Journal articles on the topic 'Мережі живлення'

Досліджено вплив окремих ділянок водопровідної мережі на надійність водопостачання в нормальних і аварійних умовах з врахуванням умов живлення та структури мережі. Представлені результати досліджень особливостей утворення та зміни площі зон недостатнього напору з урахуванням гідравлічних характеристик мережі. Визначені завдання, які має вирішувати система управління потокорозподілом на стадії проектування мереж. За результатами досліджень виконано оцінку умов водопостачання при утворенні зон недостатнього напору.

У статті розглядаються способи регулювання напруги в електричних мережах, засновані на зміні параметрів мережі, зміні реактивної потужності, використанні регулюємих силових трансформаторів, у яких можливо змінювати кількість витків їх обмоток та перерозподіляти магнітний потік й змінювати додаткові електрорушійні сили та кут їх вмикання. В електричній мережі можна здійснювати як централізоване (загальне), так і децентралізоване (місцеве) регулювання напруги. Загальне регулювання напруги здійснюється в центрах живлення і призводить до зміни напруги у всій електричної мережі і може бути використано для груп споживачів електричної енергії, що знаходяться в приблизно однакових умовах і мають збігаючись у часі графіки навантажень. Місцеве регулювання напруги використовується тоді, коли електрична мережа має багато ліній електропередачі, які мають значну довжину і істотно розрізняються графіками навантажень і режимів роботи споживачів електричної енергії. Як правило, місцеве регулювання напруги використовується у випадках забезпечення харчування електричною енергією споживачів першої категорії, до яких слід віднести споживачів військових об'єктів.

Побудова регульованого електропривода на базі асинхронної машини подвійного живлення є досить актуальною задачею, оскільки дозволяє управляти великими потоками електроенергії при високих енергетичних показниках. У таких відомих системах електропривода є досить складна система управління ними, оскільки передбачає використовування перетворювачів координат (прямі-зворотні) та наявність нелінійних зв’язків між каналами управління, це погіршує надійність таких систем. У роботі пропонується«пряме» векторне керування асинхронною машиною подвійного живлення без використання перетворювачів координат. Струми ротора запропоновано примусово формувати повністю керованим перетворювачем частоти, щоб зробити його активним та синфазним фазній е.р.с ротора. Перетворювач включається у роторне коло. Для схемної реалізації у якості перетворювачаобраний перетворювач частоти з ланкою постійної напруги з релейним керуванням. Вхідний випрямляч якого є активний випрямляч. Крім того перетворювач забезпечує електромагнітну сумісність з мережею живлення, та задовольняє вимогам, які зазначені в стандартах, на якість струму мережі. Представлена модель асинхронної машини подвійного живлення з традиційною системою керуванням з використанням перетворювачів координат «прямі-зворотні».Проведено порівняння математичної моделі при традиційному векторному керуванні та моделі з «прямим» векторним керуванням за допомогою Matlab. Отримані осцилограми роботи з запропонованим керуванням, вони демонструють наростання швидкості в машині подвійного живлення, при цьому струми з мережі синусоїдальні та співпадають за фазою зі своїми напругами, а пуск електропривода супроводжується віддачою енергії ротора через перетворювач до мережі.Результати показують, що електропривод формує раціональну динаміку без перерегулювання координат.

Розглянуті особливості проведення процесів ручного дугового зварювання в судновій мережі обмеженої потужності. Розглянуті дефекти зварювання, які викликані неналежним встановленням електричних умов початку процесу. Запропонований алгоритм роботи та складена принципова схема вхідного кола зварювального інвертора. Проведений зрівняльний аналіз зварювального інвертора, що живиться від суднової мережі з вико-ристанням цієї схеми і тим, що живиться від акумулятора

Сучасний регульований електропривод як постійного так і змінного струмів має у своєму складі перетворювачі, які є нелінійним, вони спотворюють криву вхідного струму, що є неприпустимим з точку зору якості електроенергії. Застосування силових активних фільтрів дозволяє формувати в мережі живлення струм синусоїдальної форми, при цьому не має потреби змінювати існуючу систему електропривода. Силовий активний фільтр під’єднаний до мережі та навантаження паралельно. Схема запропонованого фільтру складається з трифазного моста на повністю керованих транзисторах з зворотними діодами. На його виході конденсатор. Система керування вентилями фільтру релейна. У статті розглянуто систему керування активним фільтром незалежно від навантаження та принципи формування струму споживаного з мережі: регулювання за відхиленням, таке регулювання найбільш бажане в тих системах керування електроприводом в яких неможливо або важко технічно здійснювати вимірювання струму та напруги якірної обмотки двигунів постійного струму або статорної обмотки асинхронних двигунів; регулювання за збуренням, для більш точного регулювання, та комбіноване регулювання. За допомогою цифрового моделювання в програмі Matlab проведено дослідження принципів формування завдання на струм мережі живлення та виконаний аналіз струмів на вміст гармонік струму споживаного з мережі та струму споживаного нелінійним навантаженням. Отримані осцилограми підтверджують працездатність силового активного фільтру, струм споживаний з мережі синусоїдальний та синфазний напруги живлення. Гармонійний аналіз для різних значень потужності показав, що запропонований силовий активний фільтр гармонік забезпечує високу якість споживаного струму мережі, показники якості задовольняють умовам представлених у міжнародних стандартах на якість електроенергії (THD<5%).

Розглядається схема електроживлення електроприводу водяного насоса підвищувача тиску води системи внутрішнього протипожежного водопроводу від резервного джерела з акумуляторними батареями і автономними інверторами напруги, її математична модель та результати моделювання електромагнітних і електромеханічних процесів в двигуні під час пуску і роботи насоса у випадку відсутності основного електроживлення від мережі, що забезпечує використання внутрішнього протипожежного водопроводу при надзвичайних ситуаціях протягом розрахункового часу. Така резервна система може використовуватись також для підтримки неперервності технологічних процесів. Загальна математична модель електроприводу формувалась з математичних моделей окремих елементів схеми, які представлені багатополюсниками, а процеси в них описуються замкненою системою рівнянь, – диференційних, алгебраїчних та логічних. Розрахункову схему моделі електроприводу сформовано шляхом з’єднання між собою зовнішніх віток окремих елементів-багатополюсників, а саме: джерела живлення з акумуляторною батареєю, інверторів напруги(катодні та анодні вентильні групи), трансформаторів та асинхронного двигуна. Спосіб з’єднання між собою зовнішніх віток багатополюсників математично описується матрицями з’єднань, які складаються для кожного елемента за принципом: кількість рядків матриці рівна кількості незалежних вузлів схеми, а кількість стовпців рівна кількості зовнішніх віток елемента. Обчислення реалізовано мовою FORTRAN. Загальні підпрограми призначені для виконання математичних операцій над матрицями; чисельного інтегрування систем диференційних рівнянь методом Рунге-Кутта 2-го порядку; розв’язування систем алгебраїчних рівнянь методом Гауса; визначення моментів природного закривання вентилів. Отримано результати моделювання при прямому пуску асинхронного двигуна від мережі, встановлено струм статора; кутову швидкість обертання ротора та електромагнітний момент і момент навантаження. Результати обчислень підтверджені даними експериментальних досліджень, практично співпадають криві струму і напруги живлення асинхронного двигуна від мережі і автономного джерела з акумуляторною батареєю при пуску і роботі насоса, форма вихідної напруги джерела і тиску насоса, впродовж тривалої роботи електроприводу насоса.

Розглядаються технічні рішення з розробки інформаційно-керуючої системи турбінного цеху, яка, сумісно з раніше розробленої інформаційної системи котельного відділення, є складовою частиною системи керування теплової електростанції цукрового заводу. Система побудована як автоматизоване робоче місце (АРМ) оператора на базі комп’ютера, мережі мікропроцесорних контролерів та регуляторів, датчиків та виконавчих механізмів. Мережа мікропроцесорних контролерів та регуляторів реалізована на базі перетворювача MODBUS RTU – USB типу БПІ-52. АРМ включає також щит оператора для реалізації дистанційного режиму керування. На фронтальній стороні щита розташовані мікропроцесорні контролери, а також прилади, що показують, та органи дистанційного керування. На внутрішніх панелях щита розташована група клемно-блочних з’єднувачів та приладів системи живлення. Інформаційна система спроектована з використанням мікропроцесорних контролерів, приладів і SCADA українського виробництва. Імітаційне моделювання проводилося на спеціалізованому стенді із застосуванням промислових контролерів і програм. Результати досліджень застосовані для модернізації інформаційно-керуючої системи турбінного цеху цукрового заводу.

У статті проведено аналіз електромагнітних процесів в електричних колах з напівпровідниковими комутаторами. Створено математичну модель напівпровідникового перетворювача з чотиризонним регулюванням вихідної напруги для аналізу електромагнітних процесів у напівпровідникових перетворювачах з широтно-імпульсним регулюванням. Наведено графіки, що відображають електромагнітні процеси у електричних колах. Математична модель напівпровідникового перетворювача також використовується для дослідження перехідних процесів у напівпровідникових перетворювачах з активно-індуктивним навантаженням. Розвинуто метод багатопараметричнихфункцій, які входять до алгоритмічних рівнянь аналізу усталених і перехідних процесів у розгалужених електричних колах з напівпровідниковими комутаторами і реактивними елементами, в напрямку урахування особливостей використання фазних і лінійних напруг мережі електроживлення. Розроблено нову математичну модель усталених іперехідних процесів у електричних колах напівпровідникових перетворювачів модуляційного типу з багатоканальним зонним використанням фазних напруг трифазної мережі живлення без урахування втрат електроенергії у комутаторах для швидкої оцінки впливу параметрів навантаження на характеристики регульованих синусоїдних і постійних напруг. Результати цієї роботи можна використати для розвитку методу багатопараметричних модулюючих функцій для спрощення аналізу перехідних процесів у електричних колах без врахуванням втрат у ключових елементах. Бібл. 4, іл. 3

В останній час системи перетворення енергії вітру збільшують своє проникнення в електричні мережі в майже усі країни світу. Інтеграція енергії вітру в енергетичні системи спричиняє проблему з точки зору якості електроенергії. У статті розглянуто електричну систему у складі вітрогенераторних установок зі змінною швидкістю обертання ротора, щоб отримати максимальну потужність із вітру. Показано основні задачі керування вітрогенераторних установок то зони роботи вітряків. Приведено огляд перетворювачів частоти. Запропоновано перетворювач частоти (AC-DC-AC) з ланкою постійного струму. До його складу входять вхідний AC/DC перетворювач, система управління якого та регулятор швидкості генератора забезпечують оптимальну передачу енергії від вітрогенератора, і вихідний DC/AC перетворювача, виконаного на базі активного випрямляча. Між вхідним інвертором і активним випрямлячем знаходиться ланка постійної напруги (конденсатор). Система керування такого перетворювача релейна. Таке керування забезпечує з релейним керування, дозволяє забезпечити практично миттєву реакцію на відхилення від завдання. Точність відтворення (відстеження) сигналу завдання буде визначатися шириною петлі гістерезису релейних регуляторів. Таким чином забезпечується електромагнітна сумісність з мережею живлення. Представлено математичний опис електромагнітних процесів в активному випрямлячі та інверторі, які входять до складу перетворювача. За допомогою цифрового моделювання в програмі Matlab проведено дослідження режимів роботи (змінення напруги генератора, частоти струму генератора) та виконан аналіз струмів на вміст гармонік. Гармонійний аналіз показав, що запропонований перетворювач забезпечує хорошу якість споживаної енергії THD істотно менше 5% що задовольняє міжнародним стандартам на якість електроенергії.

Актуальність теми дослідження. Одним з альтернативних рішень питання другого незалежного джерела живлення електроспоживачів можуть бути використані джерела розосередженої генерації, розташованої на території підприємства, з метою електропостачання відповідальних електроприймачів у аварійних ситуаціях та в інших псевдоаварійних режимах роботи, з метою зменшення витрат за спожиту електроенергію та підвищення рівня надійності електропостачання. Водночас аналіз розподілу потоків споживання електроенергії свідчить, що велика частка електричної енергії припадає саме на локальні енергетичні об’єкти. Це обумовлює загалом актуальність ви-вчення питання особливостей прогнозування електроспоживання з мережі в умовах підприємств та актуальності застосування при цьому комбінованого підходу, особливо при впровадженні в структуру електропостачання цих підприємств розосередженої генерації. Постановка проблеми. Проблемою цієї роботи є питання підвищення енергоефективності гірничорудних підприємств. До того ж досвід показує, що попри недовантаження електричних потужностей, збитки від аварійних перерв енергозабезпечення з кожним роком зростають.Аналіз останніх досліджень і публікацій. У попередніх авторських дослідженнях було обґрунтовано необхідність оптимізації режимів роботи електричного обладнання гірничорудних підприємств у разі застосування розосередженої генерації. За критеріями економічності та ефективності передбачається формування ефективних режимів в умовах постійного зростання навантаження електроспоживачів та збільшення реальної складової спожитої електричної енергії (ЕЕ), згенерованої при використанні розосередженої генерації. Для досягнення максимального економічного ефекту при застосуванні розосередженої генерації в умовах гірничорудних підприємств, систем керування навантаженням та акумулюючого обладнання, особливо важливим є організація планування електроспоживання, оперативного й оптимального вибору режимів генерації електричної енергії, розосередженої генерації та оперативного керування режимами роботи енергетичного обладнання, яке використовується для забезпечення ефективного й безперебійного функціонування обладнання електроспоживачів гірничорудних підприємств, з метою здешевлення видобування залізорудної сировини, в умовах узгодження режимів роботи джерел генерації гірничорудних підприємств і зовнішньої електромережі.Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Враховуючи складність технологічного процесу та специфіку функціонування гірничих підприємств, актуальним науково-практичним завданням є розробка методу оптимізації режимів роботи енергетичного обладнання залізорудних підприємств при впровадженні в структуру електропостачання цих підприємств розосередженої генерації. Постановка завдання. Таким чином, актуальним науково-практичним завданням є синтез методу оптимізації режимів роботи енергетичного обладнання залізорудних підприємств при впровадженні в структуру їх електропостачання розосередженої генерації. Це дозволить ефективно впроваджувати джерела розосередженої генерації в структури електропостачання гірничорудних підприємств.Виклад основного матеріалу. Враховуючи те, що на підприємствах актуальним є впровадження в загальну структуру систем електроживлення розосередженої генерації, запропоновано впровадження відновлюваних джерел енергії. Між тим, що не менш важливо, досвід показує, що незважаючи на недовантаження електричних потужностей, збитки від аварійних перерв енергозабезпечення з кожним роком зростають. Кожний параметр загальної оптимізації вибору режимів роботи енергетичного обладнання гірничорудних підприємств має різний ступінь впливу. Тому для вироблення оптимальних режимів роботи джерел розосередженої генерації в умовах гірничорудних підприємств за критеріями економічності та ефективності, пропонуємо використати запропоновану цільову функцію. Висновки відповідно до статті. На гірничорудних підприємствах актуальним та можливим є впровадження в загальну структуру систем електроживлення розосередженої генерації на базі відновлюваних джерел енергії. Водночас з метою достатньо енергоефективного використання таких мініелектростанцій у структурах систем електроживлення необхідно ґрунтовно аналізувати питання, пов’язані з режимами роботи енергетичного обладнання цих підприємств. Запропонований метод дозволяє оптимізувати роботу енергетичного обладнання гірничорудних підприємств при впровадженні до структури їх електропостачання розосередженої генерації.

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

The article examines the species composition of macrophytes (higher aquatic plants) and ichthyofauna of Lake Martyshiv (waterbody of the Osokorky floodplain, eco-corridor of Kyiv). The features of the ecological distribution of higher aquatic plants within the lake Martyshiv are analyzed. The macrophytes are represented by typical limnophilous(lacustrine) complexes. The presence of various groups of macrophytes in the lake indicates a low level of anthropogenic load and is not so differentfrom the values characteristic of a surface water filesunder standard conditions. 22 species of higher aquatic plants have been registered. Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Typha angustifolia L. and Typha latifolia Lare the most common swamping indicator species. Among the studied plants, it should be noted Nuphar lutea (L.) Smith which is protected on the territory of Kyiv in accordance with the decision of the Kyiv Council of December 23, 2004 No. 880/2290. In the ichthyofauna of Lake Martyshiv, 30 species of fish that belong to 9 familieswere identified. In the structure of ichthyocenosis, phytophils (50%) and zoobenthophages (50%) were the dominant ecological groups in terms ofthe method of oviposition and the type of nutrition, respectively. According to the habitat in the reservoir, bottomfishand thicket-livingcategories prevailed (43.3 and 33.3%, respectively). Four species were found in the ichthyofauna of the lake (Rhodeus amarus (Bloch, 1782), Cobitis taenia (sl) Linnaeus, 1758, Misgurnus fossilis (Linnaeus, 1758), Aspius aspius Linnaeus, 1758), which are included to the listof Resolution of the 6thBerne Conventionthat wasadopted to create the Emerald Network. In addition, Carassius carassius Linnaeus, 1758, listed in the Red Book of Ukraine, as well as the elmLeuciscus idus Linnaeus, 1758, which was included in the new edition of the Red Book of Ukraine, were discovered.The research results illustrate preliminary data on the current distribution of species and biological diversity of aquatic ecosystems of the Osokorkyfloodplain. The presence of a number of ecological groups of macrophytes creates a number of biotopes that are important for the existence and reproduction of fish. Thepreservation of LakeMartyshiv in a lesstransformed state providesgroundsforthe creation of a landscape reserve of local importance.Key words:Lake Martyshiv, macrophytes, ichthyofauna, biodiversity, environmental transformation, habitat. У статті розглянуто видовий склад макрофітів (вищі водяні рослини) та іхтіофауни оз. Мартишів (водойма Осокорківської заплави, екокоридору м. Києва). Проаналізовано особливості екологічного розподілу вищих водяних рослин у межах оз. Мартишів. Макрофіти представлені типовими лімнофільними (озерними) комплексами. Наявність різних груп макрофітів у межах озера вказує на низький рівень антропогенного навантаження та мало відрізняється від значень, характерних для масиву поверхневих вод у референційних умовах.Відзначено 22 види вищих водяних рослин. Найпоширеніші види-індикатори процесів заболочення: Phragmitesaustralis(Cav.)Trin. exSteud., Typha angustifolia L. та Typha latifolia L. Серед досліджуваних рослин варто виокремити глечики жовті Nuphar lutea(L.) Smith,які натериторії Києва охороняються на підставі рішенняКиївської міської ради від 23.12.2004 року No880/2290.У складі іхтіофауни оз. Мартишів виявлено 30 видів риб, які належали до 9 родин. У структурі іхтіоценозу за домінуючими екологічними групами за способомвідкладання ікри та типом живлення були фітофіли (50%) та зообентофаги (50%) відповідно. За середовищем існування у водоймі домінували риби придонних та заростевих груп (43,3 та 33,3% відповідно). В іхтіофауні озера було виявлено 4 види (Rhodeus amarus (Bloch, 1782), Cobitis taenia (s.l.) Linnaeus, 1758, Misgurnus fossilis (Linnaeus, 1758), AspiusaspiusLinnaeus, 1758.), які включені до списку Резолюції 6 Бернської конвенції, прийнятої для створення Смарагдової мережі. Крім того, був виявлений CarassiuscarassiusLinnaeus, 1758., що включений до Червоної книги України, а також в’язь Leuciscus idus Linnaeus, 1758, якого буде внесено до нового видання Червоної книги України.Результати досліджень ілюструють попередні дані щодо сучасного розподілу видів та біологічного різноманіття водних екосистем Осокорківської заплави. Наявність низки екологічних груп макрофітів створює низку оселищ, важливих для існування та розмноження риб. Збереження оз. Мартишів у мало трансформованому стані дає підстави для створення ландшафтного заказника.Ключові слова:озеро Мартишів, макрофіти, іхтіофауна, біорізноманіття, трансформація середовища, середовище існування.

У статті розглянуто можливі місця розміщення накопичувачів енергії в системі енергозабезпечення метрополітену. Визначено, що основною перевагою застосування накопичувачів енергії в метрополітені є особливість експлуатації його рухомого складу. Обгрунтовано необхідність застосування накопичувачів на рухомому складі метрополітену, сформульовано переваги саме застосування бортових накопичувачів енергії. Сформульовано комплекс задач, які можливо вирішити в метрополітені, за рахунок впровадження бортових накопичувачів енергії. Описано основні маловивчені та актуальні задачі, які розв’язують вчені під час впровадження накопичувачів енергії на рухомому складі метрополітену, зокрема при створенні та модернізації рухомого складу метрополітену з бортовими накопичувачами енергії. Зʼясовано, що значна кількість існуючих досліджень направлено на функціонування бортових накопичувачів енергії у силовому колі рухомого складу. В цих дослідженнях розглянуто енергообмінні процеси між накопичувачем, елекроприводом та контактною мережею, за яких енергія рекуперативного гальмування використовується на тягу рухомого складу. Встановлено, що одним з маловивчених напрямків досліджень залишається використання енергії рекуперації з бортового накопичувача енергії на живлення споживачів власних потреб поїзда під час його експлуатації. Запропоновано в подальшому зосередити зусилля на дослідженні енергообмінних процесів, які виникають між бортовим накопичувачем, споживаючами власних потреб та контактною мережею.

Відомі ускладнення, що мають місце при запуску дизель генераторів, при низьких температурах, та незадовільному стані акумуляторів. З одного боку, ускладнення виникають за рахунок того, що при низьких температурах істотно збільшується момент опору на валу дизеля. Це обумовлено загуслим мастилом, зниженням температури в камері згорання. Як наслідок пускові оберти колінчатого валу збільшуються на 15-20%. З іншого боку, при низьких температурах заряджений акумулятор може втрачати до 60% своєї ємності. Обидва фактори об’єднуються і гарантований запуск дизель генератора не відбувається. Пропонується застосування пересувного пристрою, що здатен за 3-10 хв зарядити іоністор від мережі 220 В, та забезпечити живленням стартер дизель генератора. Перетворення електричної енергії відбувається без використання індуктивних елементів, що дало змогу істотно покращити його ваго габаритні показники. Найбільш ефективним пристрій стає при наявності декількох дизель генераторів. У випадку невдалого запуску, пристрій почергово доставляється до кожного дизель генератора, вихідними клемами приєднується безпосередньо до клем акумуляторів і виконується запуск. Перетоки енергії від іоністора до акумулятора, на цьому етапі не відбуваються, оскільки внутрішній опір іоністора та стартера, на порядок менші від опору акумулятора. По необхідності підзарядка пристрою виконується від малопотужної мережі 220В. Процеси пуску дизель генератора описуються системою диференційних рівнянь, що дає змогу отримати оптимальні співвідношення в залежності від типу дизель генератора. Отримані математичні залежності дозволяють оптимізувати процес пуску, шляхом використання магнітної енергії, що накопичується в індуктивних елементах стартера. Враховуючи малі значення внутрішнього опору стартера, акумулятора, іоністора та порівняно велику індуктивність стартера (якірна обмотка та обмотка збудження), можна досягти коливального процесу пуску. В такому разі, енергія накопичена в індуктивних елементах стартера на початковому етапі, буде додатково підтримувати його обертання. Подібна технологія пуску дозволить покращити ваго габаритні показники мобільного зарядного пристрою.

По мірі збільшення встановлених потужностей відновлюваних джерел енергії на основі сонячних та вітроелектростанцій – збільшується необхідність у резервних джерелах потужності. До серйозних недоліків відновлюваних джерел енергії, які обмежують їх широке застосування, відносяться невисока щільність енергетичних потоків і їх мінливість у часі. Особливо цей фактор впливає на виробництво електроенергії вітро– і фото електростанціями: графік виробництва енергії має імовірнісний характер. Джерелом маневрової потужності може бути гідроакумулювальна електростанція. Гідроакумулювальні електростанції за досить тривалий час зарекомендували себе як відносно прості і надійні станції, що володіють максимальними маневреними можливостями – швидким набором та скиданням навантаження, великим діапазоном регулювання. Розроблена імітаційна модель гідроакумулювальної електростанції при живленні асинхронного двигуна відцентрового насосу від вітротурбіни з асинхронним генератором. За основу взята відома модель вітротурбіна з асинхронним генератором в складі вітродизельної системи в ізольованій електричній мережі, яка була доповнена асинхронним двигуном, перемикачами, відцентровим насосом, з'єднувальними трубопроводами, резервуарами, сенсорами і приладами для відображення необхідних характеристик. Модель реалізована у сучасному математичному пакеті MATLAB. Визначено основні переваги і недоліки асинхронного генератора. За допомогою створеної моделі були проведені теоретичні дослідження роботи вітротурбіни з асинхронним генератором при застосуванні стохастичної складової швидкості вітру. При цьому було проаналізовано вплив стохастичної складової швидкості вітру на вихідні параметри асинхронного генератора, такі як, швидкість, частота, напруга, струм. Також були проведені дослідження асинхронного двигуна з навантаженням від відцентрового насосу в динамічних і квазістатичних режимах роботи. Бібл. 25, рис. 6.

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.

Однією з головних проблем, що виникають при підготовці спеціалістів в сфері інформаційних технологій, є швидке застаріння навчальної літератури (інколи навіть на момент видання), що, поряд з її високою вартістю, унеможливлює забезпечення студентів необхідною літературою традиційними способами (бібліотека).Для розв’язання цієї проблеми останні роки застосовується декілька способів. Перш за все, це постійне перевидання щорічно (щосеместрово) оновлюваних методичних вказівок з метою забезпечення бібліотеки та бажаючих студентів. На жаль, малий наклад зумовлює високу собівартість таких видань, і робить нерентабельних друк довідникової літератури великого обсягу.Доступність літератури в електронному варіанті в інтранет-мережі навчального закладу (через програмне забезпечення електронних бібліотек або в якості частини системи дистанційного навчання) дозволяє забезпечити студентів літературою на заняттях в комп’ютерному класі та під час самостійної роботи. На жаль, за межами комп’ютерного класу ця література є недоступною.Незважаючи на те, що в підготовці ІТ-фахівців лабораторні заняття в комп’ютерному класі займають значний навчальний час, залишається чимала частина лекційних та практичних заняттях, не забезпечених літературою – в друкованому варіанті внаслідок її високої вартості, в електронному – через недоступність на таких заняттях комп’ютерів.Для розв’язання проблеми забезпечення літературою ми пропонуємо застосувати новий клас пристроїв, що з’явилися в останні роки – пристроїв для читання електронних книжок. Термін «електронна книга» походить від англійського словосполучення “Electronic Book” та скорочено позначається як eBook чи e-Book. Електронна книга є лише носієм інформації, тому традиційно складається з двох понять – носій та вміст. Носієм є електронний пристрій, який може бути пристосованим (наприклад, телефон, чиєю основною функцією є дзвонити) чи спеціалізованим. Вміст іноді називають «контентом» – це будь-яка форма зберігання інформації, наприклад текст, відео, аудіо та інші електронні форми. Найчастіше в якості вмісту електронної книги застосовується текст з ілюстраціями, як і в традиційній книзі. Перші такі пристрої – Rocket Ebook та Softbook – були випущені наприкінці 1998 року. На жаль, через кілька років їх фірма-виробник Gemstar зосередилися на інших класах пристроїв, тому к 2004–2005 рр. у створенні та виробництві пристроїв для читання утворився вакуум – великі компанії-виробники переорієнтували сферу своїх інтересів на КПК та смартфони. Сьогодні ринок знову переживає зліт – з’явилися екрани за технологією «рідких чорнил», e-Ink, і одразу 3 пристрої на цій технології виходять у продаж (табл. 1). Перспектив розвитку у електронних книг чимало. При виборі пристрою для освітніх задач необхідно враховувати наступні параметри: 1. Розміри та тип екрану – роздільна здатність повинна бути достатньо великою, щоб відображати дрібні деталі та не спотворювати шрифт при масштабуванні. 2. Наявність антиблікового покриття, великий кут зору, можливість регулювання контрастності та яскравості, колір фону.3. Тачскрин – сенсорний екран, що дозволяє мінімізувати кількість кнопок на пристрої, підвищуючи ергономічність. Сенсорний екран дозволяє використовувати словник для читання книжок нерідною мовою чи виділяти частини текста для конспектування. 4. Вага та габарити. 5. Локалізація (наявність кириличних шрифтів), формати (txt, html, pdf, djvu) та конвертація (з найпоширених програмних середовищ).Починаючи з 2006/2007 н.р., на технологічного факультеті Криворізького інституту КУЕІТУ проходить апробацію вітчизняна розробка – Lbook, рекомендована АПН України до використання у середній та вищій освіті. Табл. 1. Пристрої за екраном за технологією e-Ink Пристрій Sony Librie Lbook (Jinke) V8 iRex eBook Reader ВиробникSonyMUK LtdIrex Technologies Розміри екрану92х123 мм92х123 мм150х182 мм Тачскринвідсутній додатковий LCD 254*96 основний екранКарта пам’ятіMS (до 1 Гб)SD (до 1 Гб)SD (до 1 Гб)Закладки5 на книгу3 на одну книгу ФорматиBBeB, djvutxt, html, wolftxt, html, pdfГабарити134х194х14 мм134х194х14 мм200х230х17 ммВага240 г.317 г.450 г.Локалізаціянітакні Тип живлення2 батар. AAALi-Ion 680 mAh (Nokia BL-4C)Li-Ion 680 mAh Завантаж. книгчерез USBчерез SDчерез Wi-FiІнтернетвідсутнійвідсутнійчерез Wi-FiАудіоmp3mp3mp3

Розглядаються технічні рішення з модернізації структури комплексу технічних засобів керуючої системи випарної станції цукрового заводу. Система керування побудована як автоматизоване робоче місце (АРМ) оператора на базі комп’ютера, мережі мікропроцесорних контролерів та регуляторів, датчиків та виконавчих механізмів. Мережа мікропроцесорних контролерів та регуляторів реалізована на базі перетворювача MODBUS RTU – USBтипу БПІ-452. АРМ включає також щит оператора для реалізації дистанційного режиму керування. Фронтальна сторона щита складається з двох панелей, де розташовані мікропроцесорні контролери та регулятори, а також прилади, що показують, та органи дистанційного керування (задавачі). На внутрішніх панелях щита розташована група мікропроцесорних регуляторів та приладів системи живлення. Система керування спроектована з використанням мікропроцесорних контролерів, приладів і програм Українського виробництва, датчиків та виконавчих механізмів імпортного виробництва. Імітаційне моделювання проводилося на спеціалізованому стенді із застосуванням промислових контролерів і програм. Результати досліджень застосовані для модернізації керуючої системи цукрового заводу.