитным массивным экраном и листовой
заготовкой // Електротехніка і електромеханіка. – 2009. –
№4. – С. 56-59.
8. Рамо С., Уинери Дж. Поля и волны в современной
радиотехнике. – М.-Л.: Государственное издательство
научно-технической литературы, 1948. – 631 с.
9. Френкель Я.И. Курс теоретической механики. – Л.:
Типография «Красный печатник», 1939. − 386 с.
10. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. Пер. с
англ. / Под ред. Шапиро Г.С. − М.: Наука, 1979. − 560 с.
REFERENCES
1. Belyj I.V., Fertik S.M., Himenko L.T. Spravochnik po magnitno-impulsnoj obrabotke metallov [Directory of magneticpulse treatment of metals]. Kharkiv, Vishcha shkola Publ., 1977,
189 p. (Rus).
2. Turenko A.N., Batygin Yu.V., Gnatov A.V. Impulsnyie
magnitnyie polya dlya progressivnyih tehnologiy. Tom 3. Teoriia i eksperiment pritiazheniia tonkostennykh metallov impul'snymi magnitnymi poliami [The pulse magnetic fields for
advanced technologies. Vol.3. Theory and experiment of thinwalled metals attraction by the pulse magnetic fields]. Kharkov,
KhNAHU Publ., 2009. 240 p. (Rus).
3. Shneerson G.A. Polya i perehodnye processy v apparature
sverhsilnyh tokov [Fields and transients in equipment ultra strong
currents]. Leningrad, Energoizdat Publ., 1981. 200 p. (Rus).
4. Bondarenko A.Yu. Electromagnetic processes in a flat inductor system with two coils under uniform surface currents distribution in the coils. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical
engineering & electromechanics, 2012, no.3, pp. 61-65. (Rus).
5. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Chaplygin E.A., Smirnov D.O.
Electromagnetic processes in an inductor induction inductive
circular-turn system with a cut between two thin-walled metal
sheets. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engi-
neering & electromechanics, 2012, no.3, pp. 51-55. (Rus).
6. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Serikov G.S. Calculation of
forces in a rectangular-geometry induction inductor system with
a non-ferromagnetic massive screen and a work-piece. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering &
electromechanics, 2009, no.3, pp. 61-64. (Rus).
7. Batygin Yu.V., Gnatov A.V. Calculation of electrodynamic
forces in an induction inductor system with a non-ferromagnetic
massive screen and a sheet work-piece. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics,
2009, no.4, pp. 56-59. (Rus).
8. Ramo S., Uineri D. Polia i volny v sovremennoi radiotekhnike [Fields and waves in modern radio engineering]. Moscow-Leningrad, State publishing scientific and technical literature, 1948. 631 p. (Rus).
9. Frenkel' Ya.I. Kurs teoreticheskoi mekhaniki [Course of
Theoretical Mechanics]. Leningrad, Krasniy pechatnik Publ.,
1939. 386 p. (Rus).
10. Timoshenko S.P., Gudier Dzh. Teoriya uprugosti [Theory of
elasticity]. Moscow, Nauka Publ., 1979. 560 p. (Rus).
Поступила (received) 20.12.2014
Байда Евгений Иванович, к.т.н., доц.,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076976, e-mail: baida_kpi@mail.ru
E.I. Baida
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute",
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
A refined mathematical model of multiphysics processes
for magnetic pulse treatment of materials.
Introduction. The complexity of the theoretical description of the
magnetic pulse treatment of the material is in the mutual coupled
processes of electromagnetic and thermal fields with plastic deformation of the material and processes in an electrical circuit.
The paper deals with the combined transient mathematical model
of the system of equations of the electromagnetic field, theory of
elasticity, thermal conductivity and electrical circuit. Purpose.
Research and testing of the developed mathematical model and
assess the impact of various parameters on the process of deformation of the work piece. Methodology. Investigation of nonlinear
mathematical model is carried out by the finite element method
using a special software package. Results. The resulting solution of
the transient mathematical model allows studying the influence of
parameters of the circuit, the speed and the characteristics of the
material to plastic deformation and heating of the work piece,
which allows to select the optimum process parameters. Originality. This is an integrated approach to the development of a mathematical model, which includes the electromagnetic field equations,
the theory of elasticity, thermal conductivity and electrical circuit
equations with a storage capacitor. Conclusions. A comprehensive
mathematical model and its solution are obtained. It is established
a small effect of heating temperature on the amount of strain. Currents caused by movement of the work piece must be taken into
account in the calculations. Inertial forces significantly affect the
nature of the deformation. During the deformation it is necessary
to consider the nonlinearity of elasticity modulus. Thermal deformation of the work piece is much less mechanical strain and opposite in sign to them, but the surface temperature stresses due to the
high temperature gradient equal to 20 % of the yield strength of the
work piece. References 10, figures 19.
Key words: magnetic pulse treatment, electromagnetic field,
mathematical model.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов.
– М.: Русские словари, 2004. – 957 с.
2. http://vse-pro-geny.com/ru_osnovy-genetyky.html.
3. http://bibliotekar.ru/624-2/18.htm.
4. http://www.bestreferat.ru/referat-5562.html.
5. Алиханян С.И., Акифьев А.П., Чернин Л.С. Общая
генетика: Учебник. − М.: Высшая школа, 1985. − 356 с.
6. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике. Часть 23: Изобретение микроскопа и
изучение микромира // Електротехніка і електромеханіка. −
2014. − №6. − С. 3-16.
7. Скляренко В.М., Сядро В.В. Открытия и изобретения. −
Х.: Веста, 2009. − 144 с.
8. Храмов Ю.А. История физики. − К.: Феникс, 2006. − 1176 с.
9. http://www.buology.narod2.ru/Genom_cheloveka.
10. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 1. − Х.: Издво "НТМТ", 2011. − 311 с.
11. http://ru.wikipedia.org/wiki/Лысенковщина.
12. http://elementy.ru/trefil/21149.
13. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике. Часть 20: Изобретение компьютера и
информационной сети Интернет // Електротехніка і
електромеханіка. − 2014. − №3. − С. 3-15.
14. http://botan0.ru/?cat=1&id=2.
REFERENCES
1. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov [Large
illustrated dictionary of foreign words]. Moscow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. (Rus).
2. Available
at:
http://vse-pro-geny.com/ru_osnovygenetyky.html (accessed 10 April 2012).
3. Available at: http://bibliotekar.ru/624-2/18.htm (accessed 14
August 2012).
4. Available at: http://www.bestreferat.ru/referat-5562.html
(accessed 20 September 2011).
5. Alikhanian S.I., Akifyev A.P., Chernin L.S. Obshhaja genetika: Uchebnik [General Genetics: Textbook]. Moscow, Higher School Publ, 1985. 356 p. (Rus).
6. Baranov M.I. An anthology of the distinguished achievements in a science and technique. Part 23: Invention of microscope and study of microscopic world. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics,
2014, no.6, pp. 3-16.
7. Skljarenko V.M., Sjadro V.V. Otkrytija i izobretenija [Discoveries and inventions]. Kharkov, Vesta Publ., 2009. 144 p.
8. Hramov Ju.A. Istorija fiziki [The history of physics]. Kiev,
Feniks Publ., 2006. 1176 p.
9. Available at: http://www.buology.narod2.ru/Genom_cheloveka
(accessed 23 March 2012).
10. Baranov M.I. Antologiia vydaiushchikhsia dostizhenii v nauke
i tekhnike: Monografiia v 2-kh tomakh. Tom 1. [An anthology of
outstanding achievements in science and technology: Monographs
in 2 vols. Vol.1]. Kharkov, NTMT Publ., 2011. 311 p.
11. Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/Lysenkovshhina
(accessed 11 April 2012).
12. Available at: http://elementy.ru/trefil/21149 (accessed 07
April 2012).
13. Baranov M.I. An anthology of outstanding achievements in
science and technology. Part 20: Invention of computer and the
Internet information network. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.3, pp.
3-15.
14. Available at: http://botan0.ru/?cat=1&id=2 (accessed 11
May 2011).
Поступила (received) 05.10.2012
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., гл.н.с.,
НИПКИ "Молния"
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya"
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute",
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
An anthology of the distinguished achievements in science
and technique. Part 25: Openings in biology and genetics
of living organisms.
Purpose. Formulation in the compressed type of basic scientifically-historical information, touching the topics for all of humanity and biological science − geneticists taking into account
the known for today scientific achievements on the way of its
evolutional development is presented. Methodology. Scientific
methods of receipt and systematization of knowledges. Methods
of historical method at becoming and development of biological
science and genetics. Results. Short history of origin and becoming of classic genetics is described. The portraits of row of
domestic and foreign scientists, bringing in a prominent contribution to development of genetics as sciences are presented.
Short general biological bases of heredity are given for living
organisms. Information is resulted about basic modern fundamental achievements and scientific openings of humanity in area
of biology and genetics of living organisms. Originality. First by
a scientist-electro-physicist for the wide circle of readers the
simple and clear appearance is expound short basic scientific
information about genes, genome and difficult mechanisms of
transmission in the animal (vegetable) kingdom of the inherited
information. Practical value. System built scientific popularization of existent knowledges of humanity in area of such section
of biological science as genetics and expansion for the large
number of people of scientific range of interests about outward
us things and flowings in its difficult biological processes. References 14, figures 17.
Key words: history, scientific openings, biology, genetics.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Техника больших импульсных токов и магнитных полей
/ Под ред. В.С. Комелькова. − М.: Атомиздат, 1970. − 472 с.
2. Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. − М.:
Наука, 2004. − 704 с.
3. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики. Том
3: Теория и практика электрофизических задач. − Х.:
«Точка», 2014. − 400 с.
4. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И.,
Недзельский О.С., Дныщенко В.Н. Генератор тока
искусственной молнии для натурных испытаний технических
объектов // Приборы и техника эксперимента. − 2008. − №3.−
С. 81-85.
5. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Недзельский О.С.,
Пличко
А.В.,
Понуждаева
Е.Г.
Высоковольтный
управляемый сильноточный искровой разрядник с
графитовыми электродами РВГУ-50 // Вісник НТУ «ХПІ». −
2014. − № 50(1092).− С. 28-37.
6. IEC 62305-1: 2010 «Protection against lightning.− Part 1:
General principles».
7. IEC 62305-2: 2010 «Protection against lightning.− Part 2:
Risk management».
8. IEC 62305-3: 2010 «Protection against lightning.− Part 3:
Physical damage to structures and life hazard».
9. IEC 62305-4: 2010 «Protection against lightning.− Part 4:
Electrical and electronic systems within structures».
10. Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р
МЭК 62305-1-2010. «Менеджмент риска. Защита от молнии.
Часть 1: Общие принципы».− М.: Стандартинформ, 2011.−
46 с.
11. Справочник по электротехническим материалам. Т.3 /
Под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева. −
Л.: Энергоатомиздат, 1988. − 458 с.
12. Краткий справочник физико-химических величин / Под
ред. А.А. Равделя, А.М. Пономаревой. − СПб.: Изд-во
«Иван Федоров», 2003. − 349 с.
13. Сухоруков С.А. Помехозащитные устройства ЗАО
«ЭМСОТЕХ». − Калуга, 2014. − 72 с.
REFERENCES
1. Komel'kov V.S. Tehnika bol'shih impul'snyh tokov i magnitnyh polej. [Technique large pulsed currents and magnetic
fields]. Moscow, Atomizdat Publ., 1970. 472 p. (Rus).
2. Mesjac G.A. Impul'snaja energetika i elektronika [Pulsed
power and electronics]. Moscow, Nauka Publ., 2004. 704 p.
(Rus).
3. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki. Tom 3: Teorija i praktika elektrofizicheskih zadach [Selected topics of Electrophysics. Vol. 3: Theory and practice of electrophysics tasks].
Kharkiv, Tochka Publ., 2014. 400 p. (Rus).
4. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzelskyi
O.S., Dnyschenko V.N. A current generator of the artificial lightning for full-scale tests of technical objects. Pribory i tekhnika
eksperimenta – Instruments and experimental techniques, 2008,
no.3, pp. 81-85. (Rus).
5. Baranov M.I., Koliushko G.M., Nedzelskiy O.S., Plichko
A.V., Ponuzhdaeva E.G. High-voltage-controlled high-current
spark gap with graphite electrodes RVGU-50. Visnyk NTU
"KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2014, no.50(1092), pp. 28-37.
(Rus).
6. IEC 62305-1: 2010 "Protection against lightning. Part 1:
General principles".
7. IEC 62305-2: 2010 "Protection against lightning. Part 2:
Risk management".
8. IEC 62305-3: 2010 "Protection against lightning. Part 3:
Physical damage to structures and life hazard".
9. IEC 62305-4: 2010 "Protection against lightning. Part 4:
Electrical and electronic systems within structures".
10. Nacional'nyj standart Rossijskoj Federacii GOST R MEK
62305-1-2010. "Menedzhment riska. Zashhita ot molnii. Chast'
1: Obshhie principy" [National Standard of the Russian Federation GOST R IEC 62305-1-2010. Risk management. Protection
from lightning. Part 1: General principles]. Moscow, Standartinform Publ., 2011, 46 p. (Rus)
11. Spravochnik po elektrotehnicheskim materialam. Tom 3.
Pod red. Ju.V. Korickogo, V.V. Pasynkova, B.M. Tareeva
[Handbook of electrical materials. Vol. 3. Edited by Ju.V.
Korickiy, V.V. Pasynkov, B.M. Tareev]. Leningrad,
Energoatomizdat Publ., 1988. 458 p. (Rus).
12. Kratkij spravochnik fiziko-himicheskih velichin. Pod red.
A.A. Ravdelja, A.M. Ponomarevoy [Brief reference book of
physics and chemical variables. Edited by A.A. Ravdelja, A.M.
Ponomareva]. St. Petersburg, Ivan Fedorov Publ., 2003. 349 p.
(Rus).
13. Suhorukov S.A. Pomehozashhitnye ustrojstva ZAO
"EMSOTEH" [Hindrance protective devices of CCA
"EMSOTEH"]. Kaluga, 2014. 72 p. (Rus).
Поступила (received) 15.12.2014
Баранов Михаил Иванович1, д.т.н., гл.н.с.,
Рудаков Сергей Валерьевич2, к.т.н., доц.,
Цехмистро Валентин Леонтьевич1, техник,
1 НИПКИ «Молния»,
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
2 Национальный университет гражданской защиты Украины,
61023, Харьков, ул. Чернышевского, 94,
тел/phone +38 057 7073438, e-mail: serg_73@i.ua
M.I. Baranov1, S.V. Rudakov2, V.L. Cekhmistro1
1 Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya",
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute",
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
2 National University of Civil Protection of Ukraine,
94, Chernyshevska Str., Kharkiv, 61023, Ukraine.
Three-electrode air switchboard with the graphite electrodes
of KATG-50 on voltage to ±50 kV and impulse current by
amplitude to ±220 kA.
Purpose. Development and creation of the simplified construction of a high-voltage heavy-current air three-electrode switchboard with graphite electrodes, intended for operation in composition the powerful generator of large impulsive current of
artificial of linear lightning. Methodology. Electrophysics bases
of technique of high-voltage and scientific and technical bases
of planning of devices of high-voltage impulsive technique. Results. Developed and made a new construction of a high-voltage
heavy-current air three-electrode switchboard with the graphite
electrodes of KATG-50 on nominal voltage ±50 kV. This construction of switchboard KATG-50 has been passed experimental approbation in composition the heavy-current bit chain
of powerful high-voltage generator of the аperiodic impulses of
current of artificial linear lightning rationed on operating foreign standards with amplitude of Im=±(200±20) кА at their duration τP=(350±35) μs at level 0,5∙Im. Originality. First in domestic practice of development and creation of high-voltage
heavy-current switchboards for the generators of large impulse
currents of artificial lightning the ground of necessity of the use
for their basic and managing electrodes of electrical engineering graphite is carried out. Practical value. The developed and
made high-voltage heavy-current switchboard of cascade-tray
KATG-50 from application in its composition of graphite electrodes possesses an enhanceable working resource and enhanceable stability of wearing-out at the use of similar switchboard in the bit chain of powerful pulsed current of the imitated
linear lightning. References 13, figures 3.
Key words: high-voltage heavy-current air three-electrode
switchboard, graphite basic and manager electrodes, generator of microsecond pulsed current of artificial of linear
lightning.
REFERENCES
1. Cockcroft J.D., Walton E.T.S. Experiments with High Velocity Positive Ions. (I) Further Developments in the Method of
Obtaining High Velocity Positive Ions. Proceedings of the Royal
Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences,
1932,
Vol.
136,
no.830,
pp.
619-630.
doi:
10.1098/rspa.1932.0107.
2. Brzhezytskyi V.O., Isakov A.V., Rudakov V.V. Tekhnika i
elektrofizyka vysokykh napruh [Engineering and Electrophysics
high voltages]. Kharkiv, Tornado Publ., 2005. 930 p. (Ukr).
3. Castrov M.J. Semiconductor wide-range AC voltage stabilizers. Electrosvyaz – The Electrosvyaz Magazine, 2005, no.10,
pp. 20-22. (Rus).
4. Albertinsky B.S., Sviniin M.P. Kaskadnye generatory [Cascade generators]. Moscow, Atomizdat Publ., 1980, p. 210. (Rus).
5. Brzhezytskyi V.O., Vendychanskyi R.V., Desiatov O.M.,
Haran I.A. Rationale diodes and modes of supply of standard
units of high voltage direct current. Naukovi visti NTUU «KPI»
– Science news of NTUU «KPI», 2014, no.1, pp. 7-13. (Ukr).
6. Severin V.P., Nikulina O.M., Akhtyrtsev M.I. Mathematical
and simulation software for single-voltage pulse generator.
Visnyk NTU «KhPІ» – Bulletin of NTU «KhPІ», 2013, no.33,
pp. 19-24. (Ukr).
7. Vorobyov A.A., Vorobyov G.A. Vysokhovoltnoe ispytatelnoe oborudovanie i izmereniya [High voltage test equipment
and measuring]. Moscow, Gosenergoizdat Publ., 1960. 583 p.
(Rus).
8. Brzhezytskyy V.O., Desjatov O.M., Suleimanov V.M.,
Hominich V.I. Analysis of high voltage cascade generator pulsations of a direct current. Tekhnologichnii audit i rezervi virobnictva – Technology audit and production reserves, 2015.
no.1(21), pp. 56-61. (Ukr). doi: http://dx.doi.org/10.15587/23128372.2015.37219.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Cockcroft J.D., Walton E.T.S. Experiments with high velocity positive ions. (I) Further developments in the method of obtaining high velocity positive ions // Proceedings of the Royal
Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. –
1932. – Vol. 136. – № 830. - pp. 619-630.
2. Бржезицький В.О., Ісакова А.В., Рудаков В.В. та ін.
Техніка і електрофізика високих напруг: Навч. посібник / За
ред. В.О. Бржезицького, В.М. Михайлова. – Х.: Торнадо,
2005. – 930 c.
3. Кастров М.Ю. Полупроводниковые широкодиапазонные
стабилизаторы
напряжения
переменного
тока
//
Электросвязь. – 2005. – № 10. – С. 20-22.
4. Альбертинский Б.С., Свиньин М.П. Каскадные
генераторы. – М.: Атомиздат, 1980. – 210 с.
5. Бржезицький В.О., Вендичанський Р.В., Десятов О.М.,
Гаран Я.О. Обґрунтування вибору стабілітронів і режимів
електроживлення еталонних установок високої напруги
постійного струму // Наукові вісті НТУУ «КПІ». – 2014. – №
1. – С. 7-13.
6. Северин В.П., Нікуліна О.М., Ахтирцев М.І.
Математичне та програмне забезпечення для моделювання
одноступеневого генератора імпульсів напруги // Вісник
НТУ «ХПІ». – 2013. – № 33. – С. 19-24.
7. Воробьев А.А., Воробьев Г.А. и др. Высоковольтное
испытательное оборудование и измерения. – М.:
Госэнергоиздат, 1960. – 583 с.
8. Бржезицький В.О., Десятов О.М., Сулейманов В.М.,
Хомініч В.І. Аналіз пульсацій високовольтного каскадного
генератора напруги постійного струму // Технологічний
аудит та резерви виробництва. – 2015. – № 1(21). – С. 56-61.
Поступила (received) 26.01.2015
Бржезицький Володимир Олександрович1, д.т.н., проф.,
Десятов Олег Михайлович1, асистент,
Козюра Володимир Володимирович1, здобувач,
1 Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут»,
03056, Київ, пр. Перемоги, 37,
тел/phone +38 044 4068235,
e-mail: brzhezitsky@mail.ru; oleg_desyatov@ukr.net
V.O. Brzhezitsky1, O.M. Desjatov1, V.V. Kozyura1
1 National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic
Institute»,
37, Prospect Peremohy, Kyiv-56, 03056, Ukraine.
Limit solutions of equations of a DC high-voltage cascade
generator.
In the paper the issue of calculating the high voltage cascade
mode oscillator with a nonlinear load using the analytical method under different conditions of selection values of its components is presented. The peculiarity of the method of the study is
that during multivariate calculations output parameters load
generator remain unchanged. For high-voltage cascade direct
current power found conditions under which can be significantly
reduced high capacity capacitors cascade generator. The calculations show that acceptable for practical applications of highvoltage characteristics of cascade generators can be achieved
with substantial reduction of the volume of their constituents,
and thus substantial decline in their value. References 8, table 2,
figures 5.
Key words: cascade high-voltage source, an analytical method, amplitude of voltage pulsation, nonlinear loading,
thresholds container.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гнатов А.В. Научные основы восстановления кузовных
панелей автомобилей методами внешней бесконтактной
рихтовки: дисс. ... докт. техн. наук : 05.22.20 / Гнатов
Андрей Викторович. – Х., 2014. – 391 с.
2. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Трунова И.С. Магнитноимпульсные технологии для восстановления корпусных
элементов транспортных средств. Часть 2. Оборудование
для практической реализации внешней бесконтактной
магнитно-импульсной рихтовки // Науковий вісник
Херсонської державної морської академії. – 2013. –
№ 2(9). – С. 68-82.
3. Синельников А.Ф., Штоль Ю.Л., Скрипников С.А.
Кузова легковых автомобилей: обслуживание и ремонт. –
М.: Транспорт, 1995. – 256 с.
4. Гнатов А.В. Анализ электродинамических процессов в
цилиндрических индукторных системах – инструментах
магнитно-импульсной рихтовки: монография. – Х.:
ХНАДУ, 2013. – 292 с.
5. Batygin Yuri V., Sergey F. Golovashchenko, Andrey V.
Gnatov. Pulsed electromagnetic attraction of nonmagnetic sheet
metals // Journal of Materials Processing Technology. – Vol.
214. – Issue 2. – 2014. – pp. 390-401.
6. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Аргун Щ.В., Еремина Е.Ф.
Электромагнитные процессы в симметричных индукционных
системах с идентичными ферромагнитными тонкостенными
экраном и листовой заготовкой // Електротехніка і
електромеханіка. – 2012. – № 4. – С. 50-53.
7. Пат. 70055 Україна, В21 Д 26/14. Спосіб магнітноімпульсної притягання металевих об’єктів одновитковою
індукторною системою з тонким екраном / Батигін Ю.В.,
Гнатов А.В., Чаплигін Є.О., Аргун Щ.В., Гопко А.В.,
Дробінін О.М; заявник та патентовласник Харківський нац.
автом.-дорожн. ун-т. – № u 2011 13398; заявл. 14.11.2011;
опубл. 25.05.2012, Бюл. № 10.
8. Electromagnetic Dent Removal: onsite repairs in minutes
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа:
http://www.boeing.com/assets/pdf/commercial/aviationservices/
brochures/34241_ElectDentRemoval04-05.pdf.
9. Electromagnetic Dent Removal [Электронный ресурс]. –
Режим доступа: http://www.electroimpact.com/EMAGDR/
overview.asp.
10. Need an electromagnetic dent remover on hand. Fluxtronic
offers the best: the Portable Flux 3 dent remover [Электронный
ресурс]. – Режим доступа: http://www.fluxtronic.com/ product.php.
11. Welcome to BETAG Innovation [Электронный ресурс]. –
Режим доступа: http:// http://www.betaginnovation.com.
12. Лаборатория
электромагнитных
технологий
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа:
http://electromagnetic.comoj.com.
13. Гнатов А.В., Батыгин Ю.В., Чаплыгин Е.А.. Импульсные
магнитные поля для прогрессивных технологий. Магнитноимпульсные технологии бесконтактной рихтовки кузовных
элементов автомобиля: монография. – Saarbrücken: LAP
LAMBERT Academic Publishing, 2012 – 242 с.
14. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Шиндерук С.А. Расчет
электродинамических
процессов
в
индукционной
индукторной системе с немагнитными металлами // Вестник
БГТУ им. В.Г. Шухова. – 2014. – № 3. – С. 169-174.
15. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных
сред. – М.: Наука, 1982. – 615 с.
16. Мэтьюз Дж., Уокер Р. Математические методы физики /
Пер. с англ. Крайнова В.П.. – М.: Атомиздат, 1972. – 399 с.
REFERENCES
1. Gnatov A.V. Nauchnyye osnovy vosstanovleniya kuzovnykh
paneley avtomobiley metodami vneshney beskontaktnoy rikhtovki.
Diss. dokt. techn. nauk [Scientific bases of restoration of body
panels of cars methods external contactless straightening. Doc.
tech. sci. diss.]. Kharkov, 2014. 391 p. (Rus).
2. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Trunova I.S. Magnetic-pulse
technology for restoration of case elements of vehicles. Part 2.
Equipment for practical realization of external contactless
magnetic-pulse straightening. Naukoviyj vіsnik Khersons’koj
derzhavnoj mors’koj akademіi – Scientific Bulletin of Kherson
State Maritime Academy, 2013, no.2(9), pp. 68-82. (Rus).
3. Sinel'nikov A.F., Shtol' Yu.L., Skripnikov S.A. Kuzova
legkovykh avtomobiley: obsluzhivaniye i remont [Body cars: repair
and service]. Moscow, Transport Publ., 1995. 256 p. (Rus).
4. Gnatov A.V. Analiz elektrodinamicheskikh protsessov v
tsilindricheskikh induktornykh sistemakh – instrumentakh
magnitno-impul'snoy rikhtovki: monografíya [Analysis of electrodynamic processes in cylindrical induction system – tools
magnetic pulse straightening]. Kharkov, KHNADU Publ.,
2013. 292 p. (Rus).
5. Batygin Yuri V., Sergey F. Golovashchenko, Andrey V.
Gnatov. Pulsed electromagnetic attraction of nonmagnetic sheet
metals. Journal of Materials Processing Technology, 2014, Vol.
214,
Issue
2,
pp.
390-401.
doi:
10.1016/j.jmatprotec.2013.09.018.
6. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Argun Sh.V., Yeryomina E.F.
Electromagnetic processes in symmetric induction systems with
identical ferromagnetic thin-walled screen and sheet blank. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering &
electromechanics, 2012, no.4, pp. 50-53. (Rus).
7. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Chaplygin E.A., Argun Sh.V.,
Gopko A.V., Drobinin O.M. Sposib magnitno-impul'snogo
prityagannya metalevikh ob'ektiv odnovitkovoyu induktornoyu
sistemoyu z tonkim ekranom [Method magnetic pulse attraction
metal objects single-turn inductor system with a thin screen].
Patent UA, no.70055, 2011. (Ukr).
8. Electromagnetic Dent Removal: onsite repairs in minutes.
Available at: http://www.boeing.com/assets/pdf/commercial/
aviationservices/brochures/34241_ElectDentRemoval04-05.pdf
(accessed 11 September 2014).
9. Electromagnetic
Dent
Removal.
Available
at:
http://www.electroimpact.com/EMAGDR/overview.asp
(accessed 25 May 2014).
10. Need an electromagnetic dent remover on hand. Fluxtronic offers the best: the Portable Flux 3 dent remover.
Available at: http://www.fluxtronic.com/product.php (accessed 07 August 2014).
11. Welcome to BETAG Innovation. Available at:
http://www.betaginnovation.com (accessed 16 June 2014).
12. Laboratoriia elektromagnitnykh tekhnologii (Laboratory of
Electromagnetic
Technology)
Available
at:
http://electromagnetic.comoj.com (accessed 10 July 2014).
13. Gnatov A.V., Batygin Yu.V., Chaplygin E.A. Impul'snye
magnitnye polya dlya progressivnyh tehnologij. Magnitnoimpul'snye tehnologii beskontaktnoj rihtovki kuzovnyh elementov avtomobilya: monografіya [Pulsed magnetic fields for
advanced technologies. Magnetic pulse contactless technology
straightening car body elements. Monograph]. Saarbryukken,
LAP LAMBERT Academic Publ., 2012. 242 p. (Rus).
14. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Shinderuk S.A. Calculation of
electrodynamic processes in the induction system with nonmagnetic
metals. Vestnik BGTU im. V.G. Shukhova – Bulletin of BSTU
named after V.G. Shukhov, 2014, no.3, pp. 169-174. (Rus).
15. Landau L.D., Lifshits Ye.M. Elektrodinamika sploshnykh
sred [Electrodynamics of continuous media]. Moscow, Nauka
Publ., 1982. 615 p. (Rus).
16. Matthews J., Walker R. Matematicheskie metody fiziki
[Mathematical methods of physics]. Moscow, Atomizdat Publ.,
1972, 399 p. (Rus).
Поступила (received) 13.01.2015
Гнатов Андрей Викторович, д.т.н., доц.,
1 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 057 7003852, e-mail: kalifus@yandex.ru
A.V. Gnatov
Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
The excited loads of attraction in a symmetrical inductor
system for the magnetic pulse removing of the body car.
Recently, repair and recovery of vehicle body operations become more and more popular. A special place here is taken by
equipment that provides performance of given repair operations. The most interesting are methods for recovery of car body
panels that allow the straightening without disassembling of car
body panels and damaging of existing protective coating. Now,
there are several technologies for repair and recovery of car
body panels without their disassembly and dismantling. The
most perspective is magnetic-pulse technology of external noncontact straightening. Results. The calculation of excited loads
attractions in a symmetrical inductor system in the universal
tool of magnetic-pulse straightening is provided. According to
the obtained analytical dependence of the numerical evaluation
of volumetric construction diagrams, phase and amplitude of the
radial dependence of the spatial distribution of the excited efforts of attraction is obtained. The influence of the magnetic
properties of the blank screen and manifested in the appearance
of powerful magnetic attraction forces is determined. Originality. A new trend of research of magnetic-pulse working of thinwalled metals has been formulated and received further development, which allows to create not only new equipment, but
principally new technological processes of external non-contact
repair and recovery of vehicle body panels. Scientific basis of
electrodynamic and magnetic attraction of thin-walled sheet
metals with using the energy of high-power pulsed fields was
created for the first time and proved theoretically and experimentally. Scientific and technical solutions in design of effective
tools based on single-turn inductor systems of cylindrical geometry for straightening and recovery of car body panels were
formulated and proved theoretically, as well as experimentally.
Practical value. Using the results of the calculations we can
create effective tools for an external magnetic pulse straightening of car body panels. References 16, figures 5.
Key words: magnetic pulse straightening, excited loads,
magnetic attraction.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рогинский В.Ю. Экранирование в радиоустройствах. –
Л.: Энергия, 1969. – 112 с.
2. Шапиро Д.Н. Электромагнитное экранирование. –
Долгопрудный: Издательский Дом "Интеллект", 2010. – 120
с.
3. Каден Г. Электромагнитные экраны в высокочастотной
технике и технике электросвязи. – М.-Л.: Госэнергоиздат,
1957. – 327 с.
4. Ziolkowski M., Gratkowski S. Active, passive and dynamic
shielding of static and low frequency magnetic fields // XV International Symposium on Theoretical Engineering. – VDE,
2009. – pp. 1-5.
5. Дикой В.П., Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б, Красин О.В.
Элементы теории контурных экранов // Повышение
эффективности работы энергосистем: Труды ИГЭУ. – 2001.
– №4. – С. 225-254.
6. Brandão Faria J.A., Almeida M.E. // IEEE Transactions on
Power Delivery. – 2007. – Vol.22. – №2. – pp. 951-959.
7. Lee B.Y., Myung S.H., Cho Y.G., Lee D.I., Lim Y.S., Lee
S.Y. Power frequency magnetic field reduction method for resi-
dents in the vicinity of overhead transmission lines using passive
loop // Journal of Electrical Engineering and Technology. –
2011. – Vol.6. – №6. – pp. 829-835.
8. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей.
Справочная книга. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 488 с.
9. Simpson J.C., Lane J.E., Immer C.D., Youngquist R.C. Simple analytic expressions for the magnetic field of a circular current
loop. – Preprint, NASA Kennedy Space Center, 2001. – P. 7.
10. Zhao D., Gao L. Spatial distribution of the magnetic field
generated by a circular arc current // Advanced studies in theoretical physics. – 2010. – Vol.4. – №6. – pp. 275-282.
11. Comsol Multiphysics Modeling Guide. – Version:
COMSOL 3.5a. – November, 2008.
REFERENCES
1. Roginskiy V.Yu. Ekranirovanie v radioustroystvah [Shielding
in radio devices]. Leningrad, Energiya Publ., 1969. 112 p. (Rus).
2. Shapiro D.N. Elektromagnitnoe ekranirovanie [Electromagnetic shielding]. Dolgoprudny, «Intellekt» Publ. House, 2010.
120 p. (Rus).
3. Kaden G. Elektromagnitnyie ekrany v vyisokochastotnoy
tehnike i tehnike elektrosvyazi [Electromagnetic shields in highfrequency technology and communication technology]. Moscow-Leningrad, Gosenergoizdat Publ., 1957. 327 p. (Rus).
4. Ziolkowski M., Gratkowski S. Active, passive and dynamic
shielding of static and low frequency magnetic fields. XV International Symposium on Theoretical Engineering. VDE, 2009,
pp. 1-5.
5. Dikoy V.P., Tokarskiy A.Yu., Rubtsova N.B, Krasin O.V.
Some theoretical aspects of loop shields. Povyshenie effektivnosti raboty energosistem: Trudy IGEU – Improvement of power
system efficiency: Proceedings of the Ivanovo State Power University, 2001, no.4, pp. 225-254. (Rus).
6. Brandão Faria J.A., Almeida M.E. Accurate calculation of
magnetic-field intensity due to overhead power lines with or
without mitigation loops with or without capacitor compensation. IEEE Transactions on Power Delivery, 2007, vol.22, no.2.
pp. 951-959. doi:10.1109/tpwrd.2006.883025.
7. Lee B.Y., Myung S.H., Cho Y.G., Lee D.I., Lim Y.S., Lee
S.Y. Power frequency magnetic field reduction method for residents in the vicinity of overhead transmission lines using passive
loop. Journal of Electrical Engineering and Technology. 2011,
vol.6, no.6, pp. 829-835. doi:10.5370/jeet.2011.6.6.829.
8. Kalantarov P.L., Tseytlin L.A. Raschet induktivnostey [Inductance calculations]. Leningrad, Energoatomizdat Publ., 1986.
488 p. (Rus).
9. Simpson J.C., Lane J.E., Immer C.D., Youngquist R.C. Simple
analytic expressions for the magnetic field of a circular current
loop. Preprint, NASA Kennedy Space Center Publ., 2001. 7 p.
10. Zhao D., Gao L. Spatial distribution of the magnetic field
generated by a circular arc current. Advanced Studies in Theoretical Physics, 2010, vol.4, no.6, pp. 275-282.
11. Comsol Multiphysics Modeling Guide. Version: COMSOL
3.5a. November, 2008.
Поступила (received) 09.12.2014
Гринченко Владимир Сергеевич1, к.т.н.,
Чунихин Константин Вадимович1,
1 Государственное учреждение «Институт технических
проблем магнетизма Национальной Академии Наук Украины»,
61106, Харьков, ул. Индустриальная, 19,
тел/phone: +38 066 489 44 99, e-mail: vsgrinchenko@gmail.com
V.S. Grinchenko1, K.V. Chunikhin1
1 State Institution «Institute of Technical Problems
of Magnetism of the NAS of Ukraine»,
19, Industrialna Str., Kharkiv, 61106, Ukraine.
Shielding of a uniform alternating magnetic field using
a circular passive loop.
The magnetic and electromagnetic shields are used to reduce
the magnetic field in local spaces. Usually these shields are
implemented in the form of a box or a cylinder. At the same time
the magnetic field reduction in local spaces by means of passive
loops is not considered in detail yet. So, the present study considers shielding capabilities of a circular passive loop. The authors have performed an analytical and numerical modeling of a
process of a uniform harmonic magnetic field shielding. The
simulated results permit to find out the spatial distribution of the
shielded magnetic field. Dependencies of shielding effectiveness
on the passive loop radius and cross-section are determined.
Moreover, the non-monotonic behavior of the loop radius dependence is shown. We have substantiated that the shielded
volume of a circular passive loop is advisable to limit by the
sphere with a half loop radius. Presented results give parameters of the circular passive loop that reduces the rms value of
the magnetic flux density by 30 %. References 11, figures 5.
Key words: circular passive loop, electromagnetic shielding,
analytical modeling, Comsol Multiphysics.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Active
Magnetic
Shielding
(Field
Cancellation).
http://www.emfservices.com/afcs.html.
2. Beltran H., Fuster V., García M. Magnetic field reduction
screening system for a magnetic field source used in industrial
applications // 9 Congreso Hispano Luso de Ingeniería Eléctrica
(9 CHLIE), Marbella (Málaga). – 2005. – pр. 84-99.
3. Celozzi S., Garzia F. Active shielding for power-frequency
magnetic field reduction using genetic algorithms optimization //
IEE Proceedings – Science, Measurement and Technology. –
2004. – Vol. 151. – № 1. – pp. 2-7.
4. Ter Brake H.J.M., Wieringa H.J., Rogalla H. Improvement
of the performance of a mu -metal magnetically shielded room
by means of active compensation (biomagnetic applications) //
Measurement Science and Technology. – 1991. – Vol. 2(7). –
pp. 596-601.
5. Yamazaki K., Kato K., Kobayashi K. MCG Measurement in
the environment of active magnetic shield // Neurology and
Clinical Neurophysiology. – 2004. – Vol. 40. – pp. 1-4.
6. Celozzi S. Active compensation and partial shields for the
power-frequency magnetic field reduction // Conference Paper
of IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility. Minneapolis (USA). – 2002. – Vol. 1. – pp. 222-226.
7. Shenkman A., Sonkin N., Kamensky V. Active protection
from electromagnetic field hazards of a high voltage power line
// HAIT Journal of Science and Engineering. Series B: Applied
Sciences and Engineering. – Vol. 2. – Issues 1-2, pp. 254-265.
8. Ter Brake H.J.M., Huonker R., Rogalla H. New results in
active noise compensation for magnetically shielded rooms //
Measurement Science and Technology. – 1993. – Vol. 4. – Issue
12. – pp. 1370-1375.
9. Kazuo Kato, Keita Yamazaki, Tomoya Sato, Akira Haga,
Takashi Okitsu, Kazuhiro Muramatsu, Tomoaki Ueda, Masahito
Yoshizawa. Shielding effect of panel type active magnetic compensation // IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials.
– 2005. – Vol. 125. – Issue 2. – pp. 99-106.
10. Розов В.Ю. Ассуиров Д.А. Метод активного
экранирования внешнего магнитного поля технических
объектов // Технічна електродинаміка. – 2006. – №3. – С. 1316.
11. Розов В.Ю. Ассуиров Д.А. Реуцкий С.Ю. Замкнутые
системы компенсации магнитного поля технических
объектов с различными способами формирования обратных
связей // Технічна електродинаміка. – 2008. – №4. – С. 97100.
12. Розов В.Ю., Реуцкий С.Ю., Пилюгина О.Ю. Метод
расчета
магнитного
поля
трехфазных
линий
электропередачи // Технічна електродинаміка. – 2014. – №5.
– С. 11-13.
REFERENCES
1. Active Magnetic Shielding (Field Cancellation). Available
at: http://www.emfservices.com/afcs.html (accessed 10 September 2012).
2. Beltran H., Fuster V., García M. Magnetic field reduction
screening system for a magnetic field source used in industrial
applications. 9 Congreso Hispano Luso de Ingeniería Eléctrica
(9 CHLIE), Marbella (Málaga, Spain), 2005, pр. 84-99.
3. Celozzi S., Garzia F. Active shielding for power-frequency
magnetic field reduction using genetic algorithms optimization.
IEE Proceedings – Science, Measurement and Technology,
2004, Vol.151, no.1, pp. 2-7. doi: 10.1049/ip-smt:20040002.
4. Ter Brake H.J.M., Wieringa H.J., Rogalla H. Improvement
of the performance of a mu -metal magnetically shielded room
by means of active compensation (biomagnetic applications).
Measurement Science and Technology, 1991, Vol. 2(7), pp. 596601. doi: 10.1088/0957-0233/2/7/004.
5. Yamazaki K., Kato K., Kobayashi K. MCG Measurement in
the environment of active magnetic shield. Neurology and Clinical Neurophysiology, 2004, Vol. 40, pp. 1-4.
6. Celozzi S. Active compensation and partial shields for the
power-frequency magnetic field reduction. Conference Paper of
IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility. Minneapolis (USA), 2002, Vol. 1, pp. 222-226. doi:
10.1109/isemc.2002.1032478.
7. Shenkman A., Sonkin N., Kamensky V. Active protection
from electromagnetic field hazards of a high voltage power line.
HAIT Journal of Science and Engineering. Series B: Applied
Sciences and Engineering, Vol. 2, Issues 1-2, pp. 254-265.
8. Ter Brake H.J.M., Huonker R., Rogalla H. New results in
active noise compensation for magnetically shielded rooms.
Measurement Science and Technology, 1993, Vol. 4, Issue 12,
pp. 1370-1375. doi: 10.1088/0957-0233/4/12/010.
9. Kazuo Kato, Keita Yamazaki, Tomoya Sato, Akira Haga,
Takashi Okitsu, Kazuhiro Muramatsu, Tomoaki Ueda, Masahito
Yoshizawa. Shielding effect of panel type active magnetic compensation. IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials,
2005, Vol. 125, Issue 2, pp. 99-106. doi: 10.1541/ieejfms.125.99.
10. Rozov V.Yu., Assyirov D.A. Method of external magnetic
field active shielding of technical objects. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2006, no.3, pp. 13-16. (Rus).
11. Rozov V.Yu., Assyirov D.A., Reytskiy S.Yu. Technical
objects magnetic-field closed loop compensation systems with
different feed-backs forming. Tekhnichna elektrodynamika –
Technical electrodynamics, 2008, no.4, pр. 97-100. (Rus).
12. Rozov V.Yu., Reutskyi S.Yu. Pyliugina O.Yu. The method
of calculation of the magnetic field of three-phase power lines.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics,
2014, no.5, pp. 11-13. (Rus).
Поступила (received) 20.11.2014
Кузнецов Борис Иванович1, д.т.н., проф.,
Никитина Татьяна Борисовна2, д.т.н., проф.,
Бовдуй Игорь Валентинович1, к.т.н., н.с.,
Волошко Александр Валерьевич1, к.т.н., н.с.,
Виниченко Елена Владимировна1, м.н.с.,
Котляров Денис Александрович1, аспирант,
1 Государственное учреждение «Институт технических
проблем магнетизма Национальной Академии Наук Украины»,
61106, Харьков, ул. Индустриальная, 19,
тел/phone +38 050 5766900, e-mail: bikuznetsov@mail.ru
2 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
е-mail: tatjana55555@gmail.com
B.I. Kuznetsov1, T.B. Nikitina2, I.V. Bovdyj1, A.V. Voloshko1,
E.V. Vinichenko1, D.A. Kotliarov1
1 State Institution «Institute of Technical Problems
of Magnetism of the NAS of Ukraine»,
19, Industrialna Str., Kharkiv, 61106, Ukraine.
2 Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
Experimental research of the power frequency technogenic
magnetic field active screening in system with different
control algorithms and with a single coil.
Purpose. Development of methodology and experimental studies
of the layout of the active screening of technogenic power frequency magnetic fields with different control algorithms with a
single coil magnetic executive body. Methodology. In the course
of mathematical modeling to determine geometrical size of the
magnetic coil executive body based on the size of the protected
area, and the configuration of the coil magnetic executive body
is determined based on the required uniformity of the magnetic
field distribution in the protected area. Results. Experimental
studies of open, closed and combined systems of active screening of technogenic power frequency magnetic fields with a single coil magnetic executive body. Originality. For the first time
experimentally confirmed the possibility of reducing the level of
induction of man-made power frequency magnetic fields in a
given area 3-5 times with a single coil magnetic executive body..
The possibility of reducing the level of the magnetic field in a
limited area of the space by 15-20 times Practical value. On the
basis of the calculations the layout of active screening of technogenic power frequency magnetic fields with different control
algorithms with a single coil magnetic executive body has been
made. References 12, figures 10.
Key words: power frequency technogenic magnetic field,
active screening in system, single coil, control algorithms,
experimental investigations.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Голован А.Т., Чжан Чен-Шен. Механическое качание
асинхронной машины при ее работе с последовательно
включенными конденсаторами // Электричество. – 1962. –
№10. – С. 12-15.
2. Данцис Я.Б., Жилов Г.М. Емкостная компенсация
реактивных
нагрузок
мощных
токоприемников
промышленных предприятий. – М.: Энергия, 1980. – 176 с.
3. Рудницький В.Г., Бондаренко В.В. Аналіз виникнення
самозбудження асинхронних двигунів при поздовжньому
вмиканні ємності в пристрої регулювання напруги та
реактивної потужності // Електромашинобудування та
електрообладнання. – 2006. – Вип. 66. – С. 232-233.
4. Фильц
Р.В.
Математические
основы
теории
электромеханических преобразователей. – К.: Наукова
думка, 1979. – 208 с.
REFERENCES
1. Golovan А.Т., Zhang Chen-Shen. Mechanical swinging
asynchronous motors with a series connection capacitors. Elektrichestvo – Electricity, 1962, no.10, pp. 12-15. (Rus).
2. Dancis J.B., Zulov G.М. Emkostnaja kompensacija reaktivnyh nagruzok moshhnyh tokopriemnikov promyshlennyh
predprijatij [Capacity indemnification of reactive power for
powerful consumers of industrial enterprises]. Мoscow, Energija Publ., 1980. 176 p. (Rus).
3. Rydnickyj V.G., Bondarenko V.V. Analysis of the occurrence of self-excited of asynchronous motors with a series connection capacitors in the device voltage and reactive power control. Elektromashinostoenie i elektrooborudovanie – Electrical
Engineering and Electric Equipment, 2006, no.66, pp. 232-233.
(Ukr).
4. Filc R.V. Matematicheskie osnovy teorii elektromehanicheskih preobrazovatelej [Mathematical foundations of electromechanical transducers theory]. Кyiv, Naukova Dumka Publ.,
1979. 208 p. (Rus).
Надійшла (received) 23.12.2014
Маляр Василь Сафронович1, д.т.н., професор,
Мадай Володимир Степанович1, к.т.н., доцент,
Добушовська Ірина Андріївна1,
1 Національний університет «Львівська політехніка»,
79013, Львів, вул. С. Бандери, 12,
тел/phone +38 032 2582119, e-mail: maday@polynet.lviv.ua
V.S. Malyar1, V.S. Maday1, I.A. Dobushovska1
1 Lviv Polytechnic National University,
12, S. Bandera Str., Lviv, 79013, Ukraine.
Dynamic regimes of asynchronous motors with concatenated
capacitors.
Purpose. Development of mathematical model for calculation of
starting modes of asynchronous motor connected in series with
capacitors. Method. Mathematical modeling of dynamic modes
of asynchronous motors with lateral capacitor compensation of
reactive power. Results. The calculation algorithm and results
of mathematic modeling of processes during starting modes of
asynchronous motor feeding from the network through capacitors connected in series are presented. It is shown that for some
values of capacitance the self-excitation processes and subharmonic oscillations can appear. Scientific novelty. Mathematic
modeling and research of processes in asynchronous motor
under its feeding through capacitors is carried out for the first
time. The calculation algorithm is based on the mathematical
model of asynchronous motor with high level of adequacy,
which takes into account the magnetic core saturation and the
current displacement in limbs of the rotor. Practical implication. Developed mathematical model makes it possible to investigate the possibility of self-excitation modes appearing in condition of their feeding from line with lateral compensation of
reactance in order to avoid the negative effects typical for them.
References 4, figure 1.
Key words: asynchronous motor, compensation of reactive
power, starting characteristics, resonance, capacitors,
subharmonіc oscillations.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Правила улаштування електроустановок. Розділ 1.
Загальні правила. Глава 1.7. Заземлення і захисні заходи від
ураження електричним струмом [Чинний від 29.06.2011]. –
К.: Міненерговугілля України, 2011. – 72 с. – (Національний
стандарт України).
2. Випробування та контроль пристроїв заземлення
електроустановок. Типова інструкція. СОУ 31.2-2167768119:2009 [Чинний від 29.03.2010]. – К.: Мінпаливенерго
України, 2010. – 54 с. – (Національний стандарт України).
3. ГОСТ 12.1.038-82. Система стандартов безопасности
труда. Электробезопасность. Предельно допустимые
значения напряжений прикосновения и токов. Часть 3. – М.:
ИПК Издательство стандартов, 1996. – С. 237-243.
REFERENCES
1. Pravila ulashtuvannya elektroustanovok. Rozdil 1. Zagal'nі
pravila. Glava 1.7. Zazemlennya і zakhisnі zakhodi vіd urazhennya elektrichnim strumom [Rules of the device electroinstallations. Chapter 1. General rules. Grounding and protective
measures against electric shock]. Kyiv, Mіnenergovugіllya
Ukrayiny Publ., 2011. 72 p. (Ukr).
2. Viprobuvannya ta kontrol' pristroyiv zazemlennya el-
ektroustanovok. Tipova іnstruktsіya. SOU 31.2-2167768119:2009 [Test and control devices, electrical grounding. Standard instruction. SOU 31.2-21677681-19:2009]. Kyiv, Mіnenergovugіllya Ukrayiny Publ., 2010. 54 p. (Ukr).
3. GOST 12.1.038-82. Sistema standartov bezopasnosti truda.
Elektro-bezopasnost'.
Predel'no
dopustimye
znachenija
naprjazhenij prikosnovenija i tokov. Chast’ 3 [State Standard
12.1.038-82. Occupational safety standards system. Electrical.
Maximum allowable values of voltages of touch and currents.
Part 3]. Moscow, IPK-standards Publ., 1996. pp. 237-243.
(Rus).
Поступила (received) 27.12.2014
Нижевский Илья Викторович1, инженер,
Нижевский Виктор Ильич1, доц., к.т.н.,
Иноятов Бехруз1, студент,
Насриддини Саид1, студент,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076977, e-mail: nivich1@mail.ru
I.V. Nizhevskyi1, V.I. Nizhevskyi1, B. Ynoyatov1, S. Nasryddyny1
1 National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
Investigation and calculation of valleys of outgoing from
substation grounding conductors for short-circuit
in single-phase short of electrical grid.
Introduction. Earthing device electrical substation in modern conditions must meet both the requirements of electrical safety of people and animals, as well as electromagnetic compatibility requirements established her electrical equipment. These requirements are
intended to address issues of protection against surges and interference caused by lightning impulse currents and switching. Aim.
To investigate the distribution of single-phase short-circuit current
in the substation grounding devices. Task. On the basis of the proposed design scheme of substitution substation grounding device,
consisting of a substation earthing system and «cable-supported»
an algorithm for calculating the resistance of the grounding device
substation and distribution of single-phase short-circuit current on
the circuit elements. Method. Mathematical modeling and calculation engine. Results. On the basis of calculations and studies analyzed the current distribution of single-phase short-circuit between
the substation earthing system and earthing «rope-reliance». Studies carried out for the actual range of variation of the circuit parameters, showed that the earthing resistance substation substantially affects the current distribution in the one-phase short circuit
fault. For example, using the graph shows that with increasing
resistance grounding system of "rope-supported" the proportion of
single-phase short-circuit current flowing from the substation
earthing increases, while the proportion of single-phase shortcircuit current flowing from the grounding device supports decreases and vice versa. In addition, when rationing grounding
systems at substations for the touch voltage is necessary to analyze
all the possible modes of operation of the network, which is substationed. Conclusion. The results obtained are recommended to take
into account in the design of grounding systems at substations.
References 3, tables 1, figures 3.
Key words: substation, electrical safety, electromagnetic
compatibility, grounding device, equivalent circuit, singlephase short-circuit current, distribution, algorithm,
calculation, analysis, design.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Совместимость технических средств электромагнитная.
Устойчивость
к
импульсному
магнитному полю.
Технические требования и методы испытаний: ГОСТ 30336-
95.  [Действующий от 1995-04-26].  М.: Издательство
стандартов, 2001. – 12 с. (Межгосударственный стандарт).
2. Мырова Л.О., Чепиженко А.З. Обеспечение стойкости
аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным
излучениям. – М.: Радио и связь, 1988. – 296 с.
3. Кравченко В.И. Грозозащита радиоэлектронных
средств: Справочник. – М.: Радио и связь, 1991. – 264 с.
4. Кравченко В.И., Колиушко Г.М., Петков А.А.
Взаимосвязь структуры высоковольтных импульсных
устройств и формы генерируемых импульсов // Физика
импульсных разрядов в конденсированных средах: междунар.
науч. конф., 17-21 августа 2009 г.: тезисы докл. – Институт
импульсных процессов и технологий НАН Украины,
Николаев: КП «Миколаївська обласна друкарня». – 2009. – С.
119-120.
5. Петков А.А. Генерирование испытательных импульсов
магнитного поля // Вісник НТУ «ХПІ».  2006. – №37. –
С. 73-78.
6. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для
научных работников и инженеров. – СПб.: Лань, 2003. – 832
с.
7. Кравченко В.И., Петков А.А. Параметрический синтез
высоковольтного импульсного испытательного устройства с
емкостным накопителем энергии // Електротехніка і
електромеханіка. – 2007. – №6. – С. 70-75.
REFERENCES
1. GOST 30336-95. Sovmestimost' tekhnicheskikh sredstv elektromagnitnaia. Ustoichivost' k impul'snomu magnitnomu poliu. Tekhnicheskie trebovaniia i metody ispytanii [State Standard
30336-95. Compatibility of technical equipment. Resistance to
pulse magnetic field. Technical requirements and test methods].
Moscow, Izdatel'stvo standartov Publ., 2001. 12 p. (Rus).
2. Myrova L.O. Chepizhenko A.Z. Obespechenie stoykosti
apparatury svyazi k ioniziruyuschim i elektromagnitnym izlucheniyam [Ensuring the stability of communications equipment
to ionizing and electromagnetic radiation]. Moscow, Radio and
communications Publ., 1988. 296 p. (Rus).
3. Kravchenko V.I. Grozozaschita radioelektronnyh sredstv:
Spravochnik [Lightning protection of radio electronic means:
Directory]. Moscow, Radio and communications Publ., 1991.
264 p. (Rus).
4. Kravchenko V.I., Koliushko G.M., Petkov A.A. Interconnection structure of high impulse device and forms generated
pulses. Fizika impulsnyh razryadov v kondensirovannyh sredah:
mezhdunar. nauch. konf., 17-21 avgusta 2009 g.: tezisy dokl.
[Physics of pulsed discharges in condensed media: Intern. scientific. Conf., 17-21 August 2009: Abstracts]. Nikolaev, 2009,
pp. 119-120. (Rus).
5. Petkov A.A. The generation of test pulses of magnetic field.
Visnyk NTU "KhPІ" – Bulletin of NTU "KhPІ", 2006, no.37,
pp. 73-78. (Rus).
6. Korn G., Korn T. Spravochnik po matematike dlya nauchnyh
rabotnikov i inzhenerov [Mathematical Handbook for Scientists
and Engineers]. Saint Petersburg, Lan’ Publ., 2003. 832 p. (Rus).
7. Kravchenko V.I., Petkov A.A. Parametrical synthesis of
high-voltage pulse test devices with capacitive energy storage.
Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2007, no.6, pp. 70-75. (Rus).
Поступила (received) 16.12.2014
Петков Александр Александрович, д.т.н., с.н.с.,
Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076678, e-mail: apetkov@yandex.ru
A.A. Petkov
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute",
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Forming capabilities of a pulse magnetic field generator.
Purpose. Determination of areas ratio of the parameters of
the discharge circuit elements of the generator, which ensure
the formation of magnetic field pulses of different shapes.
Methodology. Numerical simulation using dimensionless
variables that determine the nature of the transition process
in the discharge circuit of the generator, and use the procedure for determining the pulse points of meeting the conditions of extremum and the transition through zero. Results.
Obtained a description of the formation of the three specific
areas of waveforms: oscillatory weakly damped oscillatory
strongly damped and unipolar pulse with a monotonic rise
and fall values. A relation to the choice of parameters of elements of the discharge circuit of the generator, which formed
unipolar pulses with a monotonic rise and fall values. Originality. A completed and extended database that implements
the mapping of the formal description of the pulse shape with
a description of areas ratio parameters for high-voltage pulse
discharge circuit test units, with respect to the pulses of current flowing in the formation of the magnetic field. Practical
value. The relations obtained allow to select the parameters
of the discharge circuit elements of the generator designed to
generate test pulses of magnetic field. References 7, tables 1,
figures 3.
Key words: pulses generator, magnetic field, pulse form,
element parameters.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шрейнер
Р.Т.
Математическое
моделирование
электроприводов переменного тока с полупроводниковыми
преобразователями частоты. – Екатеринбург: УРО РАН,
2000. – 654 с.
2. Чермалых В.М., Чермалых А.В., Майданский И.Я.
Исследование динамики и энергетических показателей
асинхронного электропривода с векторным управлением //
Вісник НТУ «ХПІ».  2008. – №30.  С. 41-45.
3. Мощинский Ю.А., Аунг Вин Тут. Обобщенная
математическая
модель
частотно-регулируемого
асинхронного двигателя с учетом потерь в стали //
Электричество.  2007.  №11.  С. 60-66.
4. Khezzar A., El Kamel Oumaamar M., Hadjami M., Boucherma M., Razik H. Induction motor diagnosis using line neutral voltage signatures. IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2009 (Nov.). – vol.56. – no.11. – pp. 4581-4591.
5. Шестаков А.В. Математическая модель рабочих
характеристик асинхронных двигателей с частотным
управлением // Электротехника.  2011. – №2. – С. 23-29.
6. Nandi S., Toliyat H.A., Li X. Condition monitoring and
fault diagnosis of electrical motors – a review. IEEE Transactions on Energy Conversion. – 2005 (Dec.). – vol.20. –
no.4. – pp. 719-729.
7. Петрушин В.С., Якимец А.М. Моделирование
динамических режимов асинхронных двигателей при
частотном регулировании // Вісник НТУ «ХПІ».  №10.  С.
156-157.
8. Петрушин В.С. Асинхронные двигатели в регулируемом
электроприводе: Учебное пособие. – Одесса: Наука и
техника, 2006. – 320 с.
9. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М.
Программный продукт «DIMASDrive». Программа анализа
работы,
выбора
и
проектирования
асинхронных
короткозамкнутых двигателей систем регулируемого
электропривода (свидетельство о регистрации программы
ПА№4065).
–
К.:
Государственный
департамент
интеллектуальной собственности, 26.03.2001.
10. Частотные преобразователи. Серия FR-A 540. – Режим
доступа:
http://univolts.ru/trademap/electric/mitsubishi/invertors/fra540.
11. Завод приводной техники. Характеристики редукторов.
Основные технические данные редукторов. – Режим доступа:
http://www.reduktor-ptp.ru/.
12. Производство
трансформаторов.
Характеристики
трансформаторов.
Основные
технические
данные
трансформаторов.
–
Режим
доступа:
http://transtechno2.ru/produktsiya-3/.
REFERENCES
1. Shreiner
R.T.
Matematicheskoe
modelirovanie
elektroprivodov peremennogo toka s poluprovodnikovymi
preobrazovatelyami chastoty [Mathematical modeling of AC
drives with solid state frequency converters]. Ekaterinburg,
URO RAN Publ., 2000. 654 p. (Rus).
2. Chermalykh V.M., Chermalykh A.V., Maidanskii I.Ia. Study
of the dynamics and energy performance of asynchronous electric drive with vector control. Visnyk NTU «KhPІ» – Bulletin of
NTU "KhPІ", 2008, no.30, pp. 41-45. (Rus).
3. Moshchinskii Iu.A., Aung Vin Tut. Generalized mathematical
model of frequency controlled induction motor consideringiron
loss. Elektrichestvo – Еlectricity, 2007. no.11, pp. 60-66. (Rus).
4. A. Khezzar, M. El Kamel Oumaamar, M. Hadjami, M. Boucherma, H. Razik. Induction motor diagnosis using line neutral
voltage signatures. IEEE Transactions on Industrial Electronics,
2009
(Nov.),
vol.56,
no.11,
pp.
4581-4591.
doi: 10.1109/tie.2008.2010209.
5. Shestakov A.V. A mathematical model of the performance
of asynchronous motors with frequency control]. Elektrotekhnika – Еlectrical Engineering, 2011, no.2, pp. 23-29. (Rus).
6. S. Nandi, H.A. Toliyat, X. Li. Condition monitoring and fault
diagnosis of electrical motors – a review. IEEE Transactions on
Energy Conversion, 2005 (Dec.), vol.20, no.4, pp. 719-729.
doi: 10.1109/tec.2005.847955.
7. Petrushin V.S., Yakimets A.M. Simulation of dynamic modes
of induction motors with frequency regulation. Visnyk NTU "KhPІ"
– Bulletin of NTU "KhPІ", 2001, no.10, pp. 156-157. (Rus).
8. Petrushin V.S. Asinhronnye dvigateli v reguliruemom elektroprivode: Uchebnoe posobie [Induction motors in adjustable
electric: Textbook]. Odessa, Nauka i tehnika Publ., 2006. 320 p.
(Rus).
9. Petrushin V.S., Rjabinin S.V., Jakimec A.M. Programmnyj
produkt "DIMASDrive". Programma analiza raboty, vybora i
proektirovanija asinhronnyh korotkozamknutyh dvigatelej sistem reguliruemogo jelektroprivoda [Program performance analysis, selection and design of asynchronous cage motors controlled drive systems]. Patent UA, no.4065.
10. Chastotnye preobrazovateli. Seriia FR-A 540 (Frequency
converters.
Series
FR-A
540)
Available
at:
http://univolts.ru/trademap/electric/mitsubishi/invertors/fra540/
(accessed 13 September 2012).
11. Zavod privodnoi tekhniki. Kharakteristiki reduktorov. Osnovnye tekhnicheskie dannye reduktorov (Plant drive technology. Features reducers. Main technical data reducers) Available
at: http://www.reduktor-ptp.ru/ (accessed 18 March 2013).
12. Proizvodstvo transformatorov. Kharakteristiki transformatorov. Osnovnye tekhnicheskie dannye transformatorov (Production of transformers. Characteristics of transformers. Main technical
data
transformers)
Available
at:
http://transtechno2.ru/produktsiya-3/ (accessed 08 April 2013).
Поступила (received) 21.01.2015
Петрушин Виктор Сергеевич1, д.т.н., проф.,
Якимец Андрей Миронович1, к.т.н., доц.,
Еноктаев Ростислав Николаевич1, магистр,
1 Одесский национальный политехнический университет,
65044, Одесса, пр. Шевченко, 1,
тел/phone +38 048 7058494,
e-mail: victor_petrushin@ukr.net,
rostik-enok@inbox.ru
yakimets_andriy@ukr.net,
V.S. Petrushin1, A.M. Yakimets1, R.N. Jenoktajev1
1 Оdessa National Polytechnic University,
1, Shevchenko Avenue, Odessa, 65044, Ukraine.
Modeling controlled asynchronous electric drives with
matching reducers and transformers.
Purpose. Working out of mathematical models of the speedcontrolled induction electric drives ensuring joint consideration
of transformers, motors and loadings, and also matching reducers and transformers, both in static, and in dynamic regimes for
the analysis of their operating characteristics. Methodology. At
mathematical modelling are considered functional, mass, dimensional and cost indexes of reducers and transformers that
allows observing engineering and economic aspects of speedcontrolled induction electric drives. The mathematical models
used for examination of the transitive electromagnetic and electromechanical processes, are grounded on systems of nonlinear
differential equations with nonlinear coefficients (parameters of
equivalent circuits of motors), varying in each operating point,
including owing to appearances of saturation of magnetic system and current displacement in a winding of a rotor of an induction motor. For the purpose of raise of level of adequacy of
models a magnetic circuit iron, additional and mechanical losses are considered. Results. Modelling of the several speedcontrolled induction electric drives, different by components, but
working on a loading equal on character, magnitude and a demanded control range is executed. At use of characteristic families including mechanical, at various parameters of regulating
on which performances of the load mechanism are superimposed, the adjusting characteristics representing dependences of
a modification of electrical, energy and thermal magnitudes
from an angular speed of motors are gained. Originality. The
offered complex models of speed-controlled induction electric
drives with matching reducers and transformers, give the
chance to realize well-founded sampling of components of
drives. They also can be used as the design models by working
out of speed-controlled induction motors. Practical value. Operating characteristics of various speed-controlled induction
electric drives are observed and depending on the chosen measure including measure of cost of losses of active energy, sampling of the best alternative of the drive is realized. References
12, tables 2, figures 10.
Key words: induction electric drive, reducer, transformer, an
speed-controlled induction motor, adjusting characteristics,
dynamic models, thermal state, band measure, cost of losses,
well-founded sampling.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Конструкції будинків і споруд. Бетонні та залізобетонні
конструкції. Основні положення: ДБН В.2.6698:2009 −
[Чинний від 2011-06-01]. − К.: Мінрегіонбуд України 2011 −
71 с. − (Національний стандарт України).
2. Прокат арматурний для залізобетонних конструкцій.
Загальні технічні умови (ISO 6935-2:1991, NEQ): ДСТУ
3760:2006
−
[Чинний
від
2007-10-01].
−
К.:
Держспоживстандарт України 2007 − 28 с. − (Національний
стандарт України).
3. Сетков В.И., Сербин Е.П. Строительные конструкции. –
М.: ИНФРА-М, 2005. – 448 с.
4. Розов В.Ю., Левина С.В. Моделирование статического
геомагнитного поля внутри помещений современных жилых
домов // Технічна електродинаміка. – 2014. – №4. – С. 8-10.
5. Розов
В.Ю.,
Пелевин
Д.Е.,
Левина
С.В.
Экспериментальные исследования явления ослабления
статического геомагнитного поля в помещениях //
Електротехніка і електромеханіка. – 2013. – №6. – С. 72-76.
6. Сердюк А.М., Григор’єв П.Є., Акіменко В.Я., Протас С.В.
Екологічна значущість геомагнітного поля та медично-біологічні
передумови гігієнічної регламентації його ослаблення в умовах
України // Довкілля і здоров’я. – 2010. – №3. – С. 8-11.
7. Standard оf Building Biology Testing Methods: SBM-2008 –
[Acting from July 2008]. – Germany: Institut für Baubiologie +
Ökologie IBN, 2008. – 5 p. (www.createhealthyhomes.com/SBM2008.pdf).
8. Розов В.Ю., Резинкина М.М., Думанский Ю.Д.,
Гвозденко Л.А. Исследование техногенных искажений
геомагнитного поля в жилых и производственных
помещениях и определение путей их снижения до
безопасного уровня // Технічна електродинаміка.
Тематичний випуск «Проблеми сучасної електротехніки». –
2008. – Ч. 2. – С. 3-8.
9. Пєлєвін Д.Є. Системи компенсації техногенних
спотворень геомагнітного поля на робочих місцях
оперативного персоналу електроенергетичних об’єктів:
автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.09.03 / Пєлєвін Дмитро
Євгенович, НТЦ МТО НАНУ. – Х., 2010. – 21 с.
10. Рябов Ю.Г., Ломаев Г.В., Кулешова Д.С. Концепция
восстановления геомагнитного поля в экранированных
объектах // Технологии электромагнитной совместимости. –
2010. – №4. – С. 35-43.
11. Розов В.Ю., Реуцкий С.Ю., Левина С.В. Исследование
явления ослабления статического геомагнитного поля стальной
колонной // Технічна електродинаміка. – 2014. – №1. – С. 12-19.
12. Яновский Б.М. Земной магнетизм. – М.-Л.: Изд.
ГЛАВСЕВМОРПУТИ, 1941. – 283 с.
13. Григорьев Б.П. Актуальные проблемы снижения
физических полей судов // Международная конференция по
судостроению. Труды. Секция F. Судовая электродинамика,
магнетизм и гидрофизика. – Санкт-Петербург: Изд-во
ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 1994. – С. 169-176.
14. Городецкий А.С., Батрак Л.Г., Городецкий Д.А., Лезнюк
М.В., Юсипенко С.В. Расчет и проектирование конструкций
высотных зданий из монолитного железобетона. – К.: Изд.
Факт, 2004. – 106 с.
15. http://www.baufritz.com.
REFERENCES
1. DBN B. 2.6698:2009. Konstruktsii budynkiv i sporyd.
Betonni ta zalizobetonni konstrukii. Osnovni polozhennia
[National Standard DBN B. 2.6698:2009. Construction of buildings and structures. Concrete and reinforced concrete structures.
The main provisions]. Kyiv, Minrehionbud Publ., 2011. 71 p.
(Ukr).
2. DSTU 3760:2006. Prokat armaturnnyi dlia zalizobetonnukh
konstrukstii. Zahalni tekhnichni umovy [National Standard
DSTU 3760:2006. Reinforcing steel bars for concrete reinforcement. General technical conditions]. Kyiv, Derzhspozhyvstandart Ukrainy Publ., 2007. 28 p. (Ukr).
3. Setkov V.I., Serbin E.P. Stroitel'nye konstruktsii [The building structures]. Moscow, INFRA-М Publ., 2005. 448 р. (Rus).
4. Rozov V.Yu., Levina S.V. Modeling of the static geomagnetic field indoor dwelling houses. Tekhnichna elektrodynamika
– Technical electrodynamics, 2014, no.4, pp. 8-10. (Rus).
5. Rozov V.Yu., Pelevin D.Ye., Levina S.V. Experimental
research into indoor static geomagnetic field weakening phenomenon. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2013, no.6, pp. 72-76. (Rus).
6. Serduk A.M., Grigoriev P.Ye., Akimenko V.Y., Protas S.V.
Ecological significance of the geomagnetic field and the medical
and biological conditions of hygienic regulation of its weakening in Ukraine. Dovkillia i zdorovia − Environment and Health.
2010, no.3, pp. 8-11. (Ukr).
7. Standard оf Building Biology Testing Methods: SBM-2008
[Acting from July 2008]. Germany: Institut für Baubiologie +
Ökologie
IBN,
2008,
5
p.
Available
at:
www.createhealthyhomes.com/SBM-2008.pdf.
8. Rozov V.Yu., Rezinkina M.M., Dumanskiy Yu.D., Gvozdenko L.A. The study of man-caused distortions in the geomagnetic
field of residential and industrial buildings and to identify ways to
reduce them to a safe level. Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyj vypusk «Problemy suchasnoyi elektrotekhniky» –
Technical electrodynamics. Thematic issue «Problems of modern
electrical engineering». 2008, chapter 2, pp. 3-8. (Rus).
9. Pelevin D.Ye. Systemy kompensatsii tekhnohennykh spotvoren heomahnitnoho polia na robochykh mictsiakh operatyvnoho personalu elektroenerhetychnykh obiektiv. Аvtoref. diss.
kand. tekh. nauk [Systems of compensation of technogenic distortions of the geomagnetic field on working places of operative
personnel of electrical-power objects. Abstracts of cand. tech.
sci. diss.]. Kharkiv, 2010. 21 p. (Ukr).
10. Ryabov Yu.G., Lomaev G.V., Kuleshova D.S. Idea of geomagnetic field recovery in screened objects. Tekhnologii elektromagnitnoi sovmestimosti – Technologies of electromagnetic compatibility, 2010, no.4, pp. 35-43. (Rus).
11. Rozov V.Yu., Reutskiy S.Yu., Levina S.V. The study of the
effect of weakening of static geomagnetic field by steel columns. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2014, no.1, pp. 12-19. (Rus).
12. Janowski B.М. Zemnoi magnetizm [Earth's magnetism].
Moscow-Leningrad, Glavsevmorputi Publ., 1941. 283 p. (Rus).
13. Grigor'ev B.P. Actual problems of physical field reduction
of ships. Mezhdunarodnaia konferentsiia po sudostroeniiu.
Trudy. Sektsiia F. Sudovaia elektrodinamika, magnetizm i gidrofizika [International Conference of Shipbuilding. Proceedings.
Section F. Ship electrodynamics, magnetism and hydrophysics].
Saint Petersburg, Publishing of TsNII im. acad. A.N. Krylov,
1994, pp. 169-176. (Rus).
14. Horodetskii A.S., Batrak L.H., Horodetskii D.A., Lezniuk
M.V., Yusipenko S.V. Raschet i proektirovanie konstruktsii
vysotnykh zdanii iz monolitnogo zhelezobetona [The calculation
and design construction the high-rise building of reinforced
concrete]. Kyiv, Fact Publ., 2004. p. 106. (Rus).
15. Available at: http://www.baufritz.com (accessed 06 March
2015).
Поступила (received) 10.03.2015
Розов Владимир Юрьевич1, д.т.н., чл.-корр. НАН Украины,
Завальный Александр Вячеславович2, к.т.н., доц.,
Золотов Сергей Михайлович2, к.т.н., доц.,
Грецких Светлана Владимировна1, м.н.с.,
1 Государственное учреждение «Институт технических
проблем магнетизма Национальной Академии Наук Украины»,
61106, Харьков, ул. Индустриальная, 19, а/с 72,
e-mail: gretskyh@gmail.com
2 Харьковский национальный университет городского
хозяйства им. А.Н. Бекетова,
61002, Харьков, ул. Революции, 12,
e-mail: Azavalniy@i.ua
V.Yu. Rozov1, A.V. Zavalnyi2, S.M. Zolotov2, S.V. Gretskikh1
1 State Institution «Institute of Technical Problems
of Magnetism of the NAS of Ukraine»,
19, Industrialna Str., Kharkiv, 61106, Ukraine.
2 O.M. Beketov Kharkiv National University of Municipal
Economy,
12, Revolution Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
The normalization methods of the static geomagnetic field
inside houses.
In the paper, we show the necessity of normalization of the static
geomagnetic field (GMF) inside high-rise frame-monolithic
houses to safe values (90% of the natural rate at least). Massive
ferromagnetic construction of these buildings significantly (up
to 50 %) weakens the natural GMF. The normalization methods
are based on mathematical modeling of GMF in a residential
area. Simplified physical models of reinforced concrete building
structures are developed and used. The results of experimental
studies are also used in the framework of the development of the
methods. The following methods of normalization of GMF are
presented and justified: 1) the use of special steel with a relative
permeability less than 70 in housing construction; 2) restrictions on the use of long steel elements with the elongation
coefficient in the critical range of 4<b<28; 3) demagnetization
of steel reinforcement before installing; 4) preventing the magnetization of steel reinforcement in the construction process.
Practical recommendations for the design of «magnetic clean»
houses with comfortable living conditions in connection to the
GMF are proposed. References 15, figures 8.
Key words: static magnetic field, reinforced concrete structures, normalization of the geomagnetic field in the premises.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шевченко
В.В.
Перспективная
оценка
совершенствования энергетической системы Украины //
Электрика. – 2012. – №9. – С. 10-15.
2. Шевченко В.В. Основные задачи, проблемы и
направления
развития
отечественного
турбогенераторостроения // Енергетика та електрифікація. –
2012. – №10. – С. 33-39.
3. Кузьмин В.В., Шевченко В.В., Минко А.Н.
Оптимизация массогабаритных параметров неактивных
частей турбогенераторов. – Х.: Монограф, 2012. – 246 с.
4. Шевченко В.В., Минко А.Н. Развитие систем
охлаждения и оптимизация конструкций турбогенераторов:
монография. – Х.: Изд-во Иванченко, 2013. – 242 с.
5. http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=arti
cle&sid=3701.
6. William G. Moore. Inspection, repair and rewind experience
on large, air-cooled, high voltage generators // International
conference on large high voltage electric systems, CIGRE. –
2010. – pp. 1-13.
REFERENCES
1. Shevchenko V.V. Projections of improving the energy system
of Ukraine. Elektrika – Electrics, 2012, no.9, pp. 10-15. (Rus).
2. Shevchenko V.V. The main objectives, challenges and directions of development of the domestic creation of turbogenerators. Enerhetyka ta elektryfikatsiia – Energetic and electrification, 2012, no.10, pp. 33-39. (Rus).
3. Kuzmin V.V., Shevchenko V.V., Minko A.N. Optimizacija
massogabaritnyh parametrov neaktivnyh chastej turbogeneratorov [Optimizing of weight and size parameters inactive parts of
turbogenerators]. Kharkov, Monograf Publ., 2012. 246 p. (Rus).
4. Shevchenko V.V., Minko A.N. Razvitie sistem ohlazhdenija i
optimizacija konstrukcij turbogeneratorov: monografija [Development of cooling systems and optimization of turbogenerators: a
monograph]. Kharkov, Ivanchenko Publ., 2013. 242 p. (Rus).
5. Available at: http://www.proatom.ru/modules.php?name=
News& file=article&sid=3701 (accessed 15 April 2014).
6. William G. Moore. Inspection, repair and rewind experience on
large, air-cooled, high voltage generators. International conference
on large high voltage electric systems, CIGRE, 2010, pp. 1-13.
Поступила (received) 01.12.2014
Шевченко Валентина Владимировна1, к.т.н., доц.,
Лизан Игорь Ярославович2, к.т.н., доц.,
1 Национальный технический университет
"Харьковский политехнический институт",
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076844, e-mail: zurbagan_@mail.ru,
2 Учебно-научный профессионально-педагогический
институт украинской инженерно-педагогической академии,
84500, Донецкая обл., Артемовск, ул. Артема, 5,
тел/phone +38 099 7649734, e-mail: mail-korpus1@yandex.ru
V.V. Shevchenko1, I.Y. Lizan2
1 National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute",
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 Educational-scientific professional pedagogics institute
of Ukrainian Engineering Pedagogics Academy,
5, Artema Str., Artemovsk, Donetsk region, 84500, Ukraine.
A technical condition of turbogenerators for establishing
the necessary rehabilitation or replacement.
Purpose. Determine the parameters that allow the assessment of
electrical equipment (EE) with an increase the volume of aging
equipment in power plants to determine of his rehabilitation or
replacement. Determination is made the provided with the maximum operational reliability, high strength structural elements,
allowable temperature indicators, the introduction of possible
cooling systems and taking into account the modes of turbine
generators (TG) to maintain power system parameters. The
possibility of air-cooled turbine generators was determined in
the capacity of 200-300 MW. Methodology. The statistical dates
used about the technical condition of TG power plants of
Ukraine, cases of damage and its repair and maintenance. The
operational reliability, performance reliability, maintainability
and durability analyzed. Developed recommendations to reduce
the accident rate and increase the residual life of TG. The developed methods should provide the objective quantitative assessment of the residual life of electrical installations and provide the necessary frequency. It is necessary the sufficient number and volume of the repairs to establish, and the list of works
to reduce the degree of deterioration to determine. Results. The
modern trend of creating turbogenerators is under intensive
introduction of innovations. They are determined the developments in the industry create electric machines and the corresponding development of related industries. The opportunities
and challenges of increasing the unit power turbine generators
were considered. The assessment of the use technical diagnostics state of the most intense nodes and elements was proposed
in on-line modes. The positive aspects assessment of each area
was conducted. The disadvantages and limitations of the said
directions application the structures turbogenerators that must
be considered were indicated. It is noted that the maintaining
the voltage and frequency normative values in the electrical
grids, the balance of reactive and active energy, reactive current
compensation excesses having problems. The relation between
the turbogenerators modes and energy parameters of the power
system contains. It is noted that the change of modes power
systems affects directly to the stability of the turbine generator.
It is shown that the main problems in operating turbine generators include the development of forecasting indicators longevity
methods by using the continuous monitoring and the possibility
of further trouble-free operation evaluation. Originality. A comprehensive study of the residual life of the aging electrical
equipment, improve reliability by developing methods for predicting the durability performance of TG, continuous monitoring
and evaluation of the possibility of further trouble-free operation performed at first. The general trends in the development
creation of turbogenerators were defines: increasing unit capacity turbine generators, as the real direction of energy saving;
reducing the unit costs of materials, capital investment in the
construction of stations and reduce the cost of electricity. Invited the transition the hydrogen cooling to the air one to determine with increasing power turbine generators installed in size.
Practical value. The evaluation of the direction the creation of
TG for the changes in modes of power systems, the requirements
of the stability of the TG, ensuring a balance of active and reactive energy in a system carried out. Evaluation of operating
mode under excitation TG, TG proposed transfer of low power
mode synchronous condensers, replacement type installed generators (asynchronized TG) is made. It is noted that the change
of the operating mode leads to accelerated wear of serial TG,
which are not designed for such use. The methods of evaluation
of its technical condition, forecasting parameters of durability,
estimated residual life offered. References 6.
Key words: turbogenerator, electrical equipment, rehabilitation, operational reliability, durability, residual life, rehabilitation of equipment.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гнатов А.В., Батыгин Ю.В., Чаплыгин Е.А. Импульсные
магнитные поля для прогрессивных технологий. Магнитноимпульсные технологии бесконтактной рихтовки кузовных
элементов автомобиля: монография. – Saarbrücken: LAP
LAMBERT Academic Publishing, 2012 – 242 с.
2. Туренко А.Н., Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Импульсные
магнитные поля для прогрессивных технологий. Т.3. Теория
и эксперимент притяжения тонкостенных металлов
импульсными магнитными полями: монография. – Х.:
ХНАДУ, 2009. – 240 с.
3. Батыгин Ю.В., Бондаренко А.Ю., Чаплыгин Е.А.
Электродинамические
процессы
в
цилиндрической
индукционной индукторной системе для магнитноимпульсного притяжения листовых заготовок // Авіаційнокосмічна техніка і технологія. – 2007. – № 11/47. – С. 109117.
4. Пат. 70734 Україна, МПК B 21 Д 26/14 Спосіб магнітноімпульсного притягання металевих об’єктів двовитковою
круговою індукторною системою з тонким екраном /
Батигін Ю.В., Гнатов А.В., Щіголева С.О., Чаплигін Є.О.,
Гопко А.В., Дробінін О.М.; заявник та патентовласник
Харківський нац. автом.-дорожн. ун-т. – № u2011 14018;
заявл. 28.11.2011; опубл. 25.06.2012, Бюл. № 12.
5. Пат. 77579 Україна, В21 Д 26/14. Спосіб магнітноімпульсного притягання металевих заготівок одновитковим
круговим індуктором, розташованим над допоміжним
екраном / Батигін Ю.В., Гнатов А.В., Чаплигін Є.О.,
Трунова І.С., Гопко А.В., Сабокар О.С.; заявник та
патентовласник Харківський нац. автом.-дорожн. ун-т. – №
u2012 07542 заявл. 22.06.2012; опубл. 25.02.2013, Бюл. № 4.
6. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В., Аргун Щ.В., Еремина Е.Ф.
Электромагнитные
процессы
в
симметричных
индукционных системах с идентичными ферромагнитными
тонкостенными экраном и листовой заготовкой //
Електротехніка і електромеханіка. – 2012. – № 4. – С. 50-53.
7. Батыгин Ю.В., Чаплыгин Е.А., Шиндерук С.А. Расчет
полей и токов в индукторной системе с притягивающим
экраном и дополнительным витком как инструмента
рихтовки // Електротехніка і електромеханіка. – 2015. – № 1.
– С. 57-62.
8. Белый И.В., Фертик С.М., Хименко Л.Т. Справочник по
магнитно-импульсной обработке металлов. – Х.: Вища
школа, 1977. – 189 с.
9. Пат. 74909 Україна, МПК B 21 D 26/14. Спосіб
магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металевих
заготовок / Батигін Ю.В., Лавінський В.І., Хавін В.Л.;
заявник та патентовласник НТУ «ХПІ». – № 2004 010542 ;
заявл. 26.01.2004; опубл. 15.02.2006, Бюл. № 2.
10. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы
электротехники. В 2-х томах. Том 2. – Л.: Энергия, 1967. – 340
с.
REFERENCES
1. Gnatov A.V., Batygin Yu.V., Chaplygin E.A. Impul'snye
magnitnye polya dlya progressivnyh tehnologij. Magnitnoimpul'snye tehnologii beskontaktnoj rihtovki kuzovnyh
elementov avtomobilya: monografіya [Pulsed magnetic fields
for advanced technologies. Magnetic pulse contactless technology straightening car body elements. Monograph]. Saarbryukken,
LAP LAMBERT Academic Publ., 2012. 242 p. (Rus).
2. Turenko A.N., Batygin Yu.V., Gnatov A.V. Impulsnyie
magnitnyie polya dlya progressivnyih tehnologiy. Tom 3. Teoriia i eksperiment pritiazheniia tonkostennykh metallov impul'snymi magnitnymi poliami [Pulsed magnetic fields for advanced technologies. Vol. 3. Theory and experiment of thinwalled metals attraction by the pulse magnetic fields]. Kharkov,
KhNAHU Publ., 2009, 240 p. (Rus).
3. Batygin Yu.V., Bondarenko A.Yu., Chaplygin E.A. Cylindri-
cal induction inductor system for attraction of thin-walled sheet
metal. Aviacionno-kosmicheskaya tehnika i tehnologiya – Aerospace Engineering and Technology, 2007, no.11(47), pp. 109-117.
(Rus).
4. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Chaplygin Y.A., Gopko A.V.,
Shigoleva S.A., Drobinin A.M. Sposib magnitno-impul'snogo
prytjagannja metalevyh ob’jektiv dvovytkovoju krugovoju induktornoju systemoju z tonkym ekranom [The method of magnetic-pulse attraction of metal objects by double-turn circular
inductor system with a thin screen]. Patent UA, no.70734, 2012.
(Ukr).
5. Batygіn Yu.V., Gnatov A.V., Chaplygіn E.O., Trunova І.S.,
Gopko A.V., Sabokar O.S. Sposіb magnіtno-іmpul'snogo
prityagannya metalevih zagotіvok odnovitkovim krugovim іnduktorom, roztashovanim nad dopomіzhnim ekranom [Method
of the magnetic-pulse attraction metal workpeaces single-turn
circular inductor located on the auxiliary screen]. Patent UA,
no.77579, 2013. (Ukr).
6. Batygin Yu.V., Gnatov A.V., Argun Sh.V., Yeryomina E.F.
Electromagnetic processes in symmetric induction systems with
identical ferromagnetic thin-walled screen and sheet blank. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering &
electromechanics, 2012, no.4, pp. 50-53. (Rus).
7. Batygin Yu.V., Chaplygin E.A., Shinderuk S.A. Calculation
of fields and currents in the induction system with the attractive
screen and the additional coil as a tool for the straightening.
Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering &
electromechanics, 2015, no.1, pp. 57-62. (Rus).
8. Belyj I.V., Fertik S.M., Himenko L.T. Spravochnik po magnitno-impulsnoj obrabotke metallov [Directory of magneticpulse treatment of metals]. Kharkiv, Vishcha shkola Publ., 1977,
189 p. (Rus). (Rus).
9. Batygin Yu.V., Lavіns'kij V.І., Havіn V.L. Sposіb magnіtno-іmpul'snoyi obrobki tonkostіnnih metalevih zagotovok
[Method of the magnetic-pulse processing thin metal work pieces]. Patent UA, no.74909, 2006. (Ukr).
10. Neyman L.R., Demirchyan K.S. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki. V 2-kh t. T. 2 [Theoretical bases of electrical engineering. In 2 vols. Vol. 2]. Leningrad, Energiya Publ., 1967, p. 340.
(Rus).
Поступила (received) 10.12.2014
Батыгин Юрий Викторович1, д.т.н., проф.,
Чаплыгин Евгений Александрович1, к.т.н., доцент,
Шиндерук Светлана Александровна1, аспирант,
1 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 057 7073653, e-mail: batygin48@mail.ru; chaplygin_e_a@mail.ru; svetlana11177@rambler.ru
Yu.V. Batygin1, E.A. Chaplygin1, S.A. Shinderuk1
1 Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
An analysis of the electromagnetic processes in the inductor
system – tool of the straightening of car bodies.
Introduction. One of the promising directions of electromagnetic forming (EMF) is a contactless magnetic-pulse straightening
of the automobile bodies. The efficiency and the quality of the
straightening depend on design and operating principle of the
straightening tool. In the modern technique of EMF a large
number of the tools - inductor systems (IS) is used in different
configurations with uneven distribution forces on the treatment
object that in turn does not meet the needs of the effective process of straightening. There appears the urgent necessity to
create IS with high uniformity of the induced field and a high
concentration of attracting forces in the working area of the
tool. The most effective IS are the Inductor Systems with an At-
tracting Screen (ISAS). One of the most important considerations when choosing a particular design ISAS is the study of the
electrodynamics processes with definition of excited loads. The
nature and the course of the electrodynamics processes in accordance with design features determine the effectiveness and
the efficiency of the ISAS. Therefore, in ISAS an additional coil
for the concentration of the attracting forces in the working area
should be entered. Purpose. The numerical analysis of the induced fields and the currents in the experimental models of ISAS
with an additional coil was made. Methodology. In the idealization of the «extremely low» frequencies of existing fields, there
were received rated dependences for density of the induced currents and distributed attracting force in ISAS and the external
additional coil, through the use of the calculated model in the
cylindrical coordinate system. Results. Insertion of the additional coil placed over the accessory screen allows to concentrate and increase the amplitude of the attracting forces in the
central part of the working area of the inductor system. Practical value. 1. Numerical analysis of fields and currents in experimental models of Induction Systems with Attracting Screen
(ISAS) and additional coil, designed to align the metal coatings
of vehicles was made. 2. It is shown that if in ISAS they insert
additional coil placed over the accessory screen significantly
increases the amplitude of excited forces of attraction. 3. It is
shown that the parallel connection of the primary and additional
coils in ISAS allows to concentrate the forces of attraction in the
centre of the working area of the tool for straightening automobile bodies. References 10, table 1, figures 5
Key words: electromagnetic process, inductor, attracting
screen, additional coil, attracting forces.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Калентионок Е.В. Устойчивость электроэнергетических
систем. – Минск: Техноперспектива, 2008. – 375 с.
2. Слодарж М.И. Режимы работы, релейная защита и
автоматика синхронных электродвигателей. – М.: Энергия,
1977. – 216 с.
3. Низимов В.Б., Колычев С.В., Сторожко В.С., Низимов
Р.В. Управление синхронными двигателями с накопителями
энергии в контуре возбуждения // Вісник КрНУ ім. М.
Остроградського. – 2008. – №50. – С. 108-112.
4. Плахтина О.Г., Куцик А.С., Семенюк М.Б. Регулювання
збудження синхронних електроприводів з компенсацією
реакції якоря // Вісник НТУ «ХПІ». – 2010. – №28. – С. 421422.
5. Низимов В.Б., Колычев С.В., Снижко А.А. Система
параметрического пуска СД со ступенчатым накопителем
энергии в обмотке возбуждения // Збірник наукових праць
Дніпродзержинського державного технічного університету.
– 2011. – №1(16). – С. 101-106.
6. Осипов О.И., Мельников В.В., Оськин А.А., Куцый К.Л.
Управление тиристорными возбудителями высоковольтных
синхронных двигателей // Вестник ЮУрГУ. Серия:
Энергетика. – 2008. – №26(126). – С. 56-60.
7. Мыцык Г.С., Берилов А.В., Михеев В.В. Поисковое
проектирование
устройств
силовой
электроники
(трансформаторно-полупроводниковые
устройства):
учебное пособие по курсам «Электронные энергетические
системы». – Москва: Изд. дом МЭИ, 2010. – 282 с.
8. Routimo M., Salo M., Tuusa H. Comparison of voltage-source
and current-source shunt active power filters // IEEE Transactions
on Power Electronics. – 2007. – no.2(22). – pp. 636-643.
REFERENCES
1. Kalentionok E.V. Ustoichivost' elektroenergeticheskikh
system [The stability of electric power systems]. Minsk,
Tekhnoperspektiva Publ., 2008. 375 p. (Rus).
2. Slodarzh M.I. Rezhimy raboty, releinaia zashchita i
avtomatika sinkhronnykh elektrodvigatelei [Safe mode works,
relay protection and automation synchronous motors]. Moscow,
Energiia Publ., 1977. 216 p. (Rus).
3. Nizimov V.B., Kolychev S.V., Storoshzko V.S., Nizimov
R.V. Control of synchronous motors with energy storage in
circuit excitation. Visnyk KrNU im. M. Ostrohradskoho –
Transactions of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National
University, 2008, no.50, pp. 108-112. (Rus).
4. Plahtyna O.G., Kucyk A.S., Semenjuk M.B. Excitation
regulation of synchronous electric drives with compensation of
armature reaction. Visnyk NTU «KhPI» – Bulletin of NTU
"KhPІ", 2010, no.28, pp. 421-422. (Ukr).
5. Nizimov V.B., Kolychev S.V., Snizhko A.A. Parametric
system start-up of a synchronous motor with a step-energy storage in the field winding. Zbirnyk naukovyh prac' Dniprodzerzhyns'kogo derzhavnogo tehnichnogo universytetu – The collection of scientific works of Dneprodzerzhinsk State Technical
University, 2011, no.1(16), pp. 101-106. (Rus).
6. Osipov O.I., Mel'nikov V.V., Os'kin A.A., Kutsyi K.L. Control of thyristor exciters for high-voltage synchronous motors.
Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta –
Bulletin of the South Ural State University, 2008, no.26(126),
pp. 56-60. (Rus).
7. Mytsyk G.S., Berilov A.V., Mikheev V.V. Poiskovoe proektirovanie ustroistv silovoi elektroniki: (transformatornopoluprovodnikovye ustroistva): uchebnoe posobie po kursam
«Elektronnye energeticheskie sistemy» [Exploratory design of
power electronics devices (transformer-semiconductor devices):
a textbook for the course "E-Energy Systems"]. Moscow, MEI
Publ., 2010. 282 p. (Rus).
8. Routimo M., Salo M., Tuusa H. Comparison of voltagesource and current-source shunt active power filters. IEEE Transactions on Power Electronics, 2007, no.2(22), pp. 636-643.
doi: 10.1109/tpel.2006.890005.
Надійшла (received) 27.01.2015
Слободенюк Дмитро Володимирович1, аспірант,
Бялобржеський Олексій Володимирович1,к.т.н., доц.,
1 Кременчуцький національний університет
ім. Михайла Остроградського,
39600, Полтавська обл., Кременчук, вул. Першотравнева, 20,
тел/phone +38 05366 30050,
e-mail: dv2907@mail.ru, seemal@kdu.edu.ua
D.V. Slobodeniuk1, O.V. Bialobrzeski1
1 Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University,
20, Pershotravneva Str., Kremenchuk, Poltava region, 39600,
Ukraine.
The capacitive storage device in the circuit of synchronous
motor excitation for the field forcing and discharge.
Purpose. Development of circuitry and control system with capacitive storage device in the exciting circuit of the synchronous
motor for forcing and blacking out the field. Methodology.
Mathematical modeling of transient process in dynamic modes
in exciting coil of the synchronous motor with taking into consideration the flux linkage in the exciting circuit and analysis of
the received results, possible future researches in this field.
Results. This paper analyzes the existing loading patterns of
regulating exciting current of the synchronous motors. The authors study the issues of applying the storage device in the circuit coil and suggest the structure of the system of controlling
dynamic modes of exciting synchronous motor which allows
maintaining the specified synchronous motor exciting circuit
during a certain period of time due to the capacitor energy introduced into the exciting circuit by a transistor converter. A
mathematical model of the suggested device has been developed.
There have been received diagrams of the transient process by
modeling dynamic modes. Originality. The authors suggest the
system of exciting with the storage condenser to apply effectively
the compensative ability and enhance stability of the synchronous engine by regulating the exciting circuit in the dynamic
modes. Practical value. On the basis of the conducted investigations the device ensures two-way transmission of energy between the exciting coil and capacitor with high characteristics
of the circuit change speed which can provide sufficient characteristics for enhancing the automatic control system performance of exciting the synchronous motor is developed. References 8, figures 5.
Key words: synchronous motor, automatic control of exciting, relay control, transistor converter, storage condenser,
mathematical model.
3-2015
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Большой иллюстрированный словарь иностранных
слов.– М.: Русские словари, 2004. – 957 с.
2. http://kharkov.vbelous.net/mathemat.htm.
3. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 1. − Х.:
НТМТ, 2011. − 311 с.
4. http://scientists-academia-ussr.blogspot.com/2013/03/blogpost_27.html.
5. https://www.google.com.ua/webhp?gws_rd=ssl#q=АХИЕЗЕР.
6. http://kharkov.vbelous.net/vam/biograph.htm.
7. http://gazeta.zn.ua/SCIENCE/abstraktnyy_mir_v_realnosti.htm.
8. http://intellect-invest.org.ua/rus/pedagog_personalias_ pogorelov_ov.
9. http://ru.wikipedia.org/wiki/Погорелов_Алексей_Васильевич.
10. http://math4school.ru/pogorelov.html.
11. http://scientists-academia-ussr.blogspot.com/2013/03/blogpost_27.html.
12. Погорелов А.В. Внешняя геометрия выпуклых
поверхностей. − М.: Наука, 1969. − 760 с.
13. http://uvovki.obychnogo.net/cont/v-chest-vydayushchikhsyauchenykh-kharkova-nazyvayut-asteroidy.
14. http://uk.wikipedia.org/wiki/Марченко_Володимир_Олекс
андрович.
15. НАН Украины. Биобиблиография ученых Украины /
Марченко
Владимир
Александрович.
−
Киев:
Академпериодика, 2012. − 56 с.
16. http://www.mathnet.ru/php/person.phtml?option_lang=rus&
personid=15243.
17. Марченко В.А. Некоторые вопросы теории одномерных
линейных дифференциальных операторов второго порядка
// Труды Московского математического общества. − 1951. −
т.1. − С. 328-420.
18. Марченко В.А. Восстановление потенциальной энергии
по фазам рассеянных волн // Доклады АН СССР. − 1955. −
т.72. − №3. − С. 695-698.
19. Марченко В.А., Агранович З.С. Восстановление
потенциальной энергии по матрице рассеяния // Успехи
математических наук. − 1957. − т.12. − №1(73). − С. 143-145.
20. Марченко В.А., Хруслов Е.Я. Краевые задачи с
мелкозернистой границей // Математический сборник. −
1964. − т.65(107). − №3. − С. 458-472.
21. Марченко В.А., Пастур Л.А. Распределение собственных
значений в некоторых ансамблях случайных матриц //
Математический сборник. − 1967. − т.72. − №114. − С. 507536.
22. Марченко В.А., Маслов К.В. Устойчивость задачи
восстановления
оператора
Штурма-Лиувилля
по
спектральной функции // Математический сборник. − 1970.
− т.81. − №4 .− С. 525-551.
23. Марченко В.А., Любарский Ю.И. Прямая и обратная
задачи многоканального рассеяния // Функциональный
анализ и его приложения. − 2007. − т.41. − №2. − С. 58-77.
24. Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова
НАН Украины. 50 лет / Под ред. В.М. Яковенко. − Х.: ИРЭ,
2005. − 612 с.
25. Физико-технический институт низких температур им.
Б.И. Веркина НАН Украины. 50 лет / Под ред. С.Л.
Гнатченко. − Киев: Наукова думка, 2010. − 542 с.
26. https://ru.wikipedia.org/wiki/Садовничий_Виктор_Антонович.
27. http://top.rbc.ru/society/18/12/2014/5491a2a79a79474d1b0e
4c1c.
28. http://www.kremlin.ru/news/47481.
29. Храмов Ю.А. История физики. − Киев: Феникс, 2006. −
1176 с.
30. http://gazeta.zn.ua/SCIENCE/abstraktnyy_mir_v_realnosti.html.
REFERENCES
1. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov [Large
illustrated dictionary of foreign words]. Moscow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. (Rus).
2. Available at: http://kharkov.vbelous.net/mathemat.htm (accessed 10 April 2014). (Rus).
3. Baranov M.I. Antologiia vydaiushchikhsia dostizhenii v nauke
i tekhnike: Monografiia v 2-kh tomakh. Tom 1. [An anthology of
outstanding achievements in science and technology: Monographs
in 2 vols. Vol.1]. Kharkov, NTMT Publ., 2011. 311 p. (Rus).
4. Available
at:
http://scientists-academiaussr.blogspot.com/2013/03/blog-post_27.html (accessed 12 May
2011). (Rus).
5. Available
at:
https://www.google.com.ua/webhp?
gws_rd=ssl#q=АХИЕЗЕР (accessed 23 July 2013). (Rus).
6. Available at: http://kharkov.vbelous.net/vam/biograph.htm.
(accessed 06 December 2013). (Rus).
7. Available at: http://gazeta.zn.ua/SCIENCE/abstraktnyy_
mir_v_realnosti.htm. (accessed 21 May 2012). (Rus).
8. Available
at:
http://intellectinvest.org.ua/rus/pedagog_personalias_pogorelov_ov/ (accessed
11 April 2013). (Rus).
9. Pogorelov Aleksei Vasil'evich (Pogorelov Aleksey Vasilevich) Available at: http://ru.wikipedia.org/wiki/Погорелов_
Алексей_Васильевич (accessed 15 June 2012). (Rus).
10. Available at: http://math4school.ru/pogorelov.html (accessed 18 September 2013). (Rus).
11. Available
at:
http://scientists-academia-ussr.blogspot.com/2013/03/blog-post_27.html (accessed 02 May 2011).
(Rus).
12. Pogorelov A.V. Vneshnjaja geometrija vypuklyh poverhnostej [Extrinsic geometry of convex surfaces]. Moscow, Nauka
Publ., 1969. 760 p. (Rus).
13. Available at: http://uvovki.obychnogo.net/cont/v-chestvydayushchikhsya-uchenykh-kharkova-nazyvayut-asteroidy
(accessed 11 August 2013). (Rus).
14. Marchenko Volodymyr Oleksandrovych (Marchenko Volodymyr
Oleksandrovych)
Available
at:
http://uk.wikipedia.org/wiki/
Марченко_Володимир_Олександрович (accessed 10 July 2012).
(Ukr).
15. NAN Ukrainy. Biobibliografija uchenyh Ukraine. Marchenko Vladimir Aleksandrovich [National Academy of Sciences of
Ukraine. Bibliography of Ukrainian scientists. Marchenko Vladimir Alexandrovich]. Kiev, Akademperiodika Publ., 2012. 56
p. (Rus).
16. Available
at:
http://www.mathnet.ru/php/person.phtml?option_lang=rus & personid = 15243 (accessed 11 May 2014).
(Rus).
17. Marchenko V.A. Some problems in the theory of onedimensional linear differential operators of second order. Trudy
Moskovskogo matematicheskogo obshhestva − Proceedings of the
Moscow Mathematical Society, 1951, vol.1, pp. 328-420. (Rus).
18. Marchenko V.A. Reconstruction of the potential energy of
the phases of the scattered waves. Doklady AN SSSR − Lectures
of Academy of sciences of the USSR, 1955, vol.72, no.3, pp.695698. (Rus).
19. Marchenko V.A., Agranovich Z.S. Restoring potential energy from the scattering matrix. Uspehi matematicheskih nauk −
Successes of mathematical sciences, 1957, vol.12, no.1(73), pp.
143-145. (Rus).
20. Marchenko V.A., Hruslov E.Ja. Boundary value problems
with fine-grained boundary. Matematicheskij sbornik − Mathematical proceeding, 1964, vol.65(107), no.3, pp. 458-472. (Rus).
21. Marchenko V.A., Pastur L.A. Distribution of eigenvalues for
some sets of random matrices. Matematicheskij sbornik − Mathematical proceeding, 1967, vol.72, no.114, pp. 507-536. (Rus).
22. Marchenko V.A., Maslov K.V. Stability of the problem of
formation of Sturm-Liouville operator from the spectral function. Matematicheskij sbornik − Mathematical proceeding,
1970, vol.81, no.4, pp. 525-551. (Rus).
23. Marchenko V.A., Ljubarskij Ju.I. Direct and inverse problems of multichannel scattering. Funkcional'nyj analiz i ego
prilozhenija − Function analysis and its applications, 2007,
vol.41, no.2, pp. 58-77. (Rus).
24. Yakovenko V.M. Institut radiofiziki i elektroniki im. A.Ja.
Usikova NAN Ukrainy. 50 let [Institute of Radio Physics and
Electronics of the name A.Ya. Usikov NAS Ukraine. 50 years].
Kharkov, Institute of Radio Physics and Electronics Publ., 2005.
612 p. (Rus).
25. Gnatchenko S.L. Fiziko-tehnicheskij institut nizkih temperatur
im. B.I. Verkina NAN Ukrainy. 50 let [Physico-Technical Institute
of Low Temperature Physics. B.I. Verkin NAS Ukraine. 50
years]. Kiev, Naukova dumka Publ., 2010. 542 p. (Rus).
26. Sadovnichii Viktor Antonovich (Sadovnichiy Viktor
Antonovich) Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/
Садовничий Виктор Антонович (accessed 28 February 2013).
(Rus).
27. Available
at:
http://top.rbc.ru/society/18/12/2014/
5491a2a79a79474d1b0e4c1c (accessed 08 October 2013). (Rus).
28. Available at: http://www.kremlin.ru/news/47481 (accessed
20 August 2012). (Rus).
29. Khramov Yu.A. Istoriia fiziki [History of Physics]. Kiev,
Feniks Publ., 2006. 1176 p. (Rus).
30. Available at: http://gazeta.zn.ua/SCIENCE/abstraktnyy_
mir_v_realnosti.html (accessed 12 March 2014). (Rus).
Поступила (received) 05.02.2015
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., гл.н.с.,
НИПКИ «Молния»
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute «Molniya»
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
An anthology of the distinguished achievements in science
and technique. Part 26: Three portraits of worldwide known
mathematicians of Kharkov region.
Purpose. Short description basic confessedly in the world of scientific achievements and vital fascinations of three prominent
mathematicians of modern Kharkov region − Academicians of
Pogorelov A.V., Marchenko V.A. and Sadovnichiy V.A. Methodology. Scientific methods of receipt, treatment and systematization
of mathematical knowledges. Methods of historical investigations
of development in human society of different sections of modern
mathematics. Results. Short information is resulted about basic
fundamental scientific achievements in the period of 20-21 centu-
ries of the mentioned worldwide known domestic scientistsmathematicians in area of geometry, mathematical physics, theory
of partial differential equations, operators, numerical mathematics, mathematical building of complicated processes and mathematical methods of treatment of information. These achievements
are considered as a background of past and modern development
of mathematical science state in Kharkov. Originality. For the
first time in the form of a short scientifically-historical essay by a
scientist-electrophysicist using accessible for the wide circle of
readers language is present important for a world association
scientific achievements in the complicated area of row of modern
sections of mathematics, being in basis of practically all of the
sciences known us. Practical value. Scientific popularization of
modern topical knowledges of humanity in the area of special
sections of mathematics, opening of role of personality in development of mathematical science and expansion for the large number of people of the scientific mathematical range of interests.
References 30, figures 14.
Key words: history, mathematics, Kharkov region,
distinguished scientific achievements.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. IEC 62305-1: 2010 «Protection against lightning.− Part 1:
General principles».
2. IEC 62305-2: 2010 «Protection against lightning.− Part 2:
Risk management».
3. IEC 62305-3: 2010 «Protection against lightning.− Part 3:
Physical damage to structures and life hazard».
4. IEC 62305-4: 2010 «Protection against lightning.− Part 4:
Electrical and electronic systems within structures».
5. Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р
МЭК 62305-1-2010. «Менеджмент риска. Защита от молнии.
Часть 1: Общие принципы». − М.: Стандартинформ, 2011. −
46 с.
6. Deutsche Norm DIN EN 50164-1: 2008 (VDE 0185-2001).
Blitzschutzbauteile.
−
Teil
1:
Anforderungen
an
Verbindungsbauteile. − 16 p.
7. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И., Рудаков
С.В. Мощный высоковольтный генератор апериодических
импульсов тока искусственной молнии с нормированными
по международному стандарту
IEC 62305-1-2010
амплитудно-временными параметрами // Електротехніка і
електромеханіка. − 2015. − №1. − С. 51-56.
8. Электротехнический справочник. Производство и
распределение электрической энергии. Том 3, кн. 1 / Под
ред. И.Н. Орлова и др. − М.: Энергоатомиздат, 1988. − 880 с.
9. Баранов М.И. Термическая стойкость неизолированных
проводов при прямом ударе молнии // Технічна
електродинаміка. − 1997. − №6. − С. 9-15.
10. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И.,
Недзельский О.С., Дныщенко В.Н. Генератор тока
искусственной молнии для натурных испытаний технических
объектов // Приборы и техника эксперимента. − 2008. − №3.−
С. 81-85.
11. MIL-STD-464A.
Военный
стандарт
США
«Электромагнитные и экологические эффекты воздействия
молнии. Требования интерфейса и критерии проверки
систем». − Изд-во Минобороны, 2002. − С. 1-162.
12. Баранов М.И., Кравченко В.И. Электротермическая
стойкость металлической обшивки летательного аппарата к
прямому воздействию импульсного тока молнии //
Электричество. − 2012. − №12. − С. 18-26.
REFERENCES
1. IEC 62305-1: 2010 «Protection against lightning. Part 1:
General principles».
2. IEC 62305-2: 2010 «Protection against lightning. Part 2:
Risk management».
3. IEC 62305-3: 2010 «Protection against lightning. Part 3:
Physical damage to structures and life hazard».
4. IEC 62305-4: 2010 «Protection against lightning. Part 4:
Electrical and electronic systems within structures».
5. GOST R MEK 62305-1-2010. Nacional'nyj standart Rossijskoj Federacii «Menedzhment riska. Zashhita ot molnii.
Chast' 1: Obshhie principy» [GOST R IEC 62305-1-2010. National Standard of the Russian Federation. Risk management.
Protection from lightning. Part 1: General principles]. Moscow,
Standartinform Publ., 2011, 46 p. (Rus).
6. Deutsche Norm DIN EN 50164-1: 2008 (VDE 0185-2001).
Blitzschutzbauteile.
−
Teil
1:
Anforderungen
an
Verbindungsbauteile [German Norms DIN EN 50164-1: 2008
(VDE 0185-2001). Protecting from Lightning of Buildings and
their Parts. Part 1: Requirements on Parts Buildings and of Connection]. 16 p. (Ger).
7. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Rudakov
S.V. A powerful high-voltage generator of aperiodic impulses of
current of artificial lightning with the peak-temporal parameters
rated on an International Standard IEC 62305-1-2010. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2015, no.1, pp. 51-56. (Rus).
8. Orlov I.N. Elektrotehnicheskij spravochnik. Proizvodstvo i
raspredelenie elektricheskoj energii. Tom 3, kn. 1 [Electrical
Engineering Handbook. Production and distribution of electric
energy. Vol. 3, book 1]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1988,
880 p. (Rus).
9. Baranov M.I. Thermal stability bare wires for direct lightning strikes. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 1997, no.6, pp. 9-15. (Rus).
10. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzelskyi
O.S., Dnyschenko V.N. A current generator of the artificial lightning for full-scale tests of technical objects. Pribory i tekhnika
eksperimenta – Instruments and experimental techniques, 2008,
no.3, pp. 81-85. (Rus).
11. MIL-STD-464A. Voennyj standart USA. «Elektromagnitnye i
ekologicheskie effekty vozdejstvija molnii. Trebovanija interfejsa
i kriterii proverki system» [USA military standard. Electromagnetic and ecological effects of lightning. Requirements interface
and testing criteria systems]. Ministry of Defense Publ., 2002,
pp. 1-162. (Rus).
12. Baranov M.I., Kravchenko V.I. Electrothermal resistance of
the metal skin of an aircraft to the direct effects of lightning
impulse current. Elektrichestvo − Electricity, 2012, no.12, pp.
18-26. (Rus).
Поступила (received) 23.02.2015
Баранов Михаил Иванович1, д.т.н., гл.н.с.,
Колиушко Георгий Михайлович1, к.т.н., с.н.с.,
Кузьминский Евгений Викторович2, коммерческий директор,
Мысюк Юрий Игорьевич3, директор,
Рудаков Сергей Валерьевич4, к.т.н., доц.,
1 НИПКИ «Молния»
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
2 ООО «ЕФ-ЕР-ТІ-ГРУП».
02660, Киев, ул. Магнитогорская, 1, оф. 316,
тел/phone +38 050 9167205, e-mail: e.kuzminskiy@gmail.com
3 ООО «ГРОМОВИК»,
79066, Львов, ул. Кавалеридзе, 17, кв. 9,
тел/phone +38 067 9234645, e-mail: gromovyklviv@gmail.com
4 Национальный университет гражданской защиты Украины,
61023, Харьков, ул. Чернышевского, 94,
тел/phone +38 057 7073438, e-mail: serg_73@i.ua
M.I. Baranov1, G.M. Koliushko1, E.V. Kuzminskiy2,
Yu.I. Mysyuk3, S.V. Rudakov4
1 Scientific-&-Research
Planning-&-Design Institute «Molniya»,
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
2 Company Limited Liability «EF-EP-TI-GRUP»,
1, Magnitogorskaya Str., office 316, Kiev, 02660, Ukraine.
3 Company Limited Liability «GROMOVIK»,
17, Kavaleridze Str., ap. 9, Lviv, 79066, Ukraine.
4 National University of Civil Protection of Ukraine,
94, Chernyshevska Str., Kharkiv, 61023, Ukraine.
Results of tests of lightning-rods with universal clamps by the
aperiodic impulses of current of artificial lightning with
the peak-temporal parameters rationed on foreign standards.
Purpose. Test in obedience to the requirements of row of operating foreign standards of round metallic lightning-rods with the
flat metallic universal clamps of the special type on firmness to
direct action of аperiodic impulses of current of temporal form
10/350 μs by amplitude of 50 кА (N− class) and 100 кА (H−
class). Methodology. The order of leadthrough of these tests is
certain the followings normative documents: International IEC
62305-1: 2010, Russian national GOST R IEC 62305-1-2010
and German national DIN EN 50164-1:2008 Standards. Results. Conducted on a powerful high-voltage pulsed current of
artificial linear lightning with the peak-temporal parameters
and admittances of test rationed on the indicated foreign standards rationed that all of the lightning-rods tested in collection
with universal clamps, isolating holders and ceramic elements
of roof of technical building were survive electrodynamics and
electrothermal action of in-use single short blow of an artificial
storm digit. Originality. First in domestic practice the similar
model tests of lightning-rods are conducted with universal
clamps, executed from different explorer materials, on firmness
to flowing to on by it the indicated large impulsive currents of
artificial lightning. Practical value. Real firmness to lightning of
round copper and zincked steel lightning-rods is certain with the
flat copper, zincked steel and non-rusting steel universal clamps
of the special execution. References 12, table 1, figures 12.
Key words: metallic lightning-rods with metallic universal
clamps, generator of aperiodic impulses of current of
artificial lightning, test on firmness to lightning.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Бажинов А.В.,
Магнитно-импульсные методы и системы для притяжения
тонкостенных листовых металлов. // Труды межд. научн.техн. конф. «Магнитно-импульсная обработка металлов.
Пути совершенствования и развития». Самара, 18-19
сентября 2007. – С. 3-13.
2. US Patent no.3,998,081, Hansen et al. (The Boeing Company, 1976).
3. US Patent no.4,986,102, Hendrickson et al. (The Boeing
Company, 1991).
4. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т.,
Импульсные магнитные поля для прогрессивных
технологий. Том 1. Издание второе, переработанное и
дополненное. Под общей ред. д.т.н., проф. Батыгина Ю. В. –
Х.: МОСТ-Торнадо, 2003. – 284 с.
5. Туренко А.Н., Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Импульсные
магнитные поля для прогрессивных технологий. Том 3:
Теория и эксперимент притяжения тонкостенных металлов
импульсными магнитными полями. Под ред. проф. Ю.В.
Батыгина. – Х.: Изд. ХНАДУ, 2009. – 249 с.
6. Г. Корн, Т. Корн, Справочник по математике. М.: Наука,
1973. – 831 с.
REFERENCES
1. Batygin Yu.V., Lavinskiy V.I., Bazhinov A.V. Magnetic
pulsed methods and systems for attraction of thin sheet metal.
Trudy mezhd. nauchn.-tekhn. konf. «Magnitno-impul'snaya
obrabotka metallov. Puti sovershenstvovaniya i razvitiya» [Pro-
ceedings of Int. Sci.-Tech. Conf. «Magnetic pulsed treatment of
metals. Ways to improve and develop»]. Samara (Russia), 18-19
September, 2007, pp. 3-13. (Rus).
2. Hansen et al. (The Boeing Company). Patent US,
no.3.998.081, 1976.
3. Hendrickson et al. (The Boeing Company). Patent US,
no.4.986.102, 1991.
4. Batygin Yu.V., Lavinskiy V.I., Khimenko L.T. Impul'snyye
magnitnyye polya dlya progressivnykh tekhnologiy. Tom 1. Izdaniye vtoroye, pererabotannoye i dopolnennoye. [Pulsed magnetic fields for advanced technologies. Vol.1. 2nd edition, revised and enlarged.] Kharkov, MOST-Tornado Publ., 2003. 284
p. (Rus).
5. Turenko A.N., Batygin Yu.V., Gnatov A.V. Impul'snyye
magnitnyye polya dlya progressivnykh tekhnologiy. Tom 3: Teoriya i eksperiment prityazheniya tonkostennykh metallov impul'snymi magnitnymi polyami. [Pulsed magnetic fields for advanced technologies. Vol.3: Theory and experiment attraction of
thin-walled metal pulsed magnetic fields]. Kharkov, KHNADU
Publ., 2009. 249 p. (Rus).
6. Korn G., Korn T., Spravochnik po matematike
[Mathematical Handbook]. Moscow, Nauka Publ., 1973. 831 p.
(Rus).
Поступила (received) 20.04.2015
Волонцевич Дмитрий Олегович1, д.т.н., проф.,
Барбашова Марина Викторовна2, ассистент,
Радченко Евгения Сергеевна2, студент,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21, e-mail: vdo@kpi.kharkov.ua
2 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
e-mail: barbashova1987@gmail.com
D.O. Voloncevich1, M.V.Barbashova2, E.S. Radchenko2
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
Calculation of fields in a combined inductor system as
a tools of straightening of metal coating of car body.
In the paper construction of combined inductor system realizing
the principle of superposition of circular and plane-parallel magnetic fields is proposed. This inductor system is the instrument of
external straightening of dents in the metal coating of car body.
The use of low-frequency plane-parallel magnetic field instead of
a high-frequency magnetic field to create conditions for the transformation of the natural repulsion to attraction of sheet conductor
is suggested. The low-frequency field is generated by inductor
system by dint of flat circular turn. The plane-parallel magnetic
field is generated by a rectangular turn. The low-frequency field
penetrates the sheet workpiece in the construct. The theory and
experiment indicate that plane-parallel magnetic field doesn’t
diffuse almost. Conclusion calculated ratios to analyze the processes of magnetic pulse attraction in the system based on the
solution of Maxwell's equations for non-zero intensity components
of the electromagnetic field. The Maxwell's equations are transformed by Laplace zero initial conditions. In this case the integral
sinus-transformation Fourier are applied. The problem is solved
in the plane-wave approximation. Valid for plane waves directly
proportional relationship between the tangent vector components
of the electromagnetic field on the surface of conductor. For the
analysis of processes in combined inductor system for a magneticpulsed «pulling» a predetermined part of the metal sheet were
obtained the population of calculated expressions. The magnetic
pressure on the metal sheet is caused by force action on the part
of the excited fields. It is determined solely amplitude of penetrate
field and is directed towards the working surface of the inductor.
Finally, there is a predetermined part of the attraction of the sheet
metal. The operating frequency of the plane-parallel field can be
quite small. This choice doesn’t influence the diffusion processes
in the system, but allows for the most efficient mode of implementation of a given production operation. References 6, figures 2.
Key words: combined inductor system, external
straightening, low-frequency magnetic field.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Болюх В.Ф., Щукин И.С. Линейные индукционнодинамические преобразователи. Saarbrucken, Germany: LAP
Lambert Academic Publishing, 2014. – 496 с.
2. Угаров Г.Г., Нейман В.Ю. Тенденции развития и
применения
ручных
ударных
машин
с
электромеханическим преобразованием энергии // Известия
вузов. Электромеханика. – 2002. – №2. – С. 37-43.
3. Нейман В.Ю. Анализ процессов энергопреобразования
линейных электромагнитных машин с предварительным
аккумулированием магнитной энергии в динамических
режимах // Электротехника. – 2003. – №2. – С. 30-36.
4. Здор Г.Н., Мамутов А.В., Мамутов В.С., Смотраков Д.В.
Разработка эффективных технологических устройств для
магнитно-эластоимпульсной
вырубки-пробивки
тонколистовых материалов // Металлообработка. – 2001. – №2.
– С. 28-32.
5. Гурин А.Г., Набока Б.Г., Гладченко В.Я. Волновые
явления
в
электродинамических
излучателях
и
формирование сложных гидроакустических сигналов //
Технічна електродинаміка. – 2001. – №2. – С. 3-6.
6. Fair H.D. Electromagnetic launch science and technology in
the United States enters a new era // IEEE Transactions on Magnetics. – 2005. – vol.41. – №1. – pp. 158-164.
7. Reck B. First design study of an electrical catapult for unmanned air vehicles in the several hundred kilogram range //
IEEE Transactions on Magnetics. – 2003. – vol.39. – №1. – pp.
310-313.
8. Стрижаков Е.Л., Нескоромный С.В., Меркулов Р.В.
Ударная конденсаторная сварка с магнитно-импульсным
приводом // Сварочное производство. – 2009. – №2. – С. 33-35.
9. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S.
High-efficiency impact electromechanical converter // Russian
electrical engineering. – 2011. – vol.82. – №2. – pp. 104-110.
10. Туманов И.Е. Параметрический электромагнитный
возбудитель низкочастотных механических колебаний для
систем контроля, измерения и дозирования массы
многофракционных жидких продуктов // Электротехника. –
2013. – №8. – С. 48-52.
11. Upshaw J.L., Kajs J.P. Micrometeoroid impact simulations
using a railgun electromagnetic accelerator // IEEE Transactions
on Magnetics. – 1991. – vol.27. – №1. – pp. 607-610.
12. Косцов Э.Г. Микроэлектромеханический ускоритель
твердотельных объектов // Автометрия. – 2012. – Т.48. –
№4. – С. 93-103.
13. Bolyukh V.F., Katkov I.I. Cryogenic cooling system «Krioblast» increased efficiency and lowered the operation time of
protective electrical induction-induced devices // Proceedings of
the ASME 2013 International Mechanical Engineering
Congress and Exposition. - Volume 8B: Heat Transfer and
Thermal Engineering. - November 15-21, 2013. - San Diego,
CA, USA. - Code 105847. – 10 pgs.
14. Bissal A., Magnusson J., Engdahl G. Comparison of two
ultra-fast actuator concept // IEEE Transactions on Magnetics. –
2012. – vol.48. – №11. – pp. 3315-3318.
15. Татмышевский К.В., Козлов С.А. Магнитно-импульсные
установки для испытаний изделий авиакосмической
техники на ударные воздействия // Авиакосмическое
приборостроение. – 2005. – №12. – С. 52-57.
16. Тютькин
В.А.
Магнитно-импульсный
способ
разрушения
сводов
и
очистки
технологического
оборудования от налипших материалов // Электротехника. –
2002. – №11. – С. 24-28.
17. Кузнецов П.В., Толмачев Н.С., Харитонов В.Д.
Индукционно-динамическая система очистки сушильного
оборудования // Молочная промышленность. – 1989. – №1.
– С. 25-26.
18. Татмышевский К.В., Марычев С.Н., Козлов С.А.
Магнитно-импульсные метательные средства поражения для
систем активной защиты объектов особой важности //
Современные технологии безопасности. – 2005. – №4. – С. 811.
19. Chemerys V.T., Bolyukh V.F., Mashtalir V.V. The project
analysis of induction thruster parameters for the field mortaring
// Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та
оборони. – 2010. – №1(7). – С. 22-28.
20. Болюх В.Ф., Марков А.М., Лучук В.Ф., Щукин И.С.
Устройство защиты компьютерной информации от
несанкционированного доступа на основе индукционнодинамического
двигателя
//
Електротехніка
і
електромеханіка. – 2008. – №2. – С. 5-10.
21. Bolyukh V.F., Vinnichenko A.I. Concept of an inductiondynamic catapult for a ballistic laser gravimeter // Measurement
Techniques. – 2014. – vol.56. – iss.10. – pp. 1098-1104.
22. Болюх
В.Ф.,
Олексенко
С.В.,
Щукин
И.С.
Сравнительный анализ ударных электромеханических
преобразователей
индукционно-динамического,
электродинамического и электромагнитного типа // Вісник
НТУ «ХПІ». – 2014. – №38(1081). – С. 30-44.
23. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast
cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a linear induction-dynamic converter // Refrigeration
Science and Technology. – 13th International Institute of Refrigeration Conference on Cryogenics. – Prague, Czech Republic. –
April 7-11, 2014. – Code 106226. – 2014. – pp. 268-275.
24. Bolyukh V. F. Inductive dynamic motor // Russian electrical
engineering. – 2000. – vol.71. – part 10. – pp. 39-48.
25. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. The thermal state of an electromechanical induction converter with impact action in the
cyclic operation mode // Russian electrical engineering. – 2012.
– vol.83. – №10. – pp. 571-576.
26. Bolyukh V.F., Lysenko L.I., Bolyukh E.G. Parameters of highefficiency pulsed inductive electromechanical converters // Russian
Electrical Engineering. – 2004. – vol.75. – №12. – pp. 1-11.
REFERENCES
1. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. Lineinye induktsionnodinamicheskie preobrazovateli [Linear induction-dynamic converters]. Saarbrucken, Germany, LAP Lambert Academic Publ.,
2014. 496 p. (Rus).
2. Ugarov G.G., Neiman V.Y. Trends in the development and
use of hand-held drum machines with electromechanical energy
conversion. Izvestiia vuzov. Elektromekhanika – Proceedings of
the universities. Electromechanics, 2002, no.2, pp. 37-43. (Rus).
3. Neiman V.Y. Analysis of the processes of energy conversion of linear electromagnetic machines with preliminary accumulation of magnetic energy in dynamic modes. Elektrotekhnika
– Electrical Engineering, 2003, no.2, pp. 30-36. (Rus).
4. Zdor G.N., Mamut A.V., Mamut V.S., Smotrakov D.V. Development of effective technological devices for magnetic elastoimpulsnoy cutting-punching thin materials. Metalloobrabotka –
Metal Processing,2001, no.2, pp. 28-32. (Rus).
5. Gurin A.G., Naboka B.G., Gladchenko V.J. Wave phenomena in electromagnetic emitters and the formation of complex
acoustic signals. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2001, no.2, pp. 3-6. (Rus).
6. Fair H.D. Electromagnetic launch science and technology in
the United States enters a new era. IEEE Transactions on Mag-
netics,
2005,
vol.41,
no.1,
pp.
158-164.
doi:
10.1109/tmag.2004.838744.
7. Reck B. First design study of an electrical catapult for unmanned air vehicles in the several hundred kilogram range.
IEEE Transactions on Magnetics, 2003, vol.39, no.1, pp. 310313. doi: 10.1109/tmag.2002.805921.
8. Strizhakov E.L., Neskoromnyi S.V., Merkulov R.V. Impact
capacitor welding with pulsed magnetic drive. Svarochnoe
proizvodstvo – Welding Engineering, 2009, no.2,pp. 33-35. (Rus).
9. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S.
High-efficiency impact electromechanical converter. Russian
electrical engineering, 2011, vol.82, no.2, pp. 104-110. doi:
10.3103/s1068371211020027.
10. Tumanov I.E. Parametric electromagnetic exciter low frequency mechanical vibrations for monitoring, measuring and
dispensing multifractional liquid products mass. Elektrotekhnika
– Electrical Engineering, 2013, no.8, pp. 48-52. (Rus).
11. Upshaw J.L., Kajs J.P. Micrometeoroid impact simulations
using a railgun electromagnetic accelerator. IEEE Transactions
on Magnetics, 1991, vol.27, no.1, pp. 607-610. doi:
10.1109/20.101103.
12. Koscov E.G. A microelectromechanical accelerator solid objects. Avtometriia – Avtometriya, 2012, no.4, vol.48, pp. 93-103.
(Rus).
13. Bolyukh V.F., Katkov I.I. Cryogenic cooling system «Krioblast» increased efficiency and lowered the operation time of
protective electrical induction-induced devices // Proceedings of
the ASME 2013 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. Volume 8B: Heat Transfer and Thermal
Engineering, November 15-21, 2013. San Diego, CA, USA.
Code 105847, 10 pgs. doi: 10.1115/imece2013-62383.
14. Bissal A., Magnusson J., Engdahl G. Comparison of two ultrafast actuator concept. IEEE Transactions on Magnetics, 2012,
vol.48, no.11, pp. 3315-3318. doi: 10.1109/tmag.2012.2198447.
15. Tatmyshevsky K.V., Kozlov S.A. Magnetic pulse installation for testing products for aerospace shock effects.
Aviakosmicheskoe priborostroenie – Aerospace Instrument,
2005, no.12, pp. 52-57. (Rus).
16. Tyutkin V.A. Magnetic pulse method for breaking arches
and cleaning of process equipment from adhering materials.
Elektrotekhnika – Electrical Engineering, 2002, no.11, pp.
24-28. (Rus).
17. Kuznetsov P.V., Tolmachev N.S., Kharitonov V.D. Induction-dynamic system cleaning drying equipment. Molochnaia
promyshlennost' – Dairy Industry, 1989, no.1, pp. 25-26. (Rus).
18. Tatmyshevsky K.V., Marychev S.N., Kozlov S.A. Magnetic
pulse propelling means defeat for active protection systems objects
of particular importance. Sovremennye tekhnologii bezopasnosti –
Modern security technology, 2005, no.4, pp. 8-11. (Rus).
19. Chemerys V.T., Bolyukh V.F., Mashtalir V.V. The project
analysis of induction thruster parameters for the field mortaring.
Suchasni informatsiyni tekhnolohiyi u sferi bezpeky ta oborony –
Modern information technologies in the field of security and defense, 2010, no.1(7), pp. 22-28.
20. Bolyukh V.F., Markov A.M., Luchuk V. F., Shchukin I.S.
Device for computer information security from unauthorized
access on the basis of an induction-dynamic motor. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2008, no.2, pp. 5-10. (Rus).
21. Bolyukh, V.F., Vinnichenko A.I. Concept of an inductiondynamic catapult for a ballistic laser gravimeter. Measurement
Techniques, 2014, vol.56, iss.10, pp. 1098-1104. doi:
10.1007/s11018-014-0337-z.
22. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Shchukin I.S. Comparative
analysis of electromechanical transducers shock inductiondynamic, electromagnetic and electrodynamic type // Visnyk
NTU «KhPІ» – Bulletin of NTU «KhPІ», 2014, no.38(1081), pp.
30-44. (Rus).
23. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast
cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a linear induction-dynamic converter. Refrigeration
Science and Technology. 13th International Institute of Refrigeration Conference on Cryogenics. Prague, Czech Republic, April 711, 2014. Code 106226. pp. 268-275.
24. Bolyukh V.F. Inductive dynamic motor. Russian electrical
engineering, 2000, vol.71, part 10, pp. 39-48.
25. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. The thermal state of an electromechanical induction converter with impact action in the
cyclic operation mode. Russian electrical engineering, 2012,
vol.83, no.10, pp. 571-576. doi: 10.3103/s1068371212100045.
26. Bolyukh V.F., Lysenko L.I., Bolyukh E.G. Parameters of highefficiency pulsed inductive electromechanical converters. Russian
Electrical Engineering, 2004, vol.75, no.12, pp. 1-11.
Поступила (received) 26.02.2015
Болюх Владимир Федорович1, д.т.н., проф.,
Олексенко Сергей Владимирович1, аспирант,
Щукин Игорь Сергеевич1,2, к.т.н., доц.,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427,
e-mail: bolukh@kpi.kharkov.ua, oleksenko_sergii@mail.ru
2 ООО Фирма «ТЭТРА, Ltd»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427, e-mail: tech@tetra.kharkiv.com.ua
V.F. Bolyukh1, S.V. Oleksenko1, I.S. Schukin1,2
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 Firm Tetra, LTD,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Efficiency of linear pulse electromechanical converters
designed to create impact loads and high speeds.
Considered linear impulse electromechanical converters (LIEC)
are used to create a significant impact and high-acceleration
actuators on a short active site. The most effective types of LIEC
are induction-dynamic (IDC), electro-dynamic (EDC) and electro-magnetic (EMC) converters. In all these types of short-term
excitement LIEC carried briefly of the inductor from a pulsed
source. This occurs when the magnetic field of the inductor causes
the electro-dynamic or electromagnetic forces, leading to a linear
movement of the armature. However, the issue at evaluating the
effects of IDC, EDC and EMC, for creating a shock simultaneously with high speed to the specified criteria in the presence of ferromagnetic core virtually unexplored. The paper presents the
simulated computer-WIDE 2D model of LIEC of coaxial configuration with ferromagnetic core by using software package
COMSOL Multiphysics 4.4, taking into account the related electro-magnetic, thermal, and magnetic fields. In addition a synthesis
of high-performance IDC, EDC and EMC to ensure maximum
impact and speed of the operating element, whereby the comparative analysis of the effectiveness of the IDC, EDC and EMC via an
integral index, taking into account the maximum value and momentum of electro-dynamic or electromagnetic force acting on the
armature, maximum and average speed armature, efficiency, mass
and dimensions performance transducer stray field, the maximum
current density in the inductor is carried out. On the basis of the
eight selection policies set the most efficient types of power and
speed LIEC. It is shown that any one of the strategies IDC selection is not the best. To ensure maximum impact force is the most
effective EMC and to ensure the greatest speed – EDC.
References 26, tables 3, figures 9.
Key words: linear impulse of electromechanical converter,
induction-dynamic,
electrodynamic,
electromagnetic
converters, the synthesis parameters, the integral efficiency
index.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Енергетична стратегія Укрзалізниці на період до 2015 р.
і на перспективу до 2020 р. Затв. державною адміністрацією
залізничного транспорту України 26.11.2013 р. – К., 2013. –
104 с.
2. Марквард
К.Г.
Электроснабжение
электрифицированных железных дорог. – М.: Транспорт,
1982. – 528 с.
3. Рене Пелисье. Энергетические системы: пер. с франц.
[предисловие и комент. В.А. Веникова]. – М.: Высш. шк.,
1982. – 568 с.
4. Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г.А.
Конденсаторные
установки
электрифицированных
железных дорог. – М.: Транспорт, 1983. – 183 с.
5. Мамошин
Р.Р.,
Герман
Л.А.
Выбор
типа
компенсирующего устройства в системе тягового
электроснабжения // Вестник ВНИИЖТ. – 1990. – №5. – С.
26-29.
6. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная
мощность. Качество электроэнергии. – М.: ЭНАС, 2009. – 456
с.
7. Правила
улаштування
системи
тягового
електропостачання залізниць України. № ЦЕ-0009: Затв.
Наказ Укрзалізниці 24.12.2004 р., № 1010-ЦЗ. / Мін-во
трансп. та зв’язку України. – К., 2005. – 80 с.
8. Корниенко В.В., Котельников А.В., Доманский В.Т.
Электрификация железных дорог. Мировые тенденции и
перспективы (Аналитический обзор). – К.: Транспорт
Украины, 2004. – 196 с.
9. Электрификация
и
развитие
инфраструктуры
энергообеспечения тяги поездов на железнодорожном
транспорте // Материалы 6-го межд. симпозиума «Элтранс2011». – СПб.: ПГУПС, 2013. – 584 с.
10. Герман Л.А., Серебряков А.С. Регулируемые установки
емкостной
компенсации
в
системах
тягового
электроснабжения железных дорог: учеб. пособие. – М.:
ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на
железнодорожном транспорте», 2013. – 315 с.
11. Статические компенсаторы реактивной мощности для
электрических сетей. Сб. статей. Под ред. В.И. Кочкина. –
М.: ЭЛЕКС-КМ, 2010. – 296 с.
12. Герман Л.А., Серебряков А.С., Гончаренко В.П.,
Мизинцев А.В. Эффективность фильтрокомпенсирующих
устройств в тяговой сети переменного тока // Вестник
ВНИИЖТ. – 2013. – №5. – С. 56-62.
13. Герман Л.А., Гончаренко В.П. Современная схема
продольной емкостной компенсации в системе тягового
электроснабжения // Вестник РГУПС. – 2013. – №2. – С. 1217.
14. Молин Н.И., Соколовский И.А., Щербаков В.С.
Установка продольной емкостной компенсации в системе
тягового электроснабжения переменного тока // Материалы
5-го межд. симпозиума «Элтранс-2009». – СПб.: ПГУПС,
2010. – С. 155-165.
15. Доманський І.В. Перспективи розвитку схемо-технічних
рішень зовнішнього електропостачання тягових підстанцій
залізниць // Вісник НТУ «ХПІ». – 2013. – №5(979). – С. 54-65.
REFERENCES
1. Energetichna strategіja Ukrzalіznicі na perіod do 2015 r. і
na perspektivu do 2020 r. Zatv. derzhavnoju admіnіstracіeju
zalіznichnogo transportu Ukrainu 26.11.2013 r. [Energy Strategy Railways for the period up to 2015 and for the future by
2020. Approved by State Administration of Railway Transport
of Ukraine 11.26.2013]. Kyiv, 2013. 104 p. (Ukr).
2. Markvard K.G. Elektrosnabzhenie elektrificirovannyh
zheleznyh dorog [Power supply of electrified railways]. Mos-
cow, Transport Publ., 1982. 528 p. (Rus).
3. Rene Pelis'e. Energeticheskie sistemy: per. s franc. predislovie i koment. V.A. Venikova [Energy Systems: translation from
French. Foreword and comments by V.A. Venikov]. Moscow,
Vysshaya shkola Publ., 1982. 568 p. (Rus).
4. Borodulin B.M., German L.A., Nikolaev G.A. Kondensatornye ustanovki elektrificirovannyh zheleznyh dorog [Condenser units for electrified railways]. Moscow, Transport Publ.,
1983. 183 p. (Rus).
5. Mamoshin R.R., German L.A. Selecting the type of compensating device in the traction power supply. Vestnik VNIIZhT
– Vestnik of Railway Research Institute, 1990, no.5, pp. 26-29.
(Rus).
6. Zhelezko Yu.S. Poteri elektrojenergii. Reaktivnaja
moshhnost'. Kachestvo elektrojenergii [Loss of electricity. Reactive power. Power quality]. Moscow, ENAS Publ., 2009. 456 p.
(Rus).
7. Pravila ulashtuvannja sistemi tjagovogo elektropostachannja zalіznits Ukrainy. № CE-0009: Zatv. Nakaz
Ukrzalіznicі 24.12.2004 r., № 1010-CZ. Mіn-vo transp. ta
zvyazku Ukrainy [Terms ordering system traction power railways of Ukraine. Number IS-0009. Approved Order Railways
24.12.2004., no.1010-CH. Ministry of Transport and Communications of Ukraine]. Kyiv, 2005. 80 p. (Ukr).
8. Kornienko V.V., Kotel'nikov A.V., Domanskyi V.T. Elektrifikacija zheleznyh dorog. Mirovye tendencii i perspektivy
(Analiticheskij obzor) [Electrification of railways. Global trends
and perspectives (Analytical review)]. Kyiv, Transport of
Ukraine Publ., 2004. 196 p. (Rus).
9. Electrification and energy infrastructure traction trains in
railway transport. Materialy 6 mezhd. simpoziuma «ELTRANS2011» [Proceedings of the 6th Int. symposium «ELTRANS2011»]. St. Petersburg, PGUPS Publ., 2013, 584 p. (Rus).
10. German L.A., Serebryakov A.S. Reguliruemye ustanovki
emkostnoj kompensacii v sistemah tjagovogo elektrosnabzhenija zheleznyh dorog: ucheb. posobie [Adjustable capacitive
compensation systems, traction power supply of railways: a
tutorial]. Moscow, FGBOU «Training Center on Education for
rail transport» Publ., 2013. 315 p. (Rus).
11. Kochkin V.I. Staticheskie kompensatory reaktivnoj
moshhnosti dlya elektricheskih setey. Sb. statey [Static var compensator for electrical networks. Collection of articles]. Moscow, Alex-CM Publ., 2010. 296 p. (Rus).
12. German L.A., Serebryakov A.S., Goncharenko V.P., Mizincev A.V. The effectiveness of filter-devices in traction AC.
Vestnik VNIIZhT – Vestnik of Railway Research Institute, 2013.
no.5, pp. 56-62. (Rus).
13. German L.A., Goncharenko V.P. Modern longitudinal capacitive compensation scheme in the traction power supply.
Vestnik RGUPS – Bulletin of Rostov State Transport University,
2013. no.2. pp. 12-17. (Rus).
14. Molin N.I., Sokolovskiy I.A., Shcherbakov V.S. Installing
longitudinal capacitive compensation system traction power
supply AC. Materialy 5 mezhd. simpoziuma «ELTRANS-2009»
[Proceedings of the 5th Int. symposium «ELTRANS-2009»]. St.
Petersburg, PGUPS Publ., 2010, pp. 155-165. (Rus).
15. Domanskyi І.V. Prospects of development schemes and
technical solutions to external power railway traction substations. Visnyk NTU «KhPІ» – Bulletin of NTU «KhPІ», 2013,
no.5(979), pp. 54-65. (Ukr).
Поступила (received) 09.02.2015
Доманский Илья Валерьевич, к.т.н., доц.,
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 067 9621995, e-mail: dvt_nord@mail.ru
I.V. Domanskyi
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Modes of operation of the system of traction power AC using
reactive power compensation devices.
The paper presents a systematic analysis of existing methods of
reactive power compensation. The study of operating modes of the
systems external and traction power supply is carried out. The
methodology for selecting promising compensation schemes and
energy-saving in the traction networks AC electrified railway lines
is offered. The comparative evaluation of prospective controlled
compensation devices shows that use of seamlessly adjustable
devices with unregulated condensing the battery and with parallel
translator regulated with thyristor unit and with filters to reduce
harmonics bond to the large capital investments. For traction
networks of domestic railways payback period is more than 10-15
years. The most promising for traction power supply today is a
stepwise adjustable devices of reactive power compensation. For
the efficient allocation of investments in programs and projects of
modernization of system traction power supply developed by the
methodology of selecting parameters and places placement devices transverse compensation in the system traction power supply,
which is based on the use of software systems with imitation of
interconnected instant circuits moving loads of electric rolling
stock. Based on the results of multiple calculations full factor
experiment when simulating work of the systems traction power
supply during the day marked the most influencing factors on
energy-saving in process freight on electric traction and established the extent of their influence. These include the overflows of
power, the resistance of traction network, reactive power compensation, power supply circuits and the organization of trains. Innovative technologies energy-saving railways from positions of consideration their close connection with the systems external power
supply are proposed. References 15, tables 2, figures 4.
Key words: reactive power compensation, energy saving,
system traction power supply, regimes work, influencing
factors, energy security.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Active
Magnetic
Shielding
(Field
Cancellation).
http://www.emfservices.com/afcs.html.
2. Beltran H., Fuster V., García M. Magnetic field reduction
screening system for a magnetic field source used in industrial
applications // 9 Congreso Hispano Luso de Ingeniería Eléctrica
(9 CHLIE), Marbella (Málaga). – 2005. – pр. 84-99.
3. Celozzi S., Garzia F. Active shielding for power-frequency
magnetic field reduction using genetic algorithms optimization //
IEE Proceedings – Science, Measurement and Technology. –
2004. – Vol. 151. – № 1. – pp. 2-7.
4. Ter Brake H.J.M., Wieringa H.J., Rogalla H. Improvement
of the performance of a mu -metal magnetically shielded room
by means of active compensation (biomagnetic applications) //
Measurement Science and Technology. – 1991. – Vol. 2(7). –
pp. 596-601.
5. Yamazaki K., Kato K., Kobayashi K. MCG Measurement in
the environment of active magnetic shield // Neurology and
Clinical Neurophysiology. – 2004. – Vol. 40. – pp. 1-4.
6. Celozzi S. Active compensation and partial shields for the
power-frequency magnetic field reduction // Conference Paper
of IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility. Minneapolis (USA). – 2002. – Vol. 1. – pp. 222-226.
7. Shenkman A., Sonkin N., Kamensky V. Active protection
from electromagnetic field hazards of a high voltage power line
// HAIT Journal of Science and Engineering. Series B: Applied
Sciences and Engineering. – Vol. 2. – Issues 1-2, pp. 254-265.
8. Ter Brake H.J.M., Huonker R., Rogalla H. New results in
active noise compensation for magnetically shielded rooms //
Measurement Science and Technology. – 1993. – Vol. 4. – Issue
12. – pp. 1370-1375.
9. Kazuo Kato, Keita Yamazaki, Tomoya Sato, Akira Haga,
Takashi Okitsu, Kazuhiro Muramatsu, Tomoaki Ueda, Masahito
Yoshizawa. Shielding effect of panel type active magnetic compensation // IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials.
– 2005. – Vol. 125. – Issue 2. – pp. 99-106.
10. Розов В.Ю. Ассуиров Д.А. Метод активного
экранирования внешнего магнитного поля технических
объектов // Технічна електродинаміка. – 2006. – №3. – С. 1316.
11. Розов В.Ю. Ассуиров Д.А. Реуцкий С.Ю. Замкнутые
системы компенсации магнитного поля технических
объектов с различными способами формирования обратных
связей // Технічна електродинаміка. – 2008. – №4. – С. 97100.
12. Розов В.Ю., Реуцкий С.Ю., Пилюгина О.Ю. Метод
расчета
магнитного
поля
трехфазных
линий
электропередачи // Технічна електродинаміка. – 2014. – №5.
– С. 11-13.
13. Nikolova N.K., Bakr M.H. Electromagnetics I. Matlab Experiments Manual for EE2FH3 // Department of Electrical and
Computer Engineering McMaster University, 2012. – 96 р.
14. Clerc M. Particle Swarm Optimization. – London: ISTE Ltd,
2006. – 244 p.
15. Gazi V., Passino K.M. Swarm Stability and Optimization. –
Springer, 2011. – 318 p.
REFERENCES
1. Active Magnetic Shielding (Field Cancellation). Available
at: http://www.emfservices.com/afcs.html (accessed 10 September 2012).
2. Beltran H., Fuster V., García M. Magnetic field reduction
screening system for a magnetic field source used in industrial
applications. 9 Congreso Hispano Luso de Ingeniería Eléctrica
(9 CHLIE), Marbella (Málaga, Spain), 2005, pр. 84-99.
3. Celozzi S., Garzia F. Active shielding for power-frequency
magnetic field reduction using genetic algorithms optimization.
IEE Proceedings – Science, Measurement and Technology,
2004, Vol.151, no.1, pp. 2-7. doi: 10.1049/ip-smt:20040002.
4. Ter Brake H.J.M., Wieringa H.J., Rogalla H. Improvement
of the performance of a mu -metal magnetically shielded room
by means of active compensation (biomagnetic applications).
Measurement Science and Technology, 1991, Vol. 2(7), pp. 596601. doi: 10.1088/0957-0233/2/7/004.
5. Yamazaki K., Kato K., Kobayashi K. MCG Measurement in
the environment of active magnetic shield. Neurology and Clinical Neurophysiology, 2004, Vol. 40, pp. 1-4.
6. Celozzi S. Active compensation and partial shields for the
power-frequency magnetic field reduction. Conference Paper of
IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility. Minneapolis (USA), 2002, Vol. 1, pp. 222-226. doi:
10.1109/isemc.2002.1032478.
7. Shenkman A., Sonkin N., Kamensky V. Active protection
from electromagnetic field hazards of a high voltage power line.
HAIT Journal of Science and Engineering. Series B: Applied
Sciences and Engineering, Vol. 2, Issues 1-2, pp. 254-265.
8. Ter Brake H.J.M., Huonker R., Rogalla H. New results in
active noise compensation for magnetically shielded rooms.
Measurement Science and Technology, 1993, Vol. 4, Issue 12,
pp. 1370-1375. doi: 10.1088/0957-0233/4/12/010.
9. Kazuo Kato, Keita Yamazaki, Tomoya Sato, Akira Haga,
Takashi Okitsu, Kazuhiro Muramatsu, Tomoaki Ueda, Masahito
Yoshizawa. Shielding effect of panel type active magnetic com-
pensation. IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials,
2005, Vol. 125, Issue 2, pp. 99-106. doi: 10.1541/ieejfms.125.99.
10. Rozov V.Yu., Assyirov D.A. Method of external magnetic
field active shielding of technical objects. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2006, no.3, pp. 13-16. (Rus).
11. Rozov V.Yu., Assyirov D.A., Reytskiy S.Yu. Technical
objects magnetic-field closed loop compensation systems with
different feed-backs forming. Tekhnichna elektrodynamika –
Technical electrodynamics, 2008, no.4, pр. 97-100. (Rus).
12. Rozov V.Yu., Reutskyi S.Yu. Pyliugina O.Yu. The method
of calculation of the magnetic field of three-phase power lines.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics,
2014, no.5, pp. 11-13. (Rus).
13. Nikolova N.K., Bakr M.H. Electromagnetics I. Matlab Experiments Manual for EE2FH3. Department of Electrical and
Computer Engineering McMaster University, 2012. 96 р.
14. Clerc M. Particle Swarm Optimization. London, ISTE Ltd.,
2006. 244 p. doi: 10.1002/9780470612163.
15. Gazi V., Passino K.M. Swarm Stability and Optimization.
Springer, 2011. 318 p. doi: 10.1007/978-3-642-18041-5.
Поступила (received) 20.11.2014
Кузнецов Борис Иванович1, д.т.н., проф.,
Никитина Татьяна Борисовна2, д.т.н., проф.,
Волошко Александр Валерьевич1, к.т.н., н.с.,
1 Государственное учреждение «Институт технических
проблем магнетизма Национальной Академии Наук Украины»,
61106, Харьков, ул. Индустриальная, 19,
тел/phone +38 050 5766900, e-mail: bikuznetsov@mail.ru
2 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
е-mail: tatjana55555@gmail.com
B.I. Kuznetsov1, T.B. Nikitina2, A.V. Voloshko1
1 State Institution «Institute of Technical Problems
of Magnetism of the NAS of Ukraine»,
19, Industrialna Str., Kharkiv, 61106, Ukraine.
2 Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
Power frequency technogenic magnetic field reduction by
active screening in system synthesis in area based on
stochastic multi-agent optimization.
Purpose. Development of a method of synthesis of systems of
active screening of technogenic power frequency magnetic fields
within a given region of space, as well as the synthesis and performance evaluation systems synthesized active shielding magnetic field. Methodology. A mathematical model for calculating
the components of the magnetic field created by current distributors power line generator or electrical conductors power
and control windings magnetic executive bodies on the basis of
the law of Biot - Savart - Laplace. Conductors are taken as a set
of elementary sections conductors, which allows to calculate the
magnetic field conductors of any shape that is different from the
ideal straight lines or rectangles, and in particular, to consider
the slack conductors power line power lines. Results. Synthesis
of active shielding systems for technogenic power frequency
magnetic fields is reduced to the solution of a nonlinear programming problem with constraints, which computation of the
objective function and constraints is performed based on the
Biot - Savart - Laplace law. Formulated nonlinear programming
problem is solved by using the multiextremal and stochastic
multi-agent method based on particle swarm optimization, in
which the particle swarm move in a multidimensional search
space. Originality. First developed a method for the synthesis of
active shielding systems for technogenic power frequency magnetic fields using controlled source of the magnetic field by solving a nonlinear programming problem with constraints based
on stochastic particle swarm optimization of multi-agent.
Practical value. Examples of synthesis of systems of active
shielding technogenic power frequency magnetic fields and high
efficiency of the synthesized systems. References15, figures 4.
Key words: technogenic magnetic field of power frequency,
the system of active screening, synthesis, stochastic
multi-agent optimization.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Закладний О.М., Закладний О.О. Універсальний
діагностувальний комплекс для прискорених випробувань
електродвигунів // Інформаційний збірник «Промислова
електроенергетика та електротехніка» Промелектро. – 2007. –
№4. – С. 35-39.
2. Прус
В.В.,
Колотило
І.А.,
Угаров
А.В.
Комп’ютеризований
комплекс
для
післяремонтних
випробувань асинхронних двигунів зі зміною властивостей
пакетів сталі статорів // Вісник Кременчуцького державного
політехнічного університету. – 2005. – №3(32). – С. 184-186.
3. Барков А.В., Баркова Н.А., Борисов А.А. Вибрационная
диагностика электрических машин в установившихся
режимах работы: Методические указания. – СанктПетербург: Северо-Западный учебный центр, 2006. – 36 с.
4. Прус В.В., Загирняк М.В., Колотило И.А. Определение
максимума
температуры
обмотки
статора
отремонтированных асинхронных двигателей // Вісник
Кременчуцького державного політехнічного університету
імені М. Остроградського. – 2008. – №3(50), ч.2. – С. 68-72.
5. Пат. 88527 U Україна. МПК G01R 31/34 (2006.1). Спосіб
визначення та прогнозування показників надійності
електричних машин / О.О. Сьомка, В.В. Прус, – №05385631;
Заявлено 12.08.2013; Опубл. 25.03.2014. Бюл. №6. – 4 с.
6. Сёмка
А.А.
Разработка
модели
надежности,
учитывающей изменение состояния конструктивных узлов
электрической машины // Зб. наук. праць Х Міжн. наук.техн. конф. молодих учених і спеціалістів. – Кременчук. –
28-29 березня 2012. – С. 358-359.
REFERENCES
1. Zakladnyi O.M., Zakladnyi O.O. Universal diagnostic complex for electric motors rapid test. Informatsiinyi zbirnyk
«Promyslova elektroenerhetyka ta elektrotekhnika» Promelektro
– Informational collected papers «Promyslova electroenergetyka ta elektrotekhnyka» Promelektro, 2007, no.4, pp. 35-39.
(Ukr).
2. Prus V.V., Kolotylo І.А., Ugarov А.V. Computer-aided complex for post-repair test of induction motors with change of properties of stator cores. Visnyk Kremenchutskoho derzhavnoho
politekhnichnoho universytetu – Transactions of Kremenchuk State
Polytechnic University, 2005, no.3(32), pp. 184-186. (Ukr).
3. Barkov А.V., Barkova N.А., Borisov А.А. Vibracionnaja
diagnostika jelektricheskih mashin v ustanovivshihsja rezhimah
raboty: metodicheskie ukazanija [Vibration diagnostics of electric machines in steady states of operation: manual]. St. Petersburg, North-West training center Publ., 2006. 36 p. (Rus).
4. Prus V.V., Zagirnyak М.V., Kolotylo І.А. Determination of
the maximum temperature of stator winding of repaired induction
motors. Visnyk Kremenchutskoho derzhavnoho politekhnichnoho
universytetu – Transactions of Kremenchuk State Polytechnic
University, 2008, no.3(50), part 2, pp. 68-72. (Rus).
5. Somka О.О., Prus V.V. Sposib vyznachennia ta prohnozuvannia pokaznykiv nadiinosti elektrychnykh mashyn [Method of
determination and forecasting of the indices of electric machines
reliability]. Patent UA, no.88527, 2014. (Ukr).
6. Somka O.O. Development of reliability model taking into
account the change of the state of electric machine structural
units. Zbirnyk naukovykh prats X Mizhn. nauk.-tekhn. konf. molodykh uchenykh i spetsialistiv [Conf. proceedings of the 10th
Int. conf. of students and young researches]. Kremenchuk, 2012,
pp. 358-359. (Rus).
Надійшла (received) 30.01.2015
Сьомка Олександр Олександрович1, аспірант,
Прус В'ячеслав В'ячеславович1, к.т.н., доц.,
1 Кременчуцький національний університет
імені Михайла Остроградського,
39600, Кременчук, вул. Першотравнева, 20,
тел/phone +38 0536 743245, e-mail: oleksandrsmk@gmail.com
O.О. Somka1, V.V. Prus1
1 Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University,
20, Pershotravneva Str., Kremenchuk, Poltava region, 39600, Ukraine.
A computerized diagnostic complex for reliability testing
of electric machines.
Purpose. To develop a diagnostic complex meeting the criteria
and requirements for carrying out accelerated reliability test and
realizing the basic modes of electric machines operation and performance of the posed problems necessary in the process of such
test. Methodology. To determine and forecast the indices of electric machines reliability in accordance with the statistic data of
repair plants we have conditionally divided them into structural
parts that are most likely to fail. We have preliminarily assessed
the state of each of these parts, which includes revelation of faults
and deviations of technical and geometric parameters. We have
determined the analyzed electric machine controlled parameters
used for assessment of quantitative characteristics of reliability of
these parts and electric machines on the whole. Results. As a
result of the research, we have substantiated the structure of a
computerized complex for electric machines reliability test. It
allows us to change thermal and vibration actions without violation of the physics of the processes of aging and wearing of the
basic structural parts and elements material. The above mentioned makes it possible to considerably reduce time spent on
carrying out electric machines reliability tests and improve trustworthiness of the data obtained as a result of their performance.
Originality. A special feature of determination of the controlled
parameters consists in removal of vibration components in the
idle mode and after disconnection of the analyzed electric machine from the power supply with the aim of singling out the vibration electromagnetic component, fixing the degree of sparking
and bend of the shaft by means of phototechnique and local determination of structural parts temperature provided by corresponding location of thermal sensors. Practical value. We have
offered a scheme of location of thermal and vibration sensors,
which allows improvement of parameters measuring accuracy due
to determination of the spatial vector of vibration and local temperatures of structural parts. References 6, figures 5.
Key words: electric machine, reliability, temperature,
vibration parameters.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Випробування та контроль пристроїв заземлення
електроустановок. Типова інструкція. СОУ 31.2-2167768119:2009 – [Чинний від 2010-03-29]. – К.: Мінпаливенерго
України, 2010. – 54 с. – (Національний стандарт України).
2. Колиушко Г.М., Колиушко Д.Г., Руденко С.С. К вопросу
повышения точности расчета нормируемых параметров
заземляющих устройств действующих электроустановок //
Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – №4. – С. 65-70.
3. Коструба С.И. Измерение электрических параметров
земли и заземляющих устройств. – М.: Энергоатомиздат,
1983. – 168 с.
4. Колиушко Д.Г., Руденко С.С. Математическая модель
заземляющего устройства энергообъекта при наличии
подстилающего слоя // Электронное моделирование. – 2014.
– Т.36. – №2. – С. 89-97.
5. Пєтков О.О., Коліушко Д.Г., Лінк І.Ю. Визначення
параметрів двошарової моделі ґрунту за результатами
вертикального електричного зондування, проведеного в районі
розташування підстанцій // Електрифікація та автоматизація
сільського господарства. – 2004. – №2(7). – С. 3-11.
REFERENCES
1. SOU 31.2-21677681-19:2009. Viprobuvannya ta kontrol'
prystroyiv zazemlennya elektroustanovok. Tipova іnstruktsіya.
[SOU 31.2-21677681-19:2009. Test and control devices, electrical grounding. Standard instruction]. Kyiv, Mіnenergovugіllya
Ukrayiny Publ., 2010. 54 p. (Ukr).
2. Koliushko G.M., Koliushko D.G., Rudenko S.S. On the problem of increasing computation accuracy for rated parameters of
active electrical installation ground grids. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics,
2014, no.4, pp. 65-70. (Rus).
3. Kostruba S.I. Izmerenie elektricheskikh parametrov zemli i
zazemlyayushchikh ustroistv [Measurement of electrical parameters of the earth and ground grids]. Moscow, Energoatomizdat
Publ., 1983. 168 p. (Rus).
4. Koliushko D.G., Rudenko S.S. Mathematical model of
grounding connection of a power plant with under layer. Elektronnoe modelirovanie – Electronic modeling, 2014, vol.36,
no.2, pp. 89-97. (Rus).
5. Petkov A.A., Koliushko D.G., Link I.Y. Determination of
parameters two-layer model of ground on the results for the
vertical electric sounding conducted in the vicinity of substation.
ElektrifIkatsIya ta avtomatizatsIya silskogo gospodarstva –
Electrification and automation of agriculture, 2004, no.2(7),
pp. 3-11. (Ukr).
Поступила (received) 12.02.2015
Колиушко Денис Георгиевич1, к.т.н., с.н.с.,
Руденко Сергей Сергеевич1, аспирант, м.н.c.,
Колиушко Георгий Михайлович1, к.т.н., в.н.с.,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
e-mail: nio5_molniya@ukr.net
D.G. Koliushko1, S.S. Rudenko1, G.M. Koliushko1
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Analysis of electrophysical characteristics of grounds
in the vicinity electrical substation of Ukraine.
Purpose. Definition of the direction for further research to improve accuracy of the calculation of rated parameters of ground
grids based on the analysis of statistical databases of electrophysical characteristics of the soil. Methodology. To solve this
problem we compiled the statistical base of soil of Ukraine in the
location of electrical substation, we performed the statistical
analysis for the number of layers of geoelectric structure, and
electrical characteristics. In the experiments implemented the
comparing of accuracy calculation of the most typical three-layer
soil in the Ukraine, by the new three-layer model of ground grids
and the equivalent two-layer model, which used previously.
Results. On the results of analysis the ranges of the electrical
resistivity and statistical distribution for electro-physical characteristics of the soil are determined. The resulting distributions
allow to develop criteria for instruments, installations and means
of interpretation during the sounding of soil, as well as the requirements for mathematical models of ground grids. It was found
that the most typical for places of locations the electrical substations in Ukraine are three-layer geoelectric structures. In the
paper the statistical distribution for three-layer soil by type (Q, K,
H, A) are described. The results of numerical experiments show
that the use of methods to simplify of the multilayers soil does not
allow the calculation of grounding grids with high accuracy. In
the work recommendations for applicability the method equivalenting depending on the type of geoelectric structure are devel-
oped. Originality. For the first time, we obtained the statistical
distribution of stratification of the soil in the location of power
plant in Ukraine, determined the accuracy of the method to simplify a multi-layer soil in determining the rated parameters of
grounding grids. In the paper the necessity to develop a mathematical model of the grounding device located in the three-layer
soil is shown, as well as a new installation of soil sounding, which
allows to increase the depth of sounding and new means of interpreting the results of sounding Wenner installing a four-layers
geoelectric structure. Practical value The resulting recommendations for the applicability of equivalenting of multilayer soil, as
well as research in specific work areas would help to reduce costs
on materials and labours during the modernization and upgrade
of grounding devices, moreover it will increase the electrical safety and reliable operation of electrical substation. Reference 5,
tables 4, figures 7.
Key words: three-layer geoelectric structure, vertical
electrical sounding, ground grids, soil, substation.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Лозинський А.О., Копчак Б.Л., Бушер В.В. Системи
керування електропобутовими приладами: Навч. посібник. –
Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2010. – 304 с.
2. Белоусов
А.А.,
Саликов
М.П.
Повышение
энергоэффективности однофазного асинхронного двигателя
с отключаемой пусковой обмоткой // Вестник ОГУ. – 2013.
– №1(150). – С. 171-175.
3. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах
электроснабжения промпредприятий. 4-е изд., перераб. и
доп. – М.: Энергоатомиздат, 2000. – 331 с.
4. Барутсков И.Б., Вдовенко С.А., Цыганков Е.В.
Гармонические искажения при работе преобразователей
частоты // Главный энергетик. – 2011. – №6. – С. 5-15.
5. Collombet C., Lupin J.M., Schonek J. Harmonic disturbances in networks, and their treatment // Schneider Electric
Technical collection. Cahier technique. – 2000. – no.152. – 29 р.
6. Чернобровов Н.А., Семенов В.А. Релейная защита
энергетических систем: Учеб. пособие для техникумов. –
М.: Энергоатомиздат, 1998. – 800 с.
7. ГОСТ
Р
51677-2000.
Машины
электрические
асинхронные мощностью от 1 до 400 кВт включительно.
Двигатели. Показатели энергоэффективности. – Введ. 200107-01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. – III, 4 с.
8. Кобозєв О.С., Середа О.Г., Моргун В.В. Визначення
діючих значень періодичного несинусоїдального струму i
його непарних гармонік за дискретними значеннями
безперервної залежності струму у часі // Електротехніка і
електромеханіка. – 2012. – №5. – C. 21-26.
9. Басараб М.А., Зелкин Е.Г., Кравченко В.Ф., Яковлев В.П.
Цифровая обработка сигналов на основе теоремы УиттекераКотельникова-Шеннона. – М.: Радиотехника, 2004. – 72 с.
10. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость
технических средств электромагнитная. Нормы качества
электрической энергии в системах электроснабжения
общего назначения. – Введ. 1999-01-01. – Минск: ИПК
Издательство стандартов, 1998. – III, 32 с.
REFERENCES
1. Lozyns'kyj A.O., Kopchak B.L., Busher V.V. Systemy
keruvannja elektropobutovymy pryladamy [Control systems of
electrical household appliances]. Lviv, Lviv Polytechnic National University Publ., 2010. 304 p. (Ukr).
2. Belousov A.A., Salikov M.P. Increase of power efficiency of
the single-phase asynchronous engine with the disconnected starting winding. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta – Vestnik of OSU, 2013, no.1(150), pp. 171-175, (Rus).
3. Zhezhelenko I.V. Vysshie garmoniki v sistemakh elektrosnabzheniia prompredpriiatii [Higher harmonics in power systems, industrial enterprises]. Moscow, Energoatomizdat Publ.,
2000. 331 p. (Rus).
4. Barutskov I.B., Vdovenko S.A., Tsygankov E.V. Harmonic
distortion at the frequency converter. Glavnyi energetic – Chief
Power Engineer, 2011, no.6, pp. 5-15. (Rus).
5. Collombet C., Lupin J.M., Schonek J. Harmonic disturbances in networks, and their treatment, Schneider Electric Technical collection, Cahier technique, 2000, no.152, 29 р.
6. Chernobrovov N.A., Semenov V.A. Releinaya zaschita energeticheskih sistem: Ucheb. posobie dlya tehnikumov [Power
systems relay protection: Textbook for technical], Moscow,
Energoatomizdat Publ., 1998, 800 p. (Rus).
7. GOST R 51677-2000. Mashiny elektricheskie asinhronnye
moschnost'yu ot 1 do 400 kW vklyuchitel'no. Dvigateli. Pokazateli energoeffektivnosti [State Standard R 51677-2000. Induction electric machines ranging from 1 to 400 kW. Motors. Energy efficiency indicators]. Moscow, IPK Standards Publ., 2001. 7
p. (Rus).
8. Kobozev A.S., Sereda O.G. Morgun V.V. Determination of
effective values of periodic nonsinusoidal current and its odd
harmonics through discrete values of continuous time dependence
of the current. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2012, no.5, pp. 21-26. (Ukr).
9. Basarab M.A., Zelkin E.G., Kravchenko V.F., Yakovlev
V.P. Cifrovaya obrabotka signalov na osnove teoremy Uittekera-Kotel'nikova-Shennona [Digital signal processing based
on the Whittaker-Kotelnikov-Shannon theorem]. Moscow, Radio Engineering Publ., 2004. 72 p. (Rus).
10. GOST 13109-97. Elektricheskaya energiya. Sovmestimost'
tehnicheskih sredstv elektromagnitnaya. Normy kachestva elektricheskoi energii v sistemah elektrosnabzheniya obschego
naznacheniya [State Standard 13109-97. Electrical energy.
Technical equipment electromagnetic compatibility. Quality
standards for electrical energy in general use power systems].
Minsk, IPK Standards Publ., 1998. 35 p. (Rus).
Надійшла (received) 17.02.2015
Середа Олександр Григорович1, к.т.н., доц.,
Варшамова Ірина Сергіївна1, асистент,
1 Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут»,
61002, Харків, вул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076864,
e-mail: lexus_suba@mail.ru, varshamova_i@rambler.ru
O.G. Sereda1, I.S. Varshamova1
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Protection of household appliances induction motors against
overcurrent taking into account nonlinear distortion of
phase current.
Purpose. Theoretical justification and engineering of induction
motors heat protection method from overload currents taking
into account nonlinear distortion of the phase current and implementation as a microprocessor device functioning algorithm.
Methodology. To solve the problem used the theory of the representing complex harmonic oscillations analog signals expansion
into the oscillation spectrum forming elementary harmonic
components in order to compare their properties by applying the
theory of discrete signals and systems, as well as methods of
spectral analysis and discrete signals filtering. The harmonic
analysis versatility is that any periodic signal may be synthesized from harmonic oscillation of certain amplitude, frequency
and initial phase. A mathematical model for determining the
phase current harmonic content of power supply networks with
isolated neutral and non-linear loads types and, as a consequence, the distortion of sinusoidal phase current change is
developed by multiplying the analog current in time dependency
on the grate delta-function with different sampling intervals, in
which the use of simple and widely used in relay protection
units, in particular electronic overcurrent relays, mathematical
operations of integration squares instantaneous current allows
the most in harmony with the mathematical tools to build other
network protection types. Findings. The necessity to increase
the sensitivity of the induction motors heat protection from overload currents taking into account nonlinear distortion of the
phase currents is proved. By nonlinear distortion harmonic
analysis of the phase currents the motor protection reliability
increasing provided by taking into account the higher harmonic
components of the phase currents, which causes to additional
losses and heating of the stator winding. It uses the simplest and
widely used in protective relaying mathematical apparatus determining of most significant higher harmonics currents RMS.
Originality. A possibility of extending the implemented protection list of electronic overcurrent relays based on the digital
processing of signals from the current sensors is theoretical
research by the harmonious analysis of phase current spectrum
with the nonlinear distortions presence. A new technical solution is proposed that allows in online sliding monitoring mode
to form response time of electronic overcurrent relays for reliable protection of induction motors from overload currents taking
into account nonlinear distortion of the phase current. Practical
value. A microprocessor protection functioning algorithm of
induction motors is designed against impermissible heating coils
with overload currents taking into account nonlinear distortion
of the phase current. References 10, figures 4.
Key words: induction motors, microprocessor protection,
electronic overcurrent relay.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гусев С.А. Очерки по истории развития электрических
машин. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1955. – 215 с.
2. Казанский В.М. Кризис и перспективы развития малых
асинхронных двигателей // Электричество. – 1996. – №8. –
С. 37-42.
3. Паластин Л.М. Электрические машины автономных
источников питания. – М.: Энергия, 1972. – 464 с.
4. Игнатов В.А., Вильданов К.Я. Торцевые асинхронные
электродвигатели интегрального изготовления. – М.:
Энергоатомиздат, 1988. – 304 с.
5. Ставинский А.А., Забора И.Г. Усовершенствование
оборудования
водолазных
комплексов
на
основе
специальных исполнений электромеханических устройств //
Проблеми автоматики та електрообладнання транспортних
засобів: Матеріали Всеукраїнської наук.-техн. конф. з
міжнародною участю. – Миколаїв: НУК, 2006. – С. 194-202.
6. Ставинский А.А., Григоренко Г.Г. Определение
диаметров активных частей торцевых электрических машин
с учетом сил одностороннего магнитного притяжения //
Электромашиностроение и электрооборудование. Респ.
межвед. науч.-техн. сборник. – 1979. – №28. – С. 80-85.
7. Игнатов В.А., Ставинский А.А., Забора И.Г.
Исследование распределения магнитного поля в активном
объеме торцевых электрических машин с витым
магнитопроводом // Электротехника. – 1983. – №8. – С. 2730.
8. Игнатов В.А., Забора И.Г., Ставинский А.А.
Использование
активного
объема
и
расчет
намагничивающего тока торцевых асинхронных машин //
Электричество. – 1983. – №8. – С. 68-70.
9. Игнатов В.А., Ставинский А.А. Зависимости техникоэкономических показателей
торцевых асинхронных
двигателей от соотношения диаметров активных частей //
Электричество. – 1984. – №6. – С. 28-34.
10. А.с. 669454 СССР, МКИ2 НО2К9/04, НО2К5/16.
Электрическая торцевая машина / А.А.Ставинский (СССР). –
№ 2561759/24 – 07; Заявл. 02.01.78; Опубл. 25.06.79, Бюл. №
23.
11. А.с. 788275 СССР, МКИ3 НО2К1/06. Статор торцевой
электрической машины / А.А.Ставинский (СССР). – №
2739200/24 – 07; Заявл. 22.02.79; Опубл. 15.12.80, Бюл. № 46.
12. А.с. 936225 СССР, МКИ3 НО2К1/06. Электрическая
торцевая машина / А.А.Ставинский (СССР). – № 2930999/24
– 07; Заявл. 26.05.80; Опубл. 15.06.82, Бюл. № 22.
13. Пашков Н.И. Торцевые асинхронные двигатели малой
мощности
меньшей
материалои
трудоемкости
изготовления // Электротехника. – 2007. – №7. – С. 8-16.
14. Ставинский А.А., Пальчиков О.О. Использование метода
относительных коэффициентов показателей технического
уровня в решении задач оптимизации асинхронных двигателей
// Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – №5. – С. 37-44.
15. Ставинский А.А., Ставинский Р.А., Авдеева Е.А.
Оптимизационный
сравнительный
анализ
структур
статических электромагнитных систем. Ч. 1. Варианты и
метод оценки преобразований // Электричество. – 2014. –
№9. – С. 34-43.
16. Домбровский В.В., Зайчик В.М. Асинхронные машины:
теория, расчет, элементы проектирования // Л.:
Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 368 с.
REFERENCES
1. Gusev S.A. Ocherki po istorii razvitiia elektricheskikh
mashin [Essays on the history of the development of electrical
machines]. Moscow, Leningrad, Gosenergoizdat Publ., 1955.
215 p. (Rus).
2. Kazanskii V.M. Crisis and prospects for the development of
small induction motors. Electrichestvo – Electricity, 1996, no.8,
pp. 37-42. (Rus).
3. Palastin L.M. Elektricheskie mashiny avtonomnykh istochnikov pitaniia [Electric machines of independent power supply].
Moscow, Energiya Publ., 1972. 464 p. (Rus).
4. Ignatov V.A., Vil'danov K.Ia. Tortsevye asinkhronnye elektrodvigateli integral'nogo izgotovleniia [Axial field induction
integrated manufacturing motors]. Moscow, Energoatomizdat
Publ., 1988. 304 p. (Rus).
5. Stavinskii A.A., Zabora I.G. Improvement of equipment
diving systems based on special designs of electromechanical
devices. Problemi avtomatiki ta elektroobladnannia transportnikh zasobіv: Materіali Vseukraїns'koї nauk.-tekhn. konf. z
mіzhnarodnoiu uchastiu [Abstracts of Int. Sci.-Pract. Conf.
«Problems of the automatics and the electrical equipment of
vehicles»]. Mykolaiv, NUS, 2006, pp. 194-202. (Rus).
6. Stavinskii A.A., Grigorenko G.G. Determination of the active parts diameter of axial electrical machines with considering
unilateral magnetic attraction forces. Elektromashinostroenie i
elektrooborudovanie. Resp. mezhved. nauch.-tekhn. sbornik –
Electrical machine-building and electrical equipment. Republican interdepartmental scientific-technical collection, 1979,
vol.28, pp. 80-85. (Rus).
7. Ignatov V.A., Stavinskii A.A., Zabora I.G. Investigation of
the distribution of the magnetic field in the active volume of axial
electrical machines with the wound magnetic core. Elektrotekhnika – Electrical Engineering, 1983, no.8, pp. 27-30. (Rus).
8. Ignatov V.A., Zabora I.G., Stavinskii A.A. Using the active
volume and the calculation of the magnetizing current of axial
induction machines. Electrichestvo – Electricity, 1983, no.8, pp.
68-70. (Rus).
9. Ignatov V.A., Stavinskii A.A. Dependence of technical and
economic indications of axial induction motors on the ratio of
the active parts diameter. Electrichestvo – Electricity, 1984,
no.6, pp. 28-34. (Rus).
10. Stavinskii A.A. Elektricheskaia tortsevaia mashina [Axial
field electrical machine]. Inventor's certificate of USSR,
no.669454, 1979. (Rus).
11. Stavinskii A.A. Stator tortsevоi elektricheskoi mashiny [Stator of the axial field electrical machine]. Inventor's certificate of
USSR, no.788275, 1980. (Rus).
12. Stavinskii A.A. Elektricheskaia tortsevaia mashina [Axial
field electrical machine]. Inventor's certificate of USSR,
no.936225, 1982. (Rus).
13. Pashkov N.I. Axial induction motors of the low power and
the less material and the labor input of manufacturing. Elektrotekhnika – Electrical Engineering, 2007, no.7, pp. 8-16.
(Rus).
14. Stavinskii A.A., Palchykov O.O. Application of a relative
technical level index method to induction motor optimization
problems. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.5, pp. 37-44. (Rus).
15. Stavinskii A.A., Stavinskii R.A., Avdeeva E.A. Optimizational comparative analysis of structures static electromagnetic
systems P.1 Variants and method of estimate transformations.
Electrichestvo – Electricity, 2014, no.9, pp. 34-43. (Rus).
16. Dombrovskii V.V., Zaichik V.M. Asinkhronnye mashiny:
teoriia, raschet, elementy proektirovaniia [Asynchronous machines: theory, calculation, design elements]. Leningrad, Energoatomizdat. Publ., 1990. 368 p. (Rus).
Поступила (received) 21.01.2015
Ставинский Андрей Андреевич1, д.т.н., проф.,
Пальчиков Олег Олегович1, аспирант,
1 Национальный университет кораблестроения
имени адмирала Макарова,
54025, Николаев, пр. Героев Cталинграда, 9,
тел/phone +38 0512 399453, e-mail: ole2013hulk@yandex.ua
А.А. Stavinskii1, О.О. Palchykov1
1 Admiral Makarov National University of Shipbuilding,
9, Geroyev Stalingrada Ave., Mykolaiv, 54025, Ukraine.
Comparative analysis of weight and cost indications
of induction motors with cylindrical and axial air gaps.
Purpose. To find the analytical expressions of determining the
optimum geometric dimensions by criteria of the weight minimum
and the cost minimum of axial field squirrel-cage induction motors
and to compare traditional and axial field motors. Methodology.
We have applied the adapted method of the relative indications of
the technical level with relative controlled variables. We have used
the approximation of the experimental dependence of the distribution of the induction in the air gap and the integral averaging of
the electromagnetic characteristics. Results. We have developed
the mathematical model for determining the optimum geometric
dimensions by criteria of the weight minimum and the cost minimum of the active part of axial field squirrel-cage induction motors
taking into account the radial distribution of the induction in the
air gap and teeth. We have considered the comparative analysis of
the indications of the weight and the cost of traditional and axial
designs of electromagnetic equivalent motors. Originality. For the
first time we have created the relative units mathematical model of
the weight and the cost of the active part of axial field squirrelcage induction motors with the uneven distribution of the magnetic
flux in the core and investigated the effect of the geometric relationships on the materials consumption and cost of axial field motors. Practical value. Based on the superior parametric compatibility and the high material savings of axial motors the expediency
of replacing traditional induction motors to axial field induction
motors has been proved in the special transport drives. Also obtained by simulation optimal geometric relationships of the magnetic circuit can be used in the manufacture and design of axial
motors by criteria of the weight minimum and the cost minimum.
References 16, tables 2, figures 6.
Key words: indications of the technical level, optimum
geometric dimensions, traditional and axial field motors.
4-2015
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике. Часть 26: Три портрета всемирно
известных математиков Харьковщины // Електротехніка і
електромеханіка. − 2015.− №3.− С. 3-13.
2. http://gazeta.zn.ua/SCIENCE/abstraktnyy_mir_v_realnos
ti.html.
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ахиезер,_Наум_Ильич.
4. http://easymath.com.ua/greatmathone.
5. http://kharkov.vbelous.net/politex1/ahiezer.htm.
6. Крейн М.Г., Левин Б.Я. Наум Ильич Ахиезер (к
шестидесятилетию со дня рождения) // Успехи
математических наук. − 1961. − т.16. − вып. 4 (100). − С.
223-234.
7. http://pomnipro.ru/memorypage12627/biography.
8. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 1. − Х.:
НТМТ, 2011. − 311 с.
9. http://timeua.info/040311/36156.html.
10. https://ru.wikipedia.org/wiki/Ахиезер,_Александр_Ильич.
11. Ахиезер Н.И. Лекции по вариационному исчислению. −
М.: Гостехиздат, 1955. − 248 с.
12. Ахиезер Н.И. Лекции по теории аппроксимаций. − М.:
Наука, 1965. − 407 с.
13. Ахиезер Н.И, Глазман И.М. Теория линейных операторов
в гильбертовом пространстве. − М.: Наука, 1966. − 543 с.
14. Ахиезер Н.И. Элементы теории эллиптических
функций. − М.: Наука, 1970. − 304 с.
15. Ахиезер
Н.И.
Лекции
об
интегральных
преобразованиях. − Х.: Вища школа, 1984. − 120 с.
16. Ахиезер Н.И. Избранные труды по теории функций и
математической физике. В 2-x т. − Х.: Акта, 2001. − 786 с.
17. Марченко В.А. Наум Ильич Ахиезер // Universitates.
Наука и просвещение. − 2001. − №3. − С. 42-46.
18. Рофе-Бекетов Ф.С. Мои воспоминания о Науме Ильиче
Ахиезере // Universitates. Вершины. − 2011. − №1. − С. 50-56.
19. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов.
– М.: Русские словари, 2004. – 957 с.
REFERENCES
1. Baranov M.I. An anthology of the distinguished achievements in science and technique. Part 26: Three portraits of
worldwide known mathematicians of Kharkov region. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka − Electrical engineering &
electromechanics, 2015, no.3, pp. 3-13. (Rus).
2. Available at: http://gazeta.zn.ua/SCIENCE/abstraktnyy_
mir_v_realnosti.html. (accessed 21 May 2012). (Rus).
3. Akhiezer Naum Il'ich (Akhiezer Naum Il'ich) Available at:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Akhiezer,_Naum_Il'ich (accessed 15
June 2012). (Rus).
4. Available at: http://easymath.com.ua/greatmathone (accessed 10 April 2014). (Rus).
5. Available
at:
http://kharkov.vbelous.net/
politex1/ahiezer.htm (accessed 12 May 2011). (Rus).
6. Krein M.G., Levin B.J. Naum Il'ich Akhiezer (on his 60th
birthday). Uspehi matematicheskih nauk − Successes of mathematical sciences, 1961, vol.16, no.4 (100), pp. 223-234. (Rus).
7. Available
at:
http://pomnipro.ru/memorypage12627/biography (accessed 23
July 2013). (Rus).
8. Baranov M.I. Antologiia vydaiushchikhsia dostizhenii v nauke
i tekhnike: Monografiia v 2-kh tomakh. Tom 1. [An anthology of
outstanding achievements in science and technology: Monographs
in 2 vols. Vol.1]. Kharkov, NTMT Publ., 2011. 311 p. (Rus).
9. Available at: http://timeua.info/040311/36156.html (accessed 18 September 2013). (Rus).
10. Akhiezer Aleksandr Il'ich (Akhiezer Aleksandr Il'ich) Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Akhiezer,_Aleksandr_Il'ich
(accessed 15 June 2012). (Rus).
11. Akhiezer N.I. Lektsii po variatsionnomu ischisleniiu [Lectures on the calculus of variations]. Moscow, Gostekhizdat
Publ., 1955. 248 p. (Rus).
12. Akhiezer N.I. Lektsii po teorii approksimatsii [Lectures on
the theory of approximations]. Moscow, Nauka Publ., 1965. 407
p. (Rus).
13. Akhiezer N.I, Glazman I.M. Teoriia lineinykh operatorov v
gil'bertovom prostranstve [Theory of linear operators in Hilbert
space]. Moscow, Nauka Publ., 1966. 543 p. (Rus).
14. Akhiezer N.I. Elementy teorii ellipticheskikh funktsii [Elements of the theory of elliptic functions]. Moscow, Nauka Publ.,
1970. 304 p. (Rus).
15. Akhiezer N.I. Lektsii ob integral'nykh preobrazovaniiakh
[Lectures on integral transforms]. Kharkov, Vyshcha shkola
Publ., 1984. 120 p. (Rus).
16. Akhiezer N.I. Izbrannye trudy po teorii funktsii i
matematicheskoi fizike. V 2 tomah [Selected papers on the theory of functions and mathematical physics. In 2 volumes]. Kharkov, Akta Publ., 2001. 786 p. (Rus).
17. Marchenko V.A. Naum Il'ich Akhiezer. Universitates. Nauka i prosveshhenie − Universitates. Science and education,
2001, no.3, pp .42-46. (Rus).
18. Rofe-Beketov F.S. My memories of Naum Il'ich Akhiezer.
Universitates. Vershiny − Universitates. Tops, 2011, no.1, pp.
50-56. (Rus).
19. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov [Large
illustrated dictionary of foreign words]. Moscow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. (Rus).
Поступила (received) 09.04.2015
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., гл.н.с.,
НИПКИ «Молния»
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute «Molniya»
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
An anthology of the distinguished achievements in science
and technique. Part 27: Portrait of the Kharkov
mathematician Naum Il'ich Akhiezer.
Purpose. Description in brief of basic scientific achievements,
features of personality and way of life of the known Kharkov
mathematician Akhiezer N.I. Methodology. Existent scientific
approaches for treatment and systematization of mathematical
knowledges. Methods of historical method at research of development in society of such sections of mathematics as a theory of functions, functional analysis and integral equations.
Results. Short information is presented about the basic creative and vital stages, and also fundamental scientific achievements indicated prominent mathematicians of the 20-th century. Some personal qualities of this remarkable Kharkov mathematician, leaving about itself kind memory for thankful descendants are described. Originality. First a scientistelectrophysicist for the wide circle of readers imagined a short
scientifically-historical essay on the known mathematician of
contemporaneity, being based on his scientific labours and
published materials about him. Practical value. Scientific
popularization of the known Kharkov mathematician and his
achievements in the area of theory of functions and mathematical physics. Next philosophical reminder a wide reader on the
example of life and prominent scientific results of labour of
one known human personality about incessant in society connection of times and generations. References 19, figures 1.
Key words: history, mathematics, Kharkov region,
distinguished scientific achievements.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Proceedings of the 1st International Conference on High
Speed Metal Forming. (ICHSF 2004). March 31/April 1, 2004.
Dortmund, Germany.
2. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Бажинов А.В.,
Магнитно-импульсные методы и системы для притяжения
тонкостенных листовых металлов // Труды межд. научн.техн. конф. «Магнитно-импульсная обработка металлов.
Пути совершенствования и развития». Самара, 18-19
сентября 2007. – С. 3-13.
3. Yuriy V. Batygin, Sergey F. Golovashchenko, Andrey V.
Gnatov. Pulsed electromagnetic attraction of sheet metals – fundamentals and perspective applications // Journal of Materials
Processing Technology. – 2013. – vol.213. – no.3. – pp. 444-452.
4. US Patent no.4,986,102, Hendrickson et al. (The Boeing
Company, 1991).
5. Волонцевич Д.О., Барбашова М.В., Радченко Е.С. Расчёт
полей в комбинированных индукторных системах –
инструментах
рихтовки
металлических
покрытий
автомобильных
кузовов
//
Електротехніка
і
електромеханіка. – 2015. – №3 – С. 55-58.
6. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т.,
Импульсные магнитные поля для прогрессивных
технологий. Том 1. Издание второе, переработанное и
дополненное. Под общей ред. д.т.н., проф. Батыгина Ю. В. –
Х.: МОСТ-Торнадо, 2003. – 284 с.
REFERENCES
1. Proceedings of the 1st International Conference on High
Speed Metal Forming. (ICHSF 2004). March 31/April 1, 2004.
Dortmund, Germany.
2. Batygin Yu.V., Lavinskiy V.I., Bazhinov A.V. Magnetic
pulsed methods and systems for attraction of thin sheet metal.
Trudy mezhd. nauchn.-tekhn. konf. «Magnitno-impul'snaya
obrabotka metallov. Puti sovershenstvovaniya i razvitiya» [Proceedings of Int. Sci.-Tech. Conf. «Magnetic pulsed treatment of
metals. Ways to improve and develop»]. Samara (Russia), 18-19
September, 2007, pp. 3-13. (Rus).
3. Yuriy V. Batygin, Sergey F. Golovashchenko, Andrey V.
Gnatov. Pulsed electromagnetic attraction of sheet metals –
fundamentals and perspective applications. Journal of Materials
Processing Technology, 2013, vol.213, no.3, pp. 444-452.
doi: 10.1016/j.jmatprotec.2012.10.003.
4. Hendrickson et al. (The Boeing Company). Patent US,
no.4.986.102, 1991.
5. Voloncevich D.O., Barbashova M.V., Radchenko E.S. Calculation of fields in a combined inductor system as a tools of
straightening of metal coating of car body. Elektrotekhnіka і
elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics,
2015, no.3, pp. 55-58. (Rus).
6. Batygin Yu.V., Lavinskiy V.I., Khimenko L.T. Impul'snyye
magnitnyye polya dlya progressivnykh tekhnologiy. Tom 1. Izdaniye vtoroye, pererabotannoye i dopolnennoye. [Pulsed magnetic fields for advanced technologies. Vol.1. 2nd edition, revised and enlarged.] Kharkov, MOST-Tornado Publ., 2003.
284 p. (Rus).
Поступила (received) 28.04.2015
Волонцевич Дмитрий Олегович1, д.т.н., проф.,
Барбашова Марина Викторовна2, ассистент,
Cабокарь Олег Сергеевич 2, студент,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21, e-mail: vdo@kpi.kharkov.ua
2 Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
e-mail: barbashova1987@gmail.com
D.O. Voloncevich1, M.V.Barbashova2, O. S. Sabokar2
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
Analysis of electromagnetic process in combined inductor
systems, as tools for straightening of modern car.
The field in combined inductor systems exists only over workpiece, it occurs at only a low-frequency circular magnetic field.
In this paper electromagnetic processes in tools of the magnetic
pulse attraction (the combined inductor systems) are analyzed.
Investigation based on numerical estimations, using previously
obtained analytical relations for the excited fields and forces.
Calculations are necessary for the successful implementation of
straightening metal coatings bodies car. A distribution of relative intensity of magnetic fields to surfaces of sheet workpiece in
the centre of a working zone is obtained. The distribution of
amplitude tangential component intensity of resulting magnetic
field of the surface of sheet metal along the centre of a rectangular coil is received. Feature of the combined induction system is
non-uniformly distributed forces of attraction in the work area.
The results showed that the calculated working area on the outer surface of sheet workpiece magnetic field strength will be less
than 5% of the field strength of a circular low-frequency source.
Calculations have shown the effectiveness of the proposed instrument magnetic pulse straightening metal coating bodies car.
The actual amplitude of distributed attraction forces are ~ 7.7
MPa. References 6, figures 5.
Key words: combined inductor system, external straightening,
low-frequency magnetic field.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Болюх В.Ф., Коритченко К.В. Основні напрямки
розвитку електромеханічних імпульсних прискорювачів //
Електротехніка і електромеханіка. – 2009. – №4. – С. 7-13.
2. Здор Г.Н., Мамутов А.В., Мамутов В.С., Смотраков Д.В.
Разработка эффективных технологических устройств для
магнитно-эластоимпульсной
вырубки-пробивки
тонколистовых материалов // Металлообработка. – 2001. – №2.
– С. 28-32.
3. Болюх В.Ф., Щукин И.С. Линейные индукционнодинамические преобразователи. Saarbrucken, Germany: LAP
Lambert Academic Publishing, 2014. – 496 с.
4. Угаров Г.Г., Нейман В.Ю. Тенденции развития и
применения
ручных
ударных
машин
с
электромеханическим преобразованием энергии // Известия
вузов. Электромеханика. – 2002. – №2. – С. 37-43.
5. Нейман В.Ю. Анализ процессов энергопреобразования
линейных электромагнитных машин с предварительным
аккумулированием магнитной энергии в динамических
режимах // Электротехника. – 2003. – №2. – С. 30-36.
6. Гурин А.Г., Набока Б.Г., Гладченко В.Я. Волновые
явления
в
электродинамических
излучателях
и
формирование сложных гидроакустических сигналов //
Технічна електродинаміка. – 2001. – №2. – С. 3-6.
7. Татмышевский К.В., Козлов С.А. Магнитно-импульсные
установки для испытаний изделий авиакосмической
техники на ударные воздействия // Авиакосмическое
приборостроение. – 2005. – №12. – С. 52-57.
8. Тютькин
В.А.
Магнитно-импульсный
способ
разрушения
сводов
и
очистки
технологического
оборудования от налипших материалов // Электротехника. –
2002. – №11. – С. 24-28.
9. Болюх В.Ф., Марков А.М., Лучук В.Ф., Щукин И.С.
Устройство защиты компьютерной информации от
несанкционированного доступа на основе индукционнодинамического
двигателя
//
Електротехніка
і
електромеханіка. – 2008. – №2. – С. 5-10.
10. Болюх В.Ф. Пути совершенствования линейных
электромеханических
преобразователей
импульсного
действия // Електротехніка і електромеханіка. – 2006. – №5.
– С. 14-21.
11. Болюх В.Ф., Щукин И.С. Схемно-конструктивные
совершенствования
ударных
электромеханических
преобразователей индукционного типа // Електротехніка і
електромеханіка. – 2010. – № 5. – С. 5-11.
12. Болюх В.Ф., Олексенко С.В., Щукин И.С. Влияние
параметров ферромагнитного сердечника на эффективность
индукционно-динамического двигателя // Електротехніка і
електромеханіка. – 2012. – №6. – С. 20-27.
13. Bolyukh, V.F., Vinnichenko A.I. Concept of an inductiondynamic catapult for a ballistic laser gravimeter // Measurement
Techniques. – 2014. – vol.56. – iss.10. – pp. 1098-1104.
14. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast
cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a linear induction-dynamic converter // Refrigeration
Science and Technology. – 13th International Institute of Refrigeration Conference on Cryogenics. – Prague, Czech Republic. –
April 7-11, 2014. – Code 106226. – 2014. – pp. 268-275.
15. Bolyukh V.F., Lysenko L.I., Bolyukh E.G. Parameters of highefficiency pulsed inductive electromechanical converters // Russian
Electrical Engineering. – 2004. – vol.75. – №12. – pp. 1-11.
16. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S.
High-efficiency impact electromechanical converter // Russian
electrical engineering. – 2011. – vol.82. – №2. – pp. 104-110.
REFERENCES
1. Bolyukh V.F., Korytchenko K.V. Mainstreams of development of electromechanical impulse accelerators. Elektrotekhnіka
і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2009, no.4, pp. 7-13. (Rus).
2. Zdor G.N., Mamut A.V., Mamut V.S., Smotrakov D.V. Development of effective technological devices for magnetic elastic
impulse cutting-punching thin materials. Metalloobrabotka –
Metal Processing, 2001, no.2, pp. 28-32. (Rus).
3. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. Lineinye induktsionnodinamicheskie preobrazovateli [Linear induction-dynamic converters]. Saarbrucken, Germany, LAP Lambert Academic Publ.,
2014. 496 p. (Rus).
4. Ugarov G.G., Neiman V.Y. Trends in the development and
use of hand-held drum machines with electromechanical energy
conversion. Izvestiia vuzov. Elektromekhanika – Proceedings of
the universities. Electromechanics, 2002, no.2, pp. 37-43. (Rus).
5. Neiman V.Y. Analysis of the processes of energy conversion of linear electromagnetic machines with preliminary accumulation of magnetic energy in dynamic modes. Elektrotekhnika
– Electrical Engineering, 2003, no.2, pp. 30-36. (Rus).
6. Gurin A.G., Naboka B.G., Gladchenko V.J. Wave phenomena in electromagnetic emitters and the formation of complex
acoustic signals. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2001, no.2, pp. 3-6. (Rus).
7. Tatmyshevsky K.V., Kozlov S.A. Magnetic pulse installation for testing products for aerospace shock effects. Aviakosmicheskoe priborostroenie – Aerospace Instrument, 2005,
no.12, pp. 52-57. (Rus).
8. Tyutkin V.A. Magnetic pulse method for breaking arches
and cleaning of process equipment from adhering materials.
Elektrotekhnika – Electrical Engineering, 2002, no.11,
pp. 24-28. (Rus).
9. Bolyukh V.F., Markov A.M., Luchuk V. F., Shchukin I.S.
Device for computer information security from unauthorized
access on the basis of an induction-dynamic motor. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2008, no.2, pp. 5-10. (Rus).
10. Bolyukh V.F. Ways of improvement of electromechanical
linear impulse converters. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka
– Electrical engineering & electromechanics, 2006, no.5,
pp. 14-21. (Rus).
11. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. Schematic constructive improvement of impact electromechanical induction type converters. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering
& electromechanics, 2010, no.5, pp. 5-11. (Rus).
12. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Shchukin I.S. Influence of
ferromagnetic core parameters on induction-type dynamic motor
efficiency. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.6, pp. 20-27. (Rus).
13. Bolyukh, V.F., Vinnichenko A.I. Concept of an inductiondynamic catapult for a ballistic laser gravimeter. Measurement
Techniques, 2014, vol.56, iss.10, pp. 1098-1104. doi:
10.1007/s11018-014-0337-z.
14. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Katkov I.I. The use of fast
cryogenic cooling and ferromagnetic core greatly increases efficiency of a linear induction-dynamic converter. Refrigeration
Science and Technology. 13th International Institute of Refrigeration Conference on Cryogenics. Prague, Czech Republic, April
7-11, 2014. Code 106226. pp. 268-275.
15. Bolyukh V.F., Lysenko L.I., Bolyukh E.G. Parameters of highefficiency pulsed inductive electromechanical converters. Russian
Electrical Engineering, 2004, vol.75, no.12, pp. 1-11.
16. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S.
High-efficiency impact electromechanical converter. Russian
electrical engineering, 2011, vol.82, no.2, pp. 104-110. doi:
10.3103/s1068371211020027.
Поступила (received) 05.02.2015
Болюх Владимир Федорович1, д.т.н., проф.,
Олексенко Сергей Владимирович1, аспирант,
Щукин Игорь Сергеевич1,2, к.т.н., доц.,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427,
e-mail: bolukh@kpi.kharkov.ua, oleksenko_sergii@mail.ru
2
ООО Фирма «ТЭТРА, Ltd»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427, e-mail: tech@tetra.kharkiv.com.ua
V.F. Bolyukh1, S.V. Oleksenko1, I.S. Schukin1,2
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 Firm Tetra, LTD,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
A comparative analysis of constructive schemes of linear
impactor electromechanical converters combined type.
The concept of linear impactor electromechanical converter
combined type with a single inductor excited by capacitive energy storage aperiodic pulse is proposed. The concept combines
induction and electromagnetic converters. For the synthesis of
the converter parameters the Monte Carlo method is used. As
the objective function is selected the maximum value of the total
pulse the electrodynamic and electromagnetic force acting on
the combined anchor. The features and characteristics of electro-magnetic field converters are identified. Considered several
of selection policies and by means of integral index identified
the most and least efficient design of the converter circuit. References 16, tables 2, figures 8.
Key words: linear impactor electromechanical converters,
induction converter, electromagnetic converter, synthesis of
the converter parameters, magnetic field, efficient des
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Енергетична стратегія Укрзалізниці на період до 2015 р.
і на перспективу до 2020 р. Затв. державною адміністрацією
залізничного транспорту України 26.11.2013 р. – К., 2013. –
104 с.
2. Корниенко В.В., Котельников А.В., Доманский В.Т.
Электрификация железных дорог. Мировые тенденции и
перспективы (Аналитический обзор). – К.: Транспорт
Украины, 2004. – 196 с.
3. Марквард
К.Г.
Электроснабжение
электрифицированных железных дорог. – М.: Транспорт,
1982. – 528 с.
4. Мамошин Р.Р. Повышение качества энергии на тяговых
подстанциях дорог переменного тока. – М.: Транспорт,
1973. – 224 с.
5. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная
мощность. Качество электроэнергии. – М.: ЭНАС, 2009. – 456
с.
6. Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г.А.
Конденсаторные
установки
электрифицированных
железных дорог. – М.: Транспорт, 1983. – 183 с.
7. Мельников Н.А. Проектирование электрической части
воздушных линий электропередачи 330 – 500 кВ / Под общ.
ред. С.С. Рокотяна. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Энергия,
1974. – 472 с.
8. Тимофеев Д.В. Режимы в электрических системах с
тяговыми нагрузками. – М.: Энергия, 1972. – 296 с.
9. Шидловский А.К., Кузнецов В.Г., Николаенко В.Г.
Оптимизация
несимметричных
режимов
систем
электроснабжения. – К.: Наукова думка, 1987. – 174 с.
10. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные
режимы электрических систем. – Иркутск: Изд-во
Иркутского ун-та, 2005. – 273 с.
11. Бардушко В.Д. Алгоритмы контроля и оптимизации
параметров системы тягового электроснабжения. – Иркутск:
ИрИИТ, 2000. – 108 с.
12. Вайнштейн Л.М., Мельников Н.А. О возможности
замены схем со взаимной индукцией эквивалентными без
взаимной индукции // Электричество. – 1965. – №5. – С. 1618.
13. Быкадоров А.Л., Доманский В.Т. Расчет системы
электроснабжения многопутных участков // Вестник
ВНИИЖТ. 1981. – №5. – С. 17-22.
14. Доманський І.В. Перспективи розвитку схемо-технічних
рішень зовнішнього електропостачання тягових підстанцій
залізниць // Вісник НТУ «ХПІ». – 2013. – №5(979). – С. 54-65.
15. Доманський И.В. Режимы работы системы тягового
электроснабжения переменного тока с устройствами
компенсации реактивной мощности // Електротехніка і
електромеханіка. – 2015. – №3. – С. 59-66.
16. Мамошин Р.Р., Зельвянский А.Я. Расчет системы
тягового электроснабжения в фазной системе координат //
Вестник ВНИИЖТ. – 1986. – №2. – С. 16-18.
17. Герман Л.А. Тензорный метод расчета системы
электроснабжения железных дорог // Вестник ВНИИЖТ. –
1988. – №2. – С. 23-26.
18. Мирошниченко
Р.И.
Режимы
работы
электрифицированных участков. – М.: Транспорт, 1982. –
207 с.
19. Герман Л.А., Гончаренко В.П. Современная схема
продольной емкостной компенсации в системе тягового
электроснабжения // Вестник РГУПС. – 2013. – №2. – С. 1217.
20. Правила
улаштування
системи
тягового
електропостачання залізниць України. № ЦЕ-0009: Затв.
Наказ Укрзалізниці 24.12.2004 р., № 1010-ЦЗ. / Мін-во
трансп. та зв’язку України. – К., 2005. – 80 с.
REFERENCES
1. Energetichna strategіja Ukrzalіznicі na perіod do 2015 r. і
na perspektivu do 2020 r. Zatv. derzhavnoju admіnіstracіeju
zalіznichnogo transportu Ukrainu 26.11.2013 r. [Energy Strategy Railways for the period up to 2015 and for the future by
2020. Approved by State Administration of Railway Transport
of Ukraine 11.26.2013]. Kyiv, 2013. 104 p. (Ukr).
2. Kornienko V.V., Kotel'nikov A.V., Domanskyi V.T. Elektrifikacija zheleznyh dorog. Mirovye tendencii i perspektivy
(Analiticheskij obzor) [Electrification of railways. Global trends
and perspectives (Analytical review)]. Kyiv, Transport of
Ukraine Publ., 2004. 196 p. (Rus).
3. Markvard K.G. Elektrosnabzhenie elektrificirovannyh
zheleznyh dorog [Power supply of electrified railways]. Moscow, Transport Publ., 1982. 528 p. (Rus).
4. Mamoshin R.R. Povyshenie kachestva energii na tjagovyh
podstancijah dorog peremennogo toka [Improving the quality of
energy for traction substations AC roads]. Moscow, Transport
Publ., 1973. 224 p. (Rus).
5. Zhelezko Yu.S. Poteri elektrojenergii. Reaktivnaja
moshhnost'. Kachestvo elektrojenergii [Loss of electricity. Reactive power. Power quality]. Moscow, ENAS Publ., 2009. 456 p.
(Rus).
6. Borodulin B.M., German L.A., Nikolaev G.A. Kondensatornye ustanovki elektrificirovannyh zheleznyh dorog [Condenser units for electrified railways]. Moscow, Transport Publ.,
1983. 183 p. (Rus).
7. Melnikov N.A. Proektirovanie elektricheskoj chasti
vozdushnyh linij elektroperedachi 330 – 500 kV / Pod obshh.
red. S.S. Rokotjana. Izd. 2-e, pererab. i dop. [Design of the electrical part of overhead power lines 330-500 kV]. Moscow, Energy Publ., 1974. 472 p. (Rus).
8. Timofeev D.V. Rezhimy v elektricheskih sistemah s tjagovymi nagruzkami [Modes in electrical systems with traction
load]. Moscow, Energy Publ., 1972. 296 p. (Rus).
9. Shidlovskij A.K., Kuznetsov V.G., Nikolaenko V.G. Optimizacija nesimmetrichnyh rezhimov sistem elektrosnabzhenija
[Optimization of asymmetrical modes of power supply systems].
Kiev, Naukova Dumka Publ., 1987. 174 p. (Rus).
10. Zakarjukin V.P., Krjukov A.V. Slozhnonesimmetrichnye
rezhimy elektricheskih sistem [Complex nonsymmetrical modes
of electrical systems]. Irkutsk, Irkutsk University Publ., 2005.
273 p. (Rus).
11. Bardushko V.D. Algoritmy kontrolja i optimizacii parametrov sistemy tjagovogo elektrosnabzhenija [Algorithms for
control and optimization of parameters of traction power supply
system]. Irkutsk, IrIIT Publ., 2000. 108 p. (Rus).
12. Vajnshtejn L.M., Melnikov N.A. On the possibility of replacement schemes with mutual induction equivalent without
mutual induction. Elektrichestvo – Electricity, 1965, no.5. pp.
16-18. (Rus).
13. Bykadorov A.L., Domanskij V.T. Calculation of the power
supply system multiple-track plot. Vestnik VNIIZhT – Vestnik of
Railway Research Institute, 1981, no.5. pp. 17-22. (Rus).
14. Domanskyi І.V. Prospects of development schemes and
technical solutions to external power railway traction substations. Visnyk NTU «KhPІ» – Bulletin of NTU «KhPІ», 2013,
no.5(979), pp. 54-65. (Ukr).
15. Domanskyi І.V. Modes of operation of the system of traction
power AC using reactive power compensation devices.
Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2015, no.3, pp. 59-66. (Rus).
16. Mamoshin R.R., Zelvyansky A.Ya. Calculation of traction
power supply system in the phase coordinate system. Vestnik
VNIIZhT – Vestnik of Railway Research Institute, 1986, no.2.
pp. 16-18. (Rus).
17. German L.A. Tensor method for calculating the power supply system of railways. Vestnik VNIIZhT – Vestnik of Railway
Research Institute, 1988. no.2. pp. 23-26. (Rus).
18. Miroshnichenko R.I. Rezhimy raboty elektrificirovannyh
uchastkov [Operating modes of electrified sections]. Moscow,
Transport Publ., 1982. 207 p.
19. German L.A., Goncharenko V.P. Modern longitudinal capacitive compensation scheme in the traction power supply.
Vestnik RGUPS – Bulletin of Rostov State Transport University,
2013. no.2. pp. 12-17. (Rus).
20. Pravyla
ulashtuvannia
systemy
tiahovoho
elektropostachannia zaliznyts Ukrainy. № TsE-0009: Zatv.
Nakaz Ukrzaliznytsi 24.12.2004 r., № 1010-TsZ. / Min-vo
transp. ta zviazku Ukrainy [Terms ordering system Traction
Power railways of Ukraine. Number IS-0009: approved. Order
Railways year 24.12.2004., № 1010-CH. Ministry of Transport
and Communications of Ukraine]. Kyiv, 2005. 80 p. (Ukr).
Поступила (received) 26.03.2015
Доманский Илья Валерьевич, к.т.н., доц.,
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 067 9621995, e-mail: dvt_nord@mail.ru
I.V. Domanskyi
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Development of methods of calculation of traction power
supply systems and energy systems feeding them.
Currently, the cause deterioration of quality rating of electricity
on tire traction substations AC can be either how mode of operation of power systems, industrial loads so and the impact of
electric traction. The experience of energy surveys show that the
loss from flow potential equalization currents in each the third
plot between traction substations AC is amount to not less than
250 thousand kW∙h per year. To select the optimum power and
places location of the device longitudinal capacitive of compensation and decision other tasks it is necessary methodology of
systems of calculation that takes into account the complex nature of the mutual influence of the quality of the electricity coming from the energy system of and the transportation process. In
the paper proposed three options for calculation algorithms
modes work of existing and perspective systems, traction power
supply AC jointly with power supply their by energy systems,
including the algorithm for calculating networks of different
nominal voltages using the transformations; decomposition and
synthesis of networks with different voltage levels; the iterations
and probabilistic assessment of the impact of power mains. Developed the schemes formalization of graphs and the matrices of
portions of the outer and traction power supply and method of
selecting parameters and places location of the devices longitudinal capacitive of compensation, which are based on direct
methods solving systems of linear algebraic equations with a
dense banded and profile-sparse the matrix. Are generalized
ways of formation and transformation of graphs of schemes
traction power supply and feeding them energy systems and
proposed the method of calculation the complex the moment of
schemes, which increases the accuracy of calculating of flows
power on traction networks to 1-2 % and allows you to select
the optimal parameters and places location of the devices longitudinal capacitive of compensation. Analysis of the results of
modeling and real modes of traction network shows that the
efficiency of use longitudinal capacitive compensation is high on
traction substations for which the resistance external electric
power supply system of the is greater than 0.5 ohms, and the
degree of compensation is within the allowable K = 0.7.
References 20, figures 4.
Key words: traction power supply systems, energy systems,
power, modes of traction, operation of power systems,
external electric power supply system, longitudinal
capacitive of compensation.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузнецов В.А., Садовский Л.А., Виноградов В.Л.,
Лопатин В.В. Особенности расчета индукторных
двигателей
для
вентильного
электропривода
//
Электротехника. – 1998. – №6. – С. 35-43.
2. Голландцев Ю.А. Вентильные индукторно-реактивные
двигатели. Санкт-Петербург, 2003. – 149 с.
3. Ткачук В.І. Електромеханотроніка. – Львів: Вид-во
Національного університету «Львівська політехніка», 2006.
– 440 с.
4. Miller T.J.E. Optimal design of switched reluctanсe motors
// IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2002. – vol.49.
– no.1. – pp. 15-27.
5. Зинченко Е.Е. Математическая модель вентильного
индукторно-реактивного двигателя питающегося от
выпрямителя // Технічна електродинаміка. – 2009. – №4. –
С. 23-28.
REFERENCES
1. Kuznetsov V.A, Sadovsky L.A., Vinogradov V.L., Lopatin
V.V. Features of calculation of inductor engines for the valve
electric drive. Elektrotekhnіka – Electrical engineering, 1998,
no.6, pp. 35-43. (Rus).
2. Gollandtsev Y.A. Ventil'nye induktorno-reaktivnye dvigateli
[Valve inductor and jet engines]. St. Petersburg, 2003. 149 p.
(Rus).
3. Tkachuk V.І. Elektromekhanotronika [Electrical mechanotronics]. Lviv, Lviv Polytechnic National University Publ.,
2006. 440 p. (Ukr).
4. Miller T.J.E. Optimal design of switched reluctanсe motors.
IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2002, vol.49, no.1,
pp. 15-27. doi: 10.1109/41.982244.
5. Zinchenko E.E. A mathematical model of a rectifier feeding
valve inductor-jet engine. Tekhnichna elektrodynamika –
Technical electrodynamics, 2009, no.4, pp. 23-28. (Rus).
Поступила (received) 26.06.2015
Финкельштейн Владимир Борисович1, д.т.н., проф.,
Егоров Алексей Борисович2, к.т.н., доц.,
Малеев Алексей Михайлович3
1 Харьковский национальный университет
городского хозяйства им. А.Н. Бекетова,
61002, Харьков, ул. Революции, 12,
тел/phone +38 057 7319528, e-mail: finalvb@gmail.com
2 Украинская инженерно-педагогическая академия,
61003, Харьков, ул. Университетская, 16,
тел/phone +38 066 7228206, e-mail: diaskk@yandex.ru
3 АО «МЭА «ЭЛТА»,
61082, Харьков, Стадионный проезд 14/3, а/я 911,
тел/phone +38 057 3920045, e-mail: elta@elta.kharkov.ua
V.B. Finkelshtein1, A.B. Yegorov2, A.M. Maleev3
1 O.M. Beketov Kharkiv National University of Municipal
Economy,
12, Revolution Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 Ukrainian Engineering Pedagogics Academy,
16, Universitetskaya Str., Kharkiv, 61003, Ukraine.
3 JSC MEA of ELTA,
14/3, Stadionny Drive, p.o. box 911, Kharkiv, 61082, Ukraine.
Comparison of characteristics of the converter-fed motor at
supply from the single-phase network and from the source of
the direct current.
Purpose. Now even more often in various cars and mechanisms
converter-fed motors are used. Their comparative characteristics with motors which are supplied from a network of a direct
current are necessary for definition of the specific moment of
motors which are supplied from the single-phase alternating
current main. Methodology. For the converter-fed motor with a
ratio of teeth of the stator and a rotor 8/6 at supply from a single-phase network via the rectifier two groups of numerical
experiments were carried out. Motor capacity with a constant
frequency of rotation at various capacity of the capacitor at the
exit of the rectifier and motor capacity at the current providing
the most admissible excess of temperature of a winding are determined. Dependences of useful power on capacity size at the
rectifier exit are received with a constant frequency of rotation,
and also at invariable current. Results. On the basis of the made
numerical experiment it is possible to conclude that due to fluctuation of tension (from 0 to 100 %) at the rectifier exit at power
supply of the converter-fed motor from the single-phase alternating current main in comparison with the corresponding sizes
at supply from a source of a direct current:  motor capacity at
preservation of capacity of the capacitor at the exit of the rectifier and frequency of rotation decreases on 60 – 63 %;  at almost acceptable increase in capacity of the capacitor (approximately twice) power should be reduced by 50 %;  power deceleration at preservation of that size of current of the motor what
took place at its food from a source of a direct current makes 40
% at preservation of size of capacity of the capacitor at the exit
of the rectifier and 32 % at its doubling, the frequency of rotation decreases approximately on 13 – 15 %. Practical value.
The specific moment can be determined by power sizes at singlephase supply, frequency of rotation and to the volume of a rotor,
with an invariable frequency of rotation it decreases in comparison with the specific moment at power supply of the motor from
a source of a direct current by 50 – 63 %. References 5, tables
4, figures 5.
Key words: converter-fed motor, magnetic flux, single-phase
network of supply, capacity, power, source of direct current,
rotation frequency.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Cassie A.M. A new theory of rupture and circuit severity. –
CIGRE Report, Paris, France, 1939. – Vol.102. – pp. 2-14.
2. Mayr O. Beiträge Zur Theorie Des Statischen Und Des
Dynamischen Lichtbogens. – Archiv für Elektrotechnik. – 1943.
– vol.37. – no.12. – pp. 588-608.
3. Сисоян Г.А. Электрическая дуга в электрической печи. –
М.: Металлургия, 1974. – 304 с.
4. Новиков О.Я. Устойчивость электрической дуги. – Л.:
Энергия, Ленингр. oтд., 1978. – 159 с.
5. Пентегов И.В., Сидорец В.Н. Сравнительный анализ
моделей динамической сварочной дуги // Автоматическая
сварка. – 1989. – №2. – С. 33-36.
6. Свенчанский А.Д., Смелянский М.Я. Электрические
промышленные печи. Учебн. пособие для вузов. Ч.2. – М.:
Энергия, 1970. – 264 с.
7. Андрианов А.А., Сидорец В.Н. Оптимизация режимов
стабилизации сварочной дуги переменного тока //
Електротехніка і електромеханіка. – 2009. – №2. – С. 5-8.
8. Верещаго Е.Н., Костюченко В.И. Модель электрической
дуги
в
Matlab/Simulink
//
Електротехніка
та
електроенергетика. – 2013. – №2. – С. 40-45.
9. Сапко А.И. Исполнительные механизмы регуляторов
мощности дуговых электропечей. – М.: Энергия, 1969. –
№33. – 128 с.
10. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование
полупроводниковых систем в MATLAB 6.0. Учебн.
пособие. – СПб.: КОРОНА, 2001. – 320 с.
11. Ефроймович Ю.Е., Фейгин В.И. Автоматическое
регулирование дуговых металлургических печей. – М.:
Металлургиздат, 1951. – 235 с.
12. Минеев А.Р., Рубцов В.П. Статистические и
динамические показатели качества работы электротехнических установок (на примере электропечей) // Электротехника. – 2000. – №1. – С. 42-51.
13. Хаинсон А.В., Дрогин В.И., Пирогов Н.А. Исследование
электрических режимов дуговых сталеплавильных печей с
учетом случайных колебаний напряжений дуг //
Электротехника. – 1983. – №7. – С. 11-13.
REFERENCES
1. Cassie A.M. A new theory of rupture and circuit severity.
CIGRE Report, Paris, France, 1939, vol.102, pp. 2-14.
2. Mayr O. Beiträge Zur Theorie Des Statischen Und Des
Dynamischen Lichtbogens. Archiv für Elektrotechnik, 1943,
vol.37, no.12, pp. 588-608. doi: 10.1007/BF02084317. (Ger).
3. Sisojan G.A. Elektricheskaja duga v elektricheskoj pechi
[The electric arc in an electric furnace]. Moscow, Metallurgija
Publ., 1974. 304 p. (Rus).
4. Novikov O.J. Ustoichivost' elektricheskoi dugi [The stability
of the electric arc]. Leningrad, Leningrad department of Energija Publ., 1978. 159 p. (Rus).
5. Pentegov I.V., Sidorets V.N. Comparative analysis of models of dynamic arc. Avtomaticheskaia svarka – Automatic
welding, 1989, no.2, pp. 33-36. (Rus).
6. Svenchanskii A.D., Smelianskii M.J. Elektricheskie
promyshlennye pechi: uchebn. posobie dlia vuzov [Electric industrial furnaces: textbook for high schools]. Moscow, Energija
Publ., 1970. 264 p. (Rus).
7. Andrianov A.A., Sidorets V.N. Optimization of stabilization
regimes for alternating current welding arc. Elektrotekhnіka і
elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics,
2009, no.2, pp. 5-8. (Rus).
8. Vereshchaho E.M., Kostyuchenko V.I. Model of an electric
arc in Matlab/Simulink. Elektrotekhnіka ta elektroenergetika –
Electrical engineering & Electric power industry, 2013, no.2,
pp. 40-45. (Rus).
9. Sapko A.I. Ispolnitel'nye mekhanizmy reguliatorov
moshchnosti dugovykh elektropechei [Actuators power regulators of electric arc furnaces]. Moscow, Energija Publ., 1969,
vol.33, 128 p. (Rus).
10. German-Galkin S.G. Komp'iuternoe modelirovanie poluprovodnikovykh sistem v MATLAB 6.0: uchebn. posobie
[Computer simulation of semiconductor systems in MATLAB
6.0: training manual]. Saint Petersburg, KORONA Publ., 2001.
320 p. (Rus).
11. Efroimovich J.E., Feigin V.I. Avtomaticheskoe regulirovanie
dugovykh metallurgicheskikh pechej [Automatic control of the
arc steel furnaces]. Moscow, Metallurgizdat Publ., 1951. 235 p.
(Rus).
12. Mineev A.R., Rubtsov V.P. Statistics and dynamic performance measures of electrotechnic settings (for example, electric
furnaces)]. Elektrotekhnіka – Electrical engineering, 2000, no.1,
pp. 42-51. (Rus).
13. Hainson A.V., Drogin V.I., Pirogov N.A. The electrical arc
furnaces modes based on random vibration stress arcs. Elektrotekhnіka – Electrical engineering, 1983, no.7, pp. 11-13.
(Rus).
Надійшла (received) 14.05.2015
Хрєстін Роман Миколайович, аспірант,
Нікопольський технікум Національної металургійної
академії України,
53200, Дніпропетровська обл., Нікополь, пр. Трубників, 18,
тел/phone +38 066 6400610, e-mail: serebro0@yandex.ua
R.N. Khrestin
Nikopol College of National Metallurgical Academy of Ukraine,
18, Trubnikov Ave., Nikopol, Dnepropetrovsk region, 53200,
Ukraine.
Modeling parameters of arc of electric arc furnace.
Purpose. The aim is to build a mathematical model of the electric arc of arc furnace (EAF). The model should clearly show
the relationship between the main parameters of the arc. These
parameters determine the properties of the arc and the possibility of optimization of melting mode. Methodology. We have built
a fairly simple model of the arc, which satisfies the above requirements. The model is designed for the analysis of electromagnetic processes arc of varying length. We have compared
the results obtained when testing the model with the results obtained on actual furnaces. Results. During melting in real chipboard under the influence of changes in temperature changes its
properties arc plasma. The proposed model takes into account
these changes. Adjusting the length of the arc is the main way to
regulate the mode of smelting chipboard. The arc length is controlled by the movement of the drive electrode. The model reflects the dynamic changes in the parameters of the arc when
changing her length. We got the dynamic current-voltage characteristics (CVC) of the arc for the different stages of melting.
We got the arc voltage waveform and identified criteria by
which possible identified stage of smelting. Originality. In contrast to the previously known models, this model clearly shows
the relationship between the main parameters of the arc EAF:
arc voltage Ud, amperage arc id and length arc d. Comparison
of the simulation results and experimental data obtained from
real particleboard showed the adequacy of the constructed
model. It was found that character of change of magnitude Md,
helps determine the stage of melting. Practical value. It turned
out that the model can be used to simulate smelting in EAF any
capacity. Thus, when designing the system of control mechanism
for moving the electrode, the model takes into account changes
in the parameters of the arc and it can significantly reduce electrode material consumption and energy consumption during
smelting. References 13, figures 4.
Key words: electric arc furnace, parameters of the arc
control, arc of varying length, empirically determined
coefficients, mathematical model of the arc, current-voltage
characteristic of the arc.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Петрушин В.С., Якимец А.М., Бангула В.Б. Анализ
пуска асинхронного двигателя с помощью тиристорного
преобразователя
напряжения
//
Електротехніка
і
електромеханіка. – 2012. – №6. – С. 31-33.
2. Петрушин В.С., Якимец А.М., Єрмолаєв В.В.
Сравнительный анализ различных способов пуска
асинхронного
короткозамкнутого
двигателя
//
Електромеханічні і енергозберігаючі системи. – 2012. – №3.
– С. 243-246.
3. Фигаро Б.И., Васильев Д.С. Применение устройств
плавного
пуска
и
торможения
асинхронных
электродвигателей с короткозамкнутым ротором в
электроприводах крановых механизмов передвижения //
Электротехнические и компьютерные системы. – 2011. –
№4. – С. 30-38.
4. Маренич К.М., Руссіян С.А. Патент України на корисну
модель №101843. Спосіб управління тиристорним
регулятором напруги в пристрої уповільнення пуску
асинхронного двигуна. UA MПК (2013.01), H02M 7/00
H02M 1/08 (2006.01), H02J 3/18 (2006.01), H02P 7/00, H02P
5/00, H02M 5/00. Публ. 13.05.2013, Бюл. № 9.
5. Красношапка Н.Д. Зменшення похибки розрахунку
пускових режимів асинхронних електроприводів за
статичними характеристиками. // Проблеми інформатизації
та управління. – 2011. – №3(35). – С. 62-67.
6. Васильев Д.С. Исследование электромеханических
процессов при прямом пуске и торможении асинхронных
двигателей с учетом переменных параметров и сравнение
их с плавным пуском и торможением // Вісник
Кременчуцького державного університету імені Михайла
Остроградського. – 2010. – №4(63). – Ч.1. – С.43-49.
7. Ковальов В.І. Патент України на корисну модель №
67058. Спосіб формування пускових режимів асинхронного
приводу з фазним ротором. UA МПК (2011.01) E21B 4/00,
E21B 44/00, Публ. 25.01.2012, Бюл. № 2.
8. Потапенко Є.М., Потапенко Є.Є. Патент України на
корисну модель № 53315. Спосіб формування бажаних
статорних
струмів
асинхронного
трифазного
електродвигуна з короткозамкненим ротором. UA МПК
(2009) H02P 21/00. Публ. 11.10.2010, Бюл. № 19.
9. Маренич К.М., Руссіян С.А. Обґрунтування принципу
удосконалення способу уповільнення пуску асинхронного
електропривода
гірничої
машини
//
Гірнича
електромеханіка та автоматика. – 2010. – №84. – С. 160-168.
10. Калинов А.П., Юхименко М.Ю., Исаев С.В.
Исследование эффективности формирования пусковых
режимов асинхронного двигателя // Електромеханічні і
енергозберігаючі системи. – 2007. – №2. – С. 15-21.
11. Черный А.П., Гладырь А.И., Осадчук Ю.Г. Пусковые
системы нерегулируемых электроприводов: Монография. –
Кременчуг: ЧП Щербатых А.В., 2006. – 280 с.
12. Попович М.Г., Лозинський О.Ю., Клепіков В.Б. //
Електромеханічні системи автоматичного керування та
електроприводи: Навч. посібник. – К.: Либідь, 2005. – 680 с.
13. Зюзев А.М., Костылев А.В., Степанюк Д.П. Патент РФ
№ 2497267.Способ плавного пуска асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором. МПК H02P1/26, H02P1/28.
Опубл. 27.10.2013, Бюл. № 30.
14. Лобов В.И. Исследование пусковых и тормозных режимов
асинхронных электроприводов с тиристорным параметрическим
управлением: дис. ... к. техн. наук. – М. ВНИИЭлектропривод,
1983. – 269 с.
15. Бродский Ю.А., Егорова С.А., Лобов В.Й., Швец С.А.
А.с. СССР №1108589. Способ пуска малоинерционного
асинхронного электродвигателя, МПК Н 02 Р 1/26. Опубл.
15.08.1984. Бюл. № 30. – 4 с.
16. Давиденко А.Г., Лобов В.Й., Паришкура Н.Г., Рухленко
С.К., Петров П.Е. А.с. СССР №944034. Электропривод
переменного тока. МПК Н 02 Р 3/24, Н 02 Р 5/28. Опубл.
15.07.1982. Бюл. №8. – 4 с.
17. Чиликин
М.Г.
Сандлер
А.С.
Общий
курс
электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоиздат,
2007. – 576 с.
REFERENCES
1. Petrushin V.S., Yakimets A.M., Bangula V.B. Analysis of a
thyristor voltage converter fed induction motor start. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2012, no.6, pp. 31-33. (Rus).
2. Petrushin V.S., Yakimets A.M., Ermolaev V.V. Comparative
analysis of the different ways to start an asynchronous motor shorted.
Elektromekhanichni i enerhozberihaiuchi systemy – Electromechanical and energy saving systems, 2012, no.3, pp. 243-246. (Rus).
3. Figaro B.I., Vasilyev D.S. Аpplication of squirrel-cage induction
motor soft starting and braking in the electric drives of crane travel
mechanisms. Elektrotekhnichni ta kompiuterni systemy –
Electrotechnic and computer systems, 2011, no.4, pp. 30-38. (Rus).
4. Marenich K.M., Russіyan S.A. Sposib upravlinnia
tyrystornym rehuliatorom napruhy v prystroi upovilnennia
pusku asynkhronnoho dvyhuna [Method the voltage regulator of
control device deceleration start induction motor]. Patent UA,
no.10184, 2013. (Ukr).
5. Krasnoshapka N.D. Reducing the error calculation starting
modes of electric drives for asynchronous static characteristics.
Problemy informatyzatsii ta upravlinnia – Problems of informatization and management, 2011, no.3(35), pp. 62-67.
(Ukr).
6. Vasilyev D.S. Study of electromechanical processes in direct
start-up and braking of asynchronous motors with the variables
and comparing them with soft start and braking. Visnyk Kremenchutskoho derzhavnoho universytetu imeni Mykhaila Ostrohradskoho – Transactions of Kremenchuk Mykhaylo Ostrogradskiy
State University, 2010, no.4(63), part 1, pp. 43-49. (Rus).
7. Kovalev V.І. Sposib formuvannia puskovykh rezhymiv asynkhronnoho pryvodu z faznym rotorom [Method of forming starting modes asynchronous drive with slip ring motors]. Patent
UA, no.67058, 2012. (Ukr).
8. Potapenko E.M., Potapenko E.E. Sposib formuvannia bazhanykh statornykh strumiv asynkhronnoho tryfaznoho elektrodvyhuna z korotkozamknenym rotorom [Method of forming
the desired stator currents phase asynchronous motor with squirrel cage]. Patent UA, no. 53315, 2010. (Ukr).
9. Marenich K.M., Russiyan S.A. Justification principle of
improving the method of deceleration start asynchronous electric mining machine. Hirnycha elektromekhanika ta avtomatyka
– Mining electrical engineering and automation, 2010, vol.84,
pp. 160-168. (Ukr).
10. Kalinov A.P., Yukhimenko M.Y., Isaev S.V. Investigation of the
efficiency of formation of an induction motor starting modes. Elektromekhanichni i enerhozberihaiuchi systemy – Electromechanical
and energy saving systems, 2007, no.2, pp. 15-21. (Rus).
11. Chernyi A.P., Gladyr A.I., Osadchuk Y.G. Puskovye sistemy
nereguliruemykh elektroprivodov: Monografiia [Starting unregulated electric system: Monograph]. Kremenchuk: PP Cherbatyh
A.V. Publ., 2006. 280 p. (Rus).
12. Popovich M.G., Lozinsky O.Y., Klepіkov V.B. Elektromekhanichni systemy avtomatychnoho keruvannia ta elektropryvody:
Navch. posibnyk [Electromechanical automatic control system and
electric drives: Tutorial]. Kyiv, Lybid Publ., 2005. 680 р. (Ukr).
13. Zyuzev A.M., Kostylev A.V., Stepanjuk D.P. Sposob
plavnogo puska asinkhronnogo dvigatelia s korotkozamknutym
rotorom [Method of soft start induction motor with squirrel-cage
rotor]. Patent Russian Federation, no.2497267, 2013. (Rus).
14. Lobov V.I. Issledovanie puskovykh i tormoznykh rezhimov asinkhronnykh elektroprivodov s tiristornym parametricheskim upravleniem. Diss. kand. techn. nauk [Research of starting and braking
modes of asynchronous electric drives with thyristor parametrichydraulic control. Cand. tech. sci. diss.]. Moscow, 1983. 269 р. (Rus).
15. Brodsky Y.A., Egorovа S.A., Lobov V.I., Shvets S.A.
Sposob puska maloinertsionnogo asinkhronnogo elektrodvigatelia [Method of starting a fast-response induction motor]. USSR
Certificate of Authorship, no.1108589, 1984. (Rus).
16. Davidenko A.G., Lobov V.I., Parishkura N.G., Rukhlenko
S.K., Petrov P.E. Elektroprivod peremennogo toka [AC drive].
USSR Certificate of Authorship, no. 944034, 1982. (Rus).
17. Chilikin M.G., Sandler A.S. Obshchii kurs elektroprivoda:
Uchebnik dlia vuzov [General course of the electric drive: Textbook
for high schools]. Moscow, Energoizdat Publ., 2007. 576 р. (Rus).
Поступила (received) 20.05.2015
Лобов Вячеслав Иосифович1, к.т.н.,
Лобова Карина Витальевна1, студентка,
1 Государственное высшее учебное заведение
«Криворожский Национальный университет»,
50027, Кривой Рог, ул. ХХІІ Партсъезда, 11,
тел/phone +38 0564 4090635, e-mail: lobov.vjcheslav@yandex.ru
V.I. Lobov1, K.V. Lobova1
SIHE «Kryvyi Rih National University»,
11, ХХІІ Partz’izdu Str., Kryvyi Rih, 50027, Ukraine.
Method of determining the start time of induction motors
in the control of resistor-thyristor modules.
Purpose. An electric general-purpose drive with asynchronous
motor is proposed. For motor control in stator and rotor, circuits
used resistors and thyristors. These elements included together in
various ways. This allows to get a variety of power converter circuit
with resistor-thyristor modules. Methodology. Taking into account
the technical requirements for industrial machinery developed an
analytical method for determining the run-up controlled induction
motor. Formed starting modes by changing the value of the equivalent resistor-thyristor modules. Using logic synthesis and function of
thyristors switching to determine the equivalent value of resistorthyristor modules. Scientific novelty. It lies in the fact that the proposed method of calculation to determine the run-up in the limited
amount of transient current and torque of the motor. The total moment of inertia and the static moment of the drive do not have a
significant impact on the maximum value of the transient electromagnetic torque. Most of these options affect the transition process,
the oscillation frequency of the electromagnetic torque and the motor speed. Practical value. The method used for calculating allows
to select the simplest laws of launch control actuator and apply
open-loop control system without increasing the cost of the power
converter, so it is of practical importance. References 17, figures 2.
Key words: induction motor, resistor-thyristor module, start,
regulation opening angle of thyristor, moment of inertia,
static moment.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2
11 Oct 2010 Self-Installing Executable. Режим доступа:
www.femm.info/wiki/OldVersions.
2. Титов В.В., Хуторецкий Г.М., Загородная Г.А. и др.
Турбогенераторы. – Л.: Энергия. – 1967. – 895 с.
3. Милых В.И., Полякова Н.В. Численно-полевая оценка
эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора //
Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – №4. – С. 12-16.
4. Милых В.И., Полякова Н.В. Система направлений и
фазовых соотношений электромагнитных величин при
численных расчетах магнитных полей в турбогенераторе //
Електротехніка і електромеханіка. – 2011. – №5. – С. 33-38.
REFERENCES
1. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2 32
bit 11 Oct 2010 Self-Installing Executable. Available at:
www.femm.info/wiki/OldVersions (accessed 10 March 2014).
2. Titov V.V., Hutoreckij G.M., Zagorodnaja G.A., Vartan'jan
G.P., Zaslavskij D.I., Smotrov I.A. Turbogeneratory [Turbogenerators]. Leningrad, Energiia Publ., 1967. 895 p. (Rus).
3. Milykh V.I., Polyakova N.V. Numerical field estimation of
turbogenerator stator winding shortening efficiency. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2014, no.4, pp. 12-16. (Rus).
4. Milykh V.I., Polyakova N.V. A system of directions and
phase relationships for electromagnetic parameters at numerical
calculations of magnetic fields in a turbogenerator. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2011, no.5, pp. 33-38. (Rus).
Поступила (received) 20.04.2015
Милых Владимир Иванович1, д.т.н., проф.,
Полякова Наталия Владимировна1, инженер,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076514, e-mail: mvikemkpi@gmail.com
V.I. Milykh1, N.V. Polyakova1
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Automated formation of calculation models of turbogenerators
for software environment FEMM.
Attention is paid to the popular FEMM (Finite Element Method
Magnetics) program which is effective in the numerical calculations
of the magnetic fields of electrical machines. The main problem of
its using - high costs in time on the formation of a graphical model
representing the design and on the formation of the physical model
representing the materials properties and the winding currents of
machines – is solved. For this purpose, principles of the automated
formation of such models are developed and presented on the turbogenerator example. The task is performed by a program written
in an algorithmic language Lua integrated into the package FEMM.
The program is universal in terms of varying the geometry and
dimensions of the designed turbogenerators. It uses a minimum of
input information in a digital form representing the design of the
whole turbogenerator and its fragments. A general structure of the
Lua script is provided, significant parts of its text, the graphic results of work's phases, as well as explanations of the program and
instructions for its use are given. Performance capabilities of the
compiled Lua script are shown on the example of the real 340 MW
turbogenerator. References 4, figures 15.
Key words: program FEMM, Finite Element Method, turbogenerator, graphical and physical models, automated formation, Lua script.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Biologically-based Exposure Standards for Low-Intensity
Electromagnetic Radiation «BioInitiative 2012». Section 1. –
Summary for the Public. – USA: Sage Associates, 2007. – 29 p.
Режим
доступа:
www.bioinitiative.org/report/wpcontent/uploads/pdfs/ sec01_2007_summary_for_public.pdf.
2. Nadine Wu. Regulating power line EMF exposure: International precedents // The Environmental Law Centre Society. –
2005. – 23 p. Режим доступа: www.elc.uvic.ca/wordpress/wpcontent/uploads/2015/01/Regulating-Power-Line-EMFExposure.pdf.
3. Extremely Low Frequency Fields. Environmental Health
Criteria Series 238 – Geneva: WHO Press. – 2007. – 543 p.
Режим доступа: www.who.int/peh-emf/publications/elf_ehc.
4. Правила улаштування електроустановок. – 5-те вид.,
переробл. й доповн. (станом на 22.08.2014). – Х.: Форт,
2014. – 800 с.
5. Розрахунок електричного і магнітного полів ліній
електропередавання: СОУ-Н ЕЕ 20.179:2008. – Офіц. вид. –
К.: Державне підприємство «Український науководослідний, проектно-вишукувальний та конструкторськотехнологічний інститут «Укрсільенергопроект» М-во
палива та енергетики України, 2008. – 34 с. – (Нормативний
документ Мінпаливенерго України. Інструкція).
6. Standard оf Building Biology Testing Methods: SBM-2008 –
[Acting from July 2008]. – Germany: Institut für Baubiologie +
Ökologie IBN, 2008. – 5 p. (www.createhealthyhomes.com/SBM2008.pdf).
7. Пелевин Д.Е. Методы снижения магнитного поля
воздушных линий электропередачи за пределами охранных
зон // Технічна електродинаміка. – 2014. – №5. – С. 14-16.
8. Conti R., Giorgi A., Rendina R., Sartore L., Sena E.A.
Technical Solutions To Reduce 50 Hz Magnetic Fields from
Power Lines // 2003 IEEE Bologna Power Tech Conference
Proceedings, 23-26 June, 2003, Bologna (Italy). – 2003. – vol.2.
– 6 p.
9. Свиридова Е. Ю., Графкина М. В. Исследование
эффективности
электромагнитного
экранирования
кровельных строительных материалов // Вестник МГСУ. –
2011. – №1. – т.1. – c. 413-417.
10. Шапиро Д.Н. Электромагнитное экранирование. –
Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2010. – 120
с.
REFERENCES
1. Biologically-based Exposure Standards for Low-Intensity
Electromagnetic Radiation «BioInitiative 2012». Section 1.
Summary for the Public. USA, Sage Associates, 2007. 29 p.
Available at: www.bioinitiative.org/report/wp-content/ uploads/pdfs/sec01_2007_summary_for_public.pdf (accessed 22
August 2007).
2. Nadine Wu. Regulating Power Line EMF Exposure: International Precedents. The Environmental Law Centre Society,
2005. 23 p. Available at: www.elc.uvic.ca/wordpress/wpcontent/uploads/2015/01/Regulating-Power-Line-EMFExposure.pdf (accessed 22 April 2005).
3. Extremely Low Frequency Fields. Environmental Health
Criteria. Series 238. Geneva, WHO Press Publ., 2007. 543 p.
Available at: www.who.int/peh-emf/publications/elf_ehc (accessed 15 December 2007).
4. Pravyla ulashtuvannja elektroustanovok 5-te vyd., pererobl.
j dopovn. (stanom na 22.08.2014) [Electrical installation regulations. 5th edition, revised and enlarged (actual date
08.22.2014)]. Kharkiv, Fort Publ., 2014. 800 p. (Ukr).
5. SOU-N EE20.179:2008. Rozrahunok elektrychnogo i magnitnogo poliv linij elektroperedavannja. Normatyvnyi dokument
Minpalyvenerho Ukrainy. Instruktsiia [SOU-N EE20.179:2008.
Calculation of the electric and magnetic fields power lines. Regulatory Document of Fuel and Energy Ministry of Ukraine. Instruction]. Kyiv, Ukrsilenergoproekt Publ., 2008. 34 p. (Ukr).
6. Standard оf Building Biology Testing Methods: SBM-2008
[Acting from July 2008]. Germany: Institut für Baubiologie +
Ökologie
IBN,
2008,
5
p.
Available
at:
www.createhealthyhomes.com/SBM-2008.pdf.
7. Pelevin D.Ye. The methods of reducing of the magnetic
fields of overhead power lines outside security zones.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical Electrodynamics,
2014, no.5, pp. 14-16. (Rus).
8. Conti R., Giorgi A., Rendina R., Sartore L., Sena E.A.
Technical Solutions To Reduce 50 Hz Magnetic Fields from
Power Lines. 2003 IEEE Bologna Power Tech Conference Proceedings, 2003, vol. 2, 6 p. doi: 10.1109/ptc.2003.1304685.
9. Grafkina M.V., Sviridova E.Y. The research of efficiency of
electromagnetic shielding of the roofing building materials.
Vestnik MGSU – Proceedings of Moscow State University of
Civil Engineering, 2011, no.1, vol.1, pp. 413-417. (Rus).
10. Shapiro D.N. Elektromagnitnoe ekranirovanie [Electromagnetic shielding]. Dolgoprudny, «Intellekt» Publ. House, 2010.
120 p. (Rus).
Поступила (received) 27.04.2015
Пелевин Дмитрий Евгеньевич, к.т.н.,
Государственное учреждение «Институт технических
проблем магнетизма Национальной Академии Наук Украины»,
61106, Харьков, ул. Индустриальная, 19,
тел/phone +38 0572 992162, е-mail: pelevindmitro@ukr.net
D.Ye. Pelevin
State Institution «Institute of Technical Problems
of Magnetism of the NAS of Ukraine»,
19, Industrialna Str., Kharkiv, 61106, Ukraine.
Screening magnetic fields of the power frequency by the
walls of houses.
Purpose. To investigate the effectiveness of the screening of the
magnetic field at 50 Hz by the walls of house. Methodology. To
study the effectiveness of the screening we used the measurements of the magnetic field 1) in the area of the shielding screen
2) in the same area without the shielding screen 3) the calculation of the shielding effectiveness by measuring. Results. We
have carried out experimental investigations of the effectiveness
of screening of the magnetic field at 50 Hz by the building materials, concrete walls and paneled houses. Originality. First it is
experimentally established that the magnetic field with frequency of 50 Hz penetrates through walls of buildings including reinforced concrete buildings practically without any decrease.
Practical value. The results obtained should be considered when
assessing the hygienic level of the magnetic field in a residential
area, located near air and cable lines. References 10, tables 3,
figures 3.
Key words: power frequency, magnetic field, screening, walls
of houses, experimental investigations.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Правила
улаштування
електроустановок
(ПУЕ).
Видання 3-тє, перероб. і доп. – К.: Мінпаливенерго України,
2010. – 736 с.
2. Дмитриев М.В. Заземление экранов однофазных
силовых кабелей 6-500 кВ. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та,
2010. – 154 с.
3. Дмитриев М.В., Евдокунин Г.А. Заземление экранов
однофазных силовых кабелей 6-10 кВ с изоляцией из
сшитого полиэтилена // Кабель-nеws. – 2008. – №3. – С. 5661.
4. Ковригин Л.А. Продольные токи в экранах
одножильных кабелей // Кабель-nеws. – 2009. – №3. – С. 5658.
5. Riba Ruiz J.R., Alabern Morera X. Effects of the circulating
sheath currents in the magnetic field generated by an underground power line // International conference on renewable
energies and power quality, 5-7 April, 2006. – Palma de Mallorca, 2006. – Paper 217.
6. СОУ-Н ЕЕ 20.179:2008. «Розрахунок електричного і
магнітного полів ліній електропередавання. Методика». –
К.: Мінпаливенерго України, 2008. – С. 34.
7. Розов В.Ю., Реуцкий С.Ю., Пилюгина О.Ю. Метод
расчета
магнитного
поля
трехфазных
линий
электропередачи // Технічна електродинаміка. – 2014. – №5.
– С. 11-13.
8. ДСТУ ІЕС 60287-1-1:2009 Кабелі електричні.
Обчислення номінальної сили струму. Частина 1-1.
Співвідношення для обчислення номінальної сили струму
(коефіцієнт навантаження 100 %) і обчислення втрат.
Загальні положення (IEC 60287-1-1:2001, IDT).
9. Pryor R.W. Multiphysics Modeling Using COMSOL: A
First Principles Approach. – Jones & Bartlett Publishers, 2009. –
872 p.
10. Стрэттон Дж.А. Теория электромагнетизма. – М.-Л.:
Гостехиздат, 1948. – 538 с.
11. Силовые кабели среднего и высокого напряжения с
изоляцией из сшитого полиэтилена. ЗАО «ЗАВОД
«ЮЖКАБЕЛЬ»,
г.
Харьков.
Режим
доступа:
www.yuzhcable.com.ua/download/UK_Book_5.pdf.
REFERENCES
1. Pravila ulashtuvannya electroustanovok. Vyd. 3, pererob. i
dop. [Electrical Installation Regulations. 3rd edition, revised and
enlarged]. Kyiv, Мinpalyvenergo of Ukraine Publ., 2010. 736 p.
(Ukr).
2. Dmitriev М.В. Zazamlenie ekranov odnofaznikh silovikh
kabeley 6-500 kV [Grounding shields of single-phase power
cables 6-500 kV]. Saint Petersburg Polytechnic University
Publ., 2010. 154 p. (Rus).
3. Dmitriev М.В., Evdokunin G.А. Ground shields of singlephase XLPE power cables 6-10 kV. Kabel-nеws – Cable-nеws,
2008, no.3, pp. 56-61. (Rus).
4. Kovrigin L.А. The longitudinal currents in the screens of
single-core cables. Kabel-nеws – Cable-nеws, 2009, no.3, pp.
56-58. (Rus).
5. Riba Ruiz J.R., Alabern Morera X. Effects of the circulating
sheath currents in the magnetic field generated by an underground power line. Int. conf. on renewable energies and power
quality, 5-7 April, 2006, Palma de Mallorca, 2006. Paper 217.
6. SOU-N ЕЕ 20.179:2008. Rozrakhunok elektrichnogo і magnitnogo poliv liniy elektroperedavannya. Metodika. [Regulatory
document SOU-N ЕЕ 20.179:2008. Calculation of the electric
and magnetic fields of power line. Methods]. Kyiv,
Мinpalyvenergo of Ukraine Publ., 2008. 34 p. (Ukr).
7. Rozov V.Yu., Reutskiy S.Yu., Piliugina O.Yu. The method
of calculation of the magnetic field of three-phase power lines.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics,
2014, no.5, pp. 11-13. (Rus).
8. DSTU ІЕС 60287-1-1:2009 Kabeli elektrichni. Obchislennya nominalnoyi syly strumu. Castyna 1-1. Spivvidnoshennya dlya obchislennya nominalnoyi syly strumu
(koefizient navantazhennya 100%) і obchislennya vtrat. Zagalni
polozhennya [State Standard IEC 60287-1-1:2001. Electric cables. Calculation of the rated amperage. Part 1-1. Relations for
calculation the nominal current strength (100% load factor) and
calculation of losses. General provisions]. (Ukr).
9. Pryor R.W. Multiphysics Modeling Using COMSOL: A First
Principles Approach. Jones & Bartlett Publishers, 2009. 872 p.
10. Stratton J.А. Teoriya elektromagnetizma [Electromagnetic
Theory]. Moscow-Leningrad, Gostekhizdat Publ., 1948. 538 p.
(Rus).
11. Siloviye kabeli srednego i vysokogo napryazheniya s izolyaziey iz sshitogo polietilena (Power XLPE cables of middle and
high voltage). PJSC Yuzhcable Works, Kharkiv. Available at:
www.yuzhcable.com.ua/download/UK_Book_5.pdf (accessed
13 May 2013). (Rus).
Поступила (received) 20.05.2015
Розов Владимир Юрьевич1, д.т.н., чл.-корр. НАН Украины,
Квицинский Анатолий Александрович2, к.т.н.,
Добродеев Павел Николаевич, к.т.н.1,
Гринченко Владимир Сергеевич, к.т.н.1,
Ерисов Анатолий Васильевич, инженер1,
Ткаченко Александр Олегович, аспирант1,
1 Государственное учреждение «Институт технических
проблем магнетизма Национальной Академии Наук Украины»,
61106, Харьков, ул. Индустриальная, 19, а/я 72,
тел/phone +38 0572 992162, е-mail: office.ntcmto@nas.gov.ua
2 НТЦ Электроэнергетики ГП «НЭК «Укрэнерго»,
04112, Киев, ул. Дорогожицкая, 11/8,
тел/phone +38 044 2067390, е-mail: vp_ntce@i.ua
V.Yu. Rozov1, A.A. Kvytsynskyi2, P.N. Dobrodeyev1,
V.S. Grinchenko1, A.V. Erisov1, A.O. Tkachenko1
1 State Institution «Institute of Technical Problems
of Magnetism of the NAS of Ukraine»,
19, Industrialna Str., Kharkiv, 61106, Ukraine.
2 Scientific Technical Center of Power Industry of State
Enterprise «National Power Company «Ukrenergo»,
11/8, Dorogozhizkaya Str., Kyiv, 04112, Ukraine.
Study of the magnetic field of three phase lines of single core
power cables with two-end bonding of their shields.
The study tested the process of the magnetic field (MF) mitigation in the HV three-phase power cable lines (CL) made of single core cables in two-ends bonding of their shields. Developed
the technique of numerical simulation and calculation of the MF
of CL based on its axisymmetric calculation model using the
finite element method that allowed to describe the condition of
closing the cable shields at the both ends of the CL and solve the
problem in two-dimensional formulation. The authors show the
possibility of MF mitigation of the three-phase CL by increasing
the cross-section of closed cable shields, which in some cases
may be an alternative to external electromagnetic shields. Obtained and experimentally validated in laboratory and field conditions with an accuracy of no more than 5 % the value of mitigation coefficients of MF of three-phase three-wire CL in twoends bonding of their shields depending on the technical parameters of the cables and the geometry of their installation, which
is important for the design of new cable power lines. Their values are in the range from 0.99 to 0.32 when the cross sections of
cable shields are from 25 mm2 to 200 mm2 and the distance
between the axes of the cables are from 0.1 to 0.5 m. The results
show the ability to execute design of cable power lines in residential areas, taking into account both the sanitary standards of
the MF, as well as to energy efficiency. References 11, figures 5,
tables 2.
Key words: magnetic field, three-phase cable power lines,
two-ends bonding of shields.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Хинрихсен Фолькер. Металлоксидные ограничители.
Основы. – АО «Сименс», 2000. – 111 с.
2. IEEE Working Group 3.4.11 Modeling of metal oxide surge
arresters. IEEE Transactions on Power Delivery. – 1992. –
vol.7. – no.1. – pp. 302-309.
3. Darveniza M., Roby D., Tumma L.R. Laboratory and analytical studies of the effects of multipulse lightning current on
metal oxide arresters. IEEE Transactions on Power Delivery. –
1994. – vol.9. – no.2. – pp. 764-771. doi: 10.1109/61.296255.
4. Darveniza M., Tumma L.R., Richter B., Roby D. Multipulse
lightning currents and metal-oxide arresters. IEEE Transactions
on Power Delivery. – 1997. – vol.12. – no.3. – pp. 1168-1175.
doi: 10.1109/61.636934.
5. ABB MWK Surge Arrester Datasheet, Medium Voltage
Products & Systems. Catalog 2011. Режим доступа:
http://new.abb.com/high-voltage/surge-arresters/mediumvoltage-arresters.
6. Magro M.C., Giannettoni M., Pinceti P. Validation of ZnO
surge arresters model for overvoltage studies. IEEE Transactions on Power Delivery. – 2004. – vol.19. – no.4. – pp. 16921695. doi: 10.1109/tpwrd.2004.832354.
7. Pinceti P., Giannettoni. M. A simplified model for zinc
oxide surge arresters. IEEE Transactions on Power Delivery. –
1999. – vol.14. – no.2. – pp. 393-398. doi: 10.1109/61.754079.
8. Exlim. Техническая информация. Руководство по
выбору высоковольтных ограничителей перенапряжений
производства фирмы АББ. – ЗАО АББ УЭТМ, 1996. – 24 с.
9. Ozgür U., Hofstetter D., Morkoç H. ZnO Devices and applications: A review of current status and future prospects. Proceedings of the IEEE. – 2010. – vol.98. – no.7. – pp. 1255-1268.
doi: 10.1109/jproc.2010.2044550.
10. Khomchenko V.S., Kryshtab T.G., Savin A.K., Zavyalova
L.V., Roshchina N.N., Rodionov V.E., Lytvyn O.S., Kushnirenko V.I., Khachatryan V.B., Andraca-Adame J.A. Fabrication
and Properties of ZnO:Cu and ZnO:Ag Thin Films. Superlattices
and Microstructures. – 2007. – vol.42. – no.1-6. – pp. 94-98.
doi: 10.1016/j.spmi.2007.04.016.
11. Goedde G.L., Kojovic L.A., Woodworth J.J. Surge arrester
characteristics that provide reliable overvoltage protection in
distribution and low-voltage systems. 2000 Power Engineering
Society Summer Meeting (Cat. No.00CH37134). – 2000. doi:
10.1109/pess.2000.867361.
12. Kim I., Funabashi T., Sasaki H., Hagiwara T., Kobayashi M.
Study of ZnO surge arrester model for steep front wave. IEEE
Transactions on Power Delivery. – 1996. – vol.11. – no.2. – pp.
834-841. doi: 10.1109/61.489341.
13. Fernández F., Diaz R. Metal oxide surge arrester model for
fast transient simulations. The Int. Conf. on Power System Transients IPST’01, 20-24 June 2001, Rio De Janeiro, Brazil. Paper
№01IPST056.
Режим
доступа:
http://www.ipstconf.org/papers/Proc_IPST2001/01IPST056.pdf.
14. Nakada K., Yokoyama S., Yokota T., Asakawa A., Kawabata T. Analytical study on prevention for distribution arrester
outages caused by winter lightning. IEEE Transactions on Power Delivery. – 1998. – vol.13. – no.4. – pp. 1399-1404. doi:
10.1109/61.714514.
15. Berger K., Anderson R.B., Kroninger H. Parameters of
lightning flashes. Electra. – 1975. – vol.41. – pp. 23-37.
16. Гриб О.Г., Шевченко С.Ю., Гапон Д.А., Иерусалимова
Т.С., Жданов Р.В. Работа средств защиты от
перенапряжения при наличии в электрических сетях
высших гармоник. Вісник НТУ «ХПІ». – 2014. – №41(1084).
– C. 78-86.
17. Выбор, испытание и применение металлооксидных
ограничителей перенапряжений в сетях среднего
напряжения. Правила выбора. ABB High Voltage
Technologies Ltd. – Швейцария, Ветинген, Май, 1994.
18. Металлооксидные
ограничители
перенапряжений.
Выбор ограничителей перенапряжений и их применение в
распределительных
сетях
среднего
напряжения:
Информация Тайко Электроникс Райхем Гмбх. – Киев,
2011. – 18 с.
REFERENCES
1. Hinrichsen V. Metal-oxide surge arresters. Basics. JSC
«Siemens», 2000. 111 p. (Rus).
2. IEEE Working Group 3.4.11. Modeling of metal oxide surge
arresters. IEEE Transactions on Power Delivery, 1992, vol.7,
no.1, pp. 302-309. doi: 10.1109/61.108922.
3. Darveniza M., Roby D., Tumma L.R. Laboratory and analytical studies of the effects of multipulse lightning current on
metal oxide arresters. IEEE Transactions on Power Delivery,
1994, vol.9, no.2, pp. 764-771. doi: 10.1109/61.296255.
4. Darveniza M., Tumma L.R., Richter B., Roby D. Multipulse
lightning currents and metal-oxide arresters. IEEE Transactions
on Power Delivery, 1997, vol.12, no.3, pp. 1168-1175. doi:
10.1109/61.636934.
5. ABB MWK Surge Arrester Datasheet, Medium Voltage
Products & Systems. Catalog 2011. Available at:
http://new.abb.com/high-voltage/surge-arresters/mediumvoltage-arresters (accessed 13 May 2012).
6. Magro M.C., Giannettoni M., Pinceti P. Validation of ZnO
surge arresters model for overvoltage studies. IEEE Transactions on Power Delivery, 2004, vol.19, no.4, pp. 1692-1695. doi:
10.1109/tpwrd.2004.832354.
7. Pinceti P., Giannettoni. M. A simplified model for zinc oxide surge arresters. IEEE Transactions on Power Delivery, 1999,
vol.14, no.2, pp. 393-398. doi: 10.1109/61.754079.
8. Exlim. Technical information. Guidance on the selection of
high-voltage surge arresters produced by ABB. Company ABB
UETM, 1996. 24 p. (Rus).
9. Ozgür U., Hofstetter D., Morkoç H. ZnO Devices and applications: A review of current status and future prospects. Proceedings of the IEEE, 2010, vol.98, no.7, pp. 1255-1268.
doi: 10.1109/jproc.2010.2044550.
10. Khomchenko V.S., Kryshtab T.G., Savin A.K., Zavyalova
L.V., Roshchina N.N., Rodionov V.E., Lytvyn O.S., Kushnirenko V.I., Khachatryan V.B., Andraca-Adame J.A. Fabrication
and Properties of ZnO:Cu and ZnO:Ag Thin Films. Superlattices and Microstructures, 2007, vol.42, no.1-6, pp. 94-98.
doi: 10.1016/j.spmi.2007.04.016.
11. Goedde G.L., Kojovic L.A., Woodworth J.J. Surge arrester
characteristics that provide reliable overvoltage protection in
distribution and low-voltage systems. 2000 Power Engineering
Society Summer Meeting (Cat. no.00CH37134), 2000.
doi: 10.1109/pess.2000.867361.
12. Kim I., Funabashi T., Sasaki H., Hagiwara T., Kobayashi M.
Study of ZnO surge arrester model for steep front wave. IEEE
Transactions on Power Delivery, 1996, vol.11, no.2, pp. 834-841.
doi: 10.1109/61.489341.
13. Fernández F., Diaz R. Metal oxide surge arrester model for
fast transient simulations. The Int. Conf. on Power System Transients IPST’01, 20-24 June 2001, Rio De Janeiro, Brazil. Paper
№01IPST056.
Available
at:
http://www.ipstconf.org/papers/Proc_IPST2001/01IPST056.pdf
(accessed 18 September 2013).
14. Nakada K., Yokoyama S., Yokota T., Asakawa A., Kawabata T. Analytical study on prevention for distribution arrester
outages caused by winter lightning. IEEE Transactions on Power Delivery, 1998, vol.13, no.4, pp. 1399-1404.
doi: 10.1109/61.714514.
15. Berger K., Anderson R.B., Kroninger H. Parameters of
lightning flashes. Electra, 1975, vol.41, pp. 23-37.
16. Gryb O.G. Shevchenko S.Yu., Gapon D.A., Ierusalimova
T.S., Zhdanov R.V. Bot protection surge in power in the presence of higher harmonics. Visnyk NTU «KhPІ» – Bulletin of
NTU «KhPІ», 2014, no.41(1084), pp. 78-86. (Rus).
17. Selecting, testing and application of metal oxide surge
arresters in medium voltage networks. Selection Rules. ABB
High Voltage Technologies Ltd. Switzerland, Vetingen, May
1994. (Rus).
18. Metal oxide surge arresters. Selection of surge arresters and
their application in the distribution networks of medium voltage:
Info Tyco Electronics. Kyiv, 2011. 18 p. (Rus).
Надійшла (received) 16.04.2015
Шевченко Сергій Юрійович, к.т.н., проф.,
Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут»,
61002, Харків, вул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076977, e-mail: syurik42@rambler.ru
S.Yu. Shevchenko
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
A method of determining the ability of the arrester to absorb
energy without breaking the heat balance.
Purpose.The aim of this study is to obtain a method for determining the capacity surge arrester nonlinear absorb energy
without breaking the heat balance in modes of long-term application of operating voltage, which allows for analysis of their
work in terms of violations as electricity. Methodology. For
values of the energy passing through the arrester must be able
to determine the current value for the voltage value in the area
of leakage current-voltage characteristics. We have carried out
calculations of the energy passing everywhere arrester for certain periods of time based on the current-voltage characteristics
obtained experimentally. Analysis of the experimental currentvoltage characteristics of resistors and literature led to the important conclusion that the dielectric properties of the ceramic
varistor affect the value of active power losses in the arrester
only when the active component of the leakage current is very
small. This is confirmed by the characteristics of different classes of varistor voltage. This property of varistors and surge
arresters shows the need to consider how the dielectric and
conductive properties of the varistor ceramics in the analysis of
work in the area of the arrester leakage current-voltage characteristic. These results demonstrate the need to clarify the mathematical model and the method for determining the energy dissipates in the area of the arrester leakage current CVC with
their account. Results. The study, an improved mathematical
model for calculating energy affects surge arrester during its
working life. The study obtained the method, of evaluation capacity surge arrester, maintains heat balance throughout working life. Based on experimentally obtained current-voltage
characteristic of the varistors is defined voltage at which surge
arrester starts conducting active current. This allowed to receive specified mathematical model for calculating energy affects surge arrester and develop a method of evaluation capacity
surge arrester maintain heat balance throughout working life.
References 18, figures 5.
Key words: varistor, surge arrester, method, mathematical
model, voltage, current-voltage characteristics, heat balance.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Терехов В.А., Ефимов Д.В. , Тюкин И.Ю. Нейросетевые
системы управления. – М.: ИПРЖР, 2003. – 480 с.
2. Руденко О.Г., Бодянський Е.В. Штучні нейронні
мережі: Навчальний посібник. – Х.: ТОВ «Компанія
СМІТ», 2006. – 404 с.
3. Кузнецов Б.И., Василец Т.Е., Варфоломеев А.А.
Разработка
нейросетевой
системы
наведения
и
стабилизации вооружения легкобронированных машин //
Електротехніка і електромеханіка. – 2008. – №2. – С. 31-34.
4. Кузнецов Б.И., Василец Т.Е., Варфоломеев А.А. Синтез
нейроконтроллера с предсказанием для двухмассовой
электромеханической системы // Електротехніка і
електромеханіка. – 2008. – №3. – С. 27-32.
5. Кузнецов Б.И., Василец Т.Е., Варфоломеев А.А.
Нейроуправление нелинейным динамическим объектом с
использованием метода обобщенного управления с
предсказанием // Електротехніка і електромеханіка. – 2008.
– №4.– С. 34-41.
6. Кузнецов Б.І., Василець Т.Ю., Варфоломієв О.О. Синтез
і дослідження системи наведення і стабілізації озброєння
легкоброньованих машин з нейрорегулятором на основі
моделі авторегресії з ковзаючим середнім // Системи
озброєння і військова техніка. – 2010. – №4(24). – С. 118121.
REFERENCES
1. Terekhov V.A., Yefimov D.V., Tyukin I.Yu. Nejrosetevye
sistemy upravlenija [Neural network control system]. Moscow,
IPRZhR Publ., 2002. 480 p. (Rus).
2. Rudenko O.G., Bodyansky E.V. Shtuchni nejronni merezhi:
Navchal'nyj posibnyk [Artificial Neural Networks: Tutorial].
Kharkov, TOV «Kompanіja SMІT» Publ., 2006. 404 p. (Ukr).
3. Kuznetsov B.I., Vasilets T.E., Varfolomiyev O.O. Development of a neuro-system of guidance and stabilizing for lightarmored machines armament. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2008, no.2, pp.
31-34. (Rus).
4. Kuznetsov B.I., Vasilets T.E., Varfolomiyev O.O. Synthesis
of a predictive neuro-controller for a two-mass electromechanical system. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2008, no.3, pp. 27-32. (Rus).
5. Kuznetsov B.I., Vasilets T.E., Varfolomiyev O.O. Nonlinear
dynamic object neuro-control using a generalized predictive
control method. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2008, no.4, pp. 34-41. (Rus).
6. Kuznetsov B.I., Vasilets T.E., Varfolomiyev O.O. Synthesis
and study of the light armored vehicle aiming and stabilization
system with neural network control based on the autoregressivemoving-average model. Sistemi ozbroennya i viyskova tehnika –
Systems of arms and military equipment, 2010, no.4(24),
pp. 118-121. (Ukr).
Надійшла (received) 10.05.2015
Кузнєцов Борис Іванович1, д.т.н., проф.,
Василець Тетяна Юхимівна2, к.т.н., доц.,
Варфоломієв Олексій Олексійович3, к.т.н.,
1 Державна установа «Інститут технічних проблем
магнетизму Національної академії наук України»,
61106, Харків, вул. Індустріальна, 19,
e-mail: bikuznetsov@mail.ru
2 Українська інженерно-педагогічна академія,
61003, Харків, вул. Університетська, 16,
тел/phone +38 057 7337959,
e-mail: tatyana.vasilets@gmail.com
3 Технологічний інститут Нью Джерсі (США),
University Heights, Newark, NJ, USA, 07102-1982,
тел/phone +1609 7874172,
e-mail: alexey.varfolomeyev@gmail.com
B.I. Kuznetsov1, T.E. Vasilets2, О.O. Varfolomiyev3
1 State Institution «Institute of Technical Problems
of Magnetism of the NAS of Ukraine»,
19, Industrialna Str., Kharkiv, 61106, Ukraine.
2 Ukrainian Engineering Pedagogics Academy,
16, Universitetskaya Str., Kharkiv, 61003, Ukraine.
3 New Jersey Institute of Technology,
University Heights Newark, New Jersey, USA, 07102.
Neuro-system of aiming and stabilizing with a regulator on
the basis of standard model Model Reference Controller.
The aim of this work is the synthesis of neural network aiming
and stabilization system for the special equipment of moving
objects with neuro-controller on the basis of standard model
and performance comparison of the neural network system with
the neural network predictive control. Build a block diagram of
the neural network aiming and stabilization system, based on
the subject control principle with PD-regulator in the position
loop and with neuro-controller on the basis of standard model
in the in the velocity loop. The neuro-controller on the basis of
standard model Model Reference Controller is synthesized in
the MATLAB Neural Network Toolbox and system simulation is
performed. The studies show that the transient state variables of
the system are oscillatory. Therefore, the neuro-controller with
the prediction NN Predictive Controller should be used for aiming and stabilizing system to provide high dynamic characteristics achieved at the cost of higher complexity and computational
cost. References 6, figures 5.
Key words: neural network control, aiming and stabilization
system, nonlinear dynamic object, neuro-controller on the
basis of standard model, Model Reference Controller.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Generalized theory of the
instantaneous power in three phase circuits // Int. Power Electronics Conf., Tokio, Japan. – 1983. – pp. 1375-1386.
2. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Instantaneous re active
power compensations comprising switching devices without
energy storage components // IEEE Transactions on Industry
Applications. – 1984. – vol.IA-20. – №3. – рр. 625-630.
3. Peng F.Z., Lai J.-S. Generalized instantaneous reactive power theory for three–phase power systems // IEEE Transactions
on Instrumentation and Measurement. – 1996. – vol.45. – №1. –
рр. 293-297.
4. Kim H.S., Akagi H. The instantaneous power theory based
on mapping matrices in three–phase four–wire systems // Proceedings of Power Conversion Conference – PCC’97, Nagaoka,
Japan. – 1997. – pp. 361-366.
5. Жемеров Г.Г, Тугай Д.В. Мгновенные и средние
активные и реактивные мощности в линейных цепях с
синусоидальными напряжениями // Вісник НТУ «ХПІ». –
2004. – №43. – С. 153-160.
6. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по
математике для инженеров и учащихся вузов. – М.: Наука,
1986. – 723 с.
7. Жемеров
Г.Г.,
Ильина
О.В.,
Тугай
Д.В.
Энергосберегающий эффект компенсации пульсаций
мгновенной активной мощности // Технічна електродинаміка.
Тем. випуск «Силова електроніка та енергоефективність». –
2006. – №4. – С. 22-27.
8. Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Энергия и мощность в
системах электроснабжения с полупроводниковыми
преобразователями
и
накопителями
энергии
//
Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – №1. – С. 45-57.
9. Жемеров Г.Г., Ильина Н.А., Ильина О.В., Ковальчук
О.И., Сокол Е.И. КПД трехфазной четырехпроводной
системы электроснабжения с асимметричной нагрузкой //
Технічна електродинаміка. Тем. випуск «Силова електроніка
та енергоефективність». – 2010. – №1. – С. 22-31.
10. Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Мощность потерь и
реактивная
мощность
в
трехфазных
системах
электроснабжения при симметричных синусоидальных
напряжениях источника // Энергосбережение. Энергетика.
Энергоаудит. – 2014. – №9(127). – С. 12-23.
REFERENCES
1. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Generalized theory of the
instantaneous power in three phase circuits. Int. Power Electronics Conf., Tokio, Japan, 1983, pp.1375-1386.
2. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Instantaneous reactive
power compensations comprising switching devices without
energy storage components. IEEE Transactions on Industry
Applications, 1984, vol.IA-20, no.3, рр. 625-630.
doi:10.1109/tia.1984.4504460.
3. Peng F.Z., Lai J.-S. Generalized instantaneous reactive power theory for three–phase power systems. IEEE Transactions on
Instrumentation and Measurement, 1996, vol.45, no.1, рр. 293297. doi:10.1109/19.481350.
4. Kim H., Akagi H. The instantaneous power theory based on
mapping matrices in three–phase four–wire systems. Proceedings of Power Conversion Conference – PCC’97, Nagaoka,
Japan, 1997, pp. 361-366. doi:10.1109/pccon.1997.645639.
5. Zhemerov G.G., Tugay D.V. The instantaneous and average
active and reactive power in linear circuits with sinusoidal voltages. Visnyk NTU «KhPІ» – Bulletin of NTU «KhPІ», 2004,
no.43, pp. 153-160. (Rus).
6. Bronshteyn I.N., Semendyayev K.A. Spravochnik po matematike dlya inzhenerov i uchashchikhsya vuzov [Mathematical
handbook for engineers and university students]. Moscow, Nauka Publ., 1986. 723 p. (Rus).
7. Zhemerov G.G., Il'ina O.V., Tugay D.V. Energy-saving effect
ripple compensation of instantaneous active power. Tekhnichna
elektrodynamika. Tem. vypusk «Silova elektronіka i energoefektivnіst» – Technical electrodynamics. Special Issue «Power electronics & energy efficiency», 2006, vol.4, pp. 22-27. (Rus).
8. Zhemerov G.G., Tugay D.V. Energy and power in power
supply systems with semiconductor converters and energy storage. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.1, pp. 45-57. (Rus).
9. Zhemerov G.G., Il'ina N.A., Il'ina O.V., Koval'chuk O.I.,
Sokol E.I. Efficiency three-phase four-wire power supply system with an asymmetric load. Tekhnichna elektrodynamika.
Tem. vypusk «Silova elektronіka i energoefektivnіst» – Technical electrodynamics. Special Issue «Power electronics & energy efficiency», 2006, vol.1, pp. 22-31. (Rus).
10. Zhemerov G.G., Tugay D.V. Power losses and reactive
power in three-phase power supply systems with symmetrical
sinusoidal voltage source. Energosberezhenie. Energetika. Energoaudit – Energy saving. Power engineering. Energy audit,
2014, no.9(127), pp. 12-23. (Rus).
Поступила (received) 10.05.2015
Жемеров Георгий Георгиевич1, д.т.н., проф.,
Тугай Дмитрий Васильевич2, к.т.н., доц.,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076312, e-mail: zhemerov@gmail.com
2 Харьковский национальный университет
городского хозяйства им. А.Н. Бекетова,
61002, Харьков, ул. Революции, 12,
тел/phone +38 057 7073111, e-mail: tugaydv@yandex.ru
G.G. Zhemerov1, D.V. Tugay2
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 O.M. Beketov Kharkiv National University of Municipal
Economy,
12, Revolution Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Components of the total power losses in three-phase energy
supply systems with symmetric sinusoidal voltage source.
Purpose. Three-phase energy supply system with a symmetrical
resistive load operates in mode with the highest possible efficiency
in a case of zero instantaneous reactive power and the absence of
pulsations instantaneous active power. When load parameters are
changed, three-phase energy supply system starts to operate in a
mode with additional energy losses. The goal of the paper is to
determinate the relations between the components of additional
losses and their rezone. Methodology. We have applied the mod-
ern theory of instantaneous active and reactive power, the graphical filling complex branched energy supply system of simplified
design scheme, the theory of electrical circuits, computer Matlabsimulation. Results. We have developed an universal relation to
determine the components of total power loss in the three-phase
supply systems with symmetrical three-phase sinusoidal voltage
source and any possible load. Further verification of this relation
in the Matlab-model of three-phase energy supply system shows
its high accuracy. Originality. For the first time, we have carried
out relation between RMS reactive and RMS active power instantaneous pulsation and the corresponding components of additional losses. Consequently it becomes possible to offer a unique
method of weighting evaluation. Practical value. We have developed position for detecting the causes of additional losses in
three-phase supply systems with symmetrical sinusoidal voltage
source, as well as to substantiate the correctness of the choice of
filter-compensating device. We have developed a Matlab-model
which allows to investigate the energy efficiency of three-phase
energy supply system and to calculate the components of additional power losses of any possible reasons for their occurrence.
References 10, tables 6, figures 3.
Кey words: energy supply system, power additional losses,
the minimum possible losses, Matlab-model of three-phase
energy supply system.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 1: Теория
электрофизических эффектов и задач. − Х.: Изд-во НТУ
«ХПИ», 2009. − 384 с.
2. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 2: Теория
электрофизических эффектов и задач. − Х.: Изд-во «Точка»,
2010. − 407 с.
3. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики. Том
3: Теория и практика электрофизических задач. − Х.: Изд-во
«Точка», 2014. − 400 с.
4. http://fictionbook.ru/author/vladislav_karnacevich/100_zna
menityih_harkovchan.
5. http://eternaltown.com.ua/биографии/906-в/10594вальтер-антон-карлович.
6. Храмов Ю.А. История физики. − К.: Изд-во «Феникс»,
2006. − 1176 с.
7. Баранов М.И., Веселова Н.В. Основные достижения
отечественных и зарубежных научных школ в области
техники высоких напряжений. Часть 2: Харьковская,
Донецкая, Николаевская и некоторые зарубежные школы
ТВН // История науки и техники. − 2012. − №11. – С. 13-22.
8. Greinaher
H.
Schaltung
des
hochspannungs
kaskadegenerators der gleichspannung // Bulleten Schwitzerland
Electrotehnik. − 1920. − №11. − S. 59-66.
9. Cocroft J.D., Walton E.T. Experiments with high velocity
positive ions // Proceedings Royal Society. – 1932. – vol.A136.
− №830. – pp. 619-630.
10. Вальтер А.К. Атака атомного ядра. – Х.: Гостехиздат
УССР, 1934. – 192 с.
11. Синельников К.Д., Вальтер А.К., Гуменюк В.С.
Некоторые приемы вакуумной техники // Журнал
технической физики. – 1938. – №21. – С. 1908-1922.
12. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред.
В.К. Тартаковский. − К.: Наукова думка, 1989. − 864 с.
13. Баранов М.И., Веселова Н.В. Основные достижения
Харьковской научной школы в области высоковольтной
ускорительной техники // История науки и техники. − 2013.
− №11. – С. 51-63.
14. http://www.kipt.kharkov.ua.
15. Айзацкий Н.И., Аркатов Ю.М., Бомко В.А. и др.
Харьковский физико-технический институт − колыбель
ядерной физики и ускорителей заряженных частиц в СССР.
К 70-летию расщепления атомного ядра (1932-2002 гг.) /
Под ред. проф. А.Н. Довбни. − Х.: ННЦ «ХФТИ», 2002. − 43
с.
16. Таньшина А.В. Основатели Харьковских научных школ
в физике. Учеб. пособие по истории физики. Ч.1. − Х.: ХГУ,
2002. − 512 с.
17. Павленко Ю.В., Ранюк Ю.Н., Храмов Ю.А. «Дело»
УФТИ. 1935-1938. − К.: Феникс, 1998. − 324 с.
18. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 1: Электрофизика и
выдающиеся физики мира. − Х.: Изд-во НТУ «ХПИ», 2008.
− 252 с
19. https://ru.wikipedia.org/wiki/Лейпунский,_Александр_Ильич.
20. https://ru.wikipedia.org/wiki/Синельников,_Кирилл_Дмит
риевич.
21. Коган В.С. «До» и «После». − Х.: ННЦ «ХФТИ», 2004. −
97 с.
22. Ранюк Ю.Н., Шевченко О.С. Лаборатория № 1 и Атомный
проект СССР. Документы и материалы (1938-1956 гг.) / Под
ред. проф. А.Н. Довбни. − Х.: ННЦ «ХФТИ», 2011.– 370 с.
23. http://pavlonews.info/news/categ_16/624.html.
24. Довбня А.Н., Егоров А.М., Ранюк Ю.Н. и др. К
пятидесятилетию запуска первого линейного ускорителя
электронов в ННЦ «ХФТИ» // Вопросы атомной науки и
техники. − 2001. − №3. − С. 3-5.
25. http://kharkov.vbelous.net/politex1/walter.htm.
26. https://ru.wikipedia.org/wiki/Вальтер,_Антон_Карлович.
27. Электростатические генераторы / Сборник статей под
ред. А.К. Вальтера. − М.: Гостехиздат, 1959. − 255 с.
28. Айзацкий Н.И., Довбня А.Н., Митроченко В.В.
Разработка ускоряющих секций для линейных ускорителей
электронов // Вопросы атомной науки и техники. − 1999. –
№1. – С. 80-84.
29. Власов В.В., Залюбовский И.И., Сафроний В.В.
Академик Антон Карлович Вальтер – педагог и учитель (к
100-летию со дня рождения) // Universitates. Наука и
просвещение. – 2006. – №4(28). – С. 72.
30. Бржезицький В.О., Ісакова А.В., Рудаков В.В. та ін.
Техніка і електрофізика високих напруг: Навч. посібник / За
ред. В.О. Бржезицького, В.М. Михайлова. – Х.: НТУ «ХПІ».
– Торнадо, 2005. – 930 с.
31. Вальтер А.К., Залюбовский И.И. Ядерная физика:
Учебник. − Х.: ХГУ, 1963. − 423 с.
32. Храмов Ю.А. Вальтер Антон Карлович // Физики:
Биографический справочник / Под ред. А.И. Ахиезера. − М.:
Наука, 1983. − 400 с.
33. http://www-nuclear.univer.kharkov.ua/russ/p01_2_94.htm.
34. Храмов Ю.А. Синельников Кирилл Дмитриевич //
Физики: Биографический справочник / Под ред. А.И.
Ахиезера.− М.: Наука, 1983. − 400 с.
35. Вальтер А.К., Синельников К.Д. Электростатические
генераторы постоянного высокого напряжения // Журнал
технической физики. − 1936. − Т.6. − №1. − С. 715-725.
36. Вальтер А.К., Латышев Г.Д., Синельников К.Д. и др.
Высоковольтная разрядная трубка на 3000000 вольт //
Журнал технической физики. −1938. − Т.8. − №11. − С. 985993.
37. Вальтер А.К., Латышев Г.Д., Синельников К.Д. и др.
Поглощение быстрых электронов в литии, углероде,
алюминии, меди и свинце // Журнал экспериментальной и
теоретической физики. − 1939. − Т.9. − №2. − С. 127-142.
38. http://100v.com.ua/ru/Sinelnikov-Kirill-Dmitrievich-person.
39. http://iobninsk.ru/aleksandr-ilyich-leypunskiy.
40. Храмов Ю.А. Лейпунский Александр Ильич // Физики:
Биографический справочник / Под ред. А.И. Ахиезера.− М.:
Наука, 1983. − 400 с.
41. http://kharkovchanin.kh.ua.
42. http://www.warheroes.ru/hero/hero.asp?Hero_id=15500.
43. Горобец Б.С. Секретные физики из Атомного проекта
СССР: Семья Лейпунских. − М.: Эдиториал, 2009. − 312 с.
44. https://ru.wikipedia.org/wiki/Латышев,_Георгий_Дмитриевич.
45. Храмов Ю.А. Латышев Георгий Дмитриевич // Физики:
Биографический справочник / Под ред. А.И. Ахиезера. − М.:
Наука, 1983. − 400 с.
46. http://www.puteshestvie32.ru/content/latyshev.
REFERENCES
1. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v
2-h tomah. Tom 2, Kn. 1: Teorija elektrofizicheskih effektov i
zadach [Selected topics of Electrophysics: Monograph in 2 vols.
Vol. 2, book. 1: Theory of electrophysics effects and tasks].
Kharkov, NTU «KhPI» Publ., 2009. 384 p. (Rus).
2. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v
2-h tomah. Tom 2, Kn. 2: Teorija elektrofizicheskih effektov i
zadach [Selected topics of Electrophysics: Monograph in 2 vols.
Vol. 2, book 2: Theory of electrophysics effects and tasks].
Kharkov, «Tochka» Publ., 2010. 407 p. (Rus).
3. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki. Tom 3: Teorija i praktika elektrofizicheskih zadach [Selected topics of Electrophysics. Vol. 3: Theory and practice of electrophysics tasks].
Kharkov, «Tochka» Publ., 2014. 400 p. (Rus).
4. Available
at:
http://fictionbook.ru/author/
vladislav_karnacevich/100_znameni-tyih_harkovchan (accessed
18 September 2013). (Rus).
5. Available
at:
http://eternaltown.com.ua/биографии/906в/10594-вальтер-антон-карлович (accessed 10 April 2014). (Rus).
6. Khramov Yu.A. Istoriia fiziki [History of Physics]. Kiev,
Feniks Publ., 2006. 1176 p. (Rus).
7. Baranov M.I., Veselova N.V. Basic achievements of domestic and foreign scientific schools in area of technique of high
voltage. Part 2: Kharkov, Donetsk, Nikolaev and some foreign
schools THV. Istorija nauki i tehniki − History of Science and
Engineering, 2012, no.11, pp.13-22. (Rus).
8. Greinaher
H.
Schaltung
des
hochspannungs
kaskadegenerators der gleichspannung. Bulleten Schwitzerland
Electrotehnik, 1920, no.11, pp. 59-66. (Ger).
9. Cocroft J.D., Walton E.T. Experiments with high velocity
positive ions. Proceedings Royal Society, 1932, vol.A136,
no.830, pp. 619-630.
10. Walter A.K. Ataka atomnogo jadra [Attack atomic kernel].
Kharkov, Gostekhizdat Ukrainian SSR, 1934. 192 p. (Rus).
11. Sinelnikov K.D., Walter A.K., Gumenyuk V.S. Some methods of vacuum technique. Zhurnal tehnicheskoj fiziki − Journal
Technical Physics, 1938, no.21, pp. 1908-1922. (Rus).
12. Kuz'michev V.E. Zakony i formuly fiziki [Laws and formulas
of physics]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 1989. 864 p. (Rus).
13. Baranov M.I., Veselova N.V. The main achievements of the
Kharkov scientific school in the field of high-voltage accelerator
technique. Istorija nauki i tehniki − History of Science and Engineering, 2013, no.11, pp.51-63. (Rus).
14. Available at: http://www.kipt.kharkov.ua (accessed 10 April
2014). (Rus).
15. Ayzatskiy N.I., Arkatov Y.M., Bomco V.A. Har'kovskij
fiziko-tehnicheskij institute − kolybel' jadernoj fiziki i uskoritelej
zarjazhennyh chastic v SSSR. K 70-letiju rasshheplenija atomnogo jadra (1932-2002 gg.) / Pod red. prof. A.N. Dovbni [Kharkov Physic-Technical Institute − a cradle of nuclear physics and
particle accelerators in the USSR. On the 70-th anniversary of
the nuclear kernel (1932-2002 yy.) / Edited by prof. A.N.
Dovbnya]. Kharkov, NSC «KhPTI» Publ., 2002. 43 p. (Rus).
16. Tanshina A.V. Osnovateli Har'kovskih nauchnyh shkol v
fizike. Ucheb. posobie po istorii fiziki. Ch.1 [Founders of the
Kharkov scientific Schools in Physics. History of Physics Textbook. Part 1]. Kharkov, KhSU Publ., 2002. 512 p. (Rus).
17. Pavlenko Yu.V., Ranjuk Yu.N., Khramov Yu.A. «Delo»
UFTI. 1935-1938 [«Case» of UPhTI. 1935-1938]. Kiev, Feniks
Publ., 1998. 324 p. (Rus).
18. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v
2-h tomah. Tom 1: Elektrofizika i vydajushhiesja fiziki mira
[Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.1:
Electrophysics and outstanding physics of the world]. Kharkov,
NTU «KhPI» Publ., 2008. 252 p. (Rus).
19. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Лейпунский,_
Александр_Ильич. (accessed 12 May 2011). (Rus).
20. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Синельников,_
Кирилл_Дмитриевич (accessed 23 July 2013). (Rus).
21. Kogan V.S. «Do» i «Posle» [«Before» and «After»]. Kharkov, NSC «KhPTI» Publ., 2004. 97 p. (Rus).
22. Ranyuk Y.N., Shevchenko O.S. Laboratorija № 1 i Atomnyj
proekt SSSR. Dokumenty i materialy (1938-1956 gg.) / Pod red.
prof. A.N. Dovbni [Laboratory no.1 and USSR Atomic Project.
Documents and materials (1938-1956 yy.) / Edited by prof. A.N.
Dovbnya]. Kharkov, NSC «KhPTI» Publ., 2011. 370 p. (Rus).
23. Available at: http://pavlonews.info/news/categ_16/624.html.
(accessed 06 April 2002). (Rus).
24. Dovbnya A.N., Egorov A.M., Ranyuk Yu.N. On the 50th
anniversary of launching the first linear electrons accelerator in
the NSC «KhPTI». Voprosy atomnoj nauki i tehniki − Problems
of Atomic Science and Technique, 2001, no.3, pp.3-5. (Rus).
25. Available at: http://kharkov.vbelous.net/politex1/walter.htm
(accessed 21 May 2012). (Rus).
26. Available
at:
https://ru.wikipedia.org/wiki/
Вальтер,_Антон_Карлович (accessed 11 April 2013). (Rus).
27. Valter A.K. Elektrostaticheskie generatory / Sbornik statej
pod red. A.K. Val'tera [Electrostatic generators / Collection of
articles]. Moscow, Gostehizdat Publ., 1959. 255 p. (Rus).
28. Ayzatskiy N.I., Dovbnya A.N. Mitrochenko V.V. Development of accelerating sections for linear electrons accelerators.
Voprosy atomnoj nauki i tehniki − Problems of Atomic Science
and Technique, 1999, no.1, pp.80-84. (Rus).
29. Vlasov V.V., Zaljubovskiy I.I., Safroniy V.V. Academician
Anton Karlovich Walter − pedagogue and teacher (to 100th anniversary of his birth). Universitates. Nauka i prosveshhenie − Universitates. Science and education, 2006, no.4 (28), p.72. (Rus).
30. Brzhezitskiy V.A., Іsakova A.V., Rudakov V.V. Tekhnika i
elektrofizyka vysokykh napruh [Technics and Electrophysics of
High Voltages]. Kharkov, Tornado Publ., 2005. 930 p. (Rus).
31. Walter A.K., Zalyubovskiy I.I. Jadernaja fizika: Uchebnik
[Nuclear Physics: Textbook]. Kharkov, KhSU Publ., 1963. 423
p. (Rus).
32. Khramov Yu.A. Val'ter Anton Karlovich. Fiziki:
Biograficheskij spravochnik / Pod red. A.I. Ahiezera [Walter
Anton Karlovich. Physics: Biographical Directory. Edited by
A.I. Ahiezer]. Moscow, Nauka Publ., 1983. 400 p. (Rus).
33. Available at: http://www-nuclear.univer.kharkov.ua/russ/
p01_2_94.htm (accessed 18 September 2013). (Rus).
34. Khramov Yu.A. Sinel'nikov Kirill Dmitrievich. Fiziki:
Biograficheskij spravochnik / Pod red. A.I. Ahiezera [Sinelnikov
Kirill Dmitrievich. Physics: Biographical Directory. Edited by
A.I. Ahiezer]. Moscow, Nauka Publ., 1983. 400 p. (Rus).
35. Walter A.K., Sinelnikov K.D. Electrostatic generators of
constant high voltage. Zhurnal tehnicheskoj fiziki − Journal
Technical Physics, 1936, vol.6, no.1, pp.715-725. (Rus).
36. Walter A.K., Latyshev G.D., Sinelnikov K.D. High voltage
discharge tube at 3000000 volts. Zhurnal tehnicheskoj fiziki −
Journal Technical Physics, 1938, vol.8, no.11, pp.985-993. (Rus).
37. Walter A.K., Latyshev G.D., Sinelnikov K.D. Absorption of
fast electrons in lithium, carbon, aluminum, copper and lead.
Zhurnal tehnicheskoj fiziki − Journal Technical Physics, 1939,
vol.9, no.2, pp.127-142. (Rus).
38. Available
at:
http://100v.com.ua/ru/Sinelnikov-KirillDmitrievich-person (accessed 02 May 2011). (Rus).
39. Available at: http://iobninsk.ru/aleksandr-ilyich-leypunskiy
(accessed 11 August 2013). (Rus).
40. Khramov Yu.A. Lejpunskij Aleksandr Il'ich. Fiziki:
Biograficheskij spravochnik / Pod red. A.I. Ahiezera [Leypunskiy
Alexander Ilyich. Physics: Biographical Directory. Edited by A.I.
Ahiezer]. Moscow, Nauka Publ., 1983. 400 p. (Rus).
41. Available at: http://kharkovchanin.kh.ua (accessed 11 May
2014). (Rus).
42. Available at: http://www.warheroes.ru/hero/hero.asp? Hero_id=15500 (accessed 20 August 2012). (Rus).
43. Gorobets B.S. Sekretnye fiziki iz Atomnogo proekta SSSR: Sem'ja
Lejpunskih [Secret Physics of the Soviet Atomic Project: Family of
Leypunskiy]. Moscow, Editorial Publ., 2009. 312 p. (Rus).
44. Available
at:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Латышев,_
Георгий_Дмитриевич (accessed 12 March 2014). (Rus).
45. Khramov Yu.A. Latyshev Georgij Dmitrievich. Fiziki:
Biograficheskij spravochnik / Pod red. A.I. Ahiezera [Latyshev
George Dmitrievich. Physics: Biographical Directory. Edited by
A.I. Ahiezer]. Moscow, Nauka Publ., 1983. 400 p. (Rus).
46. Available at: http://www.puteshestvie32.ru/content/latyshev
(accessed 20 September 2011). (Rus).
Поступила (received) 29.04.2015
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., гл.н.с.,
НИПКИ «Молния»
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute «Molniya»
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
An anthology of the distinguished achievements in science
and technique. Part 28: Portraits of legendary physicists
of «high-voltage brigade» of UPhTI.
Purpose. Description of the basic distinguished scientific
achievements of members of «high-voltage brigade» of the
Ukrainian Physical-Technical Institute (UPhTI) and future
Academicians in area of nuclear physics − Valter A.C., Sinelnikov C.D., Leypunskiy A.I. and Latyshev G.D. Methodology.
Scientific approaches at treatment and systematization of physical knowledges. Historical method at research of development
in Ukraine and Russia of nuclear physics and mastering of intranuclear energy for military and peaceful aims. Results. The
basic creative and vital stages, and also prominent scientific
results, obtained by the indicated scientists in the area of nuclear physics, physics of high energies and nuclear energy, are
resulted in the compressed and systematized way. Some technical descriptions created by these Kharkov physicists of powerful high-voltage electrostatic and linear dynamitrons and protons, and also nuclear reactors fast-neutron are indicated. Originality. Firstly in the area of history of scientific-technological
authoritative enough scientist-electro-physicist, which is engaged not alone ten of years by creation of powerful generators
of very high voltage and large currents, and also presents a
theoretical electrophysics a wide reader a scientificallyhistorical essay with not popular details about the first in the
USSR breaking up the physicists of UPhTI of atomic kernel of
lithium by artificially speed-up protons. Firstly the basic distinguished scientific achievements of the considered physicistsnuclear engineers are resulted in the concentrated way. Practical value. Scientific popularization of physical knowledges and
achievements of the known compatriots, bringing in a big contribution to development of nuclear physics, physicists of high
energies and nuclear energy. References 46, figures 15.
Key words: history, nuclear physics, physics of high energies,
nuclear energy, Kharkov physicists-nuclear engineers,
distinguished scientific achievements.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Клименко К.А. Исследование магнитного
трансформаторов
промышленной
частоты
поля
с
короткозамкнутыми витками: автореф. дис. ...канд. техн.
наук / К.А. Клименко; Омск, 2013. – 20 с.
2. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2.
Режим доступа: www.femm.info/wiki/HomePage.
3. Тозони О.В. Расчет электромагнитных полей на
вычислительных машинах. - Киев: Техника, 1967. – 251 с.
REFERENCES
1. Klimenko
K.A.
Issledovanie
magnitnogo
polia
transformatorov promyshlennoi chastoty s korotkozamknutymi
vitkami. Autoref. diss. kand. techn. nauk [A study of magnetic
field of industrial frequency transformers with closed loop.
Abstracts cand. tech. sci. diss.]. Omsk, 2013. 20 p. (Rus).
2. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2. Available at: www.femm.info/wiki/HomePage (accessed 10 July 2010).
3. Tozoni O.V. Raschet elektromagnitnykh polei na vychislitel'nykh mashinakh [Calculation of electromagnetic fields on
computers]. Kiev, Tekhnika Publ., 1967. 251 p. (Rus).
Поступила (received) 20.05.2015
Байда Евгений Иванович, к.т.н., доц.,
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076976, e-mail: baida_kpi@mail.ru
E.I. Baida
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Peculiarities of calculation of magnetic systems with shortcircuited secondary windings in in-plane formulation.
Introduction. A feature of quasi-static calculation of plane electromagnetic fields is unlimited volume occupied by the current.
This condition imposes certain requirements on the choice of
boundary conditions for solving such problems (the vanishing of
the algebraic sum of the currents flowing through the cross section of all wires), failure of which leads to incorrect results.
Purpose. The mathematical formulation of the boundary conditions corresponding to real physical processes in solving problems of plane quasi-static field by Kelvin transformation and
development of a technique for calculating the induced currents
in closed circuits in the calculation of AC electromagnet in the
quasi-static mode. Methods. Investigation of nonlinear model of
the current transformer in in-plane electromagnetic field calculation and the AC electromagnet is carried by the finite element
method using a specific software package. Results. A possible
error in the boundary conditions and summarizes the estimated
model corresponds to the physics of the process using the Kelvin
transform, proposed method of calculating currents in closed
loop AC electromagnet in the calculation of plane problems of
the field. Conclusions. The specificity of the problem of calculating the electromagnetic field in in-plane formulation requires
a special approach to the assignment of boundary conditions
and calculation of the currents induced in a closed loop.
References 3, figures 11.
Key words: in-plane magnetic field, boundary conditions.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шакарян
Ю.Г.,
Лабунец
И.А.
Внедрение
асинхронизированных генераторов и компенсаторов на
объектах единой энергетической системы // Энергетик. – 2005.
– №6. – С. 12-19.
2. Абубакиров Ш.И. Опыт и перспективы использования
асинхронизированных гидрогенераторов в проектах ОАО
«Институт Гидропроект» // Гидротехника. – 2010. – №2. – С. 611.
3. Савельев Ю.Е., Быков С.В., Зозулин Ю.В., Козлов Ю.А.
Устройство
для
возбуждения
асинхронизированной
синхронной машины. А.с. СССР № 1534744 5H02P 9/14.
Опубл. в БИ, №1, 1990.
4. Галиновский А.М., Ленская Е.А., Эрхард Айхофер.
Методика расчета защитных цепей вентилей выпрямителя //
Технічна електродинаміка. – 2005. – №4. – С. 43-50.
5. Галиновский А.М. Исследование электромашинновентильных преобразователей бесконтактных синхронных и
асинхронизированных машин в системе схемотехнического
моделирования. // Електротехніка і електромеханіка. – 2013.
– №5. – С. 23-29.
6. Галиновский А.М., Ленская Е.А., Эрхард Айхофер.
Исследование
моделей
электромашинно-вентильных
преобразователей с ограниченным числом полностью
управляемых вентилей // Електротехніка і електромеханіка.
– 2006. – №5. – С. 22-29.
7. Ленская Е.А. Преобразователи частоты с искусственной
коммутацией в системе возбуждения асинхронизированной
машины // Електромеханічні і енергозберігаючі системи. –
2012. – №1. – С. 40-45.
8. Галиновский А.М., Дубчак Е.М., Ленская Е.А.
Электромашинно-вентильные
преобразователи
машин
двойного питания (часть 2) // Гірнича електромеханіка та
автоматика. – 2010. – №85. – С. 159-169.
9. Галиновский А.М., Бобер В.А., Дубчак Е.М. Режимы
работы преобразователей частоты в бесконтактныхх
асинхронизированных машинах с инфранизкими частотами
возбуждения // Електромеханічні та енергозберігаючі
системи. – 2012. – №2. – C. 56-61.
10. Галиновский А.М., Бобер В.А., Дубчак Е.М.
Бесконтактный асинхронизированный турбогенератор с
вращающимся преобразователем частоты в режимах
глубокого потребления и выдачи реактивной мощности //
Технічна електродинаміка. – 2015. – №1. – С. 72-77.
REFERENCES
1. Shakaryan Y.G., Labunets I.A. Implementation of asynchronous
generators and condensers at the facilities of the Unified Energy
System. Energetik – Power Engineer, 2005, no.6, pp. 12-19. (Rus).
2. Abubakirov Sh.I. Experience and prospects of use of asynchronous hydro generators in the projects of LTD «Institute Hydroproject». Gidrotekhnika – Hydrotechnika, 2010, no. 2, pp. 6-11. (Rus).
3. Savelyev Y.E., Bykov S.V., Zozulin Y.V., Kozlov Y.A.
Ustroystvo dlya vozbuzhdeniya asinhronizirovannoy sinhronnoy
mashinyi [Device for the excitation of asynchronized a synchronous machine]. USSR Certificate of Authorship, no. 1534744,
1990. (Rus).
4. Galinovskiy A.M., Lenska E.A., Erhard Ayhofer. Methods of
calculating protection circuits valves rectifier. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2005, no.4, pp. 43-50. (Rus).
5. Galinovskiy A.M. Research into valve-engine transducers of
brushless synchronous and asynchronized machines in a circuit
simulation system. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2013, no.5, pp. 23-29. (Rus).
6. Galinovskiy A.M., Lenska E.A., Erhard Ayhofer. Research on
electric machine valve converters with a limited number of fullycontrolled valves. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2006, no.5, pp. 22-29. (Rus).
7. Lenska E.A. Frequency converters with forced switching
system excitation of asynchronized machines. Elektromekhanichni i enerhozberihaiuchi systemy – Electromechanical and
energy saving systems, 2012, no.1, pp. 40-45. (Rus).
8. Galinovskiy A.M., Dubchak E.M., Lenska E.A. Electric machine valve converters of machines dual power (Part 2). Hirnycha elektromekhanika ta avtomatyka – Mining electrical engineering and automation, 2010, no.85, pp. 159-169. (Rus).
9. Galinovskiy A.M., Bober V.A., Dubchak E.M. Modes of
operation of frequency converters in the proximity of asynchronous machines with infra-low frequency excitation. Elektromekhanichni i enerhozberihaiuchi systemy – Electromechanical and
energy saving systems, 2012, no.2, pp. 56-61. (Rus).
10. Galinovskiy A.M., Beaver V.A. Dubchak E.M. Brushless
asynchronous turbine generators with rotary converter in modes
of deep consumption and issuance of reactive power.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical Electrodynamics,
2015, no.1, pp. 72-77. (Rus).
Поступила (received) 30.03.2015.
Галиновский Александр Михайлович1, к.т.н., доц.,
Ленская Елена Александровна2, начальник отдела,
Мельник Николай Петрович3, председатель,
1 Национальный технический университет Украины
«Киевский политехнический институт»,
03056, Киев, просп. Победы, 37,
тел/phone: +38 044 2580154, e-mail: alga40@mail.ru
2 Государственное агентство по энергоэффективности и
энергосбережению Украины,
02094, Киев, ул. Краковская, д. 17, к. 207,
тел/phone: +38 044 5585835, e-mail: A_Lenskay@ukr.net
3 ФХ «Свитанок»,
03056, Киев, пр. Победы, 89/1,
тел/phone: +38 044 5229439, e-mail: svitrad2004@mail.ru
А.М. Galynovskiy1, E.А. Lenskaya2, N.P. Melnik3
1 National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic
Institute»,
37, Prospect Peremohy, Kyiv-56, 03056, Ukraine.
2 State Agency on Energy Efficiency and Energy Saving of
Ukraine,
17, Krakovskaya Str., apt. 207, Kyiv, 02094, Ukraine.
3 FH «Svitanok»,
89/1, Prospect Peremohy, Kyiv, 03056, Ukraine.
Direct frequency converter with artificial and natural
commutation for brushless asynchronized machines.
The comparative analysis of direct frequency converters with
artificial and natural- switching term of the cyclical control
algorithm is presented; the recommendations for their using in
brushless asynchronized machines with three-phase winding are
developed. Converters with a limited number of full-controlled
valves have large losses in safety circuits of gates, they can be
used in system of automatic excitation control. The best quality
of voltage and current load are provided by converters with
natural commutation using modulated input voltage, the combined potential compounds windings supply and the combined
method of thyristor controlling. When the load is divided into
two three-phase groups, an even number of phases of the power
supply for single phase of the load are applied the bridge converter circuit. Regulation of the load current is carried out by
the excitation current of field exciters and by the control angle
of thyristor. Converters can be used in high-power asynchronized motors and generators. In asynchronized compensators it
is possible to use diode-thyristor converters without transmitting
the control signals to the rotating part. The frequency converters without modulation of input voltage have the smallest increase in rated capacity of power supply. However, they have a
low quality form of the output voltage at high power factor of
load. References 10, table 1, figures 6.
Key words: brushless asynchronized machine, inverter,
diode, transistor, thyristor.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ставинский А.А. Проблема и направления дальнейшей
эволюции устройств электромеханики // Електротехніка і
електромеханіка. – 2004. – №1. – С. 57-61.
2. Казанский В.М., Зонов В.Н., Британчук В.М. К вопросу о
сравнении асинхронных электродвигателей торцевого и
цилиндрического исполнений малой мощности // Материалы
межвузовской
научно-технической
конференции
«Асинхронные микромашины». – Каунас: КПИ. – 1969. – С.
216-219.
3. Игнатов В.Я., Вильданов К.Я. Торцевые асинхронные
электродвигатели интегрального изготовления. – М.:
Энергоатомиздат, 1988. – 304 с.
4. А.с. 920258 СССР, МКИ2 F04B39/06, F25B31/02.
Герметичный холодильный компрессор / А.А. Ставинский,
В.И. Гидулян. – № 2758809/26 – 06; Заявл. 19.04.79; Опубл.
15.04.82, Бюл. №14.
5. Ставинский
А.А.
Совершенствование
судовых
электромеханических систем встречного вращения на
основе
специальных
асинхронных
двигателей
//
Судостроение. – 2011. – №6. – С. 35-38.
6. Caricchi F. Axial flux electromagnetic differential induction
motor. 17th Int. Conf. on Electrical Machines and Drives. Institution
of Engineering and Technology (IET), 11-13 Sept. 1995, pp. 1-5.
7. Igelspacher J., Herzog H.-G. Analytical description of a single-stator axial-flux induction machine with squirrel cage. XIX
Int. Conf. on Electrical Machines (ICEM 2010). Institute of Electrical & Electronics Engineers (IEEE), 6-8 Sept. 2010, pp. 1-6.
8. Profumo F., Zheng Zhang, Tenconi A. Axial flux machines
drives: a new viable solution for electric cars. IEEE Transactions
on Industrial Electronics, 1997, vol.44, no.1, pp. 39-45.
9. http://www.axcomotors.com/axial-flux_technology.html.
10. Домбровский В.В., Зайчик В.М. Асинхронные машины:
теория, расчет, элементы проектирования. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 368 с.
11. Ставинский А.А., Пальчиков О.О. Сравнительный анализ
массостоимостных показателей асинхронных двигателей с
цилиндрическим и аксиальным рабочим зазором //
Електротехніка і електромеханіка. – 2015. – №3. – С. 20-26.
12. Ставинский А.А., Пальчиков О.О. Использование метода
относительных коэффициентов показателей технического
уровня в решении задач оптимизации асинхронных двигателей
// Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – №5. – С. 37-44.
13. Ставинский А.А., Пальчиков О.О. Целевые функции
сравнительного анализа энергетической эффективности
электромагнитных систем асинхронных двигателей с
внутренними и внешними роторами // Електротехніка і
електромеханіка. – 2015. – №1. – С. 41-45.
14. Ставинский А.А., Ставинский Р.А., Авдеева Е.А.
Оптимизационный
сравнительный
анализ
структур
статических электромагнитных систем. Ч.1. Варианты и
метод оценки преобразований // Электричество. – 2014. –
№9. – С. 34-43.
REFERENCES
1. Stavinskii A.A. Problem and directions of further evolution
of electromechanical devices. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2004, no.1, pp.
57-61. (Rus).
2. Kazanskii V.M., Zonov V.N., Britanchuk V.M. To the question about the comparison of axial and cylindrical low-power
versions of induction motors. Materialy mezhvuzovskoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii «Asinkhronnye mikromashiny».
[Abstracts of Int. Sci.-Pract. Conf. «Induction micromachines»].
Kaunas, 1969, pp. 216-219. (Rus).
3. Ignatov V.Ya., Vil'danov K.Ya. Tortsevye asinkhronnye
elektrodvigateli integral'nogo izgotovleniia [Axial field induction integrated manufacturing motors]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1988. 304 p. (Rus).
4. Stavinskii A.A., Gidulian V.I. Germetichnyi kholodil'nyi
kompressor [Hermetic refrigeration compressor]. Inventor's
certificate USSR, no.2758809, 1979. (Rus).
5. Stavinskii A.A. Improving marine counter rotating electromechanical systems based on specific induction motors. Sudostroenie – Shipbuilding, 2011, no.6, pp. 35-38. (Rus).
6. Caricchi F. Axial flux electromagnetic differential induction
motor. 17th Int. Conf. on Electrical Machines and Drives. Institution of Engineering and Technology (IET), 11-13 Sept. 1995,
pp. 1-5. doi: 10.1049/cp:19950824.
7. Igelspacher J., Herzog H.-G. Analytical description of a single-stator axial-flux induction machine with squirrel cage. XIX Int.
Conf. on Electrical Machines (ICEM 2010). Institute of Electrical
& Electronics Engineers (IEEE), 6-8 Sept. 2010, pp. 1-6. doi:
10.1109/icelmach.2010.5608227.
8. Profumo F., Zheng Zhang, Tenconi A. Axial flux machines
drives: a new viable solution for electric cars. IEEE Transactions
on Industrial Electronics, 1997, vol.44, no.1, pp. 39-45. doi:
10.1109/41.557497.
9. Available
at:
http://www.axcomotors.com/axialflux_technology.html (accessed 11 May 2014).
10. Dombrovskii V.V., Zaichik V.M. Asinkhronnye mashiny:
teoriia, raschet, elementy proektirovaniia [Asynchronous machines: theory, calculation, design elements]. Leningrad, Energoatomizdat. Publ., 1990. 368 p. (Rus).
11. Stavinskii A.A., Palchykov O.O. Comparative analysis of
weight and cost indications of induction motors with cylindrical and axial air gaps. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka –
Electrical engineering & electromechanics, 2015, no.3,
pp. 20-26. (Rus).
12. Stavinskii A.A., Palchykov O.O. Application of a relative
technical level index method to induction motor optimization
problems. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2014, no.5, pp. 37-44. (Rus).
13. Stavinskii A.A., Palchykov O.O. Objective functions of the
comparative analysis of the energy efficiency of electromagnetic
systems of induction motors with inner and outer rotors. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2015, no.1, pp. 41-45. (Rus).
14. Stavinskii A.A., Stavinskii R.A., Avdeeva E.A. Optimization
comparative analysis of static electromagnetic systems structures.
Part. 1. Options and method of assessment of change. Elektrichestvo
– Electricity, 2014, no.9, pp. 34-43. (Rus).
Поступила (received) 24.02.2015
Ставинский Андрей Андреевич1, д.т.н., проф.,
Пальчиков Олег Олегович1, аспирант,
1 Национальный университет кораблестроения
имени адмирала Макарова,
54025, Николаев, пр. Героев Cталинграда, 9,
тел/phone +38 0512 399453, e-mail: ole2013hulk@yandex.ua
А.А. Stavinskii1, О.О. Palchykov1
1 Admiral Makarov National University of Shipbuilding,
9, Geroyev Stalingrada Ave., Mykolaiv, 54025, Ukraine.
Comparative analysis of active power losses of induction
motors with cylindrical and axial air gaps.
Purpose. To find the analytical expressions of determining the
optimum geometric dimensions by criteria of the losses minimum
of axial field squirrel-cage induction motors and to compare traditional and axial field motors. Methodology. We have applied the
method of the relative indications of the technical level with relative controlled variables. We have used the approximation of the
experimental dependence of the distribution of the induction in the
air gap and the integral averaging of the magnetic flux. Results.
We have developed the mathematical model for determining the
optimum geometric dimensions by criteria of the losses minimum
of the active part of axial field squirrel-cage induction motors
taking into account the radial distribution of the induction in the
air gap and teeth. We have considered the comparative analysis of
the indications of active power losses of traditional and axial
designs of electromagnetic equivalent motors. Originality. For the
first time we have created the mathematical model of the active
power losses of the active part of axial field squirrel-cage induction motors with the uneven distribution of the magnetic flux in the
core and investigated the effect of the geometric relationships on
the energy efficiency of axial field motors. Practical value. Based
on the superior parametric compatibility and the high energy
efficiency of axial motors the expediency of replacing traditional
induction motors to axial field induction motors has been proved
in the special drives, which operates in continuous duty. Also
obtained by simulation optimal geometric relationships of the
magnetic circuit can be used in the manufacture and design of
axial motors by criteria of the losses minimum. References 14,
tables 2, figures 3.
Key words: losses indication, optimum geometric dimensions,
traditional and axial field motors.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Спесивцев А.В. Защита информации в персональных
компьютерах. – М.: Радио и связь, 1992. – 192 с.
2. Коженевский С., Чеховский С., Прокопенко С.
Разрушающие методы уничтожения информации на НЖМД
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа:
http://www.epos.ua/view.php/about_research_datakill.
3. Барсуков В.С. Чтобы сохранить информацию, ее
необходимо уничтожить! // Специальная техника. – 2001. –
№6.
4. Гордиенко И. Уничтожение данных. Практический
подход [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://www.ferra.ru/online/storage/s25303.
5. Рохманюк В.М., Фокин Е.М. Аппаратура экстренного
уничтожения записей на магнитных носителях // БДИ
(Безопасность. Достоверность. Информация). – 2000. – №5.
6. Боборыкин С.Н., Рыжиков С.С. Оценка эффективности
средств уничтожения информации, хранящейся в
накопителях на жестких магнитных дисках // Специальная
техника. – 2001. – №3.
7. Болюх В.Ф., Марков А.М., Лучук В.Ф., Щукин И.С.
Устройство защиты компьютерной информации от
несанкционированного доступа на основе индукционнодинамического
двигателя
//
Електротехніка
і
електромеханіка. – 2008. – №2. – С. 5-10.
8. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S.
High-efficiency impact electromechanical converter // Russian
electrical engineering. – 2011. – vol.82. – no.2. – pp. 104-110.
9. Пат. РФ № 2305329, МКИ G11B 5/024. Способ защиты
информации и устройство для его осуществления / Болюх
В.Ф., Марков А.М., Лучук В.Ф., Щукин И.С. – З. №
2005120956. – Заявлено 04.07.2005. – Опубл. 28.08.2007.
Бюл. №24. – 9 с.
10. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. Linear induction-dynamic converters. Saarbrucken, Germany: LAP Lambert Academic Publishing, 2014. – 496 p.
11. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. The thermal state of an electromechanical induction converter with impact action in the
cyclic operation mode // Russian electrical engineering. – 2012.
– vol.83. – no.10. – pp. 571-576.
12. Болюх
В.Ф.,
Олексенко
С.В.,
Щукин
И.С.
Эффективность
линейных
импульсных
электромеханических преобразователей, предназначенных
для создания ударных нагрузок и высоких скоростей //
Електротехніка і електромеханіка. – 2015. – №3. – С. 31-40.
13. http://www.unidisk.ru/work/article_11.html.
14. Болюх В.Ф., Олексенко С.В., Щукин И.С. Влияние
формы и расположения якоря на эффективность
индукционно-динамического двигателя с использованием
3D модели // Вісник НТУ «ХПІ». – 2013. – №65. – С. 63-83.
15. Пат. України № 52270, МПК H02K 33/00, B06B 1/02.
Електромеханічний ударний пристрій індукційного типу /
Болюх В.Ф., Рассоха М.О. – З. № 201000065. – Заявл.
11.01.2010. – Надрук. 25.08.2010. Бюл. №16, 2010.
16. Пат РФ № 2486583, МПК G06F12/14, G11C11/48.
Электромеханическое устройство защиты информации,
размещенной на цифровом USB флеш-накопителе, от
несанкционированного доступа / Болюх В.Ф., Лучук В.Ф.,
Щукин И.С. – Заявка № 2012115370/08 – Заявл. 17.04.2012.
– Опубл. 27.06.2013, Бюл. №18.
17. Патент РФ № 2531701, МПК H02K33/02, H02K41/025.
Линейный электромеханический преобразователь ударного
действия / Болюх В.Ф., Лучук В.Ф., Щукин И.С. – Заявка №
2013128128/07. – Заявл. 19.06.2013. – Опубл. 27.10.2014.
18. Пат РФ № 2538094, МКИ H02K41/025, H02K33/02.
Ударный
электромеханический
преобразователь
комбинированного типа // Болюх В.Ф., Лучук В.Ф., Щукин
И.С. - Заявка № 2013131248/07(046733). Заявл. 08.07.2013.
Опубл 10.01.2015, Бюл. №1.
19. Пат. РФ № 2448360, МПК G06F12/16, G11C11/48.
Электромеханическое устройство защиты информации,
размещенной
на
цифровом
накопителе,
от
несанкционированного доступа / Болюх В.Ф., Лучук В.Ф.,
Щукин И.С. – Заявка № 2010133027/08. – Заявл. 05.08.2010.
– Опубл. 20.04.2012.
20. Пат РФ № 2459237, МПК G06F12/14, G11C11/48.
Устройство защиты информации, размещенной на
цифровом USB флеш-накопителе, от несанкционированного
доступа / Болюх В.Ф., Лучук В.Ф., Щукин И.С. – Заявка №
2010133026/08. – Заявл. 05.08.2010. – Опубл. 20.08.2012.
21. Пат. РФ № 2446890, МПК B02C19/00. Устройство
защиты информации, размещенной на цифровом носителе
записи, от несанкционированного доступа и способ его
осуществления / Болюх В.Ф., Лучук В.Ф., Щукин И.С. –
Заявка № 2010115772/28. – Заявл. 20.04.2010. – Опубл.
10.04.2012.
22. Пат. РФ № 2427933, МПК G11C7/24, G06F12/14. Способ
защиты информации на накопителе на жестких магнитных
дисках и устройство для его осуществления / Болюх В.Ф.,
Лучук В.Ф., Щукин И.С. – Заявка № 2010107939/08. –
Заявл. 03.03.2010. – Опубл. 27.08.2011.
REFERENCES
1. Spesivtsev A.V. Zashchita informatsii v personal'nykh
komp'iuterakh [Protection of information in personal computers]. Moscow, Radio i Svyaz Publ., 1992. 192 p. (Rus).
2. Kozhenevskii S., Chekhovskii S., Prokopenko S.
Razrushaiushchie metody unichtozheniia informatsii na NZhMD
(Destructive methods destruction of information to the HDD).
Available at: http://www.epos.ua/view.php/about_research_datakill
(accessed 13 May 2013). (Rus).
3. Barsukov V.S. To save the information, it must be destroyed! Spetsial'naia tekhnika – Special equipment, 2001, no.6.
(Rus).
4. Gordienko I.V. Unichtozhenie dannykh. Prakticheskii podkhod (Destruction of data. Practical approach) Available at:
http://www.ferra.ru/online/storage/s25303 (accessed 14 August
2003). (Rus).
5. Rohmanyuk V.M., Fokin E.M. Emergency destruction
equipment of records on magnetic media. BDI (Bezopasnost'.
Dostovernost'. Informatsiia) – SCI (Security. Credibility. Information), 2000, no.5. (Rus).
6. Boborykin S.N., Ryzhikov S.S. Evaluation of efficiency of
means of the destruction of the information stored in the hard
disk drive. Spetsial'naia tekhnika – Special equipment, 2001,
no.3. (Rus).
7. Bolyukh V.F., Markov A.M., Luchuk V. F., Shchukin I.S.
Device for computer information security from unauthorized
access on the basis of an induction-dynamic motor.
Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2008, no.2, pp. 5-10. (Rus).
8. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Rassokha M.A., Shchukin I.S.
High-efficiency impact electromechanical converter. Russian
electrical engineering, 2011, vol.82, no.2, pp. 104-110. doi:
10.3103/s1068371211020027.
9. Bolyukh V.F., Markov A.M., Luchuk V.F., Shchukin I.S.
Sposob zashchity informatsii i ustroistvo dlia ego
osushchestvleniia [A method for protecting information and
device for its realization]. Patent Russian Federation, no.
2305329, 2007. (Rus).
10. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. Lineinye induktsionnodinamicheskie preobrazovateli [Linear induction-dynamic converters]. Saarbrucken, Germany, LAP Lambert Academic Publ.,
2014. 496 p. (Rus).
11. Bolyukh V.F., Shchukin I.S. The thermal state of an electromechanical induction converter with impact action in the
cyclic operation mode. Russian electrical engineering, 2012,
vol.83, no.10, pp. 571-576. doi: 10.3103/s1068371212100045.
12. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Shchukin I.S. Efficiency of
linear pulse electromechanical converters designed to create
impact loads and high speeds. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2015, no.3, pp.
31-40. (Rus).
13. Available at: http://www.unidisk.ru/work/article_11.html
(accessed 05 May 2012). (Rus).
14. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Shchukin I.S. Influence of
form and position of the armature on the efficiency of inductiondynamic the motor using 3D models. Visnyk NTU «KhPІ» –
Bulletin of NTU «KhPІ», 2013, no.65, pp. 63-83. (Rus).
15. Bolyukh V.F., Rassokha M.O. Elektromekhanichnyi udarnyi
prystrii induktsiinoho typu [Electromechanical impact devices
induction type]. Patent UA, no. 52270, 2010. (Ukr).
16. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Shchukin I.S. Elektromekhanicheskoe ustroistvo zashchity informatsii, razmeshchennoi
na tsifrovom USB flesh-nakopitele, ot nesanktsionirovannogo
dostupa [Electromechanical protection device information contained in the digital USB flash drive from unauthorized access].
Patent Russian Federation, no. 2486583, 2007. (Rus).
17. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Shchukin I.S. Lineinyi elektromekhanicheskii preobrazovatel' udarnogo deistviia [A
linear electromechanical impact converter]. Patent Russian Federation, no. 2531701, 2014. (Rus).
18. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Shchukin I.S. Udarnyi elektromekhanicheskii preobrazovatel' kombinirovannogo tipa
[An impact electromechanical converter combined type]. Patent
Russian Federation, no. 2538094, 2015. (Rus).
19. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Shchukin I.S. Elektromekhanicheskoe ustroistvo zashchity informatsii, razmeshchennoi
na tsifrovom nakopitele, ot nesanktsionirovannogo dostupa
[Electromechanical protection device information contained in
the digital storage device against unauthorized access]. Patent
Russian Federation, no. 2448360, 2012. (Rus).
20. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Shchukin I.S. Ustroistvo zashchity informatsii, razmeshchennoi na tsifrovom USB fleshnakopitele, ot nesanktsionirovannogo dostupa [Protection device information contained in the digital USB flash drive from
unauthorized access]. Patent Russian Federation, no. 2459237,
2012. (Rus).
21. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Shchukin I.S. Ustroistvo zashchity informatsii, razmeshchennoi na tsifrovom nositele zapisi,
ot
nesanktsionirovannogo
dostupa
i
sposob
ego
osushchestvleniia [Protection device information posted on the
digital recording medium, against unauthorized access and the
method of its implementation]. Patent Russian Federation, no.
2446890, 2012. (Rus).
22. Bolyukh V.F., Luchuk V.F., Shchukin I.S. Sposob zashchity
informatsii na nakopitele na zhestkikh magnitnykh diskakh i
ustroistvo dlia ego osushchestvleniia [A method of protecting
information on the HDD and device for its realization]. Patent
Russian Federation, no. 2427933, 2011. (Rus).
Поступила (received) 06.07.2015
Болюх Владимир Федорович1, д.т.н., проф.,
Щукин Игорь Сергеевич2, к.т.н., доц.,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427, e-mail: bolukh@kpi.kharkov.ua
2 ООО Фирма «ТЭТРА, Ltd»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076427, e-mail: tech@tetra.kharkiv.com.ua
V.F. Bolyukh1, I.S. Schukin2
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 Firm Tetra, LTD,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
High-performance electromechanical and electromagnetic
pulse devices for destruction of information on digital drives.
It is shown that the most promising way to mechanical destruction of digital information storage is using a pulsed electromechanical and magnetic device and method. The highly efficient
autonomous electromechanical and electromagnetic pulse devices destruction of information on digital storage devices are
designed. The aim of the paper is the development of designs
and advanced technical solutions for highly efficient pulsed
electromechanical and magnetic systems of information protection. The excitation source of the inductor is using a capacitive
energy storage. This may be implemented by running or the
computer turned off for a very short period of time when the
signal of unauthorized access. Implement the task can only be
provided using mathematical modeling of electromagnetic and
mechanical processes, experimental research and development
of new technical solutions. These devices with limited weight
and overall dimensions excite powerful mechanical or magnetic
pulses. Considered electromechanical devices of inductiondynamic type, with accumulation of mechanical energy and the
combined action of the device, using an induction-dynamic electrodynamic and electromagnetic forces. Proposed design of
devices is intended to destroy information on USB flash drives
and solid state drives SSD. The design of pulsed magneticmechanical device in which the destruction of information is
carried out by mechanical and magnetic pulses simultaneously.
Based on the performed works classification of destruction of
information devices digital drives is proposed. References 22,
table 1, figures 21.
Key words: electromechanical and electromagnetic pulse
devices, destruction of information on digital drives,
design of devices, mechanical and magnetic pulses.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Терехов В.А., Ефимов Д.В. , Тюкин И.Ю. Нейросетевые
системы управления. – М.: ИПРЖР, 2003. – 480 с.
2. Руденко О.Г., Бодянський Е.В. Штучні нейронні
мережі: Навчальний посібник. – Х.: ТОВ «Компанія
СМІТ», 2006. – 404 с.
3. Медведев В.С., Потемкин В.Г. Нейронные сети.
MATLAB 6. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002. – 496 с.
4. Кузнецов Б.И., Василец Т.Е., Варфоломеев А.А.
Разработка
нейросетевой
системы
наведения
и
стабилизации вооружения легкобронированных машин //
Електротехніка і електромеханіка. – 2008. – №2. – С. 31-34.
5. Кузнецов Б.И., Василец Т.Е., Варфоломеев А.А. Синтез
нейроконтроллера с предсказанием для двухмассовой
электромеханической системы // Електротехніка і
електромеханіка. – 2008. – №3. – С. 27-32.
6. Кузнецов Б.И., Василец Т.Е., Варфоломеев А.А.
Нейроуправление нелинейным динамическим объектом с
использованием метода обобщенного управления с
предсказанием // Електротехніка і електромеханіка. – 2008.
– №4.– С. 34-41.
7. Кузнецов Б.І., Василець Т.Ю., Варфоломієв О.О. Синтез
і дослідження системи наведення і стабілізації озброєння
легкоброньованих машин з нейрорегулятором на основі
моделі авторегресії з ковзаючим середнім // Системи
озброєння і військова техніка. – 2010. – №4(24). – С. 118121.
REFERENCES
1. Terekhov V.A., Yefimov D.V., Tyukin I.Yu. Nejrosetevye
sistemy upravlenija [Neural network control system]. Moscow,
IPRZhR Publ., 2002. 480 p. (Rus).
2. Rudenko O.G., Bodyansky E.V. Shtuchni nejronni merezhi:
Navchal'nyj posibnyk [Artificial Neural Networks: Tutorial].
Kharkov, TOV «Kompanіja SMІT» Publ., 2006. 404 p. (Ukr).
3. Medvedev V.S, Potemkin V.G. Neironnye seti. MATLAB 6
[Neural networks. MATLAB 6]. Moscow, DIALOG-MIFI
Publ., 2002. 496 p. (Rus).
4. Kuznetsov B.I., Vasilets T.E., Varfolomiyev O.O. Development of a neuro-system of guidance and stabilizing for lightarmored machines armament. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2008, no.2, pp.
31-34. (Rus).
5. Kuznetsov B.I., Vasilets T.E., Varfolomiyev O.O. Synthesis
of a predictive neuro-controller for a two-mass electromechanical system. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2008, no.3, pp. 27-32. (Rus).
6. Kuznetsov B.I., Vasilets T.E., Varfolomiyev O.O. Nonlinear
dynamic object neuro-control using a generalized predictive
control method. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2008, no.4, pp. 34-41. (Rus).
7. Kuznetsov B.I., Vasilets T.E., Varfolomiyev O.O. Synthesis
and study of the light armored vehicle aiming and stabilization
system with neural network control based on the autoregressivemoving-average model. Sistemi ozbroennya i viyskova tehnika –
Systems of arms and military equipment, 2010, no.4(24),
pp. 118-121. (Ukr).
Надійшла (received) 19.05.2015
Кузнєцов Борис Іванович1, д.т.н., проф.,
Василець Тетяна Юхимівна2, к.т.н., доц.,
Варфоломієв Олексій Олексійович3, к.т.н.,
1 Державна установа «Інститут технічних проблем
магнетизму Національної академії наук України»,
61106, Харків, вул. Індустріальна, 19,
e-mail: bikuznetsov@mail.ru
2 Українська інженерно-педагогічна академія,
61003, Харків, вул. Університетська, 16,
тел/phone +38 057 7337959,
e-mail: tatyana.vasilets@gmail.com
3 Технологічний інститут Нью Джерсі (США),
University Heights, Newark, NJ, USA, 07102-1982,
тел/phone +1609 7874172,
e-mail: alexey.varfolomeyev@gmail.com
B.I. Kuznetsov1, T.E. Vasilets2, О.O. Varfolomiyev3
1 State Institution «Institute of Technical Problems
of Magnetism of the NAS of Ukraine»,
19, Industrialna Str., Kharkiv, 61106, Ukraine.
2 Ukrainian Engineering Pedagogics Academy,
16, Universitetskaya Str., Kharkiv, 61003, Ukraine.
3 New Jersey Institute of Technology,
University Heights Newark, New Jersey, USA, 07102.
Synthesis of neural network Model Reference Controller
for aiming and stabilizing system.
The aim of this work is the synthesis of neural network reference
model controller. The synthesis is performed in MATLAB for the
problem of control of the aiming and stabilization system for the
special equipment of moving objects. This paper presents the
synthesis of the neural network reference model controller to
meet the given performance characteristics of operation for the
aiming and stabilization system for the special equipment of
moving objects. Simulink tool in MATLAB is used to build the
block diagram of double-loop neural network system of aiming
and stabilization, where the reference model controller is put in
the velocity loop and P-regulator is put in the position loop,
with feedforward velocity control. Presented the method of synthesis of the neural network reference model controller that is
implemented in the Neural Network Toolbox in MATLAB. System tests with the broad range of parameter values determined
the key parameters defining the control quality. Optimal values
of the key parameters were found to provide the highest control
performance. System simulation and analysis of the obtained
results is given. References 7, figures 16.
Key words: neural network control, aiming and stabilization
system, nonlinear dynamic object, neuro-controller on the
basis of standard model, Model Reference Controller.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Gaëtan Masson, Sinead Orlandi, Manoël Rekinger. Global
market outlook for photovoltaics 2014-2018. – European Photovoltaic Industry Association. Brussels, Belgium, 2014. – 57 p.
2. Corzine K.A. Operation and design of multilevel inverters. –
University of Missouri: Rolla, 2005. – 79 p.
3. Волков
А.В.,
Скалько
Ю.С.
Высоковольтный
асинхронный электропривод с трехуровневым автономным
инвертором напряжения // Вісник Кременчуцького
державного університету імені Михайла Остроградського. –
2008. – №4(51). – Ч.1. – С. 14-17.
4. Жемеров
Г.Г.,
Тугай
Д.В.,
Титаренко
И.Г.
Моделирование электропривода переменного тока с
каскадным многоуровневым инвертором напряжения //
Електротехніка і електромеханіка. – 2013. – №2. – С. 40-47.
5. Охоткин Г.П., Серебреников А.Г. Основные принципы
построения автономных солнечных электростанций //
Современные проблемы науки и образования. – 2012. – №6.
[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.scienceeducation.ru/106-7345.
6. Лежнюк П.Д., Комар В.О., Собчук Д.С. Оцінювання
впливу джерел відновлювальної енергії на забезпечення
балансової надійності в електричній мережі // Вісник
Вінницького політехнічного інституту. – 2013. – №6. – С.
45-47.
7. Овчаренко Н.И. Автоматика енергосистем. – М.: Изд.
дом МЭИ, 2009. – 476 с.
8. MSP432 Hardware Tools. User’s Guide. – Texas Instruments, March 2015. – 21 p.
REFERENCES
1. Gaëtan Masson, Sinead Orlandi, Manoël Rekinger. Global
market outlook for photovoltaics 2014-2018. European Photovoltaic Industry Association. Brussels, Belgium, 2014. 57 p.
2. Corzine K.A. Operation and design of multilevel inverters.
University of Missouri: Rolla, 2005. 79 p.
3. Volkov A.V., Skalko Y.S. High voltage asynchronous electric drive with stand alone voltage invertor. Visnyk Kremenchutskoho derzhavnoho universytetu imeni Mykhaila Ostrohradskoho – Transactions of Kremenchuk Mykhaylo Ostrogradskiy
State University, 2008, no.4(51), part 1, pp. 14-17. (Rus).
4. Zhemerov G.G., Tugay D.V., Titarenko I.G. Simulation of
an AC drive system comprising a cascade multilevel voltage
inverter. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2013, no.2, pp. 40-47. (Rus).
5. Ohotkin G.P., Serebrenikov A.G. Osnovnyie principy
postroyeniya avtonomnyh solnechnyh electrostantsyi [The basic
principles of construction of stand alone solar power station].
Sovremennyie problemy nauki i obrazovaniya – Modern problems of science and education, 2012, no.6. Available at:
http://www.science-education.ru/106-7345 (Accessed 09 October 2012). (Rus).
6. Lezhniuk P.D., Komar V.O., Sobchuk D.S. The evaluating
of influence of renewable energy source on balance reliability
providing in power network. Visnyk Vinnytskogo politehnichnogo instytutu – Visnyk of Vinnytsia Politechnical Institute,
2013, no.6, pp. 45-47. (Ukr).
7. Ovcharenko N.I. Avtomatica energosystem [The power system’s automatic]. Moscow, Edit. house of MEI, 2009. 476 p. (Rus).
8. MSP432 Hardware Tools. User’s Guide. Texas Instruments,
March 2015. 21 p.
Поступила (received) 21.01.2015
Левицький Сергій Михайлович, к.т.н., доц.,
Вінницький національний технічний університет,
21000, Вінниця, вул. Воїнів-Інтернаціоналістів, 9,
тел/phone +38 043 2598167, e-mail: levitskiy@vntu.edu.ua
S.M. Levitskiy
Vinnitsa National Technical University,
9, Voinov-Internatsionalistov Str., Vinnitsa, 21000, Ukraine.
Control system for multilevel invertor of solar power station.
Purpose. The development of control law for network multilevel
invertor of solar power station and design device for control law
realization. Methodology. At synthesis of control law theory of
automatic control, power network engineering and circuit technique are considered. The control law for distributive control
over the direct-axis and quadrature-axis currents of invertor
after abc-dq transform of three phase current’s momentary value is used. Results. The improved model of regulator of directaxis invertor’s current is developed and provides the voltage
optimization of invertor’s operating both from solar module and
from network by means of calculation the reactive power consumption from network, voltage on network and voltage on solar
module. The improved model of regulator of quadrature-axis
invertor’s current is developed and provides the power and
frequency optimization of invertor’s operating by means of calculation ratio of active power consumption and power from
solar module. Originality. The offered control law and device,
which realize it, is working out on secondary loop from power
network smart grid with active and reactive power consumption
monitoring. That provides the optimal operation of solar station
both from solar module and from power network. Practical value. The proposed control law and structure of the network multilevel invertor for solar power station provide the operate mode
of solar module in maximum power point and increasing the
solar module’s productivity. References 8, figures 3.
Key words: invertor, control, solar module.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Burlaka V.V., Gulakov S.V., Podnebennaya S.K., Savenko
O.S. Hybrid VAR compensator with improved efficiency //
Вісник Приазовського державного технічного університету.
– 2014. – № 29. – С. 174-180.
2. Anish Prasai, Deepak M. Divan. Control of dynamic capacitor // IEEE Transactions On Industry Applications. – 2011. –
vol.47. – no.1. – pp. 161-168.
3. Anish Prasai, Jyoti Sastry, Deepak M. Divan. Dynamic capacitor (D-CAP): An integrated approach to reactive and harmonic compensation // IЕЕЕ Transactions On Industry Applications. – 2010. – vol.46. – no.6. – pp. 2518-2525.
4. Mudit Gupta, Singh N.K. Modelling of four switch buck
boost dynamic capacitor // International Journal of Engineering
Research & Technology (IJERT). – 2014. – vol.3. – iss.10. – рр.
964-970.
REFERENCES
1. Burlaka V.V., Gulakov S.V., Podnebennaya S.K., Savenko
O.S. Hybrid VAR compensator with improved efficiency.
Visnyk Pryazovskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu –
Visnyk of Pryazovskyi State Technical University, 2014, vol.29,
pp. 174-180.
2. Anish Prasai, Deepak M. Divan. Control of dynamic capaci-
tor. IEEE Transactions On Industry Applications, 2011, vol.47,
no.1, pp. 161-168. doi: 10.1109/ECCE.2009.5316203.
3. Anish Prasai, Jyoti Sastry, Deepak M. Divan. Dynamic capacitor (D-CAP): An integrated approach to reactive and harmonic
compensation. IЕЕЕ Transactions On Industry Applications, 2010,
vol.46, no.6, pp. 2518-2525. doi: 10.1109/tia.2010.2072974.
4. Mudit Gupta, Singh N.K. Modelling of four switch buck boost
dynamic capacitor. International Journal of Engineering Research
& Technology (IJERT), 2014, vol.3, iss.10, рр. 964-970.
Надійшла (received) 21.07.2015
Поднебенна Світлана Костянтинівна, к.т.н., доц.,
ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет»,
87500, Маріуполь, вул. Університетська, 7,
тел/phone +38 098 4831073, e-mail: podsvet@gmail.com
S.K. Podnebennaya
Pryazovskyi State Technical University,
7, Universitetska Str, Mariupol, 87500, Ukraine.
An improved control algorithm for «Dynamic Capacitor»
VAR compensator.
Purpose. Modern approaches of VAR compensation are: using
compensators with stepped regulation, STATCOMs, active power filters. Recently, more attention is paid to VAR compensator’s
design based on the direct AC / AC converters, which are called
dynamic capacitors. Methodology. The dynamic capacitor (DCAP) is the capacitor bank, which is connected to the mains
through direct AC / AC buck converter. By varying the duty
cycle of bidirectional switches, smooth control of reactive power
can be achieved. However, in case of distorted mains voltage,
D-CAP mains current will have a high THD. This is due to the
fact that the D-CAP affects the frequency response of electric
grid thus leading to the appearance of resonances. With nonsinusoidal mains voltage, capacitors are affected by harmonics.
This reduces the reliability of the D-CAP, increasing the probability of their failure. To eliminate these drawbacks it is suggested to improve the D-CAP control system so that the input current of the dynamic capacitor is forced to be close to sinusoidal.
This can be achieved if the duty cycle of the switching bidirectional switches is changed according to the proposed expression. Results. The research is done on a single-phase DCAP with the proposed control system, its input current diagrams are shown. In contrast to the D-CAP with a constant duty
cycle control, the resulting THD of its input current is much
lower. Thus, the control system provides a form of the input
current that is close to a sine wave. This reduces the influence of
mains voltage harmonics on the D-CAP operation, increases its
reliability and improves power quality. Originality. The proposed D-CAP control system ensures reliable operation with
non-sinusoidal mains voltage. Practical value. Application of DCAPs with the proposed control system allows for improved
energy efficiency of electrical mains by providing VAR compensation and improving power quality. References 4, figures 6.
Key words: VAR compensation, dynamic capacitor, control
system, thin AC/AC converter, bidirectional switch.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Канискин В.А., Коцур С.А., Привалов И.Н. Кабели 10
кВ с бумажно-пропитанной изоляцией. Неразрушающий
метод диагностики // Новости электротехники. – 2005. –
№5(35). – С. 25-34.
2. Привалов И.Н. Неразрушающая диагностика силовых
кабельных линий номинальным напряжением 6-35 кВ //
Электротехнический рынок. – 2008. – №2. – C. 17-25.
3. Набока Б.Г., Беспрозванных А.В., Москвитин Е.С. [и
др.] Техническое состояние кабелей энергоблоков АЭС:
силовые кабели с бумажно-масляной изоляцией //
Проблемы обеспечения безопасности информационных и
управляющих систем АЭС: сборник научных трудов / под
ред. М.А. Ястребенецкого. − Одесса: Астропринт, 2010. − С.
262-271.
4. Беспрозванных А.В., Москвитин Е.С. Критерии оценки
степени старения силовых кабелей с бумажно-пропитанной
изоляцией // Електротехніка і електромеханіка. – 2013. –
№4. – С. 32-36.
5. Беспрозванных А.В., Москвитин Е.С. Современные
электрические методы контроля и диагностики силовых
кабелей со сшитой полиэтиленовой изоляцией //
Электрические сети и системы. – 2013. – №5. – С. 35-40.
6. Беспрозванных А.В, Набока Б.Г. , Москвитин Е.С.
Обследование
изоляции
трехфазных
кабелей
в
металлической оболочке // Электричество. – №1. – 2010. –
С. 48-54.
7. Беспрозванных А.В., Набока Б.Г. Математические
модели
и
методы
расчета
электроизоляционных
конструкций. – Х.: НТУ «ХПИ», 2011. – 92 с.
8. Беспрозванных А.В. Анализ матрицы коммутации при
восстановлении частичных емкостей и тангенса угла
диэлектрических потерь многожильных кабелей методом
совокупных измерений // Електротехніка і електромеханіка.
– 2007. – №1. – С. 62-66.
REFERENCES
1. Kaniskin V.A., Kocur S.A., Privalov I.N. Cables of 10 kV
with paper-impregnated insulation. Non-destructive electrical
diagnostics. Novosti elektrotehniki – Electrical engineering
news, 2005, no.5(35), pp.25-34. (Rus).
2. Privalov I.N. Nondestructive diagnosis of power cable lines
rated voltage 6-35 kV. Elektrotekhnicheskii rynok – Electrotechnical market, 2008, no.2, pp. 17-25. (Rus).
3. Naboka B.G., Bezprozvannych A.V., Moskvitin E.S.
Tekhnicheskoe sostoianie kabelei energoblokov AES: silovye
kabeli s bumazhno-maslianoi izoliatsiei [Technical condition of
the cables NPP: power cables with paper-oil insulation]. Problemy obespecheniia bezopasnosti informatsionnykh i upravliaiushchikh sistem AES: sbornik nauchnykh trudov [Problems of safety and control systems NPP: Collection of scientific
papers], 2010, pp. 262-271. (Rus).
4. Bezprozvannych A.V., Moskvitin E.S. Estimation criteria
for degree of paper-impregnated insulated power cable ageing.
Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering &
electromechanics, 2013, no.4, pp. 32-36. (Rus).
5. Bezprozvannych A.V., Moskvitin E.S. Modern methods of
power control and diagnostics of power cables with cross-linked
polyethylene insulation. Elektricheskie seti i sistemy – Electrical
networks and systems, 2013, no.5, pp. 35-40. (Rus).
6. Bezprozvannych A.V., Naboka B.G., Moskvitin E.S. Examination of the three-phase insulation of cables in a metal shell.
Elektrichestvo – Electricity, 2010, no.1, pp. 48-54. (Rus).
7. Bezprozvannych A.V, Naboka B.G. Matematicheskie modeli i
metody rascheta elektroizoljacionnyh konstrukcij [Mathematical
models and methods of calculation electrical insulation constructions]. Kharkov, NTU «KhPI» Publ., 2011. 92 p. (Rus).
8. Bezprozvannych A.V. Analysis of a switching matrix under
recovery of partial capacitance and dielectric loss tangent of
multicore cables via cumulative measurements. Elektrotekhnika
i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics, 2007, no.1, pp. 62-66. (Rus).
Поступила (received) 10.07.2015
Беспрозванных Анна Викторовна1, д.т.н., проф.,
Москвитин Евгений Сергеевич1, к.т.н.,
Кессаев Александр Геннадиевич1, аспирант,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076010,
e-mail: bezprozvannych@kpi.kharkov.ua
G.V. Bezprozvannych1, E.S. Moskvitin1, A.G. Kyessaeyv1
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine
The absorption characteristics of the phase and zone paperimpregnated insulation of power cable at direct voltage.
Introduction. The moral and physical deterioration of medium
voltage power cables with phase and zone paper-impregnated
insulation requires implementation of quality systems and reliable nondestructive electric diagnostic. Informative indicator of
the insulation is the time decay curve of the charging current. It
reflects the processes of accumulation of space charges (absorption). The measurements are carried out the 15th since the second direct voltage supply, then – on the 30th and the second on
the 60th second. The ratio of the parameters measured in these
times gives the dimensionless criteria – absorption coefficients.
Three measurements are made at different times, provide a more
complete picture of the state of insulation than the measurement
of the value of steady leakage (conduction-through), adopted in
conventional prevention trials. Purpose. Research and testing
methods of diagnostics of power cables with paper-impregnated
insulation by absorption and phase characteristics of the belt
insulation based on the total measurements. Methodology. A
procedure for determining the individual characteristics of
phase and zone paper-impregnated insulation based realized on
the use of the equivalent circuit of a three-core cable in the metal shell and solved of an over determined system of linear algebraic equations by least squares. Results. The proposed method
allows determining the absorption characteristics of the individual phase and zone insulation medium voltage power cables in
the overall metal shell at a direct voltage. Individual characteristics reflect the characteristics of cables and allow a greater
degree to assess the degree of aging of each of the components
of paper-impregnated insulation. Originality. Regardless of the
cable connection diagrams probing electric field grabs as the
phase, and zone insulation. The cumulative nature of the measurement leads to the fact that the differences in the properties of
insulation components are smoothed: the aggregate results of
the measurements do not differ for the different schemes of the
same type. The individual characteristics of isolation, defined on
the basis of the proposed method are more differences than total, indicating that non-symmetrical modes of operation of the
cable. Practical value. The values of individual characteristics
power cables 6 kV are 3 times more total, because of what their
direct measurement may be a problem. The total resistance of
several insulation spaces connected in parallel, behind the individual. Smaller values of insulation resistance are measured
more easily, especially on short samples cables. References 8,
tables 4, figures 5.
Key words: phase and zone paper-impregnated insulation,
absorption characteristics, polarization index, insulation
resistance, equivalent circuit, the system of linear algebraic
equations, stability of the solution.
REFERENCES
1. Gurevich V. Cyber and Electromagnetic Threats in Modern
Relay Protection. CRC Press, Boca Raton, London, New York,
2015. 205 p.
2. Operation Dominic, Fish Bowl Series, Debris Expansion
Experiment. Air Force Weapons Laboratory. Project Officer's
Report, Project 6.7, Report AD-A995 428, POR-2026 (WT2026), 10 December 1965.
3. Loborev V.M. Up to date state of the NEMP problems and
topical research directions. Euro Electromagnetic Conf.
(EUROEM), Bordeaux, France, June 1994, pp. 15-21.
4. Kompaneets A.S. Radio emission from an atomic explosion.
Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1958, vol. 35.
(Rus).
5. Karzas W.J., Latter R. Electromagnetic radiation from a
nuclear explosion in space. Physical Review, 1962, vol.126,
no.6, pp. 1919-1926. doi: 10.1103/physrev.126.1919.
6. Karzas W.J., Latter R. EMP from high-altitude nuclear explosions. Report No. RM-4194, Rand Corporation, March 1965.
7. Karzas W.J., Latter R. Detection of electromagnetic radiation from nuclear explosions in space. Physical Review, 1965,
vol.137,
no.5B,
pp.
B1369-B1378.
doi:
10.1103/physrev.137.b1369.
8. Inston H.H., Diddons R.A. Electromagnetic pulse research.
ITT Research Institute Project T1029, Chicago, Illinois 60616,
Final Report, September 1965.
9. DASA EMP (electronic pulse). Handbook, by United States
Defense Atomic Support Agency. Information and Analysis
Center, National government publication, Santa Barbara, Calif.,
1968.
10. Electromagnetic Pulse Problems in Civilian Power and
Communications. Summary of a seminar held at Oak Ridge
National Laboratory, August 1969, sponsored by the U.S. Atomic Energy Commission and the Department of Defense, Office
of Civil Defense.
11. EMP Threat and Protective Measures. Office of Civil Defense, TR-61, August 1970.
12. Parks G.S., Dayaharsh T.I., Whitson A.L. A Survey of EMP
Effects During Operation Fishbowl. Defense Atomic Support
Agency (DASA), Report DASA-2415, 1970.
13. Nelson D.B. A Program to Counter the Effects of Nuclear
Electromagnetic Pulse in Commercial Power Systems. Oak
Ridge National Laboratory, Report ORNL-TM-3552, Part 1.8,
October 1972.
14. Marable J.H., Baird J.K., Nelson D.B. Effects of Electromagnetic Pulse of a Power System. Oak Ridge National
Laboratory, Report ORNL-4836, December 1972. doi:
10.2172/4477360.
15. Sandia Laboratories «Electromagnetic Pulse Handbook for
Missiles and Aircraft in Flight», SC-M-71 0346, AFWL TR 7368, EMP Interaction Note 1-1, September 1972.
16. Rickets L.W. Fundamentals of Nuclear Hardening of Electronic Equipment. Wiley & Sons Inc., 1972.
17. James K. Baird, Nicholas J. Frigo. Effects of Electromagnetic Pulse (EMP) on the Supervisory Control Equipment of a
Power System. Oak Ridge National Laboratory, Report ORNL4899, October 1973. doi: 10.2172/4281389.
18. Rickets L.W., Bridges J.E., Miletta J. EMP Radiation and
Protective Techniques. John Willey and Sons, New York, 1976.
19. United States High-Altitude Test Experiences: A Review
Emphasizing the Impact on the Environment. Report LA-6405,
Los Alamos Scientific Laboratory. October, 1976.
20. Glasstone S., Dolan P.J. The Effects of Nuclear Weapons.
U.S. Department of Defense, Washington, DC, 1977.
21. Longmire C.L. On the Electromagnetic Pulse Produced by
Nuclear Explosions. IEEE Trans. on Electromagnetic Compatibility, February 1978, vol. EMC-20, no.1, pp. 3-13. doi:
10.1109/temc.1978.303688.
22. Sollfrey W. Analytic Theory of the Effects of Atmospheric
Scattering on the Current and Ionization Produced by the
Compton Electrons from High Altitude Nuclear Explosions.
Rand Corp., R-1973-AF, 1977.
23. Butler C. EMP Penetration Handbook for Apertures, Cable
Shields, Connectors, Skin Panels. AFWL-TR-77-149, Air Force
Weapons Laboratory (The Dikewood Corporation), December,
1977.
24. HEMP Emergency Planning and Operating Procedures for
Electric Power Systems. Oak Ridge National Laboratory, Report
ORNL/Sub/91-SG105/1, 1991.
25. Impacts of a Nominal Nuclear Electromagnetic Pulse on
Electric Power Systems. Oak Ridge National Laboratory, Report
ORNL/Sub/83-43374, 1991.
26. HEMP-Induced Transients in Electric Power Substations.
Oak Ridge National Laboratory, Report ORNL/Sub-88-SC863,
February 1992.
27. Report of the Commission to Assess the Threat to the United
States from Electromagnetic Pulse (EMP) Attack. Critical
National Infrastructures, April 2008.
28. High Altitude Electromagnetic Pulse (HEMP) and High
Power Microwave (HPM) Devices: Threat Assessments. CRS
Report for Congress, July 2008.
29. The Early-Time (E1) High-Altitude Electromagnetic Pulse
(HEMP) and Its Impact on the U.S. Power Grid. Report MetaR-320, Metatech Corp., January 2010.
30. The Late-Time (E3) High-Altitude. Electromagnetic Pulse
(HEMP) and Its Impact on the U.S. Power Grid. Report MetaR-321, Metatech Corp., January 2010.
31. Intentional Electromagnetic. Interference (IEMI) and Its
Impact on the U.S. Power Grid. Report Meta-R-323, Metatech
Corp., January 2010.
32. High-Frequency Protection Concepts for the Electric Power
Grid. Report Meta-R-324, Metatech Corp., January 2010.
33. Protection of High Voltage Power Network Control Electronics Against Intentional Electromagnetic Interference (IEMI).
Report CIGRE Working Group C4.206, November 2014.
34. IEC TR 61000-1-3 Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 1-3: General – The effects of high-altitude EMP (HEMP)
on civil equipment and systems.
35. IEC 61000-2-9 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part
2: Environment – Section 9: Description of HEMP environment
– Radiated disturbance. Basic EMC publication.
36. IEC 61000-2-10 Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 2-10: Environment – Description of HEMP environment –
Conducted disturbance.
37. IEC 61000-2-11 Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 2-11: Environment – Classification of HEMP
environments.
38. IEC 61000-2-13 Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 2-13: Environment – High-power electromagnetic (HPEM)
environments – Radiated and conducted.
39. IEC/TR 61000-5-3 Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 5-3: Installation and mitigation guidelines – HEMP protection concepts.
40. IEC/TS 61000-5-4 Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 5: Installation and mitigation guidelines – Section 4: Immunity to HEMP – Specifications for protective devices against
HEMP radiated disturbance. Basic EMC Publication.
41. IEC 61000-5-5 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part
5: Installation and mitigation guidelines – Section 5: Specification of protective devices for HEMP conducted disturbance.
Basic EMC Publication.
42. IEEE P1642 Recommended Practice for Protecting Public
Accessible Computer Systems from Intentional EMI.
43. Topic SEC-2011.2.2-2 Protection of Critical Infrastructure
(structures, platforms and networks) against Electromagnetic
(High Power Microwave (HPM)) Attacks, European Commission Security Research Program, 2010.
44. MIL-STD-188-125-1. High-Altitude Electromagnetic Pulse
(HEMP) Protection for Ground-Based C4I Facilities Performing
Critical Time-Urgent Missions, Department of Defense, 1994.
45. MIL-STD-461E. Requirements for the Control of Electromagnetic Interference Characteristics of Subsystems and
Equipment, Department of Defense, 1993.
46. MIL-STD-464C. Electromagnetic Environmental Effects
Requirements for Systems, Department of Defense, 1997.
47. MIL-STD-2169B. High Altitude Electromagnetic Pulse
(HEMP) Environment, Department of Defense, 1993.
48. MIL-Hdbk-423. Military Handbook: High Altitude Electromagnetic Pulse (HEMP) Protection for Fixed and Transportable
Ground-Based C41 Facilities, vol. 1: Fixed Facilities Department of Defense, 1993.
49. High Altitude Electromagetic Pulse (HEMP) Testing, Test
Operations Procedure 01-2-620, U. S. Army Test and Evaluation
Command, 2011.
50. Gurevich V. Protecting Power Systems from Destructive
Electromagnetic Fields. Energize, 2015, April, pp. 36-37.
Received 03.07.2015
Vladimir I. Gurevich, Ph.D, Senior specialist,
Central Electric Laboratory of Israel Electric Corp.
31000, Israel, Haifa, POB 10,
e-mail: vladimir.gurevich@gmx.net
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Большой иллюстрированный словарь иностранных слов.
– М.: Русские словари, 2004. – 957 с.
2. https://commons.wikimedia.org/wiki/Solar_Wind.
3. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики. Том
3: Теория и практика электрофизических задач. − Х.: Изд-во
«Точка», 2014. − 400 с.
4. http://ikfia.ysn.ru/struktura/research-subdivision/143-labtheory.
5. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред.
В.К. Тартаковский. − К.: Наукова думка, 1989. − 864 с.
6. Гинзбург В.Л. Космические лучи: 75 лет исследований и
перспективы на будущее // Земля и Вселенная. − 1988. −
№3. − С. 3-9.
7. Храмов Ю.А. История физики. − К.: Изд-во «Феникс»,
2006. − 1176 с.
8. http://elementy.ru/lib/430665.
9. Мурзин В.С. Введение в физику космических лучей. −
М.: Изд-во МГУ, 1988. − 316 с.
10. http://www.astronet.ru/db/msg/1188678.
11. http://attex.net/RU/se2.php.
12. Выдающиеся
физики
мира.
Рекомендательный
указатель. – М.: Типография б-ки им. В.И. Ленина, 1958. –
435 с.
13. Радовский М.И. Ломоносов и его исследования в
области атмосферного электричества // Электричество. –
1939. – №1. – С. 69-72.
14. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики:
Монография в 2-х томах. Том 1: Электрофизика и
выдающиеся физики мира. − Х.: Изд-во НТУ «ХПИ», 2008.
− 252 с.
15. https://ru.wikipedia.org/wiki/Биркеланд,_Кристиан.
16. Храмов Ю.А. Биркеланд Кристиан // Физики:
Биографический справочник / Под ред. А.И. Ахиезера. − М.:
Наука, 1983. − 400 с.
17. https://ru.wikipedia.org/wiki/Полярное_сияние.
18. Мизун Ю.Г. Полярные сияния. − М.: Наука, 1983. − 136 с.
19. http://www.vseprokosmos.ru/planets26.html.
20. Баранов М.И. Антология выдающихся достижений в
науке и технике: Монография в 2-х томах. Том 2. − Х.:
НТМТ, 2013. − 333 с.
21. https://ru.wikipedia.org/wiki/Радуга.
22. http://howitworks.iknowit.ru/paper1015.html.
23. http://ufn.ru/ufn78/ufn78_7/Russian/r787e.pdf.
24. Nussenzweig Η.M. The theory of the rainbow // Scientific
American. − 1977. − vol.236. − no.4. − pp. 116-127.
25. http://www.licey.net/bio/biology/lection12.
26. http://elementy.ru/trefil/21192.
27. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC405861/?pag
e=1.
28. Лебедев С.И. Фотосинтез. − К.: УАСХН, 1960. − 275 с.
29. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=56346.
30. http://fizrast.ru/fotosintez/intensivnost.html.
31. Юман М.А. Молния. − М.: Мир, 1972. − 327 с.
REFERENCES
1. Bol'shoj illjustrirovannyj slovar' inostrannyh slov [Large
illustrated dictionary of foreign words]. Moscow, Russkie slovari Publ., 2004. 957 p. (Rus).
2. Available
at:
https://commons.wikimedia.org/wiki/Solar_Wind (accessed 21
May 2012). (Rus).
3. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki. Tom 3: Teorija i praktika elektrofizicheskih zadach [Selected topics of Electrophysics. Vol. 3: Theory and practice of electrophysics tasks].
Kharkiv, Tochka Publ., 2014. 400 p. (Rus).
4. Available
at:
http://ikfia.ysn.ru/struk-tura/researchsubdivision/143-lab-theory (accessed 10 April 2014). (Rus).
5. Kuz'michev V.E. Zakony i formuly fiziki [Laws and formulas
of physics]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 1989. 864 p. (Rus).
6. Ginzburg V.L. Cosmic rays: 75 years of research and future
prospects. Zemlia i Vselennaia − Earth and Universe, 1988,
no.3, pp. 3-9. (Rus).
7. Khramov Yu.A. Istoriia fiziki [History of Physics]. Kiev,
Feniks Publ., 2006. 1176 p. (Rus).
8. Available at: http://elementy.ru/lib/430665 (accessed 23 July
2013). (Rus).
9. Murzin V.S. Vvedenie v fiziku kosmicheskikh luchei [Introduction to the physics of space rays]. Moscow, MSU Publ.,
1988. 316 p. (Rus).
10. Available at: http://www.astronet.ru/db/msg/1188678 (accessed 06 December 2013). (Rus).
11. Available at: http://attex.net/RU/se2.php (accessed 21 May
2012). (Rus).
12. Vydaiushchiesia fiziki mira. Rekomendatel'nyi ukazatel'
[Outstanding Physics in the World. Advisory pointer]. Moscow,
Library them. V.I. Lenin Publ., 1958. 435 p. (Rus).
13. Radovskij M.I. Lomonosov and his research in the field of
atmospheric electricity. Elektrichestvo − Electricity, 1939, no.1,
pp. 69-72. (Rus).
14. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v
2-h tomah. Tom 1: Elektrofizika i vydajushhiesja fiziki mira
[Selected topics electrophysics: Monographs in 2 vols. Vol.1:
Electrophysics and outstanding physics of the world]. Kharkov,
NTU "KhPI" Publ., 2008. 252 p. (Rus).
15. Available
at:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Биркеланд
Кристиан (accessed 15 August 2012). (Rus).
16. Khramov Yu.A. Birkeland Kristian. Fiziki: Biograficheskij
spravochnik / Pod red. A.I. Ahiezera [Kristian Birkeland. Physics: Biographical Directory. Edited by A.I. Ahiezer]. Moscow,
Nauka Publ., 1983. 400 p. (Rus).
17. Available
at:
https://ru.wikipedia.org/wiki/
Полярное_сияние (accessed 10 April 2014). (Rus).
18. Mizun Yu.G. Poliarnye siianiia [Aurora polaris]. Moscow,
Nauka Publ., 1983. 136 p. (Rus).
19. Available at: http://www.vseprokosmos.ru/planets26.html
(accessed 12 May 2011). (Rus).
20. Baranov M.I. Antologiia vydaiushchikhsia dostizhenii v nauke
i tekhnike: Monografiia v 2-kh tomakh. Tom 2. [An anthology of
outstanding achievements in science and technology: Monographs
in 2 vols. Vol.2]. Kharkov, NTMT Publ., 2013. 333 p. (Rus).
21. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Радуга (accessed
10 April 2014). (Rus).
22. Available at: http://howitworks.iknowit.ru/paper1015.html
(accessed 12 May 2011). (Rus).
23. Available at: http://ufn.ru/ufn78/ufn78_7/Russian/r787e.pdf
(accessed 18 September 2013). (Rus).
24. Nussenzweig Η.M. The Theory of the Rainbow. Scientific
American, 1977, vol.236, no.4, pp. 116-127.
25. Available at: http://www.licey.net/bio/biology/lection12
(accessed 18 September 2013). (Rus).
26. Available at: http://elementy.ru/trefil/21192 (accessed 10
April 2014). (Rus).
27. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/
PMC405861/?page=1 (accessed 21 May 2012). (Rus).
28. Lebedev S.I. Fotosintez [Photosynthesis]. Kiev, UARES
Publ., 1960. 275 p. (Rus).
29. Available at: http://bibliofond.ru/view.aspx?id=56346 (accessed 11 April 2013). (Rus).
30. Available at: http://fizrast.ru/fotosintez/intensivnost.html
(accessed 18 September 2013). (Rus).
31. Yuman M.A. Molniia [A lightning]. Moscow, Mir Publ.,
1972. 327 p. (Rus).
Поступила (received) 10.06.2015
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., гл.н.с.,
НИПКИ «Молния»
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute «Molniya»
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
An anthology of the distinguished achievements in science
and technique. Part 29: Discoverers of secrets of global natural light phenomena.
Purpose. Scientifically-historical description of features of
opening by scientists-discoverers of the world of electrophysics
and electrochemical secrets of such natural light phenomena as
Aurora Borealis, rainbow and photosynthesis, carrying global
planetary character for the habitants of planet Earth. Methodology. Scientific approaches at treatment and systematization of
physical knowledges about «solar wind» and sun radiation,
causing flowing in the atmosphere of Earth of the indicated light
phenomena. Methods of historical method at research of progressive development in the world of basic scientific knowledges
about the examined natural light phenomena. Results. Basic
information, touching forming of scientific bases of electrophysics and electrochemical processes, flows at a display in the
earthly atmosphere of aurora north (south) polaris, primary
(second) rainbow and photosynthesis domestic and foreign scientists in the leaves of higher (lower) plants, is resulted. Originality. First in area of history of scientific and technological
bases of electrophysics and electrochemical processes, characteristic for aurora polaris, rainbow and photosynthesis in an
earthly magnetic sphere and air atmosphere are presented in the
short systematized form and historical development. Practical
value. Scientific popularization of electrophysics and electrochemical knowledges and distinguished scientific achievements
in area of such global for a planet Earth of the natural atmospheric light phenomena as aurora Borealis, rainbow and photosynthesis. References 31, figures 15.
Key words: history, planet Earth, Aurora Borealis, rainbow,
photosynthesis, distinguished scientific achievements.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Radan D. Integrated control of marine electrical power systems // Thesis for the degree of philosophiae doctor, Norwegian
University of Science and Technology, Faculty of Engineering
Science and Technology, Trondheim, Norway, 2008. – 231 p.
Available
at:
http://www.divaportal.org/smash/get/diva2:123798/FULLTEXT01.pdf (accessed
19 September 2015).
2. M.J. Sanjari, O. Alizadeh Mousavi, G.B. Gharehpetian. Assessing the risk of blackout in the power system including HVDC
and FACTS devices // International Transactions on Electrical Energy Systems. – 2013. – vol.23. – no.1. – pp. 109-121. Available at:
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/etep.1619.
(accessed 21 September 2015). doi: 10.1002/etep.1619.
3. Очеретяный Ю.А., Живица В.И., Белый В.Н., Онищенко
О.А., Вайнфельд Э.И. Концепция системы компьютерного
мониторинга и технической диагностики рефрижераторной
установки судна // Судовые энергетические установки. –
2011. – №28. – С. 5-11.
4. Будашко В.В., Онищенко О.А. Удосконалення системи
управління підрулюючим пристроєм комбінованого
пропульсивного комплексу // Вісник НТУ «ХПІ». – 2014. –
№38(1081). – С. 45-51.
5. Будашко В.В., Онищенко О.А. Математические основы
имитационного моделирования системы управления
энергетической установкой бурового судна // Вестник
Камчатского государственного технического университета.
– 2014. – №29. – С. 6-13.
6. Le Luo, Lan Gao, Hehe Fu. The control and modeling of
diesel generator set in electric propulsion ship // International
Journal of Information Technology and Computer Science. –
2011. – vol.3. – no.2. – pp. 31-37. Available at: http://www.mecspress.org/ijitcs/ijitcs-v3-n2/IJITCS-V3-N2-5.pdf (accessed 21
September 2015). doi: 10.5815/ijitcs.2011.02.05.
7. Будашко В.В., Онищенко О.А., Юшков Е.А. Физическое
моделирование многофункционального пропульсивного
комплекса // Збірник наукових праць Військової академії
(м. Одеса). – 2014. – №2. – С. 88-92.
8. Hansen J.F. Modelling and control of marine power systems
// Doktor ingeniør thesis, Norwegian University of Science and
Technology, Department of Engineering cybernetics, Trondheim, Norway, 2000. – 119 p. Available at:
http://www.itk.ntnu.no/databaser/dr_ing_avhandlinger/vedlegg/
110_pdf.pdf (accessed 21 September 2015).
9. Будашко
В.В.,
Юшков
Е.А.
Математическое
моделирование всережимных регуляторов оборотов
подруливающих устройств судовых энергетических
установок комбинированных пропульсивных комплексов //
Электронное моделирование. – 2015. – Т.37. – №2. – С. 101114.
10. WAMIT® / User manual // WAMIT, Inc.: Incorporated and Massachusetts Institute of Technology. – 2006. – 394 p. Available at:
http://www.engr.mun.ca/~bveitch/courses/8000/software/wamit/wami
t.pdf (accessed 21 September 2015).
REFERENCES
1. Radan D. Integrated control of marine electrical power
systems. Thesis for the degree of philosophiae doctor, Trondheim, Norway, 2008. 231 p. Available at: http://www.divaportal.org/smash/get/diva2:123798/FULLTEXT01.pdf (accessed
19 September 2015).
2. M.J. Sanjari, O. Alizadeh Mousavi, G.B. Gharehpetian. Assessing the risk of blackout in the power system including HVDC
and FACTS devices. International Transactions on Electrical Energy Systems, 2013, vol.23, no.1, pp. 109-121. Available at:
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/etep.1619.
(accessed 21 September 2015). doi: 10.1002/etep.1619.
3. Ocheretianyi Yu.A., Zhivitsa V.I., Belyi V.N., Onishchenko
O.A., Vainfel'd E.I. Concept of computer monitoring and technical
diagnostics for refrigeration unit of the ship. Sudovye energeticheskie ustanovki – Ship Power Plants, 2011, no.28, pp. 5-11. (Rus).
4. Budashko V.V., Onishchenko O.A. Improving management
system combined thruster propulsion systems. Visnyk NTU «KhPІ»
– Bulletin of NTU «KhPІ», 2014, no.38(1081), pp. 45-51. (Ukr).
5. Budashko V.V., Onishchenko O.A. Mathematical principles
of simulation of power plant’s control system at drillship. Vestnik Kamchatskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta – Bulletin оf Kamchatka State Technical University, 2014,
no.29, pp. 6-13. (Rus).
6. Le Luo, Lan Gao, Hehe Fu. The control and modeling of
diesel generator set in electric propulsion ship. International
Journal of Information Technology and Computer Science,
2011, vol.3, no.2, pp. 31-37. Available at: http://www.mecspress.org/ijitcs/ijitcs-v3-n2/IJITCS-V3-N2-5.pdf (accessed 21
September 2015). doi: 10.5815/ijitcs.2011.02.05.
7. Budashko V.V., Onischenko O.A., Yushkov E.A. Physical
modeling of multi-propulsion complex. Zbirnyk naukovykh prats
Viiskovoi akademii (m. Odesa) – Collection of scientific works of
the Military Academy (Odessa City), 2014, no.2 pp. 88-92. (Rus).
8. Hansen J.F. Modelling and control of marine power systems.
Doktor ingeniør thesis, Trondheim, Norway, 2000. 119 p. Available at:
http://www.itk.ntnu.no/databaser/dr_ing_avhandlinger/vedlegg/110_pdf
.pdf (accessed 21 September 2015).
9. Budashko V.V., Yushkov Y.A. Mathematic modeling of allrange controllers speed of thrusters for ship power plants in
combined propulsion complexes. Electronnoe modelirovanie –
Electronic Modeling, 2015, vol.37, no.2, pp. 101-114. (Rus).
10. WAMIT® / User manual // WAMIT, Inc.: Incorporated and Massachusetts Institute of Technology. – 2006. – 394 p. Available at:
http://www.engr.mun.ca/~bveitch/courses/8000/software/wamit/wami
t.pdf (accessed 21 September 2015).
Поступила (received) 23.09.2015
Будашко Виталий Витальевич, к.т.н., доц.,
Одесская национальная морская академия,
65029, Одесса, ул. Дидрихсона, 8,
тел/phone +38 048 7332367, e-mail: bvv@te.net.ua
V.V. Budashko
Оdessa National Maritime Academy,
8, Didrikhson Str., Odessa, 65029.
Implementation approaches during simulation of energy
processes for a dynamically positioned ship.
Purpose. Creation of a mathematical model of the ship's power
plant (SPP) combined propulsion complexes (CPC) that takes
into account the behavior of all objects, including the ship itself,
the transfer of power from the medium speed diesel generators
on the propellers, which will allow to take into account the hydrodynamic properties of the vessel and their impact on the
energy processes in SPP CPC. Methodology. The analysis of
energy processes in the SPP CPC in different operating conditions resulted in creation of a strategy for constructing mathematical models of SPP CPC. This strategy is based on the implementation on the vector plane resulting power characteristics
of SPP vectors disturbances, leading to the deviation of the hydrodynamic characteristics of the ship during operation dynamic positioning. The result allowed to consider not only the features of setting PID-governors of frequency converters of electric thrusters but the automatic voltage regulators of medium
speed diesel generators as well. Results. Within the research
work a software package Ships_CPC in MatLab/Simulink was
developed under the state budget project «Concepts, technologies and ways of improving ship power plants combined propulsion complexes» at the Department of Electromechanics and
Electrical Engineering of Odessa National Maritime Academy.
Originality. This complex represents a set of functional blocks
of the components SPP CPC, built on the principle of «inputoutput». The simulation results demonstrate the ability to use
software package Ships_CPC to study the effect of various settings on the energy regulators of processes SPP CPC, which can
develop and integrate the different strategies of automatic voltage regulators. Practical value. Since software complex
Ships_CPC was developed under Open system technology, it
can reorganize, re-tune and integrate in processes of any difficulties with further completion in the form of a universal structure. References 10, figures 7.
Key words: ship power plants, combined propulsion complex,
dynamic positioning, mathematical modeling, transfer of
power, efficiency, regulation.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мартынов В.Д., Алешин Н.И., Морозов Б.П.
Строительные машины и монтажное оборудование:
Учебник для студентов вузов по специальности «Подъёмнотранспортные, строительные, дорожные машины и
оборудование». – М.: Машиностроение, 1990. – 352 с.
2. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний:
Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 1980. – 408 с.
3. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти томах. Т.4.
Вибрационные процессы и машины. Под ред. Лавендела
Э.Э. – М.: Машиностроение, 1981. – 509 с.
4. Бауман В.А., Быховский И.И., Гольдштейн Б.Г.
Вибрационные машины в строительстве и производстве
строительных материалов. – М.: Машиностроение, 1969. –
544 с.
5. Пат. 24757 Україна, МПК E02D 7/10, E02D 7/18, E02D
7/20. Віброзбуджувач / Богаєнко М.В., Бондар Р.П.,
Голенков Г.М., Голуб В.П., Макогон С.А., Пархоменко Д.І.,
Попков В.С. – №u200702975; заявл. 21.03.2007; опубл.
10.07.2007, Бюл. №10.
6. Голенков Г.М., Пархоменко Д.І. Електромеханічні
тягові характеристики лінійного двигуна з постійними
магнітами
та
магнітним
підвісом
//
Технічна
електродинаміка. – 2014. – №6. – С. 56-59.
7. COMSOL Multiphysics®. The Platform for Physics-Based
Modeling and Simulation [Електронний ресурс]. – Режим
доступу: www.comsol.com/comsol-multiphysics.
REFERENCES
1. Martynov V.D., Aleshin N.I., Morozov B.P. Stroitel'nye
mashiny i montazhnoe oborudovanie: Uchebnik dlia studentov
vuzov po spetsial'nosti «Pod'emno-transportnye, stroitel'nye,
dorozhnye mashiny i oborudovanie» [Construction machines and
assembly equipment: Textbook for students in specialty «Liftingand-vehicles, building, road machines and equipment»]. Moscow,
Mashinostroenie Publ., 1990. 352 p. (Rus).
2. Biderman V.L. Teoriia mekhanicheskikh kolebanii: Uchebnik
dlia vuzov [Theory of mechanical vibrations: Textbook for universities]. Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1980. 408 p. (Rus).
3. Vibratsii v tekhnike: Spravochnik. V 6-ti tomakh. T.4. Vibratsionnye protsessy i mashiny. Pod red. Lavendela E.E. [Vibration in technique: Handbook in 6 vols. Vol.4. Vibrating processes and machines. Edited by Lavendel E.E.]. Moscow, Mashinostroenie Publ, 1981. 509 p. (Rus).
4. Bauman V.A., Bykhovskii I.I., Gol'dshtein B.G. Vibratsionnye
mashiny v stroitel'stve i proizvodstve stroitel'nykh materialov [Vibrating machines in the construction and production of construction
materials]. Moscow, Mashinostroenie Publ, 1969. 544 p. (Rus).
5. Bohayenko M.V., Bondar R.P., Golenkov G.M., Holub V.P.,
Makohon S.A., Parkhomenko D.I., Popkov V.S. Vibrozbudzhuvach [Vibration exciter]. Patent UA, no.24757, 2007. (Ukr).
6. Golenkov G.M., Parkhomenko D.I. The electromechanical
propulsion performance characteristics of coaxial-linear motor with
constant magnets and magnet bracket. Tekhnichna elektrodynamika
– Technical Electrodynamics, 2014, no.6, pp. 56-59. (Ukr).
7. COMSOL Multiphysics®. The Platform for Physics-Based
Modeling and Simulation. Available at: www.comsol.com/comsolmultiphysics (accessed 13 September 2004).
Поступила (received) 02.09.2015
Голенков Геннадий Михайлович1, к.т.н., доц.,
Пархоменко Дмитрий Игоревич1, инженер,
1 Киевский национальный университет строительства
и архитектуры,
03680, Киев, Воздухофлотский проспект, 31,
тел/phone +38 044 2415580,
e-mail: gennadiymikhaylovich@mail.ua, parkhomenkodm@gmail.com
G.M. Golenkov1, D.I. Parkhomenko1
1 Kyiv National University of Construction and Architecture,
31, Povitroflotsky Avenue, Kyiv-037, 03680 Ukraine.
Modeling of equivalent stiffness of a magnetic spring
of vibration exciter based on coaxial-linear motor.
Purpose. The research of the influence of value and direction of
current on the equivalent spring magnetic force based on coaxiallinear motor (CLM – MS). Methodology. We carried out investigation of the equivalent harshness of magnetic spring with determination of electromechanical propulsion performance characteristics by the methods of computer modeling and experimental
research of physical model of CLM – MS. The modeling of magnetic spring of CLM – MS is carried out by the finite-element
method. The challenge is met as an axisymmetric challenge in
cylindrical co-ordinates in magnetostatic approach. The experimental investigattion of the propulsion performance characteristics of magnetic spring is carried out on the test bench. Results.
After the computer modeling and the experimental investigation of
the electromechanical propulsion performance characteristics of
magnetic spring the expressions of equivalent stiffness coefficient
depending on the current in winding are obtained. The results of
computer modeling are confirmed experimentally. Originality.
The determination of equivalent stiffness coefficient of magnetic
spring of vibration exciter based on coaxial-linear motor. Practical value. The obtained determination of equivalent stiffness coefficient of magnetic spring may be used in process of designing of
vibration machines with devices for change of natural oscillation
frequency. References 7, tables 1, figures 6.
Key words: stiffness coefficient, magnetic spring, vibration
exciter, coaxial-linear motor.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2
11 Oct 2010 Self-Installing Executable. Режим доступа:
www.femm.info/wiki/OldVersions.
2. Милых В.И., Полякова Н.В. Численно-полевые расчеты
электромагнитных параметров турбогенераторов // Вісник
НТУ «ХПІ». – 2014. – №38(1081). – С. 3-18.
3. Милых В.И., Полякова Н.В. Автоматизированное
формирование расчетных моделей турбогенераторов для
программной среды FEMM // Електротехніка і
електромеханіка. – 2015. – №4. – С. 7-14.
4. Милых В.И., Полякова Н.В. Динамика силовых
действий в турбогенераторах с разными зубцово-пазовыми
структурами в номинальном режиме работы // Технічна
електродинаміка. – 2014. – №3. – С. 56-63.
5. Милых
В.И.,
Полякова
Н.В.
Динамические
электромагнитные и силовые процессы в турбогенераторе //
Электрика. – 2015. – №1. – С. 24-28.
6. Милых В.И., Полякова Н.В. Расчетный и гармонический
анализ магнитных полей в активной зоне турбогенератора в
режиме нагрузки // Електротехніка і електромеханіка. –
2013. – №6. – С. 40-45.
7. Титов В.В., Хуторецкий Г.М., Загородная Г.А. и др.
Турбогенераторы. – Л.: Энергия, 1967. – 895 с.
8. Милых В.И., Полякова Н.В. Система направлений и
фазовых соотношений электромагнитных величин при
численных расчетах магнитных полей в турбогенераторе //
Електротехніка і електромеханіка. – 2011. – №5. – С. 33-38.
9. Милых В.И., Полякова Н.В. Организация численного
расчета магнитного поля турбогенератора в режиме
нагрузки с обеспечением заданных его выходных
параметров // Електротехніка і електромеханіка. – 2012. –
№1. – С. 36-41.
REFERENCES
1. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2 32
bit 11 Oct 2010 Self-Installing Executable. Available at:
www.femm.info/wiki/OldVersions (accessed 10 March 2014).
2. Milykh V.I., Polyakova N.V. Numerically-field calculations
of the electromagnetic parameters of turbogenerators. Visnyk
NTU «KhPI» – Bulletin of NTU «KhPІ», 2014, no.38(1081),
pp. 3-18. (Rus).
3. Milykh V.I., Polyakova N.V. Automated formation of calculation models of turbogenerators for software environment
FEMM. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2015, no.4, pp. 7-14. (Rus).
4. Milykh V.I., Polyakova N.V. Dynamics of force action in
turbogenerators with different tooth-slot structures in nominal
mode. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynam-
ics, 2014, no.3, pp. 56-63. (Rus).
5. Milykh V.I., Polyakova N.V. Dynamic power and electromagnetic processes in turbogenerator. Elektrika – Electrician,
2015, no.1, pp. 24-28. (Rus).
6. Milykh V.I., Polyakova N.V. Theoretical and harmonic analysis of magnetic fields in the active zone of a turbogenerator under
load conditions. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
engineering & electromechanics, 2013, no.6, pp. 40-45. (Rus).
7. Titov V.V., Hutoreckij G.M., Zagorodnaja G.A., Vartan'jan
G.P., Zaslavskij D.I., Smotrov I.A. Turbogeneratory [Turbogenerators]. Leningrad, Energiia Publ., 1967. 895 p. (Rus).
8. Milykh V.I., Polyakova N.V. A system of directions and
phase relationships for electromagnetic parameters at numerical
calculations of magnetic fields in a turbogenerator. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2011, no.5, pp. 33-38. (Rus).
9. Milykh V.I., Polyakova N.V. Organization of numerical
calculation of turbogenerator magnetic field under load with
specified output parameters control. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics,
2012, no.1, pp. 36-41. (Rus).
Поступила (received) 13.07.2015
Милых Владимир Иванович1, д.т.н., проф.,
Полякова Наталия Владимировна1, инженер,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076514, e-mail: mvikemkpi@gmail.com
V.I. Milykh1, N.V. Polyakova1
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Automated calculations of the dynamics of turbogenerator
electromagnetic processes in software environment FEMM.
Attention is paid to the popular FEMM (Finite Element Method
Magnetics) program which is effective in the numerical calculations of the magnetic fields of electrical machines. The principles of the automated calculations providing the analysis of the
dynamics of electromagnetic processes in turbo-generators are
presented. This is realized in the form of a script on the algorithmic language Lua integrated with FEMM. The temporal
functions of electromagnetic quantities are obtained by multiposition calculations of the magnetic field with ensuring its rotation together with the turbo-generator rotor. The developed
program is universal in terms of the geometry and dimensions of
turbo-generators, as well as the modes of their work with a minimum of input data in numerical form. This paper shows "extraction" of discrete temporal functions: the magnetic flux linkage of the phase stator winding; forces acting on the currentcarrying and ferromagnetic elements of the structure; the magnetic induction at the fixed points; electromagnetic moment.
This list can be expanded as part of the created program, as
well as the use of the program can be extended to other types of
electrical machines. The obtaining of a change period of any
functions is provided by rotating the rotor to 60°. References 9,
figures 5.
Key words: program FEMM, turbogenerator, magnetic field,
electromagnetic processes, dynamics of changes, automated
calculations, Lua script.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Levin M.I., Пентегов И.В., Рымар С.В., Lavreniuk A.V.
Анализ конструкций шихтованных магнитопроводов
силовых трехфазных трансформаторов // Електротехніка і
електромеханіка. – 2014. – №1. – С. 40-44.
2. Levin M.I., Пентегов И.В., Рымар С.В., Lavreniuk A.V.
Новые подходы при построении магнитопроводов силовых
трансформаторов // Електротехніка і електромеханіка. –
2015. – №1. – С. 20-24.
3. Pat. US 8686824 B2 USA, Int. Cl. H 01 F 27/24; H 01 F
17/04. Economical Core Design for Electromagnetic Devices /
Michael Levin, Andrii V. Lavreniuk (Toronto (CA)); Mirus
International Inc. (Ontario (CA)). – № US 12/883310; Appl.
Date 16.09.2010; Publ. Date 01.04.2014.
4. Пентегов И.В., Рымар С.В. Метод определения потерь
в
стали
трансформатора,
ориентированный
на
использование в САПР // Техническая электродинамика. –
1995. – №6. – С. 35-40.
5. Ламмеранер Й., Штафль М. Вихревые токи. Пер. с
чешск. – М.-Л.: Энергия, 1967. – 208 с.
6. Туровский Я. Техническая электродинамика. Пер. с
польского. – М.: Энергия, 1974. – 488 с.
7. Нейман Л.Р. Поверхностный эффект в ферромагнитных
телах. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1949. – 190 с.
8. Пентегов И.В. Возможности использования ВКБ-метода
при
исследовании
поверхностного
эффекта
в
ферромагнитных телах // Изв. АН СССР. Энергетика и
транспорт. – 1988. – №1. – С. 127-135.
9. Кирьянов Д.В. MathCAD 14. – С.-Пб.: БХВ-Петербург,
2007. – 704 с.
10. Пентегов И.В., Рымар С.В. Метод расчета тока
холостого хода трансформатора, ориентированный на
использование в САПР // Техническая электродинамика. –
1996. – №1. – С. 39-45.
REFERENCES
1. Levin M.I., Pentegov I.V., Rymar S.V., Lavreniuk A.V.
Analysis of three-phase power transformer laminated magnetic
core designs. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical
Engineering & Electromechanics, 2014, no.1, pp. 40-44. (Rus).
2. Levin M.I., Pentegov I.V., Rymar S.V., Lavreniuk A.V.
New approaches at construction of magnetic conductors for
mains transformers. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical Engineering & Electromechanics, 2015, no.1, pp. 20-24.
(Rus).
3. Levin M., Lavreniuk A.V. Economical core design for electromagnetic devices. Patent US, no.8686824, 2014.
4. Pentegov I.V., Rymar S.V. Method of determination of
transformer iron loss for using in automated design systems.
Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics,
1995, no.6, pp. 35-40. (Rus).
5. Lammeraner J., Shtafl M. Vikhrevye toki [Eddy currents.
Transl. with the Czech]. Moscow-Leningrad, Energiia Publ.,
1967. 208 p. (Rus).
6. Turovskii Ya. Tekhnicheskaia elektrodinamika [Technical
electrodynamics. Transl. with the polish]. Moscow, Energiia
Publ., 1974. 488 p. (Rus).
7. Neiman L.R. Poverkhnostnyi effekt v ferromagnitnykh telakh
[Surface-effect in ferromagnetic bodies]. Moscow-Leningrad,
Gosenergoizdat Publ., 1949. 190 p. (Rus).
8. Pentegov I.V. The possibility of using the WKB-method in
the study of surface effects in ferromagnetic solids. Izvestiia AN
SSSR. Energetika i transport – News of USSR Academy of Sciences. Energy and Transport, 1988, no.1, pp. 127-135. (Rus).
9. Kiryanov D.V. MathCAD 14 [MathCAD 14]. St. Petersburg,
BHV-Petersburg Publ., 2007. 704 p. (Rus).
10. Pentegov I.V., Rymar S.V. Method of determination of
transformer iron loss for using in automated design systems a
calculation method of transformer exiting current for using in
automated design. Tekhnichna elektrodynamika – Technical
electrodynamics, 1996, no.1, pp. 39-45. (Rus).
Поступила (received) 30.09.2015
Пентегов Игорь Владимирович1, д.т.н., проф., в.н.с.,
Рымар Сергей Владимирович1, д.т.н., с.н.с., в.н.с.,
Levin Michael I.2, P. Engineer,
Lavreniuk Andrii V.3, PhD., R&D Engineer,
1 Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины,
03680, Киев-150, ул. Боженко, 11,
тел/phone +38 044 2061388, 2052533
e-mail: magn@i.com.ua, elmag@paton.kiev.ua
2 67, Sunnycrest Rd., Toronto, Canada, M2R 1V4,
тел/phone +1 (416) 6677061,
e-mail: michael@mirusinternational.com
3 MIRUS International Inc.,
31, Sun Pac Blvd., Brampton, Ontario, Canada, L6S 5P6,
тел/phone +1 (905) 4941120,
e-mail: andrii@mirusinternational.com
I.V. Pentegov1, S.V. Rymar1, M.I. Levin2, A.V. Lavreniuk3
1 Paton Electric Welding Institute of National Academy
of Sciences of Ukraine,
11, Bozhenko Str., Kiev, 03680, Ukraine.
2 67, Sunnycrest Rd., Toronto, Canada, M2R 1V4.
3 Mirus International Inc.,
31, Sun Pac Blvd., Brampton, Ontario, Canada, L6S 5P6.
A determination of the flux density in core of distribution
transformers, what built with the common using of grain
and non grain oriented magnetic steels.
Purpose. The development of calculation method to determinate
the flux densities in different parts of the magnetic cores of distribution transformers, what built from different types magnetic steel
(mixed core). Methodology. The method is based on the scientific
positions of Theoretical Electrical Engineering – the theory of the
electromagnetic field in nonlinear mediums to determine the distribution of magnetic flux in mixed core of transformer, what are
using different types of steel what have the different magnetic
properties. Results. The developed method gives possible to make
calculation of the flux density and influence of skin effect in different parts of the magnetic cores of distribution transformer, where
are used mix of grain oriented (GO) and non grain oriented
(NGO) steels. Was determinate the general basic conditions for
the calculation of flux density in the laminations from grain and
non grain oriented steels of the magnetic core: the strength of
magnetic field for the laminations of particular part of mixed core
is the same; the sum of the magnetic fluxes in GO and NGO steels
in particular part of mixed core is equal with the designed magnetic flux in this part of mixed core. Discover, the magnetic flux in
mixed core of the transformer has specific distribution between
magnetic steels. The flux density is higher in laminations from GO
steel and smaller in laminations from the NGO steel. That is happened because for magnetic flux is easier pass through laminations from GO steel, what has better magnetic conductance than
laminations from NGO steel. Originality. The common using of
different types of magnetic steels in cores for distribution transformers gives possibility to make design of transformer with low
level of no load losses, high efficiency and with optimal cost.
Practical value. The determination of the flux density in different
parts of magnetic core with GO and NGO steels gives possibility
make accurate calculation of no load losses and magnetizing
current of the transformer. References 10, tables 1, figures 3.
Key words: distribution transformer, magnetic core, grain
oriented steel (GO), non grain oriented steel (NGO), flux
density, no load losses, high efficiency.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Lyon W.V. Reactive power and unbalanced circuits // Electrical world. – June, 1920. – vol.75. – no.25. – рр. 1417-1420.
2. Budeanu C.I. Puissances réactives et fictives // Ins. Romaine
de l’Energe. – 1927. – no.2.
3. Fryze S. Active and Apparent power in non-sinusoidal systems // Przeglad Elektrot. – 1931. – no.7. – pp. 193-203.
4. Fryze S. Wirk-, Blind- und Scheinleistung in Elektrischen
Stromkreisen mit Nichtsinusoidalem Verlauf von Strom und
Spannung // Elect. Zeitschrift. – 1932. – vol.53. – no.25. –
pp. 596-599.
5. Маевский О.А. Энергетические показатели вентильных
преобразователей. – М.: Энергия, 1978. – 320 с.
6. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Generalized theory of the
instantaneous power in three phase circuits // Int. Power Electronics Conf., Tokyo, Japan. – 1983. – pp. 1375-1386.
7. Домнин И.Ф., Жемеров Г.Г., Ильина О.В., Тугай Д.В.
Компенсация пульсаций мгновенной активной мощности в
цепях с резистивной нагрузкой // Технічна електродинаміка.
Тем. випуск «Проблеми сучасної електротехніки». – 2006. –
Ч. 6. – С. 36-41.
8. Жемеров Г.Г., Колесник В.Ю., Ильина О.В.
Соотношения для преобразования координат обобщенных
векторов напряжений и токов трехфазной системы
электроснабжения. Справочное пособие. – Х.: НТУ «ХПИ»,
2009. – 40 с.
9. Жемеров Г.Г., Ильина Н.А., Ильина О.В., Ковальчук
О.И., Сокол Е.И. КПД трехфазной четырехпроводной
системы электроснабжения с асимметричной нагрузкой //
Технічна електродинаміка. Тем. випуск «Силова електроніка
та енергоефективність». – 2010. – №1. – С. 22-31.
10. Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Мощность потерь и
реактивная
мощность
в
трехфазных
системах
электроснабжения при симметричных синусоидальных
напряжениях источника // Энергосбережение. Энергетика.
Энергоаудит. – 2014. – №9(127). – С. 12-23.
REFERENCES
1. Lyon W.V. Reactive power and unbalanced circuits. Electrical world, June 1920, vol.75, no.25, рр. 1417-1420.
2. Budeanu C.I. Puissances réactives et fictives. Ins. Romaine
de l’Energe, Bucharest, 1927, no.2.
3. Fryze S. Active and Apparent power in non-sinusoidal systems. Przeglad Elektrot., 1931, no.7, pp. 193-203.
4. Fryze S. Wirk-, Blind- und Scheinleistung in Elektrischen
Stromkreisen mit Nichtsinusoidalem Verlauf von Strom und
Spannung. Elect. Zeitschrift., 1932, vol.53, no.25, pp. 596-599.
5. Maevskiy O.A. Energeticheskie pokazateli ventilnyih
preobrazovateley [Energy indicators of semiconductor converters]. Moscow, Energiya Publ., 1978. 320 p. (Rus).
6. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Generalized theory of the
instantaneous power in three phase circuits. Int. Power Electronics Conf., Tokyo, Japan, 1983, pp.1375-1386.
7. Domnin I.F., Zhemerov G.G., Il'ina O.V., Tugay D.V. Compensation of instantaneous power pulsations in electric circuits
with a resistive load. Tekhnichna elektrodynamika. Tem. vypusk
«Problemy suchasnoyi elektrotekhniky» – Technical electrodynamics. Thematic issue «Problems of modern electrical engineering». 2006, chapter 6, pp. 36-41. (Rus).
8. Zhemerov G.G., Kolesnik V.Yu., Il'ina O.V. Sootnosheniya
dlya preobrazovaniya koordinat obobschennyih vektorov
napryazheniy i tokov trehfaznoy sistemyi elektrosnabzheniya.
Spravochnoe posobie [Relations for the generalized voltages and
currents vectors coordinate transformation of three-phase energy
supply system. Reference manual]. Kharkiv, NTU «KhPI»
Publ., 2009. 40 p. (Rus).
9. Zhemerov G.G., Il'ina N.A., Il'ina O.V., Koval'chuk O.I.,
Sokol E.I. Efficiency three-phase four-wire power supply system with an asymmetric load. Tekhnichna elektrodynamika.
Tem. vypusk «Silova elektronіka i energoefektivnіst» – Technical electrodynamics. Thematic issue «Power electronics &
energy efficiency», 2010, vol.1, pp. 22-31. (Rus).
10. Zhemerov G.G., Tugay D.V. Power losses and reactive
power in three-phase power supply systems with symmetrical
sinusoidal voltage source. Energosberezhenie. Energetika. Energoaudit – Energy saving. Power engineering. Energy audit,
2014, no.9(127), pp. 12-23. (Rus).
Поступила (received) 01.09.2015
Жемеров Георгий Георгиевич1, д.т.н., проф.,
Тугай Дмитрий Васильевич2, к.т.н., доц.,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
тел/phone +38 057 7076312, e-mail: zhemerov@gmail.com
2 Харьковский национальный университет
городского хозяйства им. А.Н. Бекетова,
61002, Харьков, ул. Революции, 12,
тел/phone +38 057 7073111, e-mail: tugaydv@yandex.ru
G.G. Zhemerov1, D.V. Tugay2
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
2 O.M. Beketov National University of Urban Economy
in Kharkiv,
12, Revolution Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Physical meaning of the «reactive power» concept applied to
three-phase energy supply systems with non-linear load.
Purpose. The contradictions in the use of the term «reactive
power» require justification by clarifying its physical meaning.
The aim of the paper is to reveal the physical meaning of the
term «reactive power» applied to three-phase three-wire and
four-wire energy supply systems. Methodology. We have applied
the modern theory of instantaneous active and reactive power,
the graphical filling complex branched energy supply system of
simplified design scheme, the theory of electrical circuits, computer Matlab-simulation. Results. We have provided answers to
six basic questions that reveal the physical meaning and definition of the concept of «reactive power». We have justified the
assumptions suggesting a universal calculation formula to determine the relative total power loss in the three-phase energy
supply system as the sum of four components caused by: a minimal losses, reactive power, active power pulsations and instantaneous current flow in the neutral wire. Originality. We have
developed the definition that reveals the physical meaning of the
term «reactive power» for three-phase energy supply systems
corresponding to modern theories of instantaneous active and
reactive power. Practical value. We have proposed energy efficiency method ideas of energy supply systems with non-linear
load based on the additional components of the power losses
calculation. The further development of the method will allow to
amend the design, selection and operation of the power active
filters practices. References 10, tables 3, figures 5.
Кey words: energy supply system, reactive power, power of
additional losses, the minimum possible losses, Matlabmodel of three-phase energy supply system.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Карпушенко В.П., Щебенюк Л.А., Антонець Ю.О.,
Науменко О.А. Силові кабелі низької та середньої напруги.
Конструювання, технологія, якість. X.: Регіон-інформ, 2000.
– 376 c.
2. IEC 60287-1-1: 2001. Electric cables. Calculation of the
current rating. Part 1-1: Current rating equations (100% load
factor) and calculation of losses – General. – 65 p.
3. СИГРЭ № 303 «Revision of qualification procedures for
high voltage and extra high voltage AC extruded underground
cable systems», 2006.
4. IEC 60287-2-1: 2001. Electric cables. Calculation of the
current rating. Part 2-1: Thermal resistance – Calculation of
thermal resistance. – 84 p.
5. IEC 62067: Ed. 1.1b: 2006. Power cables with extruded
insulation and their accessories for rated voltages above 150 kV
(Um = 170 kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) – Test methods and
requirements. – 90 p.
6. HD 632 S1: 1998. Power cables with extruded insulation
and their accessories for rated voltages above 36 kV (Um = 42
kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) Part 2: Additional test methods.
7. Щебенюк Л.А., Антонець Т.Ю. До визначення
пропускної спроможності високовольтних силових кабелів з
пластмасовою ізоляцією // Вісник НТУ «ХПІ». – 2011. –
№3. – С. 152-157.
REFERENCES
1. Karpushenko V.P., Shchebeniuk L.A., Antonets Yu.O.,
Naumenko O.A. Sylovi kabeli nyz'koyi ta seredn'oyi napruhy.
Konstruyuvannya, tekhnolohiya, yakist' [Power cables of low
and medium voltage. Designing, technology, quality]. Kharkiv,
Region-inform Publ., 2000. 376 p. (Ukr).
2. IEC 60287-1-1: 2001. Electric cables. Calculation of the
current rating. Part 1-1: Current rating equations (100% load
factor) and calculation of losses – General. – 65 p.
3. SIGRE № 303 «Revision of qualification procedures for
high voltage and extra high voltage AC extruded underground
cable systems», 2006.
4. IEC 60287-2-1: 2001. Electric cables. Calculation of the
current rating. Part 2-1: Thermal resistance – Calculation of
thermal resistance. – 84 p.
5. IEC 62067: Ed. 1.1b: 2006. Power cables with extruded
insulation and their accessories for rated voltages above 150 kV
(Um = 170 kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) – Test methods and
requirements. – 90 p.
6. HD 632 S1: 1998. Power cables with extruded insulation
and their accessories for rated voltages above 36 kV (Um = 42
kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) Part 2: Additional test methods.
7. Shchebeniuk L.A., Antonets T.Yu. To determine the capacity of high-voltage power cables with plastic insulation. Visnyk
NTU «KhPІ» – Bulletin of NTU «KhPІ», 2011, no.3,
pp. 152-157. (Ukr).
Надійшла (received) 26.10.2015
Антонець Тарас Юрійович1, аспірант,
Веприк Юрій Миколайович1, д.т.н., проф.,
Щебенюк Леся Артемівна1, к.т.н., проф.,
Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут»,
61002, Харків, вул. Фрунзе, 21,
e-mail: veprik@email.ua
T.Yu. Antonets1, Yu.M. Vepryk1, L.A. Shchebeniuk1
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Heat tests of power cables with XLPE insulation at direct
voltages up to 110 kV.
In this paper, experiment for determining the temperature difference between the elements of cable and in the open air is
considered. The formation of a three cables laid in a plane with
different spacing between adjacent cables. Tests to heat of cables for XLPE-polyethylene are used as a solid dielectric insulation. The line to XLPE-cables in group running horizontally,
provided that the cables are of equal diameter and emit equal
losses. It is limited to the following: the air flow around the
cables may be necessary restricted by proximity to next cables.
When single-core cables are installed in parallel the load current may not share equally between the parallel cables. This is
because a significant proportion of the impedance of large
conductors is due to self reactance and mutual reactance.
Hence the spacing and relative location of each cable will have
an effect on the current sharing. Calculation for each cable
configuration is necessary. Possibility of using for determining
the thermal properties of XLPE-cables a sheath applied over
the cable surface with coefficient convection heat transfer between cable surface and the air region about it of equal zero.
The work is devoted to creation of a method for calculation of
the current rating of high-voltage cables in conditions function.
References 7, figures 3.
Key words: power cable, XLPE-cables, heat test.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Техника больших импульсных токов и магнитных полей
/ Под ред. В.С. Комелькова. − М.: Атомиздат, 1970. − 472 с.
2. Берзан В.П., Геликман Б.Ю., Гураевский М.Н.,
Ермуратский В.В., Кучинский Г.С., Мезенин О.Л., Назаров
Н.И., Перегудова Е.Н., Рудь В.И., Садовников А.И.,
Смирнов Б.К., Степина К.И. Электрические конденсаторы и
конденсаторные
установки.
Справочник.
−
М.:
Энергоатомиздат, 1987. − 656 с.
3. Гулый Г.А. Научные основы разрядно-импульсных
технологий. – Киев: Наукова думка, 1990. – 208 с.
4. Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. − М.:
Наука, 2004. − 704 с.
5. Колиушко Г.М. Исследование и разработка систем
защиты для емкостных накопителей энергии: дисс. ... канд.
техн. наук. − Х., 1981. − 218 с.
6. Баранов М.И. Выбор и установка защитных
высоковольтных керамических резисторов в зарядноразрядных цепях мощных емкостных накопителей энергии
// Вісник НТУ «ХПІ». – 2014.− №50(1092). − С. 13-20.
7. Баранов М.И. Основные показатели термомеханической
защиты высоковольтных конденсаторов в зарядноразрядных цепях мощных емкостных накопителей энергии
от аварийных сверхтоков // Вісник НТУ «ХПІ». – 2014. −
№50(1092). − С. 20-27.
8. ГОСТ 11324-76. Резисторы постоянные объемные типа
ТВО. − М.: Госстандарт СССР, 1976. − 20 с.
9. Баранов М.И., Бочаров В.А., Носенко М.А. Предельные
характеристики по рассеиваемой импульсной мощности и
энергии высоковольтных керамических объемных резисторов
типа ТВО-60 // Вісник НТУ «ХПІ». – 2007. − №20. − С. 45-56.
10. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И.,
Недзельский О.С., Дныщенко В.Н. Генератор тока
искусственной молнии для натурных испытаний технических
объектов // Приборы и техника эксперимента. − 2008. − №3.−
С. 81-85.
11. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы
электротехники: В 2-х т. Учебник для вузов. Том 1. − Л.:
Энергоиздат, 1981. − 536 с.
12. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики. Том
2, Кн. 2: Теория электрофизических эффектов и задач. − Х.:
НТУ «ХПИ», 2010. − 407 с.
13. Баранов М.И. Новая резистивная схема защиты
высоковольтных конденсаторов в зарядно-разрядных цепях
мощных емкостных накопителей энергии // Вісник НТУ
«ХПІ». − 2015. − №20(1129). − С. 3-10.
14. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И., Рудаков
С.В. Мощный высоковольтный генератор апериодических
импульсов тока искусственной молнии с нормированными
по международному стандарту
IEC 62305-1-2010
амплитудно-временными параметрами // Електротехніка і
електромеханіка. − 2015. − №1. − С. 51-56.
REFERENCES
1. Komel'kov V.S. Tehnika bol'shih impul'snyh tokov i magnitnyh polej. [Technique large pulsed currents and magnetic
fields]. Moscow, Atomizdat Publ., 1970. 472 p. (Rus).
2. Berzan V.P., Gelikman B.Yu., Guraevsky M.N., Ermuratsky
V.V., Kuchinsky G.S., Mezenin O.L., Nazarov N.I., Peregudova
E.N., Rud' V.I., Sadovnikov A.I., Smirnov B.K., Stepina K.I.
Elektricheskie kondensatory i kondensatornye ustanovki.
Spravochnik [The electrical capacitors and condenser options.
Directory]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987, 656 p.
(Rus).
3. Gulyi G.A. Nauchnye osnovy razriadno-impul'snykh
tekhnologii [Scientific basis of the discharge-pulse technology].
Kiev, Naukova Dumka Publ., 1990. 208 p. (Rus).
4. Mesiats G.A. Impul'snaja energetika i elektronika [Pulsed
power and electronics]. Moscow, Nauka Publ., 2004. 704 p.
(Rus).
5. Koliushko G.M. Issledovanie i razrabotka sistem zashchity
dlia emkostnykh nakopitelei energii. Diss. cand. techn. nauk [Research and development of security systems for capacitive energy
storage. Cand. tech. sci. diss.]. Kharkov, 1981. 218 p. (Rus).
6. Baranov M.I. Selection and installation of high-voltage ceramic protective resistors in the charge-discharge circuit powerful capacitive energy storage. Visnyk NTU «KhPІ» – Bulletin of
NTU «KhPІ», 2014, no.50(1092), pp.13-20. (Rus).
7. Baranov M.I. Key indicators thermo protection in highvoltage capacitors charge-discharge circuit powerful capacitive
energy storage of emergency overcurrent. Visnyk NTU «KhPІ» –
Bulletin of NTU «KhPІ», 2014, no.50(1092), pp.20-27. (Rus).
8. GOST 11324-76. Rezistory postoiannye ob"emnye tipa TVO
[State Standard 11324-76. Resistors constant volume type
TVO]. Moscow, USSR State Standard Publ., 1976. 20 p. (Rus).
9. Baranov M.I., Bocharov V.A., Nosenko M.A. Limit characteristics of the scattered pulse power and high-power ceramic
resistors bulk type TVO-60. Visnyk NTU «KhPІ» – Bulletin of
NTU «KhPІ», 2007, no.20, pp. 45-56. (Rus).
10. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzelskyi
O.S., Dnyschenko V.N. A current generator of the artificial lightning for full-scale tests of technical objects. Pribory i tekhnika
eksperimenta – Instruments and experimental techniques, 2008,
no.3, pp. 81-85. (Rus).
11. Neyman L.R., Demirchyan K.S. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki. V 2-kh t. T. 1 [Theoretical bases of electrical engineering. In 2 vols. Vol. 1]. Leningrad, Energoizdat Publ., 1981,
p. 536. (Rus).
12. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki. Tom 2, Kn. 2:
Teoriia elektrofizicheskikh effektov i zadach [Selected topics of
Electrophysics. Vol.2, Book 2. A theory of electrophysical effects
and tasks]. Kharkiv, NTU «KhPІ» Publ., 2010. 407 p. (Rus).
13. Baranov M.I. New resistive circuit protection in highvoltage capacitors charge-discharge circuit powerful capacitive
energy storage. Visnyk NTU «KhPІ» – Bulletin of NTU «KhPІ»,
2015, no.20(1129), pp. 3-10. (Rus).
14. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Rudakov
S.V. A powerful high-voltage generator of aperiodic impulses of
current of artificial lightning with the peak-temporal parameters
rated on an International Standard IEC 62305-1-2010. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering &
electromechanics, 2015, no.1, pp. 51-56. (Rus).
Поступила (received) 29.07.2015
Баранов Михаил Иванович1, д.т.н., гл.н.с.,
Рудаков Сергей Валерьевич2, к.т.н., доц.,
1 НИПКИ «Молния»
Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7076841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
4 Национальный университет гражданской защиты Украины,
61023, Харьков, ул. Чернышевского, 94,
тел/phone +38 057 7073438, e-mail: serg_73@i.ua
M.I. Baranov1, S.V. Rudakov2
1 Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute «Molniya»,
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61013, Ukraine.
2 National University of Civil Protection of Ukraine,
94, Chernyshevska Str., Kharkiv, 61023, Ukraine.
Development of new charts of capacitance-resistance defense
of high-voltage capacitors of powerful capacity stores of
energy from emergency currents.
Purpose. Development of new charts of capacitance-resistance
defense of high-voltage capacitors of powerful capacity stores of
energy (CSE) from emergency large impulsive currents (LIC) at
the electric hasp of one of condensers of such CSE on the stage
of their charge or discharge. Methodology. Electrophysics bases of the technique of high-voltage and large pulsed currents,
and also scientific and technical bases of planning of devices of
high-voltage impulse technique. Results. Two new charts of
capacitance-resistance defense of high-voltage impulsive capacitors are offered for powerful CSE of one- and multimodule
execution from emergency LIC, being based on the use of highvoltage permanent graphite-ceramic resistors of type of TVO-60
a face value from 24 to 100 Ohm, set on the high-voltage conclusions of all of condensers of CSE. One of the developed capacitance-resistance charts of defense of condensers for powerful one-module CSE passed practical approbation. Originality.
It is shown that application of the developed charts of capacitance-resistance defense of high-voltage condensers of powerful
CSE is provided by frequent limitation of amplitude of emergency LIC, flowing through broken through an electric discharge
condenser of CSE on the stage of his charge or discharge. Such
limitation emergency LIC is prevented by explosion destruction
of the damaged condenser of high-voltage CSE. Practical value.
The use of the developed charts of capacitance-resistance defense of high-voltage capacitors from emergency LIC allows
substantially to promote functional safety of powerful CSE of
one- and multi-module execution and provide the safe terms of
labour for a scientific and technical personnel, attendant similar
CSE. References 14, figures 3.
Key words: powerful capacity store of energy, emergency
current, capacitance-resistance chart of defense of highvoltage capacitors, high-voltage permanent graphite-ceramic
resistors.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Welcome to BETAG Innovation [Электронный ресурс]. –
Режим доступа: www.betaginnovation.com.
2. Лаборатория
электромагнитных
технологий
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа:
http://electromagnetic.comoj.com.
3. Пат. 77579 Україна, В21 Д 26/14. Спосіб магнітноімпульсного притягання металевих заготівок одновитковим
круговим індуктором, розташованим над допоміжним
екраном / Батигін Ю.В., Гнатов А.В., Чаплигін Є.О.,
Трунова І.С., Гопко А.В., Сабокар О.С.; заявник та
патентовласник Харківський нац. автом.-дорожн. ун-т. – №
u2012 07542 заявл. 22.06.2012; опубл. 25.02.2013, Бюл. № 4.
4. Батыгин Ю.В., Чаплыгин Е.А., Шиндерук С.А. Расчет
полей и токов в индукторной системе с притягивающим
экраном и дополнительным витком как инструмента
рихтовки // Електротехніка і електромеханіка. – 2015. – № 1.
– С. 57-62.
5. Yuriy V. Batygin, Sergey F. Golovashchenko, Andrey V.
Gnatov. Pulsed electromagnetic attraction of sheet metals – fundamentals and perspective applications // Journal of Materials
Processing Technology. – 2013. – vol.213. – no.3. – pp. 444-452.
6. Батыгин Ю.В., Гнатов А.В. Магнитно-импульсное
притяжение и отталкивание тонкостенных листовых
ферромагнетиков // Электричество. – 2012. – №8. – С. 58-65.
7. Batygin Yuri V., Sergey F. Golovashchenko, Andrey V.
Gnatov. Pulsed electromagnetic attraction of nonmagnetic sheet
metals // Journal of Materials Processing Technology. – vol.214.
– iss.2. – 2014. – pp. 390-401.
8. Батыгин Ю.В., Головащенко С.Ф., Чаплыгин Е.А.
Магнитно-импульсное притяжение немагнитных металлов //
Электричество. – 2014. – №2. – C. 40-52.
9. Batygin Yu.V. Experimental test of the tool for the external
EMF removing dents on a car body // International Journal of Energy and Power Engineering. – 2014. – vol.3. – no.4. – pp. 204-208.
REFERENCES
1. Welcome to BETAG Innovation. Available at:
www.betaginnovation.com (accessed 16 June 2014).
2. Laboratoriia elektromagnitnykh tekhnologii (Laboratory of
Electromagnetic
Technology)
Available
at:
http://electromagnetic.comoj.com (accessed 10 July 2014). (Rus).
3. Batygіn Yu.V., Gnatov A.V., Chaplygіn E.O., Trunova І.S.,
Gopko A.V., Sabokar O.S. Sposіb magnіtno-іmpul'snogo
prityagannya metalevih zagotіvok odnovitkovim krugovim іnduktorom, roztashovanim nad dopomіzhnim ekranom [Method
of the magnetic-pulse attraction metal workpeaces single-turn
circular inductor located on the auxiliary screen]. Patent UA,
no.77579, 2013. (Ukr).
4. Batygin Yu.V., Chaplygin E.A., Shinderuk S.A. Calculation
of fields and currents in the induction system with the attractive
screen and the additional coil as a tool for the straightening.
Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering &
electromechanics, 2015, no.1, pp. 57-62. (Rus).
5. Yuriy V. Batygin, Sergey F. Golovashchenko, Andrey V.
Gnatov. Pulsed electromagnetic attraction of sheet metals –
fundamentals and perspective applications. Journal of Materials
Processing Technology, 2013, vol.213, no.3, pp. 444-452.
doi: 10.1016/j.jmatprotec.2012.10.003.
6. Batygin Yu.V., Gnatov A.V. Magnetic-pulse attraction and
repulsion of thin-walled sheet ferromagnetics. Electrichestvo –
Electricity, 2012, no.8, pp. 58-65. (Rus).
7. Batygin Yuri V., Sergey F. Golovashchenko, Andrey V. Gnatov. Pulsed electromagnetic attraction of nonmagnetic sheet metals. Journal of Materials Processing Technology, 2014, vol.214,
iss.2, pp. 390-401. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2013.09.018.
8. Batygin Yu.V., Golovashhenko S.F., Chaplygin E.A. Magnetic-pulse attraction of nonmagnetic metals. Electrichestvo –
Electricity, 2014, no.2, pp. 40-52. (Rus).
9. Batygin Yu.V. Experimental test of the tool for the external
EMF removing dents on a car body. International Journal of
Energy and Power Engineering, 2014, vol.3, no.4, pp. 204-208.
doi: 10.11648/j.ijepe.20140304.14.
Поступила (received) 28.05.2015
Чаплыгин Евгений Александрович, к.т.н., доц.,
Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет,
61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
тел/phone +38 057 7073727, e-mail: chaplygin_e_a@mail.ru
E.A. Chaplygin
Kharkov National Automobile and Highway University,
25, Petrovskogo Str., Kharkov, 61002, Ukraine.
Analysis of the processes in an inductor system with an
attracting screen excited by the external circular solenoid.
Introduction. Developments in the field of magnetic-pulse
treatment of metals (MPTM) are increasingly used in the modern technologies of production and repair of the aviation, automotive and other machinery, as they are environmentally friendly and energy-efficient in comparison with classical approaches.
One of the main components of the device MPTM is a tool –
inductor or the inductor system with an attractive screen (ISAS).
The calculated dependences to calculate the inductor system
with an attractive screen were taken from previous works. The
ratios were obtained for the low-frequency mode of the excited
fields, when is place their significant penetration through a thinwalled metal screen and a deformed workpiece. As it was shown
earlier this mode is the most efficient from point of view of a
force action on the object of a processing. Purpose. The theoretical analysis of the spatial-temporal distributions of the induced
currents and forces of an attraction in the inductor system with
an attractive screen excited by a flat circular solenoid located
on the outside of the auxiliary screen. Methodology. The calculations are shown that the induced currents both in the screen
and the workpiece are unidirectional and their interaction, in
accordance with the law of Ampere determines the amplitudes of
excited forces of attraction. Let’s note the effective validity of
the considered inductor system excited by an external circular
solenoid. With sufficient simplicity of the design take place rather high values of the developed forces of attraction and their
averages. Results. Physically, a higher power efficiency of the
system with an «external» coil in comparison with a system
where coil is located in the internal cavity, can be accounted for
lade of «failure» in the radial distribution of the excited forces.
This «failure» in the design with a coil between the sheet metal
is caused by its screening action against the forces of attraction
between the induced currents. Practical value. It is shown that
the inductor system with an attractive screen when it is excited
by outer circular solenoid with a current of 50 kA ~ provides
attractive power rates to about 1400 N on an area of sheet metal
~ 0.004 m2. The sufficiently high efficiency of the proposed options of an inductor system allows us to recommend it as a tool
of the external straightening dents in the bodycar surfaces of
vehicles. References 9, table 1, figure 1.
Key words: magnetic pulse treatment, attractive of metals,
inductor system, the circular solenoid, attractive screen.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах
переменного тока. – Л.: Энергия, 1980. – 256 с.
2. Ерохин А.М., Коротков Б.А., Попков Е.Н. Уравнения и
схемы замещения многообмоточной машины в фазных
координатах // Труды ЛПИ. – 1986. – №421. – С. 68-76.
3. Черновец А.К., Семёнов К.Н., Федотов А.М.
Математическое моделирование системы собственных нужд
электростанций при расчётах самозапуска // Исследования
электромагнитных процессов в энергетических установках.
– 1988. – №1. – С. 52-57.
4. Голоднов Ю.М. Самозапуск электродвигателей. 2-е изд.,
перераб и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
5. Страхов С.П. Переходные процессы в электрических
цепях, содержащих машины переменного тока. – М.:
Госэнергоиздат, 1960.
6. Веприк Ю.Н. Базовая математическая модель
электромагнитных переходных процессов в электрических
системах с несимметрией // Східно-Європейський журнал
передових технологій. – 2010. – Том 2. – №7(44). – С. 37-42.
7. Веприк
Ю.Н.,
Лебедка
С.Н.,
Веприк
В.Ю.
Математическое моделирование переходных процессов в
электрических сетях с изолированной нейтралью в фазных
координатах // Електротехніка і електромеханіка. – 2005. –
№3. – С. 74-77.
REFERENCES
1. Vazhnov A.I. Perekhodnye protsessy v mashinakh peremennogo toka [Transients in an AC machines]. Leningrad, Energiia
Publ., 1980. 256 p. (Rus).
2. Erokhin A.M., Korotkov B.A., Popkov E.N. The equations
and equivalent circuit of the multiwinding machines in phase
coordinates. Trudyi LPI – Works of the Leningrad Polytechnic
Institute, 1986, no.421, pp. 68-76. (Rus).
3. Chernovets A.K., Semyonov K.N., Fedotov A.M. Mathematical modeling of own needs of power plants in calculations of automatic starting of motors. Issledovaniya elektromagnitnyih
protsessov v energeticheskih ustanovkah – Research of electromagnetic processes in power plants, 1988, no.1, pp. 52-57. (Rus).
4. Golodnov Yu.M. Samozapusk elektrodvigateley [Automatic
starting of motors]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1985. (Rus).
5. Strakhov S.P. Perekhodnye protsessy v elektricheskikh tsepiakh, soderzhashchikh mashiny peremennogo toka [Transients
in electrical circuits containing AC machines]. Moscow, Gosen-
ergoizdat Publ., 1960. (Rus).
6. Vepryk Yu.N. Base mathematical model of electromagnetic
transient processes in electric systems with unsymmetry. Skhidno-Yevropeiskyi zhurnal peredovykh tekhnolohii – EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies, 2010, vol.2,
no.7(44), pp. 37-42. (Rus).
7. Vepryk Yu.N., Lebedka S.N., Vepryk V.Yu. Mathematical
modelling of transient processes in electric networks with an
insulated neutral in phase coordinates. Elektrotekhnika i elektromekhanika – Electrical engineering & electromechanics,
2005, no.3, pp. 74-77. (Rus).
Поступила (received) 07.10.2015
Веприк Юрий Николаевич1, д.т.н., проф.,
Небера Ольга Алексеевна1, аспирант,
1 Национальный технический университет
«Харьковский политехнический институт»,
61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21,
e-mail: neberaolga@gmail.com
Yu.N. Vepryk1, O.A. Nebera1
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute»,
21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.
Unified models of elements of power supply systems based
on equations in phase coordinates.
Purpose. The models of electrical machines in the phase coordinates, the universal algorithm for the simulation of separate
elements in a d-q coordinates system and in a phase-coordinates
system are proposed. Methodology. Computer methods of investigation of transients in electrical systems are based on a compilation of systems of differential equations and their numerical
integration solution methods. To solve differential equations an
implicit method of numerical integration was chosen. Because it
provides to complete structural simulation possibility: firstly
developing models of separate elements and then forming a
model of the complex system. For the mathematical simulation
of electromagnetic transients in the elements of the electrical
systems has been accepted the implicit Euler-Cauchy method,
because it provides a higher precision and stability of the computing processes. Results. In developing the model elements
identified two groups of elements: - Static elements and electrical machines in the d-q coordinates; - Rotating electrical machines in phase coordinates. As an example, the paper provides
a model of synchronous and asynchronous electric machines in
the d-q coordinates system and the phase coordinate system.
The generalization algorithm and the unified notation form of
equations of elements of an electrical system are obtained. It
provides the possibility of using structural methods to develop a
mathematical model of power systems under transient conditions. Practical value. In addition, the using of a computer model allows to implement multivariant calculations for research
and study of factors affecting the quantitative characteristics of
the transients. References 7.
Key words: power system, transients, mathematical model,
electrical machines, synchronous generator, induction
motor, phase coordinates.
REFERENCES
1. GOST 13109-97. Elektricheskaya energiya. Sovmestimost'
tehnicheskih sredstv elektromagnitnaya. Normy kachestva elektricheskoi energii v sistemah elektrosnabzheniya obschego
naznacheniya [State Standard 13109-97. Electrical energy.
Technical equipment electromagnetic compatibility. Quality
standards for electrical energy in general use power systems].
Minsk, IPK Publishing house of standards, 1998. 30 p. (Rus).
2. Kachestvo elektricheskoy energii. Tom 1. Ekonomikopravovaya baza kachestva elektricheskoy energii v Ukraine i
Evrosoyuze. Pod redaktsiei Griba O.G. [The quality of electric
power. Vol.1. Economic and legal framework of quality of electric energy in Ukraine and the EU. Edited by Gryb O.G.].
Kharkiv, Monograph PP Graf-X, Publ., 2014. 300 p. (Rus).
3. Kachestvo elektricheskoy energii. Tom 2. Kontrol
kachestva elektricheskoy energii. Pod redaktsiei Griba O.G.
[The quality of electric power. Vol.2. Monitoring of power
quality. Edited by Gryb O.G.]. Kharkiv, Monograph PP GrafX, Publ., 2014. 244 p. (Rus).
4. Gryb O.G, Prahovnik A.V., Tesik Y.F., Zharkin A.F.,
Novskiy V.O., Kalinchik V.P., Karasinskiy O.L., Dovgalyuk
O.M., Lazurenko O.P., Hodakivskiy A.M., Vasilchenko V.I.,
Svetelik O.D. Avtomatyzovani systemy obliku ta yakosti elektrychnoyi enerhiyi [The automated systems of the account and
quality of electric energy. Edited by Gryb O.G.]. Kharkiv,
Ranok-NT Publ., 2012. 516 p. (Ukr).
REFERENCES
1. Gurevich V. Problems in testing digital protective relays for
immunity to intentional destructive electromagnetic impacts.
Global Journal of Advanced Research, 2014, vol.1, iss.2, pp.
159-173.
2. Savage E., Gilbert J., Radasky W. The early-time (E1) highaltitude electromagnetic pulse (HEMP) and its impact on the
U.S. power grid. Report Meta-R-320 for Oak Ridge National
Laboratory, 2010.
3. Gurevich V. Problems of standardization in relay protection. St. Petersburg: DEAN Publ., 2015. 168 p.
4. Gurevich V. Vulnerabilities of digital protective relays.
Problems and solutions. Moscow, Infra-Engineering Publ.,
2014. 256 p.
5. Perrow C. Normal accidents. Living with high risk technologies. First ed. Princeton, Princeton University Press, 1984.
6. EMP Effects on Protection and Control Systems. Schweitzer
Engineering Laboratories, 2014. 31 p.
Report of the commission to assess the threat to the United
States from electromagnetic pulse (EMP) attack. April 2008.