Кафедра електромеханіки (ЕМ)
Постійне посилання на фонд
Переглянути
Перегляд Кафедра електромеханіки (ЕМ) за Назва
Зараз показуємо 1 - 20 з 152
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Bachelor pre-diploma practice of Electromechanics department(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Реуцький, Микола Олександрович; Шиманська, Анна Анатоліївна; Дубчак, Євген МихайловичДокумент Відкритий доступ Calculation and graphic work of the «Modeling of electromechanical systems» discipline(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2021-05) Shynkarenko, Vasyl; Shymanska, Anna; Kotliarova, VictoriaДокумент Відкритий доступ Design of a multilink system for calculating high-frequency processes in electric machines with mesh windings(TECHNOLOGY CENTER PC, 2023-09-20) Chumack, Vadim; Kovalenko, Mykhailo; Tymoshchuk, Oksana; Stulishenko, Andrii; Ihnatiuk, YevhenThis study considers the design of a multi-link high-frequency circuit for calculating defective and defect-free insulation of mesh windings in order to increase the operational reliability of general-purpose electric machines. The object of research is mesh windings of electric machines. The problem to be solved: increasing the operational reliability of electric machines with general-purpose mesh windings by analyzing and modeling defects. The research results make it possible to model defects for the analysis of the state of insulation of electric machines with mesh windings. Special attention in the research was paid to induction motors with a worn-out resource, in particular, 4A80A4 UZ engine. The analysis includes phase-to-body capacitance, winding inductance, eddy current impedance, and winding impedance. Under the WN mode, a decrease in the impedance of the winding section from 3 % to the short-circuit mode was simulated; accordingly, the resonance frequencies for each case of 3 % were determined – 73990 Hz, short-circuit – 74450 Hz, as well as the corresponding input impedances 8938.7 and 8082.5. The corresponding voltage resonances and current resonances were also determined. Appropriate results were also given for the WG scheme. The results reported here relate to the design of the scheme and the research on the defects of the mesh winding. This contributes to the analysis of the state of insulation of mesh windings. The numerical data (resonant frequencies and input impedances) allow a better understanding of the behavior of windings in different states and degrees of defects. Given the research findings, it is possible to better identify and analyze potential defects in mesh windings, which in turn contributes to increasing the reliability of electric machines. The results of this study could be used in the field of diagnosis, service, and maintenance of electric machines with mesh windings.Документ Відкритий доступ Development of control algorithms for magnetoelectric generator with axial magnetic flux and double stator based on mathematical modeling(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2022) Ostroverkhov Mykola; Chumack Vadim; Falchenko Maksym; Kovalenko MykhailoThe object of this research is electromechanical processes in a generator with an axial magnetic flux and a double stator and an additional non-contact excitation winding operating as part of autonomous electric power systems. The power of the additional excitation system is about 2 % of the generator power. The presence of an additional non-contact winding, which is powered by direct current, makes it possible to control the generator voltage by changing the excitation current. This resolves the task to stabilize the output voltage of the generator with permanent magnets when the load and shaft speed change. This paper reports the construction of a three-dimensional field axisymmetric mathematical model of the generator under study, which has made it possible to calculate and investigate its characteristics and parameters, in particular the magnitude of magnetic induction in all structural elements. The model built takes into account the influence of finite effects, magnetic scattering fields, and the radial axial nature of the closure of the main magnetic flux and the magnetic flux of the additional excitation winding. The use of a structure with a double stator makes it possible to more efficiently utilize the usable volume of the generator and to increase its power. A mathematical model of the generator in the d-q coordinate system was built, which has made it possible to synthesize algorithms for controlling the automatic voltage stabilization system of the generator voltage under conditions of change in load and shaft speed. Control algorithms were developed on the basis of the concept of inverse dynamics problems in combination with minimizing local functionalities of instantaneous energy values, which ensures that the system is robust when changing generator parameters and that regulators are implemented in a simple way, due to the lack of differentiation operations. Based on the models built and algorithms developed, the quality of control of the generator's output voltage when the load and frequency of the generator change was investigated by modeling in the MATLAB/Simulink environment. When setting a jump in the rated load and changing the rotational speed within ±15 % of the rated value, the automatic stabilization system provides astatic voltage control at a given level of 48 V. The results can be practically used in the design of autonomous electric power systems with high energy conversion efficiency, in particular wind turbines and hydraulic units.Документ Відкритий доступ Master's dissertation: requirments for implementation, composition, typography and defense(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2019) Shymanska, Anna; Tsivinskiy, SergiyДокумент Відкритий доступ Modeling of electromechanical systems. Tasks with examples of solution(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2021-05) Shynkarenko, Vasyl; Shymanska, Anna; Kotliarova, VictoriaThe purpose of the practical training of the discipline «Modeling of electromechanical systems» is to gain in-depth mastering of theoretical material and to acquire practical skills of self-solving of innovative tasks with the help of systematic methodology of genetic analysis, structural prediction and direct synthesis of new structural varieties of electric machine by a known object-prototype. In accordance with the approved curriculum of the discipline, each student performs individual homework, the sections of which correspond to the topics of the practical classes and contribute to a better assimilation of the material, by repeating the theoretical provisions obtained at the the discipline has an innovative orientation, as its successful implementation is possible only under the condition of lectures and the explanation of individual tasks by the methods considered in the practical. Individual training assignment in joint realization of the student's creative potential and prognostic function of system and genetic models of structure formation, which provides the student with new knowledge. The structure of the assignment and the trajectory of its implementation implies the possibility of effective use of student's initiatives with the possibility of realizing his own creative ideas as well as his educational and scientific interests. Designated for bachelors of specialty 141 «Electricity, electrical engineering and electromechanics», educational program «Electric Machines and Apparatus».Документ Відкритий доступ Reliability of Electric Machines. Vibrations and Noises of Electric Machines. Computer workshop(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Geraskin, Oleksandr; Dubchak, EvgenДокумент Відкритий доступ Research of high-frequency remagnetization model in laminated magnetic cores of electromechanical and electromagnetic energy converters(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2023) Vadim Chumack; Oksana Tymoshchuk; Mykhailo Kovalenko; Volodymyr Bazenov; Yevhen Ihnatiuk; Andrii StulishenkoThe object of research in the work is charged magnetic conductors of electric machines and transformers. Laminated magnetic wire together with windings are important active parts of electric machines that participate in electromechanical energy conversion.The reliability of the entire machine is mainly determined by the actual condition of the inter-sheet insulation. Violation of the insulation causes parasitic eddy current circuits, which increases the specific losses, and also significantly affects the additional heating of the magnet wire and winding. The normative method for determining the quality of the charged core is the assessment of specific losses at a frequency of 50 Hz and an induction of 1 T, which should not exceed 2.5–4 W/kg. To determine local damage to the core, methods of local heating and fixation of overheating sites are used, which should not exceed 45 °C compared to the main part of the magnetic core. In the work, a two-dimensional field mathematical model of a charged magnetic circuit is developed. This makes it possible to carry out electromagnetic calculations in a near-real magnetic conductor, taking into account the variability of magnetic permeability, hysteresis, and the interaction of currents in adjacent plates of the magnetic conductor with each other, the so-called "proximity effect".On the basis of the developed models, graphs of current distribution and distribution of magnetic induction in one, two and three sheets were obtained. The resulting graphs show how the effect of current displacement increases with increasing frequency, where at a frequency of 100 kHz the magnetic induction density in the middle of the sheet goes to zero. The results of the research confirm the correctness of the model development in comparison with the classical calculation models also given, which allows them to be used for further research of high-frequency processes in charged magnetic circuits of electric machines.Документ Відкритий доступ Research of high-frequency remagnetization model in laminated magnetic cores of electromechanical and electromagnetic energy converters(TECHNOLOGY CENTER PC, 2023-10-15) Chumack, Vadim; Tymoshchuk, Oksana; Kovalenko, Mykhailo; Bazenov, Volodymyr; Ihnatiuk, Yevhen; Stulishenko, AndriiThe object of research in the work is charged magnetic conductors of electric machines and transformers. Laminated magnetic wire together with windings are important active parts of electric machines that participate in electromechanical energy conversion. The reliability of the entire machine is mainly determined by the actual condition of the inter-sheet insulation. Violation of the insulation causes parasitic eddy current circuits, which increases the specific losses, and also significantly affects the additional heating of the magnet wire and winding. The normative method for determining the quality of the charged core is the assessment of specific losses at a frequency of 50 Hz and an induction of 1 T, which should not exceed 2.5–4 W/kg. To determine local damage to the core, methods of local heating and fixation of overheating sites are used, which should not exceed 45 °C compared to the main part of the magnetic core. In the work, a two-dimensional field mathematical model of a charged magnetic circuit is developed. This makes it possible to carry out electromagnetic calculations in a near-real magnetic conductor, taking into account the variability of magnetic permeability, hysteresis, and the interaction of currents in adjacent plates of the magnetic conductor with each other, the so-called "proximity effect". On the basis of the developed models, graphs of current distribution and distribution of magnetic induction in one, two and three sheets were obtained. The resulting graphs show how the effect of current displacement increases with increasing frequency, where at a frequency of 100 kHz the magnetic induction density in the middle of the sheet goes to zero. The results of the research confirm the correctness of the model development in comparison with the classical calculation models also given, which allows them to be used for further research of high-frequency processes in charged magnetic circuits of electric machines.Документ Відкритий доступ Synthesis and deciphering of the structure-creating genetic programs on the basis of the «genetic memory» effect of electromechanical object(NTUU “KPI”, 2017) Shynkarenko, Vasyl; Shymanska, Anna; Gaidayenko, YriyДокумент Відкритий доступ Voltage stabilization of a controlled autonomous magnetoelectric generator with a magnetic shunt and permanent magnet excitation(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2021) Chumack, Vadim; Bazenov, Volodymyr; Tymoshchuk, Oksana; Kovalenko, Mykhailo; Tsyvinskyi, Serhii; Kovalenko, Iryna; Tkachuk, IhorThe paper presents the results of testing and research of the characteristics of a controlled autonomous magnetoelectric synchronous generator with a magnetic shunt. Structurally, the studied generator is a modified asynchronous machine in which the rotor is made with permanent magnets and an additional system in the form of a magnetic shunt. By adjusting the winding current of the magnetic shunt, the output voltage of the generator is regulated. The following characteristics were investigated: the no-load characteristic during operation with permanent magnets and when the winding current of the magnetic shunt changes with forward and reverse polarity. Also, the external char acteristic for active and active-inductive loads; the control characteristic when the load current changes at a constant generator voltage. Analysis of the obtained characteristics makes it possible to determine the limits of regulation of the external characteristic, which is ≈40 % relative to the main magnetic flux. The obtained regulation depth allows maintaining the stability of the external characteristic for power factors not exceeding 0.9, which is the usual passport value for autonomous power plants based on synchronous generators. Comparison of the data of research conducted on the experimental setup shows sufficient convergence for engineering and practical tasks. The maximum quantitative difference is 9.3 %, which suggests the adequacy of the previously developed mathematical model. The control characteristic, constructed experimentally at constant generator voltage, is the control law of the magnetic shunt winding for the studied generator. The investigated version of a synchronous generator with a magnetic shunt should be used for autonomous power plants, renewable energy systems, and autonomous power supply systemsДокумент Відкритий доступ Аналіз високочастотних параметрів обмотки малопотужного асинхронного двигуна при довготривалій експлуатації(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Оришич, Богдан Володимирович; Вишневський, Олексій ВолодимировичУ даній дипломній роботі розглянуто процеси, які відбуваються при живленні асинхронного двигуна напругою високої частоти з метою визначення параметрів обмоток з майже вичерпаним розрахунковим ресурсом. Визначено параметри високочастотної схеми заміщення, а також їх залежність від частоти та стану ізоляційної конструкції. Досліджено процеси тепловологої зміни параметрів високочастотних явищ на старіння ізоляції і можливість визначення приблизного залишкового ресурсу двигуна. Уточнено високочастотні параметри асинхронного двигуна 4А80А4. Проведено велику кількість реальних досліджень при прискорених тепловологих випробуваннях реального зразку електричної машини.Документ Відкритий доступ Аналіз високочастотних процесів в шихтованих магнітних осердях(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018) Вівчаренко, Олег Олегович; Коваленко, Михайло АнатолійовичМетодика аналізу високочастотних процесів у шихтованих магнітних осердях є актуальною проблемою, оскільки жоден з існуючих методів не є досить точним та реалістичним щоб показати швидкоплинні процеси у листах сталі на мікро-рівні. Робота складалась із декількох етапів: розробка моделі, математичне моделювання та експериментальні дослідження які повністю відповідають математичному моделюванню. Результати моделювання дозволяють більш обґрунтовано аналізувати складні швидкоплинні електромагнітні процеси в шихтованих осердях. Результати моделювання дозволяють обґрунтовано у тривимірному просторі отримати картину електромагнітного поля при впливі змінного струму.Документ Відкритий доступ Аналіз хвильових процесів в асинхронних двигунах до і після капітального ремонту(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Шут, Євген Євгенович; Вишневський, Олексій ВолодимировичВ даній бакалаврській роботі проведено дослідження хвильових процесів в ізоляційній конструкції асинхронних двигунів загального призначення після тривалої експлуатації в процесі планових ремонтів. Основна увага в роботі приділена асинхронним двигунам працюючим в об’єктах сільського господарства у важких умовах оточуючого середовища: значної та різкої зміни температури, вологості, наявності агресивних домішок в повітрі таких, як аміак та інші. Представлено огляд різних підприємств агропромислового комплексу зі статистикою середнього терміну експлуатації обслуговуючих електроприводів. В роботі доведено, що при проведенні профілактичних та ремонтних робіт в процесі сушіння обмоток є можливість об’єктивної оцінки стану ізоляції обмоток шляхом фіксації часткових розрядів при подачі імпульсних струмів. Проведено розрахунок хвильових параметрів на прикладі малопотужного асинхронного двигуна зі всипною обмоткою на основі оцінки геометричних співвідношень магнітного ланцюга, складових індуктивності провідників, взаємної індуктивності, поперечної та повздовжньої ємності. Здійснено обґрунтування параметрів діагностичного процесу та виявлено діагностичні ознаки у вигляді інтенсивності, та частоти часткових розрядів в процесі імпульсного сушіння ізоляції, і запропонована схема контроль тестового пристрою що дозволяє оцінити якість проведених ремонтних робіт і оцінити термін подальшої експлуатації відремонтованого двигуна.Документ Відкритий доступ Апаратні засоби діагностування шихтованих магнітних осердів електричних машин(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018-12) Низкогуз, Поліна Володимирівна; Коваленко, Михайло АнатолійовичВ даній дисертації було створено експериментальні установки для діагностування якості магнітних осердів електричної машини та проведено досліди згідно з розробленими методичним вказівками. Отримані результати підтверджують можливість використання лабораторної установки в процесі виготовлення та ремонту електричних машин.Документ Відкритий доступ Асинхронний електродвигун з модифікованим повітряним проміжком(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Кришньов, Олег Олександрович; Коваленко, М. А.Асинхронний електро двигун з модифікованим повітряним проміжком це електромеханічні перетворювачі енергії, які мають підвищений електромеханічний момент при зниженому струмі холостого ходу і зменшеній реактивній складовій споживаного чи генерованого струму. Під електричними машинами з модифікованим повітряним проміжком розуміється такий тип електричної машини, лінії магнітної індукції якої проходять не через повітря, а через елемент який має електротехнічні властивості. На основі прочитаних курсів «Проектування електромеханічних перетворювачів енергії», «Електричні машини», повинен бути отримані конструкторські специфікації нового типу електричного двигуна, закономірності проектування і побудови, а також сконструйовано робочий прототип асинхронного двигуна з покращеними механічними характеристиками при цьому більш економна ніж уже наявні аналоги. Результати досліджень даної роботи спрямовані на розв'язання проблеми втрати електромагнітного моменту через наявність повітряного проміжку, завдяки якому збільшується кількість реактивної складової електричного струму, який не виконує корисної роботи, а отже призводить тільки до втрат. Завдяки заміні шляху протікання ліній магнітної індукції з повітря з малою магнітною проникністю на електротехнічну сталь якість електричного струму повинна зрости, а використовуючи метод порівняння зі звичайним двигуном визначається, як зростає ефективність машини в режимі двигуна та обраховується доцільність даних нововведень.Документ Відкритий доступ Безконтактні магнітоелектричні машини із постійними магнітами(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Чумак, Вадим Володимирович; Островерхов, Микола Якович; Тимощук, Оксана Леонідівна; Коваленко, Михайло Анатолійович; Цивінський, Сергій Станіславович; Коваленко, Ірина ЯківнаДокумент Обмежений Безконтактні регульовані електричні машини(2010) Андрієнко, Валентин Михайлович; Електроенерготехнiки та автоматики; НТУУ «КПІ»Документ Відкритий доступ Безконтактні регульовані електричні машини(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2017) Коваленко, Михайло АнатолійовичДокумент Відкритий доступ Безконтактні регульовані електричні машини. Практикум(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Чумак, Вадим Володимирович; Коваленко, Михайло Анатолійович; Котлярова, Вікторія ВолодимирівнаДисципліна «Безконтактні регульовані електричні машини» має на меті вивчення системи властивостей безконтактних регульованих електричних машин – їх конструкцію, принцип дії, параметри, характеристики та режими роботи. Метою практичних занять є закріплення теоретичних знань, отриманих з теорії безконтактних регульованих електричних машин при вивченні лекційного курсу, розв’язання розрахункових задач та виконання прикладних практичних робіт, пов’язаних із тематикою курсу та системами регулювання безконтактними електричними машинами. У практикумі наведена тематика практичних робіт, загальні методичні рекомендації, деякі схемні рішення, що дозволять краще засвоїти матеріал та сприяють успішному виконанню поставлених на практиці завдань. Навчальний посібник призначений для здобувачів вищої освіти першого (бакалаврського) рівня спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка», освітньої програми «Електричні машини і апарати»