Journal articles on the topic 'Електричні величини'

Проаналізовано вплив рівня напруги у бортовій мережі автотранспортних засобів на ефективність системи електрообладнання, зокрема на енергетичні витрати і безпеку експлуатації та технічного обслуговування. Доведено, що підвищення напруги у бортовій мережі автотранспортних засобів є вигідним в аспекті покращення енергетичних характеристик електричних машин, однак у класичних системах електрообладнання цього досягнути практично неможливо через необхідність збільшення ваги акумуляторних батарей. Однією із важливих проблем, яка пов'язана із підвищенням напруги у системах електрообладнання автотранспортних засобів, є безпека через ймовірність ураження водіїв і обслуговуючого персоналу електричним струмом високої напруги. Встановлено, що допустиме, за умовою безпеки, значення номінальної напруги у бортовій мережі системи електрообладнання автотранспортних засобів практично не повинна перевищувати 60 В. Підвищення рівня напруги у бортовій мережі сучасних автотранспортних засобів із традиційними системами електростартерного пуску двигунів зі свинцево-кислотними акумуляторними батареями практично вичерпується значенням 24 В, оскільки надалі вага акумуляторних батарей стає неприпустимо великою. Проблема збільшення величини бортової напруги автотранспортних засобів можна радикально вирішити лише під час переходу на електричні джерела стартерного пуску двигунів інших типів, наприклад ємнісні нагромаджувачі.

З’ясовується зв’язок між явищами,що відбуваються в гідравлічних та електричних системах шляхом порівняння процесів руху рідини в магістральних нафтопроводах та процесів, що відбуваються в лініях електропередачі з розподіленими параметрами. Встановлюються гідравлічні і електричні аналоги, а саме тиск рідини та напруга, витрата рідини та струм, гідравлічне коло представляється у вигляді електричного кола, визначаються поняття гідравлічного активного опору, гідравлічної індуктивності та гідравлічної ємності. Пропонується розглядати гідравлічні системи як динамічні ланки, зміни значень параметрів котрих доцільно застосовувати для оцінювання технічного стану бензинових або дизельних двигунів внутрішнього згоряння, використовуючи при цьому такі фізичні величини, що характеризують роботу систем двигунів, як тиск та витрата рідини, і визначаючи технічний стан цих систем шляхом з’ясування зміни амплітудних, частотних, фазових та часових характеристик динамічних кіл, створених гідравлічними активними опорами, гідравлічними індуктивностями та гідравлічними ємностями.

Сьогодні зростає потреба у використанні колісних транспортних засобів (КТЗ) з нульовими викидами, частка таких КТЗ стрімко зростає в розвинених країнах. При цьому, існуючи звичайні автомобілі з ДВЗ, мають значну кількість по всьому світу, створюють велику екологічну проблему. Одним з шляхів вирішення цієї проблеми є їх переобладнання в гібридні або електричні КТЗ, які мають менший рівень викидів. В Україні дуже часто таке переобладнання роблять власники старих автомобілів, при цьому відсутні будь-які рекомендації, щодо його доцільності. Відсутність методики розрахунку експлуатаційних властивостей переобладнаних КТЗ ускладнює цей процес, тому розробка такої методики є актуальною задачею. Методика передбачає складання математичної моделі руху КТЗ з різними типами силових установок та різними компонувальними схемами. В роботі розглянута компонувальна схема гібридної силової установки (ГСУ) паралельного типу. Передня вісь приводиться в дію від ДВЗ, задня від електродвигуна (ЕД). Для складання рівнянь руху використана методика рівнянь Лагранжу. В якості узагальненої координати розглянуте кутове переміщення валу електродвигуна, до якого приведені параметри всіх механічних елементів КТЗ, у відповідності до його компонувальної схеми. Проведено теоретичне дослідження енергетичних властивостей переобладнаного КТЗ в умовах руху м.Києва. За результатами обробки величини швидкості руху встановлений закон її розподілі та його параметри. Отримані данні були використані при розрахунках за запропонованою методикою та визначена величина швидкості для переходу на рух від ДВЗ та встановлений розподіл потужності між енергетичними елементами силової установки. Ключові слова: гібридний автомобіль, електромобіль, переобладнання, ефективність, математична модель, силова установка, експеримент.

Вітроенергетика є екологічно чистим та ефективним засобом перетворення механічної енергії вітру на електричну. Вітроагрегати продовжують активно використовуватись до сього часу. Разом з тим проводяться активні роботи з вдосконалення вітрогенерувальних комплексів та підвищення ефективності перетворення енергії вітру на електричну. Одним зі способів підвищення ефективності перетворення енергії вітру на електричну є підмагнічування електрогенератора з постійними магнітами сторонньою статичною ємністю. Розроблено математичну модель для оцінки величини ємності, яку необхідно приєднати до обмотки статора електрогенератора, залежно від ряду умов: величини та характеру навантаження; параметрів електрогенератора; підвищення величини напруги на затискачах; підвищення активної потужності на виході електрогенератора. За результатами розрахунків отримано вираз, що дозволяє оцінити необхідну величину ємності при чисто активному навантаженні. Для діапазону потужності електрогенератора, що досліджувався, від нуля до номінального значення, величина ємності, яку необхідно приєднати до обмотки якоря електрогенератора з постійними магнітами становить 4,3–32,1 мкФ, що дає змогу забезпечити напругу на затискачах генератора близько номінальної з похибкою ±5 %. При використанні додаткової підмагнічувальної ємності для підвищення активної потужності генератора спостерігається її приріст на рівні 10–15 %. Результати розрахунку необхідної величини сторонньої ємності генератора підтверджують адекватність розробленої моделі та достовірність отриманих результатів, що дозволяє використовувати цю модель для подальших досліджень та оцінки ефективності методів і засобів підвищення ефективності перетворення енергії вітру. Бібл. 7, табл. 3, рис. 5.

У діапазоні 80–400 К досліджено електричні властивості, анізотропію шаруватих кристалів In2Se3, їх літієвих та водневих інтеркалятів. Встановлено, що зі зростанням температури електропровідність та рухливість вздовж шарів зменшуються, а концентрація вільних електронів практично не змінюється. Отримана температурна залежність рухливості електронів пояснена їх взаємодією з гомополярними оптичними фононами. Зміна електропровідностігідрованих кристалів In2Se3 залежно від часу відпалу пояснюється утворенням нових рівнів у забороненій зоні та впливом впровадженого водню на величину деформаційного потенціалу кристала. Встановлене зменшення анізотропії для інтеркаляту Li1,5In2Se3 порівняно із In2Se3 в діапазоні температур 250–400 К пояснюється переважаючим зменшенням електропровідності перпендикулярно шарам над незначним зменшенням електропровідності вздовж шарів.

В роботі проведено аналіз способів діагностики для канатів зі змінним поперечним перерізом. Було встановлено, що існують певні види дефектів, при яких виникають сигнали та передаються на датчик при пориві троса. За цими результатами запропоновано діагностувати канати за допомогою електричним опором та розробити прилад. Отже, діагностування полягає в підведенні напруги до кінців тросів канату за обраними схемами й в заданій послідовності, встановлення величини струму, що виникає в провідниках, яких підведено напругу, аналізі певних струмів, надання інформації про стан тросів і, при необхідності, зупинки машини. Отримані сигнали можуть бути використані, як діагностичні параметри при контролі стану тросів канату спеціальною системою автоматичного виявлення розриву тросів гумотросового каната. Підвищення безпеки експлуатації підіймальних машин, зокрема ліфтів, можна досягти шляхом забезпечення безперервного та автоматичного, контролю тягової спроможності канатів – цілісності їх тягових елементів тросів. Відомо, що система контролю працює з формулюванням, передачею та обробкою сигналу. На теперішній час одним з достатньо надійним та технологічно простим в отриманні передачі та обробки є електричний сигнал. Гумотросовий канат виготовлений з металевих тросів, запресованих в гумову оболонку. Основною причиною втрати тягової спроможності гумотросового каната є розрив тросів. Наслідком такого розриву є зміна електропровідності каната. Вказані властивості гумотросового каната дозволяють застосувати метод контролю стану каната по зміні його електропровідності. Такий метод може діяти автоматично та практично безперервно, оскільки в ньому руйнування тросу каната змінює – генерує електричний сигнал, який легко передавати та обробляти в автоматичному режимі, а при потребі, давати сигнал на зупинку ліфта, чим забезпечити безпеку його експлуатації.

Експериментально досліджено здатність монокристалів селеніду цинку забезпечити роботу напівпровідникового детектора в режимі прямого перетворення енергії йонізуючого випромінювання на електричний сигнал. Встановлено, що для зразка ZnSe n-типу (Ed = 0,26 еВ) з питомим опором ρ ~ 109 Ом · см за кімнатної температури спостерігається зменшення провідності під дією рентґенівського опромінення, на відміну від високоомних монокристалів з ρ > 1012 Ом · см. Виявлено, що вольт-амперна характеристика (ВАХ) таких зразків для темнової провідності вища за ВАХ рентґенопровідності, при цьому форми цих кривих помітно відрізняються. Очевидно, що характер рентґенопровідності ZnSe, за якої генеруються вільні носії обох знаків, суттєво відрізняється від характеру темнової провідності, коли в зразку є лише вільні електрони. Відповідно, для струму рентґенопровідності одержано спадаючу люкс-амперну характеристику (ЛАХ). Досі згадок про таку нетипову поведінку зазначених вище фізичних величин і характеристик у науково-технічній літературі не було. Це аномальне явище може бути зумовлене неоднорідноюперезарядкою глибоких центрів біля електричних контактів і, відповідно, появою об’ємних зарядів, які зменшують рентґенопровідність монокристалічного ZnSe.

Розглядаються питання контролю працездатного стану електричних відривних роз'ємів зенітних керованих ракет (ЗКР), проведеного при вирішенні задач продовження призначених показників. Обґрунтовується необхідність контролю величини перехідного опору контактів електричного відривного роз'єму. Формуються рекомендації з методики контролю працездатного стану електричного відривного роз'єму з розробкою пристрою контролю на базі імітатора борту ЗКР.

Сучасні технології розвитку суднових енергетичних установок характеризуються, насамперед, показниками ресурсоефективного енергоспоживання. Актуальність удосконалювання цих показників обумовлює появу нових автоматизованих прецизійних способів і засобів контролю основних характеристик електричних пристроїв систем та установок різного призначення. Величина електричного струму, що протікає через струмопровідні елементи пристрою, є однієї із цих характеристик. У теж час, аналіз існуючих пристроїв контролю електроенергетичних величин показав наступне. Можливості більшості використовуваних датчиків не дозволяють реалізувати ефективний моніторинг електроенергетичних систем. Загальними проблемами для всіх типів засобів контролю електромагнітних параметрів є проблеми чутливості, швидкодії й стабільності чутливого елемента, які визначають вірогідність результатів вимірів. Для пошуку шляхів удосконалення засобів виміру електричного струму в потужних суднових енергетичних установок розглянуті конструкції найпоширеніших засобів цього класу. У ситуації, що склалася представилася доцільної розробка нового схемотехнічного рішення датчика струму. Конструкція пристрою позиціонувалася як така, у якій використані деталі, виконані з матеріалів із близькими фізико-механічними характеристиками, відсутня необхідність корекції геометрії всіх елементів датчика й одночасно збережені високий рівень чутливості й швидкодія пристроїв відомих типів. Основна відмінність пропонованого пристрою полягає в тому, що покритий оболонкою світловод являє собою жорстко з'єднані дві біморфні оптично-прозорі складові, з'єднані з відповідними електродами.

Нерівномірність та випадковість надходження енергії від відновлюваних джерел енергії спонукає до розробки електроімпульсних установок для її використання. Одною з причин, що стримують використання таких установок є відсутність відповідних математичних моделей, що не дає можливості здійснити оцінку зусиль, які виникають при роботі виконавчих елементів. У відомих електродинамічних приводах величина імпульсу сили зазвичай визначається як величина, пропорційна діаметру котушки і рівного їй за діаметром електропровідного диску. Однак експериментально встановлено, що існує максимальна величина діаметрів конструктивних елементів електродинамічного приводу, при перевищенні якої помітно знижується його ефективність. Також на ефективність електродинамічного приводу впливає товщина електричної котушки, оскільки ККД процесу передачі електричної енергії від конденсатора в електропровідний диск електродинамічного приводу падає при великій товщині котушки. Крім того, без розуміння процесу розрядження в електроімпульсних установках часто неможливо здійснити вибір параметрів зарядних пристроїв та ємнісних накопичувачів. Бажано здійснювати таке узгодження щоб зарядження і розрядження були взаємонезалежними, що покладається на систему керування роботою імпульсного пристрою. Найчастіше схема керування вимикає розрядний блок від зарядного під час процесу розрядження. Розроблена математична модель процесу розрядження ємнісного накопичувача на робочий орган електродинамічного привода насосу,що дозволила визначити вплив його параметрів на тривалість імпульсу розрядження . Для розрахунку індуктивності котушки виконавчого елементу привода запропоновано вираз, обчислення за яким дає задовільний результат. Розрахункові дані збігаються з результатами експериментальної стендової перевірки. Бібл. 7, рис. 2.

У даній роботі досліджено In0,4Ga0,6As/GaAs гетероструктуру з ланцюгами квантових точок. Температурними дослідженнями темнового струму встановлено існування анізотропії електричних властивостей структури у температурному діапазоні від 77до 150 К. Обчислено значення величин локалізації хвильової функції та середню довжину стрибка у гетеросистемі. Методом спектроскопії латерального фотоструму та фотолюмінесценції досліджено енергетичну структуру гетеросистеми. Запропоновано теоретичну модель опису температурної залежності латерального фотоструму, в рамках якої з експериментальної залежності отримано значення енергій активації для електронів та важких дірок.

Аналіз проблеми впливу змінного струму на трубопроводи дає змогу зробити висновки про те, що цей процес вивчено частково. Актуальним і найбільш надійним способом детального вивчення електрокорозії змінним струмом трубопроводів у ґрунтових умовах є використання комплексного підходу, що базується на аналітичному вирішенні цієї проблеми та проведенні експериментальних досліджень. Визначено рівень впливу основних фізичних факторів, таких як наведена напруга, електричний опір ґрунтового електроліту – на величину густини змінного струму та залежність зростання її значення від площі дефекту у захисному покритті.

У данiй роботi представлено результати дослiдження електричних властивостей плiвок нових тернарних нанокомпозитiв дiелектричного полiмеру полiвiнiлiденфториду (ПВДФ), провiдного полiмеру полiанiлiну, допованого додецилбензолсульфоновою кислотою (ПАНI), з рiзним вмiстом мультистiнних вуглецевих нанотрубок (МСВНТ). На основi результатiв дослiджень електричного опору нанокомпозитiв у широкому iнтервалi температур 4,2–300 К показано, що при низьких температурах для нанокомпозитiв iз вмiстом МСВНТ 0–15 мас.% перенесення електричних зарядiв вiдбувається за рахунок тунелювання носiїв заряду мiж локалiзованими станами вiдповiдно до механiзму стрибкової провiдностi зi змiнною довжиною стрибка R ∼ exp[(T0/T)1/2]. Встановлено, що величина характеристичної температури T0 i температурний iнтервал стрибкової провiдностi залежать вiд вмiсту МСВНТ. Збiльшення вмiсту МВСНТ у плiвках нанокомпозитiв вiд 0–15 мас.% приводить до зменшення характеристичної температури T0 на два порядки i звуження температурного iнтервалу, в якому спостерiгається стрибкова провiднiсть, причому найбiльш вираженi змiни вiдбуваються в iнтервалi вмiсту МСВНТ 5–7,5 мас.%.

Наведено результати оцінювання енергетичної ефективності будівель за умови застосування комбінованих систем теплозабезпечення на основі газоспоживального та електричного котлів. Представлено матеріали щодо залежності цієї ефективності від таких факторів, як опалювальна площа будівлі, кліматична зона, в якій вона розташована, частка тепловтрат будівлі, що компенсується електронагрівом, та ін. Особливу увагу приділено результатам досліджень з визначення оптимальної частки електричної енергії в комбінованих системах теплопостачання за величиною зведених витрат енергії палива.

Статтю присвячено аналізу структурних зрушень у виробництві та споживанні електроенергії в Україні. Досліджено загальну динаміку потужностей, виробництва та споживання (нетто) електроенергії в Україні у 2000–2017 рр. Розглянуто класифікацію потужностей та виробництва видів генерації електроенергії за маневреністю в Україні. Запропоновано методичний підхід до аналізу структурних зрушень в енергетиці України, за допомогою якого досліджено структурні зрушення у виробництві та споживанні електроенергії в Україні у 2000–2017 рр. Виявлено, що структурні зрушення в енергетичній сфері України відбулися на фоні незначного скорочення кінцевого споживання електричної енергії, скорочення її виробництва при відносно стабільній величині встановленої потужності генерації.

Гідронасосні станції з електроприводом та живленням від вітроелектричних установок знайшли застосування на територіях, віддалених від розподільчих електромереж. Досвід експлуатації таких станцій засвідчує суттєвий вплив наявності пульсацій швидкості вітру на їх продуктивність. В рамках цього дослідження розроблена математична модель динаміки зміни подачі води багатоагрегатною гідронасосною станцією з електроприводом від асинхронних двигунів з короткозамкненою обмоткою ротора за живлення від вітроелектричної установки з синхронним генератором з урахуванням стохастичної складової зміни швидкості вітру. Дослідження динамічних процесів здійснюється на 10-и хвилинному інтервалі осереднення швидкості вітру, що є стандартизованою величиною для оцінки потужності вітроелектричної установки за збурень вітрового потоку. Модель являє собою систему нелінійних диференційних рівнянь, що описує взаємодію двох інерційних складових єдиної аероелектрогідродинамічної системи. Перша інерційна складова містить в собі вітротурбіну та синхронний генератор, а друга – асинхронний двигун та гідронасос. Взаємний вплив одної інерційної складової на іншу здійснюється через електричний зв’язок між генератором та двигуном через лінію електропередачі разом з трансформаторними підстанціями. Визначення параметрів механічного обертального руху інерційних складових виконувалось в припущенні про квазістаціонарність електромагнітних процесів в статорних і роторних контурах генератора та двигуна. Розрахунок їх електромагнітних моментів здійснювався з використанням еквівалентних заступних електричних схем обладнання з урахуванням змінної частоти обертання та довільної кількості гідроагрегатів у складі станції. Представлені результати розрахунків динаміки подачі гідронасосної станції потужністю 1 МВт в складі 5 гідроагрегатів за електроживлення від вітроустановки з синхронним явнополюсним генератором такої ж потужності за швидкості вітру менше номінального значення, рівному та більшому за номінальне значення. Вони надають можливості оцінки динамічних властивостей процесу перетворення кінетичної енергії вітру в потенціальну енергію води, накопиченої в басейні акумуляторі. На сьогодні отримані результати набувають важливого значення в зв’язку з необхідністю інтеграції значних потужностей вітроелектростанцій до складу електроенергетичних систем. Бібл. 26, табл. 3, рис. 8.

З ростом частки відновлюваних джерел в електроенергетичної мережі України, відбувається негативний вплив на якість електричної енергії так і на саму мережу. Одним із варіантів ефективної інтеграції відновлюваних джерел в електроенергетичну мережу це акумулювати її енергію з подальшим використанням. Оскільки основною проблемою відновлюваних джерел являється її непостійність і пульсація в часі, то її акумулювання в такі періоди прийнятний варіант. В Україні найбільшу частку по виробітку за рік займають вітроелектричні станції, що в основному знаходяться на півдні України. Саме там концентрація великих вітроелектричних станцій зумовлюють нестаціонарну роботу електричної мережі, що в свою чергу призводить до їх відключення при великих пульсаціях генерування електричної енергії. Акумулювання енергії вітру можливе в різних виконаннях, але в даному дослідженні вивчається варіант з гідроакумулюванням цієї енергії для подальшим використанням через гідравлічну турбіну. Тобто досліджуватиметься процес перетворення енергії вітру в кількісні показники накопичення води протягом визначеного часу. В якості об’єкту дослідження виступатиме вітроводонасосна установка. Моделювання такого процесу відбуватиметься з поєднання трьох складових: моделі вітру, модель вітрової турбіни, модель насосу. Моделювання здійснюватиметься для різних потужностей насосу за постійної потужності вітроустановки для визначення найефективнішого варіанту роботи вітроводонасоної установки. Для співвідношення різних варіантів вітроводонасосної установки з різними потужностями насосів використовуватимемо відносні одиниці виміру, оскільки характеристики насосів в відносних одиницях ідентичні в межах одного класу. Параметром, яким буде оцінюватись робота вітроводонасосної установки служитиме річна величина продуктивності даної установки у відсотковому відношенні за річного розподілу енергії вітру для обраного регіону. Робота установки моделюватиметься тільки за номінального режиму роботи з урахуванням пульсацій вітру та обмежень в моделюванні роботи вітрової турбіни і насосу з досвіду їх експлуатації. Бібл. 25.,табл. 3, рис. 4.

У роботі запропонована методика складання та результати розрахунку за математичною моделлю. Проблема математичного опису функціональних елементів електричних колісних транспортних засобів (ЕКТЗ) ускладнюється необхідністю опису електричних процесів що відбуваються та впливом системи керування на силову установку. Розроблена методика є оригінальною, розглядається система «Силова акумуляторна батарея – Тяговий електродвигун – Трансмісія» в умовах руху за їздовим циклом. Для складання математичної моделі був обраний математичний пакет OpenModelica, це відкрите середовище моделювання та моделювання на основі Modelica. Модель має блок «Водій», який представляє собою замкнений контур контролера керування. Він відслідковує фактичну швидкість електромобіля і порівнює її з необхідною, заданою їздовим циклом. Визначені тягово-швидкісні та енергетичні показники переобладнаного автомобіля категорії М1 в батарейний електромобіль. За допомогою розробленої методики, можливо прогнозувати експлуатаційні показники електричного колісного транспортного засобу до виконання переобладнання. В якості вихідних числових значень параметрів переобладнаного автомобіля для проведення числового експерименту з використанням ПК, було обрано серійний автомобіль категорії М1 ЗАЗ–965 «Запорожець». Методика проведення числового експерименту передбачає проведення великої кількості обчислень в різних поєднаннях вихідних параметрів. В подальшому на ньому передбачено проведення дорожніх та стендових випробовувань. Технічний рівень переобладнання визначається питомою масою та питомою вартістю як окремих агрегатів так і всього електронного обладнання в цілому. Однак, показник вартості обладнання має сильну волатильність, тож його важко оцінити об’єктивно. В роботі пропонується критерій можливості збереження величини повної маси переобладнаного ЕКТЗ, умова обмеження за габаритними розмірами, максимальної кутової швидкості ротора тягового електродвигуна, максимального струму та напруги в силових елементах системи керування. Ключові слова: електромобіль, переобладнання, ефективність, математична модель, контролер, числовий експеримент, енергетична ефективність.

Проведення досліджень з керованості та маневреності на реальних автопоїздах має багато труднощів і вимагає витрат значних матеріальних та часових ресурсів. Їх проведення також пов’язано з можливими небезпечними ситуаціями при випробовуваннях. Стаття присвячена розробці масштабної фізичної моделі довгобазового автопоїзда яка б мала універсальні модулі. Модульний принцип дозволяє швидко переходити до різних компонувальних схем. Детально описана конструкція масштабної фізичної моделі та використаних електронних модулів. Модель має незалежний електричний привід на ведучі колеса, керування здійснюється мікроконтролером. Модель оснащена вимірювальною, реєструючою та апаратурою дистанційного керування, для експериментального дослідження властивостей керованих автопоїздів. Виходячи з основних положень теорії подібності, випливає, що якщо дві динамічні системи описані однаковими диференціальними рівняннями, то рішення диференціальних рівнянь буде масштабно незмінним при тих самих групах. Щоб модель була динамічно подібна до оригіналу, величини цих груп повинні бути однакові для обох систем. Базуючись на цій ідеї, можна визначити параметри моделі що відповідають реальному об’єкту. В подальшому планується проведення порівняльного аналізу результатів теоретичних досліджень за математичною моделлю та результатів експериментальних досліджень на масштабній фізичній моделі. Перевірка адекватності математичної моделі. Ключові слова: автопоїзд, масштаб, фізична модель, керованість, маневреність, експеримент, контролер, подвійний привід.

According to PUE-2017, each group line must be protected against short circuits. Instant disconnection (cut-off) of the line in the event of short circuits provides an electromagnetic release of the circuit breaker. Reliable tripping is possible if the current of a single-phase short circuit is greater than the instantaneous tripping current. Today on the market are widely available circuit breakers with characteristics "B", "C" and "D", which are characterized by different multiplicities of the cut-off current of the electromagnetic release. Some European companies produce circuit breakers with other characteristics, which greatly expands the possibilities protection of electrical equipment. The difficulty in organizing the selectivity of protection is that the circuit breakers of modular design when switching off short circuits are characterized by the same switching time (not more than 0.05 s). The purpose of the research is to find ways to organize the selectivity of protection in electrical networks with voltage up to 1000 V using reliable values of short-circuit currents. In networks with a voltage of up to 1000 V, the current of a single-phase short circuit can be calculated fairly accurately if the exact values of all sections of the electrical network are known. In practice, it is not always possible to obtain reliable data on the numerical characteristics of the 0.4 kV network to which a new energy facility is connected. Therefore, it is proposed to consider part of the network as an active quadrupole, the characteristics of which are obtained by measurements at the point of connection. For further calculations it is necessary to know the voltage at the clamps of the four-pole scheme and the internal impedance. Based on the theory of four-pole scheme, you can get the original data for calculations without calculating the internal parameters of four-poles scheme. Thus, it is proposed to use a hybrid method for estimating the magnitude of probable short-circuit currents in electrical networks up to 1000 V when designing new energy facilities. Credible values of short-circuit currents will allow to organize selective protection of electric networks.

Стаття присвячена вирішенню проблем забезпечення енергією промислових галузей і об’єктів, транспортних засобів, особистих потреб людини та взагалі енергетичної безпеки майбутніх поколінь людства. Проведений аналіз наукових робіт в цій галузі і визначено, що ставка робиться на видобуток та використання альтернативних видів енергії, що не змозі забезпечити все збільшуючи потреби людства. Пропонуються концептуальні підходи щодо отримання енергії на основі наукової гіпотези отримання енергії без витрати енергоносіїв. В цьому випадку, традиційні теплова, електрична, гравітаційна, світлова, звукова, вітрова, гідравлічна, біологічна і інші види енергії є лише способами передачі, транспортування енергії, а не самою енергією. Енергія характеризується величинами коливальних параметрів хвиль випромінювань і займаним простором з певною щільністю енергії. На основі цих підходів відбувається активація палива, його енергезація, тобто підвищення енергетичної ефективності теплом відпрацьованих газів. Залежно від видів палив і пристроїв, де вони використовуються, при одному і тому ж кінцевому результаті витрата енергоносіїв, можливо, зменшена на 10 – 80 %. При цьому забезпечується повне згорання кожного окремого компоненту палива. Одночасно вирішуються не тільки енергетичні завдання, але і вельми складні екологічні проблеми. В подальшому пропонується обґрунтувати вимоги до приладів перетворення видів енергії для цих перспективних двигунів.

Геодезична мережа як віртуальна, так і реальна розглядається сьогодні як важлива інфраструктура подібна електричним мережам або транспортним. Кожна країна має свою національну мережу, яку будують так, щоб вона була якомога близько до поверхні геоїда цієї країни. Але геоїд не є правильною геометричною фігурою і саме тому при зустрічі геодезичних мереж на кордоні сусідніх країн існує так званий координатний стрибок Δx; Δy; Δz, який треба знайти та розподілити у вигляді поправок до геодезичних пунктів, розташованих близько кордону. Що стосується висотної референсної системи, то вихідні дані відлікових рівневих поверхонь також можуть відрізнятися на суттєві значення. Референсна система імплементована у вигляді закріплених на місцевості геодезичних пунктів. Так наприклад в Європі використовують такі референсні системи як ETRS (European Terrestrial Reference System) i ERTF (European Reference Terrestria Frame), а також EVRS (V- Vertical) i EVRF. В Україні використовують для планової системи координат еліпсоїд WGS 84 з визначеними параметрами та Балтійську систему висот. В роботі розглянуто можливість приведення систем координат на прикордонних ділянках на річці Дунай до загально обраної референсної системи. Метою даного дослідження є намір розробити такий алгоритм, який дозволив би привести всі системи координат, що використовують придунайські країни до гармонізованого стану, шляхом введення постійно діючих величин на кордоні цих країн. В роботі показано як можна це реалізувати на прикладі прикордонних геодезичних мереж між Україною, Румунією та Болгарією. Запропоновано використання програмного продукту DaWAT, який дозволяє автоматично трансформувати дані з вертикальної референсної системи Румунії (MN75) До Української і Болгарської (Балтійська система висот).

Актуальність теми дослідження. Для отримання зварних з’єднань із високолегованих сталей, тугоплавких та активних металів, твердих та надтвердих сплавів ефективно застосовують способи зварювання тиском, зокрема, дифузійне зварювання, яке має суттєві переваги поряд з іншими видами зварювання та дозволяє отримувати зварні конструкції складної форми з мінімальними деформаціями. Постановка проблеми. Серед джерел енергії, що застосовують для дифузійного зварювання, найбільш перспективним є нагрів тліючим розрядом, що горить у середовищі інертних або активних газів при їх тиску нижче за атмосферний і який забезпечує можливість регулювати в широких межах інтенсивність і локальність нагріву. Однак суттєвим недоліком тліючого розряду є його недостатня стабільність і здатність переходити в дугову форму, що може призводити до оплавлення і руйнування деталей. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Широка номенклатура зварних виробів визначає необхідність регулювання енергетичних характеристик розряду в значних межах. У цих умовах проблема керованості тліючого розряду стає безпосередньо пов’язаною із проблемою забезпечення його стабільності. Питанню підвищення стійкості тліючого розряду присвячена значна кількість досліджень, однак у своїй більшості вони відносяться до процесів хіміко-термічної або лазерної обробки матеріалів і не відповідають режимам горіння тліючого розряду, що застосовуються в умовах зварювання. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. До теперішнього часу, всі спроби забезпечити стабільне існування потужнострумового тліючого розряду в межах обраної форми в різних технологічних процесах не є вельми ефективними, оскільки не беруть до уваги мультифакторність проблеми, головним чином зосереджуючись лише на енергетичних аспектах. Постановка завдання. Метою роботи є вдосконалення методів керування і стабілізації потужнострумового тліючого розряду в процесах дифузійного зварювання. Виклад основного матеріалу. Для забезпечення стабільності тліючого розряду в роботі запропоновано використовувати певний критерій, який поєднує параметри режиму горіння розряду з умовами переходу його в електричну дугу. Таким критерієм у роботі обрано співвідношення середньої напруги на розрядному проміжку, що визначається частотою виникнення дугових пробоїв, до напруги горіння стабільного тліючого розряду. За відсутності дугових пробоїв значення критерію наближається до максимального К = 1, зі збільшенням частоти імпульсів дуги величина К поступово знижується. Оскільки стійкість тліючого розряду суттєво залежить від основних параметрів режиму, у роботі визначено інтегральний показник, який поєднаний із критерієм стійкості. У ролі такого показника застосовано добуток струму розряду та тиску газу. Встановлено аналітичну залежність критерію стійкості від обраного показника. Розроблено схему автоматичного пристрою переривання процесу нагрівання за умови, якщо фактичне значення коефіцієнта стійкості опуститься нижче його заданого значення. Висновки відповідно до статті. Оптимальне регулювання тліючого розряду в процесах дифузійного зварювання за умов забезпечення його стабільності може ефективно здійснюватися на основі критерію стійкості, що визначається як співвідношення середнього значення напруги на розрядному проміжку до напруги горіння стабільного тліючого розряду, і величина якого при оптимальному процесі становить 0,5…1.

У даний час зростає інтерес до відновлювальних джерел енергії (ВДЕ). Незважаючи на це, в енергетичних системах високої продуктивності переважно використовуються вугілля, нафта, природний газ, а також енергія, що виробляється гідроелектростанціями та атомними електростанціями. Перші три джерела сформували так звану вуглецеву енергетику, якій притаманні два основні недоліки: обмеженість ресурсів та збільшення викидів СО2 у навколишнє середовище, незважаючи на вимоги Кіотського протоколу. Більшість ВДЕ характеризуються нерівномірним виробництвом та споживанням енергії, тому необхідно забезпечувати також її зберігання. Можна зауважити, що чим більше виробляється електроенергії вітру і сонця, тим сильніше виявляється потреба в системах накопичення і зберігання цього виду енергії. Сприятливим фактором для впровадження ВДЕ при цьому є різке зниження вартості одиниці встановленої потужності, яка включає в себе експлуатаційні і капітальні витрати. У статті розглядаються відносно нові типи ВДЕ, які дають змогу зберігати енергію у вигляді води (PSHE), компримованого повітря (CAES) та кріогенних рідин – повітря та азот (CES). За допомогою цього способу можна реалізовувати всі процеси виробництва, розподілу, зберігання та застосування електричної енергії у різні періоди часу. Розглянуто питання створення ефективного обладнання для тривалого зберігання тепла, що виробляється з електроенергії, яка виробляється сонячними панелями та вітрогенераторами. Тепло, яке отримується у такий спосіб, можна довго зберігати у теплоізольованих контейнерах, що заповнюються базальтовою крихтою. Актуальність цих досліджень підтверджується міжнародним енергетичним агентством: «ВДЕ вже є другим за величиною джерелом електроенергії у світі, але їх використання все ще необхідно прискорювати, якщо ми хочемо досягти довгострокових цілей у галузі клімату, якості повітря та доступу до енергії»

Сучасною тенденцією розвитку енергетики є прагнення до збалансованості енергетичного комплексу, підвищення надійності електропостачання споживачів. Важливе місце в стратегії розвитку електроенергетики займають автономні системи електропостачання. Вони використовуються на підприємствах, в аеро-, морських і річкових портах, в енергоблоках лікарень, у фермерських господарствах, в системах аварійного енергопостачання, на об'єктах оборонного комплексу – скрізь, де потрібна електроенергія, в той час як мережа або віддалена, або працює з перебоями. Представлено автономну систему енергопостачання з двигунами внутрішнього згорання. Основним перетворювачем механічної енергії приводних двигунів в електричну є електромеханічний перетворювач змінного струму з обмоткою збудження, яка розташована на роторі. Представлено алгоритм, згідно з яким на початку циклу контролер визначає добову норму споживання електроенергії та, відповідно до типу дня і часу доби, виконує дії за коротким чи розгалуженим алгоритмом. У разі використання добової норми електроенергії може виникнути ситуація, за якої увімкнутою залишиться тільки частина світильників, що спричинить дискомфорт для персоналу та впливатиме на продуктивність праці співробітників. Пропонується впровадження другого незалежного каналу електропостачання з використанням газогенераторних технологій. Вироблений газ забезпечує роботу двигуна внутрішнього згорання, який обертає вал генератора. Представлено графік прогнозованого вироблення енергії фотоелектричною системою встановленою потужністю 3,5 кВт на основі даних сонячної інсоляції на широті м. Житомира. Також представлено графік продуктивності газогенераторної установки потужністю 5 кВт за однозмінної роботи. Розраховано прогнозоване споживання електроенергії освітлювальною установкою протягом першого місяця року для корпусів Житомирського національного агроекологічного університету. Представлено графік різниці між спожитою та виробленою енергією за днями тижня. Величина спожитої електрики за місяць становила 767,8 кВт·год за встановленої норми 251 кВт·год. Фотоелектричними панелями та газогенераторною установкою вироблено відповідно 184,8 кВт·год та 493,2 кВт·год. Другий резервний канал живлення забезпечив більше половини потреб на освітлення навчального корпусу. Розроблено структурну схему контролера, що реалізує спеціалізований алгоритм. Представлено графік регульованих змінних під час роботи контролера. Застосування спеціалізованого алгоритму дозволяє зменшити енергоспоживання установки, забезпечує можливість повноцінного використання глибокого резервування на базі фотоелектричної системи та газогенераторної установки. Подальші дослідження спрямовані на встановлення впливу продуктивності газогенераторної установки на стійкість роботи системи двигун-генератор в умовах мінливого попиту на електроенергію та з врахуванням нестабільного значення коефіцієнта потужності. Бібл. 10, рис. 9.

Одним з прикладів автономної сонячної термодинамічної системи може слугувати використання двигуна Стірлінга для отримання електричної енергії. Ідея і реалізація подібних систем не нова. Протягом ХХ століття і в ХХІ столітті розроблялись системи, які використовували сонячні концентратори, що спрямовували потік сонячного випромінювання на ресивер двигуна Стірлінга. Ресивер в цьому разі розміщується у фокусі концентратора, але можливі й інші конфігурації таких систем. Одна з ідей полягає у використанні лінз як елемента, що концентрує випромінювання на ресивері. В роботі було розроблено математичну модель, яка дає змогу визначити поверхню фокусування сонячного випромінювання з допомогою лінзи на ресивер двигуна Стірлінга. Для знаходження поверхні запропоновано розбити процес на дві основні задачі: визначення ходу сконцентрованого лінзою випромінювання на горизонтальній поверхні і безпосередньо розрахунок поверхні фокусування. Перша задача була вирішена прорахунком залежності координат сконцентрованого випромінювання в кожен момент часу в залежності від таких сонячних кутів як: азимутального кута Сонця, кута нахилу сонячних променів до горизонтальної площини, кута схилення Сонця. Вирішення другої задачі полягало у пошуку поверхні, кожна точка якої є рівновіддаленою від лінзи. Зафіксована на відстані 1 м від горизонтальної поверхні лінза з фокусною відстанню 2,78 м протягом жовтня утворює поверхню, обмежену по осі Х координатами -2,15 і 2,15, по осі Y – координатами 2,7 і 3,6, по осі Z – координатами -0,2 і -0,8. Поверхня в кожній своїй точці рівновіддалена від лінзи, відстань до лінзи є фокусною відстанню. Отже, поверхня є масивом точок фокуса лінзи при зміні положення Сонця протягом місяця. За допомогою моделі можна проєктувати ресивер двигуна для застосування у сонячних автономних установках з використанням лінз. Виконання ресивера двигуна у формі, що повторює поверхню фокуса протягом часу використання установки, дозволяє максимізувати час перебування ресивера у фокусі концентраційної лінзи і, як наслідок, збільшити сумарну величину надходження і використання сонячної радіації. Бібл. 4, рис. 6

Молоткові дробарки – один з поширених видів дробильного обладнання яке виконує дії по дробленню та подрібненні, переважно крихких, матеріалів.Одним з вагомих факторів який впливає на надійність та довговічність роботи як елементів механічного обладнання так й усього технологічного комплексу виявляється технічний, що впливає на продуктивність і затрачену потужність – це високочастотні динамічні коливання, а саме – вібрація, воно ж – неврівноваженість.Вібрація ротора з часом збільшується й негативно впливає на вальниці, електричний двигун та на саму конструкцію дробарки в цілому що призводить до зменшення надійності, а відповідно – до ризику поламки, що в свою чергу призводить до збільшення вірогідності аварійної відмови обладнання.Одним із завдань цього дослідження є представлення способу аналізу та візуалізація, визначення та виявлення значень негативного технологічного фактора – вібрації обертових елементів, яка може бути викликана: невдалою конструкцією як ротора то й дробарки взагалі; похибки при виготовленні й монтажі ротора й молотків; нерівномірним зносом робочих чи опорних елементів.Для аналізу й розуміння дій вібрації на опорні елементи (вальниці) молоткової дробарки необхідно було спрогнозувати величину дії сили викликану незбалансованістю ротора та розрахувати масу вантажу для балансування, що й будо досягнене через дослідження, які проводилися на основі стенду для дослідження процесу роботи молоткової дробарки для розуміння й оптимізації параметрів й режимів дроблення дробильного обладнання необхідного для подрібнення інтерметалідів Ni-Al.Оскільки відцентрова сила змінює напрямок під час обертання на 3600 було визначено максимальну і мінімальну сили, а відповідно й реакції. Максимальні реакції виникають в ті моменти коли центр ваги і вісь обертання знаходяться на одній горизонталі.Провівши розрахунки – побудовані графіки візуалізації реакцій опор в вертикальній площині та горизонтальній, які дозволяють побачити циклічність процесу динамічного навантаження на опори ротора й те що вал прагне описати овальну траєкторію. Також встановлені: максимальні значеня навантаження під час обертання ротора дробарки розрахунковим шляхом: при існуючих розмірах, технічних можливостях та габаритах ротора максимальне навантаження яке будуть відчувати опори становить 49,64 Н в площині XOZ й 27,64 Н в площині XOY; та це без урахування додаткового навантаження яке буде додаватися при дробленні від зіткнення шматків матеріалу для дроблення з молотками ротора.

Система безпосереднього уприскування - (Gasoline Direct Injection (GDI) - система подачі палива для бензинових двигунів внутрішнього згоряння, у якій форсунки розташовані в голівці блоку циліндрів і уприскування палива відбувається безпосередньо в циліндри. Широке поширення системи безпосереднього уприскування (БУ) отримала завдяки суттєвій економії палива, що досягає до 20% [1]. Популярність системи в сумі з тим, що її конструкція багато в чому відрізняється від пристрою попередників, визначили запит автомобільної громадськості на доступність послуги діагностики системи і локалізації несправностей її компонентів. До теперішнього часу відомо багато варіантів системи різних екологічних стандартів, виробників та років випуску. У статті поставлено завдання на прикладі конкретної моделі системи показати послідовність кроків локалізації і необхідний обсяг попередніх відомостей для розробки та складання матриці визначення несправних компонентів контуру високого тиску. Масове поширення систем живлення з БУ передбачає широкий доступ до послуг технічного обслуговування та ремонту, зокрема, до послуг діагностики. Для цього можуть бути залучені сканери OBD-2, універсальні і орієнтовані на конкретні марки автомобілів, а також універсальні засоби вимірювань фізичних величин (манометри, омметри, амперметри та ін.). Не останню роль тут грає спостереження за особливостями поведінки двигуна, такими як смикання, раптова втрата потужності, раптова зупинка та ін. Особливості системи подачі палива з БУ: наявність самодіагностики, двох контурів - низького тиску та високого тиску. Крім того, в кожному контурі є свій контур регулювання тиску зі зворотним зв'язком, що забезпечує подачу палива за потребою. Цю функцію також підтримує регулюючий клапан в паливному насосі високого тиску (ПНВТ), що має відкрите нормальне положення. Особливості структури системи використовувалися при розробці алгоритмів та матриці діагностування. Крім того, враховувалися результати спостережень за поведінкою автомобіля, причинно-наслідкові зв'язки при наявності несправностей, розмикання зворотних зв'язків в контурах. При розробці раціональних діагностичних алгоритмів зазвичай використовуються різні критерії вибору послідовності операцій: імовірнісний критерій, критерії мінімізації трудомісткості операції перевірки. В даному випадку використовувався комплексний критерій - ставлення ймовірнісної характеристики і характеристики трудомісткості, використання якого, в силу двостороннього дії, може підвищити ефективність діагностування. Перевага віддавалася максимізації відносини параметра інтенсівністі відмов до трудомісткості заміни компонента, маючи на увазі, що виробники автомобілів і їх електричних та електронних компонентів при підозрі несправності рекомендують заміну на час діагностування.

У зв’язку із загальною інформатизацією освіти і швидким розвитком цифрових засобів обробки інформації назріла необхідність впровадження в лабораторні практикуми вищих та середніх навчальних закладів цифрових засобів збору, обробки та оформлення експериментальних результатів, в тому числі під час виконання лабораторних робот з основ електротехнічних пристроїв та систем. При цьому надмірне захоплення віртуальними лабораторними роботами на основі комп’ютерного моделювання в порівнянні з реальним (натурним) експериментом може призводити до втрати особової орієнтації в технології освіти і відсутності надалі у випускників навчальних закладів ряду практичних навичок.У той же час світові компанії, що спеціалізуються в учбово-технічних засобах, переходять на випуск учбового устаткування, що узгоджується з комп’ютерною технікою: аналого-цифрових перетворювачів і датчиків фізико-хімічних величин, учбових приладів керованих цифро-аналоговими пристроями, автоматизованих учбово-експеримен­тальних комплексів, учбових експериментальних установок дистанційного доступу.У зв’язку із цим в області реального експерименту відбувається поступовий розвиток інформаційних джерел складної структури, до яких, у тому числі, відносяться комп’ютерні лабораторії, що останнім часом оформлюються у новий засіб реалізації учбового натурного експерименту – цифрові електронні лабораторії (ЦЕЛ).Відомі цифрові лабораторії для шкільних курсів фізики, хімії та біології (найбільш розповсюджені компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc., Israel) можуть бути використані у ВНЗ України, але вони мають обмежений набір датчиків, необхідність періодичного ручного калібрування, використовують застарілий та чутливий до електромагнітних завад аналоговий інтерфейс та спрощене програмне забезпечення, що не дозволяє проводити статистичну обробку результатів експерименту та з урахуванням низької розрядності аналого-цифрових перетворювачів не може використовуватись для проведення науково-дослідних робіт у вищих навчальних закладах, що є однією із складових підготовки висококваліфікованих спеціалістів, особливо в університетах, які мають статус дослідницьких.Із вітчизняних аналогів відомі окремі компоненти цифрових лабораторій, що випускаються ТОВ «фірма «ІТМ» м. Харків. Вони поступаються продукції компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc. та мають близькі цінові характеристики на окремі компоненти. Тому необхідність розробки вітчизняної цифрової навчальної лабораторії є нагальною, проблематика досліджень та предмет розробки актуальні.Метою проекту є створення сучасної вітчизняної цифрової електронної лабораторії та відпрацювання рекомендацій по використанню у викладанні на її основі базового переліку науково-природничих та біомедичних дисциплін у ВНЗ I-IV рівнів акредитації при значному зменшенні витрат на закупку приладів, комп’ютерної техніки та навчального-методичного забезпечення. В роботі використані попередні дослідження НДІ Прикладної електроніки НТУУ «КПІ» в галузі МЕМС-технологій (micro-electro-mechanical) при створенні датчиків фізичних величин, виконано огляд технічних та методичних рішень, на яких базуються існуючі навчальні цифрові лабораторії та датчики, розроблені схемотехнічні рішення датчиків фізичних величин, проведено конструювання МЕМС – первинних перетворювачів, та пристроїв реєстрації інформації. Розроблені прикладні програми інтерфейсу пристроїв збору інформації та вбудованих мікроконтролерів датчиків. Сформульовані вихідні дані для розробки бездротового інтерфейсу датчиків та програмного забезпечення цифрової лабораторії.Таким чином, у даній роботі пропонується нова вітчизняна цифрова електронна лабораторія, що складається з конструкторської документації та дослідних зразків обладнання, програмного забезпечення та розробленого єдиного підходу до складання навчальних методик для цифрових лабораторій, проведення лабораторних практикумів з метою економії коштів під час створення нових лабораторних робіт із реєстрацією даних, обробки результатів вимірювань та оформленням результатів експерименту за допомогою комп’ютерної техніки.Цифрова електронна лабораторія складається із таких складових частин: набірного поля (НП); комплектів модулів (М) із стандартизованим вихідним інтерфейсом, з яких складається лабораторний макет для досліджування об’єкту (це – набір електронних елементів: резисторів, ємностей, котушок індуктивності, цифро-аналогових та аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП та АЦП відповідно)) та різноманітних датчиків фізичних величин; комп’ютерів студента (планшетного комп’ютера або спеціалізованого комп’ютера) з інтерфейсами для датчиків; багатовходових пристроїв збору даних та їх перетворення у вигляд, узгоджений з інтерфейсом комп’ютера (реєстратор інформації або Data Logger); комп’ютер викладача (або серверний комп’ютер із спеціалізованим програмним забезпеченням); пристрої зворотного зв’язку (актюатори), що керуються комп’ютером; трансивери для бездротового прийому та передачі інформації з НП.Таким чином, з’являється новий клас бездротових мереж малої дальності. Ці мережі мають ряд особливостей. Пристрої, що входять в ці мережі, мають невеликі розміри і живляться в основному від батарей. Ці мережі є Ad-Hoc мережами – високоспеціалізованими мережами з динамічною зміною кількісного складу мережі. У зв’язку з цим виникають завдання створення та функціонування даних мереж – організація додавання і видалення пристроїв, аутентифікація пристроїв, ефективна маршрутизація, безпека даних, що передаються, «живучість» мережі, продовження часу автономної роботи кінцевих пристроїв.Протокол ZigBee визначає характер роботи мережі датчиків. Пристрої утворюють ієрархічну мережу, яка може містити координатор, маршрутизатори і кінцеві пристрої. Коренем мережі являється координатор ZigBee. Маршрутизатори можуть враховувати ієрархію, можлива також оптимізація інформаційних потоків. Координатор ZigBee визначає мережу і встановлює для неї оптимальні параметри. Маршрутизатори ZigBee підключаються до мережі або через координатор ZigBee, або через інші маршрутизатори, які вже входять у мережу. Кінцеві пристрої можуть з’єднуватися з довільним маршрутизатором ZigBee або координатором ZigBee. По замовчуванню трафік повідомлень розповсюджується по вітках ієрархії. Якщо маршрутизатори мають відповідні можливості, вони можуть визначати оптимізовані маршрути до визначеної точки і зберігати їх для подальшого використання в таблицях маршрутизації.В основі будь-якого елементу для мережі ZigBee лежить трансивер. Активно розробляються різного роду трансивери та мікроконтролери, в які потім завантажується ряд керуючих програм (стек протоколів ZigBee). Так як розробки ведуться багатьма компаніями, то розглянемо та порівняємо новинки трансиверів тільки кількох виробників: СС2530 (Texas Instruments), AT86RF212 (Atmel), MRF24J40 (Microchip).Texas Instruments випускає широкий асортимент трансиверів. Основні з них: CC2480, СС2420, CC2430, CC2431, CC2520, CC2591. Всі вони відрізняються за характеристиками та якісними показниками. Новинка від TI – мікросхема СС2530, що підтримує стандарт IEEE 802.15.4, призначена для організації мереж стандарту ZigBee Pro, а також засобів дистанційного керування на базі ZigBee RF4CE і обладнання стандарту Smart Energy. ІС СС2530 об’єднує в одному кристалі РЧ-трансивер і мікроконтролер, ядро якого сумісне зі стандартним ядром 8051 і відрізняється від нього поліпшеною швидкодією. ІС випускається в чотирьох виконаннях CC2530F32/64/128/256, що розрізняються обсягом флеш-пам’яті – 32/64/128/256 Кбайт, відповідно. В усьому іншому всі ІС ідентичні: вони поставляються в мініатюрному RoHS-сумісному корпусі QFN40 розмірами 6×6 мм і мають однакові робочі характеристики. СС2530 являє собою істотно покращений варіант мікросхеми СС2430. З точки зору технічних параметрів і функціональних можливостей мікросхема СС2530 перевершує або не поступається CC2430. Однак через підвищену вихідну потужність (4,5 дБм) незначно виріс струм споживання (з 27 до 34 мА) при передачі. Крім того, ці мікросхеми мають різні корпуси і кількість виводів (рис. 1). Рис. 1. Трансивери СС2530, СС2430 та СС2520 фірми Texas Instruments AT86RF212 – малопотужний і низьковольтний РЧ-трансивер діапазону 800/900 МГц, який спеціально розроблений для недорогих IEEE 802.15.4 ZigBee-сумісних пристроїв, а також для ISM-пристроїв з підвищеними швидкостями передачі даних. Працюючи в діапазонах частот менше 1 ГГц, він підтримує передачу даних на малих швидкостях (20 і 40 Кбіт/с) за стандартом IEEE 802.15.4-2003, а також має опціональну можливість передачі на підвищених швидкостях (100 і 250 Кбіт/с) при використанні модуляції O-QPSK у відповідності зі стандартом IEEE 802.15.4-2006. Більше того, при використанні спеціальних високошвидкісних режимів, можлива передача на швидкості до 1000 Кбіт/с. AT86RF212 можна вважати функціональним блоком, який з’єднує антену з інтерфейсом SPI. Всі критичні для РЧ тракту компоненти, за винятком антени, кварцового резонатора і блокувальних конденсаторів, інтегровані в ІС. Для поліпшення загальносистемної енергоефективності та розвантаження керуючого мікроконтролера в ІС інтегровані прискорювачі мережевих протоколів (MAC) і AES- шифрування.Компанія Microchip Technology виробляє 8-, 16- і 32- розрядні мікроконтролери та цифрові сигнальні контролери, а також аналогові мікросхеми і мікросхеми Flash-пам’яті. На даний момент фірма випускає передавачі, приймачі та трансивери для реалізації рішень для IEEE 802.15.4/ZigBee, IEEE 802.11/Wi-Fi, а також субгігагерцового ISM-діапазону. Наявність у «портфелі» компанії PIC-мікроконтролерів, аналогових мікросхем і мікросхем пам’яті дозволяє їй запропонувати клієнтам комплексні рішення для бездротових рішень. MRF24J40 – однокристальний приймач, що відповідає стандарту IEEE 802.15.4 для бездротових рішень ISM-діапазону 2,405–2,48 ГГц. Цей трансивер містить фізичний (PHY) і MAC-функціонал. Разом з мікроспоживаючими PIC-мікроконтролерами і готовими стеками MiWi і ZigBee трансивер дозволяє реалізувати як прості (на базі стека MiWi), так і складніші (сертифіковані для роботи в мережах ZigBee) персональні бездротові мережі (Wireless Personal Area Network, WPAN) для портативних пристроїв з батарейним живленням. Наявність MAC-рівня допомагає зменшити навантаження на керуючий мікроконтролер і дозволяє використовувати недорогі 8-розрядні мікроконтролери для побудови радіомереж.Ряд компаній випускає завершені модулі ZigBee (рис. 2). Це невеликі плати (2÷5 кв.см.), на яких встановлено чіп трансивера, керуючий мікроконтролер і необхідні дискретні елементи. У керуючий мікроконтролер, у залежності від бажання і можливості виробника закладається або повний стек протоколів ZigBee, або інша програма, що реалізує можливість простого зв’язку між однотипними модулями. В останньому випадку модулі іменуються ZigBee-готовими (ZigBee-ready) або ZigBee-сумісними (ZigBee compliant).Всі модулі дуже прості в застосуванні – вони містять широко поширені інтерфейси (UART, SPI) і управляються за допомогою невеликого набору нескладних команд. Застосовуючи такі модулі, розробник позбавлений від роботи з високочастотними компонентами, так як на платі присутній ВЧ трансивер, вся необхідна «обв’язка» і антена. Модулі містять цифрові й аналогові входи, інтерфейс RS-232 і, в деяких випадках, вільну пам’ять для прикладного програмного забезпечення. Рис. 2. Модуль ZigBee із трансивером MRF24J40 компанії Microchip Для прикладу, компанія Jennic випускає лінійку ZigBee-сумісних радіомодулів, побудованих на низькоспоживаючому бездротовому мікроконтролері JN5121. Застосування радіомодуля значно полегшує процес розробки ZigBee-мережі, звільняючи розробника від необхідності конструювання високочастотної частини виробу. Використовуючи готовий радіомодуль, розробник отримує доступ до всіх аналогових і цифрових портів вводу-виводу чіпу JN5121, таймерам, послідовного порту і інших послідовних інтерфейсів. У серію входять модулі з керамічної антеною або SMA-коннектором з дальністю зв’язку до 200 метрів. Розмір модуля 18×30 мм. Версія модуля з підсилювачем потужності і підсилювачем вхідного сигналу має розмір 18×40 мм і забезпечує дальність зв’язку більше 1 км. Кожен модуль поставляється з вбудованим стеком протоколу рівня 802.15.4 MAC або ZigBee-стеком.За висновками експертів з аналізу ринку сьогодні одним з найперспективніших є ринок мікросистемних технологій, що сягнув 40 млрд. доларів станом на 2006 рік зі значними показниками росту. Самі мікросистемні технології (МСТ) почали розвиватися ще з середини ХХ ст. і, отримуючи щоразу нові поштовхи з боку нових винаходів, чергових удосконалень технологій, нових галузей науки та техніки, динамічно розвиваються і дедалі ширше застосовуються у широкому спектрі промислової продукції у всьому світі.Прилад МЕМС є об’єднанням електричних та механічних елементів в одну систему дуже мініатюрних розмірів (значення розмірів механічних елементів найчастіше лежать у мікронному діапазоні), і достатньо часто такий прилад містить мікрокомп’ютерну схему керування для здійснення запрограмованих дій у системі та обміну інформацією з іншими приладами та системами.Навіть з побіжного аналізу структури МЕМС зрозуміло, що сумарний технологічний процес є дуже складним і тривалим. Так, залежно від складності пристрою технологічний процес його виготовлення, навіть із застосуванням сучасних технологій, може тривати від кількох днів до кількох десятків днів. Попри саме виготовлення, доволі тривалими є перевірка та відбраковування. Часто виготовляється відразу партія однотипних пристроїв, причому вихід якісної продукції часто не перевищує 2 %.Для виготовлення сучасних МЕМС використовується широка гама матеріалів: різноманітні метали у чистому вигляді та у сплавах, неметали, мінеральні сполуки та органічні матеріали. Звичайно, намагаються використовувати якомога меншу кількість різнорідних матеріалів, щоби покращити технологічність МЕМС та знизити собівартість продукції. Тому розширення спектра матеріалів прийнятне лише за наявності специфічних вимог до елементів пристрою.Спектр наявних типів сенсорів в арсеналі конструктора значно ширший та різноманітніший, що зумовлено багатоплановим застосуванням МЕМС. Переважно використовуються ємнісні, п’єзоелектричні, тензорезистивні, терморезистивні, фотоелектричні сенсори, сенсори на ефекті Холла тощо. Розроблені авторами в НДІ Прикладної електроніки МЕМС-датчики, їх характеристики, маса та розміри наведені у табл. 1.Таблиця 1 №з/пМЕМС-датчикиТипи датчиківДіапазони вимірюваньГабарити, маса1.Відносного тиску, тензорезистивніДВТ-060ДВТ-1160,01–300 МПа∅3,5–36 мм,5–130 г2.Абсолютного тиску,тензорезистивніДАТ-0220,01–60 МПа∅16 мм,20–50 г3.Абсолютного тиску, ємнісніДАТЄ-0090,05–1 МПа5×5 мм4.Лінійного прискорення,тензорезистивніДЛП-077±(500–100 000) м/с224×24×8 мм,100 г5.Лінійного прискорення,ємнісніАЛЄ-049АЛЄ-050±(5,6–1200) м/с235×35×22 мм, 75 г6.Кутової швидкості,ємнісніДКШ-011100–1000 °/с

Неоднорідність стінок кишок спричинює нерівномірність структури електрозварного з'єднання та, відповідно, потребу у посиленому стисненні задля гомогенізації щільності та електропровідності. Але при цьому величина стиснення є близькою до руйнівної для стінки кишки, оскільки менші величини є неефективними. Мета: створити оптимальний засіб врівноваження та розподілу зусилля щодо стиснення тканини в моделі електрозварного міжкишкового анастомозу задля досягнення цим способом стабільності відпрацьовування алгоритму високочастотного зварювання стінок кишки. Матеріал та методи. Здійснили 348 досліджень програмованого подавання на тканину органокомплексу свині радіочастотної електричної напруги до 200 В з контрольованою зміною імпедансу після прикладення на електроди тиску від 2,0 Н/мм2 до 3,9 Н/мм2. Тканину складали вдвічі в прототипі інструменту, моделюючи міжкишковий анастомоз. Змінювали типи електродів: пласкі площею 247 мм2 (група 1); рельєфні 280 мм2 (група 2); пласкі 254 мм2 з обмежувачами їх зближення (група 3). Результати. В групі 1 ми спробували, з кроком 0,1 Н/мм2, підібрати величину тиску між електродами як точку рівноваги механічних та електричних властивостей. У 7,5% досліджень спостерігали недосягнення базових параметрів, у 42,5% — значне відхиленням швидкості зростання, у 7,5% — критичне зниження імпедансу. В групі 2 досліджували запобігання можливого зміщення електродів шляхом застосування різних конфігурацій рельєфу електродів. У цій серії досліджень зросла частота досягнення базових параметрів зниження імпедансу до 82,5%, але в наступній фазі раптове падіння спостерігали у 30% досліджень. Також у 32,5% проб відбувалися значні коливання імпедансу. В групі 3 досліджували обмеження зближення електродів на відстані від 0,03 мм до 0,3 мм. Застосування обмежувачів виявилося найефективнішим при співвідношенні висоти обмежувача до товщини тканин між електродами в моделі анастомозу як 1:40. Критичне падіння імпедансу спостерігали лише в 2,5% досліджень. Висновки. Зменшення тиску електродів на тканину посилює відхилення величини імпедансу від цільової. Застосування їхньої рельєфної форми підвищує електропровідність і покращує стартову частину електрозварного впливу, але посилює нерівномірність в його кінцевій частині через флуктуацію імпедансу. Застосування обмежувачів зближення електродів забезпечує повнотривале відпрацювання алгоритму електрозварного впливу за всіх досліджених величин оптимального та субкритичного стиснення. Обговорення та перспективи подальших досліджень. Отримані дані покликані слугувати основою технологічних рішень у створенні відповідних елементів робочої частини спеціалізованого інструменту для формування електрозварних анастомозів. Їх технологічне впровадження надасть можливість додатково наростити встановлені переваги електрозварного міжкишкового з'єднання над шовним. Цей технологічний засіб може також бути ефективним для підвищення ефективності зварювання інших біологічних тканин.

Згідно стратегії екологічного розвитку України до 2030 року для підвищення індекса екологічної ефективності (Environmental Performance Index, EPI) планується зменшення енергоємності ВВП з 0.286 кг (2020 рік) до 0,186 кг (2030 рік) умовного палива на один долар США. Оскільки одним із найбільш енергоємних галузей промисловості є енергетика, то така задача безпосередньо стосується цієї галузі. З точки зору екологічних проблем електричні станції взагалі та їх основні елементи повинні відповідати екологічним нормативам. Згідно виробленої електроенергії у 2020 році ТЕС України використали мінімум 5,9 млрд м3 води з якої кількість свіжої води складає близько 10-20%. Основна частина спожитої води ТЕС (близько 90%) використовується оборотними системами охолодження (ОСО) Таким чином, ТЕС потребує великої кількості водних ресурсів, використання яких у кінцевому результаті призводить до зміни природного водного балансу навколишнього середовища, гідрологічних і водно-хімічних режимів водотоків. Все це у свою чергу призводить до небажаних змін в локальних і в перспективі глобальних екосистемах. Метою даної роботи є разрахунок викидів оксиду вуглецю на прикладі ТЕС потужністю 2500 МВт і оцінка наслідків недостатньо ефективної роботи ОСО для паросилової частини ТЕС. Згідно розглянутої методики розраховано основні екологічні показники оксиду вуглецю для ТЕС, потужністю 2500 МВт, що використовує вугілля марки АСШ, які наведені у таблиці. Таким чином, валові викиди шкідливих речовин за рахунок недогріву води ОСО на 1⁰С складають 0,75 тис. т/рік. При цьому досліджувана умовна ТЕС за рік утворює стовп димових газів над містом Київ близько 47 метрів. Такий результат вказує на малу перспективність розвитку вугільної теплової енергетики і важливість розробки заходів покращення її ефективності.

В статті доведено, що Україна як Сторона Угоди про утворення Енергетичного співтовариства виконала свої зобов’язання щодо зниження валових викидів забруднюючих речовин (діоксиду сірки, оксидів азоту, твердих частинок) за 2018 і 2019 р. згідно Національного плану скорочення викидів забруднюючих речовин від великих спалювальних установок (НПСВ). Скорочення валових викидів забруднюючих речовин на рівні близько 50% від граничних обсягів стало наслідком економічної кризи та падіння виробітку електричної енергії в Україні і збільшення частки відновлювальних джерел енергії в паливному балансі об’єднаної енергосистеми України. Зниження валових викидів SОx, NОx та пилу набагато перевищує необхідну щорічну величину скорочення, але за умови збереження обсягів викидів на рівні 2018–2019 рр. на подальший період дії НПСВ Україна без спорудження нових газоочисних установок виконуватиме свої зобов’язання тільки до 2024 р. На сьогодні, тільки на Трипільській тепловій електростанції розпочато будівництво сіркоочисної установки. На жодній великій спалювальній установці не розпочато проектування азотоочисної установки. Така ситуаціє є наслідком відсутності механізму та не визначення джерел фінансування природоохоронних заходів в енергетичному секторі України. За 6,5 років, що залишилися до закінчення кінцевого терміну введення в експлуатацію установок сіркоочищення та пилоочищення (31.12.2028 р.), практично неможливо це реалізувати на енергоблоках, які включені до НПСВ. Враховуючи те, що введення в експлуатацію в Україні установок сірко- та азотоочищення не може розпочатися раніше 2025 р., а європейський досвід свідчить, що будівництво такої установки триває не менше 5 років, то для встановлення установок сірко- та азотоочищення на енергоблоках, що входять до НПСВ, потрібно не менше 14 років. Тому раціональною пропозицією є подовження строку закінчення НПСВ до кінця 2038 р.