Academic literature on the topic 'Генератор імпульсних струмів'

Актуальність теми дослідження. Імпульсні технології застосовуються в різноманітних технологічних процесах обробки матеріалів [1–3], наприклад, у зміцненні металевих поверхонь за допомогою імпульсного магнітного поля [4–7] або електричного струму для зміцнення поверхні за допомогою модифікування [8], а також у екологічних проектах [9]. Постановка проблеми. Для розробників технологічних процесів важливим є дотримання параметрів енергетичних показників імпульсного електричного струму. У процесі розроблення технологій вирішується питання суперечностей між можливостями технологічного обладнання та складністю виміру та дотримання необхідних параметрів. Тому для дослідників потрібні надійні системи виміру й розрахунку показників параметрів імпульсного електричного струму. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Публікації про автоматизовані системи для виміру й розрахунку енергетичних показників імпульсного електричного струму обмежені за обсягом і напрямками. Наявні підходи [10–12] до створення обладнання не пропонують комп’ютеризованих методів обліку й розрахунку показників параметрів імпульсного електричного струму. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Тому розробки автоматизованих систем вимірювання енергетичних показників імпульсного електричного струму для технологічних процесів актуальні. Постановка завдання. Метою роботи є розробка автоматизованої системи вимірювання та створення програмного забезпечення для автоматизованого виміру й розрахунку енергетичних показників імпульсів електричного струму. Завдання роботи передбачає: - розроблення керованого генератора імпульсів електричного струму; - розроблення програмного забезпечення для автоматизованого виміру і розрахунку параметрів енергетичних показників імпульсів електричного струму. Виклад основного матеріалу. Була розроблена автоматизована система вимірювання та розрахунку, створено програмний продукт для автоматизованого виміру енергетичних показників імпульсів електричного струму. Для цього розроблено схему автоматизованої системи, керований генератор імпульсів електричного струму і програмне забезпечення для автоматизованого виміру й розрахунку енергетичних показників імпульсів електричного струму. Висновки відповідно до статті. Була розроблена автоматизована система вимірювання й розрахунку, створено програмний продукт для автоматизованого виміру та розрахунку енергетичних показників імпульсів електричного струму.

Актуальність теми дослідження. Вирішення ряду таких актуальних проблем імпульсних напівпровідникових перетворювачів енергії (ІНПП) для бортових систем, що входять до складу рухомих платформ і безпілотних літальних апаратів (БПЛА), як підвищення точності стабілізації цільового параметру (кута, швидкості, напруги, струму), а також покращення динаміки систем автоматичного керування, масо-габаритних та теплових характеристик можливо шляхом розробки нових структур ІНПП та алгоритмів керування ними. Постановка проблеми. Зміна періоду та форми резонансної кривої (РК) напруги/струму в квазірезонансних імпульсних перетворювачах (КРІП) в залежності від імпедансу навантаження призводить до неузгодженості сигналу закриття силового транзисторного ключа (СТК) з моментом переходу РК через нульове значення, а отже, – до різкого зниження ККД системи. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Типові реалізації частотно-імпульсних модуляторів (ЧІМ) містять у своєму складі керований напругою генератор та одновібратор, а повністю керовані рішення виконують на основі реверсивних лічильників та керуючого автомату. В якості новітніх ланок ЧІМ для задач керування ІНПП вводяться спостерігачі імпедансу навантаження та модулятори, побудовані на кільцевих зсувних регістрах та лініях затримки. Швидкодія ЧІМ підвищується за рахунок каскадування та використання табличного синтезу сигналу. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Існуючі рішення не корегують тривалість імпульсу керування СТК для забезпечення його комутації при нульових значеннях напруги/струму, що нівелює можливість практичного втілення КРІП з широким діапазоном навантажень. Постановка завдання. Стаття присвячена розробці структури цифрового частотно-імпульсного модулятора з адаптивною корекцією тривалості імпульсу (ЦЧІМ-АКТІ) та метода автоматичного слідкування за РК з метою прогнозування її переходу через нуль. Викладення основного матеріалу. Запропонована схемотехнічна структура та алгоритм функціонування модулятора у складі блоків ЦЧІМ та АКТІ на основі декількох цифрових автоматів, набору лічильників та арифметико-логічних пристроїв. Пара зовнішніх гістерезисних компараторів детектує перехід резонансної кривої через порогові рівні, розміщені симетрично відносно нульового рівня. Висновки відповідно до статті. Створено новий завершений цифровий блок, який реалізований на основі програмованої логічної інтегрованої схеми (ПЛІС) з використанням мови VHDL. Введення цього блоку до складу стабілізатора напруги ланки постійного струму (ЛПС) на основі КРІП в електроприводі точного позиціювання рухомої платформи з безколекторним двигуном постійного струму (БДПС) дозволяє стабілізувати напругу ЛПС з точністю до 1%. Роздільна здатність за часом ширини імпульсу та паузи не перевищує 5нс.

Актуальність теми дослідження. З огляду на те, що за останні десятиліття кількість нещасних випадків, збоїв обладнання, у тому числі нещасних випадків на вертольотах, становило понад десять, актуальною науково-практичною задачею являється діагностика і прогнозування змін стану авіаційного генератора. Постановка проблеми. Основна мета цієї роботи – розробка нейронної мережі, яка буде враховувати основні технічні та експлуатаційні характеристики авіаційного генератора вертольота з метою діагностики і подальшого прогнозування його стану, скорочуючи час обчислень і збільшуючи рівень достовірності результатів. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проблема інформаційної діагностики авіаційної техніки описана в роботах, в яких застосовуються різні методи визначення несправностей авіаційної техніки. Використання нейронних мереж у вирішенні завдань управління динамічними системами вивчається вченими і дослідниками, робота яких демонструє високий потенціал об'єднання двох обчислювальних технологій – штучних нейронних мереж і генетичних алгоритмів для вирішення задач синтезу інтелектуальних систем керування. Виділення недосліджених частини загальної проблеми. Нині є безліч підходів до проблеми діагностики складних динамічних об'єктів, у тому числі авіаційного генератора вертольота, найбільш поширеним з яких є інформаційна діагностика, одним із методів якої є використання нейронних мереж. Використання нейронних мереж управління дозволяє істотно усунути математичні проблеми аналітичного синтезу та аналізу властивостей досліджуваного об'єкта. Це пояснюється тим, що якість процесів управління в нейронних системах багато в чому залежить від фундаментальних властивостей багатошарових нелінійних нейронних мереж, а не від аналітичних розрахованих оптимальних законів. Багатошарові нейронні мережі мають ряд переваг, що дозволяє їх використовувати в задачах управління динамічними об’єктами. Постановка завдання. Метою цієї роботи є створення нейронної мережі, яка буде враховувати основні технічні та експлуатаційні характеристики авіаційного генератора вертольота. Виклад основного матеріалу. При діагностуванні авіаційного генератора вертольота повинні враховуватися такі параметри: теплові параметри генератора, рівень шуму генератора, частота обертання генератора, опір ізоляції контурів ротора, струм зворотної послідовності, рівень вібрації генератора, биття валу генератора, відхилення напруги, коливання напруги, коефіцієнт несинусоїдальності кривої напруги, коефіцієнт n-й гармонійної складової напруги непарного (парного) порядку, коефіцієнти нульової послідовності, відхилення частоти імпульсної напруги. Водночас необхідно швидко обчислити вихідний стан генератора в поточному режимі роботи для даної функції. Найбільш оптимальним методом вирішення проблеми є використання нейронних мереж, що скоротить час обчислень, підвищить рівень надійності результатів. Висновки відповідно до статті. У статті виконано синтез нейрорегулятора прогнозу NN Prediction Controller для вирішення завдання автоматизації діагностики стану авіаційного генератора вертольота в реальних режимах роботи шляхом розробки моделі нейромережевої системи в Simulink програмного пакету MATLAB. Також встановлено, які параметри істотно впливають на якість регулювання та визначено оптимальні значення параметрів. Використання нейромережевої моделі для автоматизації діагностики стану авіаційного генератора вертольота забезпечило високу якість ідентифікації параметрів нейрорегулятора. Це дозволило вибрати оптимальні значення параметрів нейрорегулятора, що забезпечить високі динамічні характеристики системи діагностики стану авіаційного генератора вертольота.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена вдосконаленню електророзрядного обладнання, що використовується для обробки речовин сильно струмовим підводним іскровим розрядом. Проведено аналіз здобутих властивостей матеріалів та рідин в залежності від електричних параметрів розрядного кола, розмірів міжелектродного проміжку, конструкцій електрогідравлічних реакторів і тиску у реакторі. Запропоновані технологічні рекомендації щодо вдосконалення обладнання та процесів електрофізичного впливу на матеріали і рідкі середовища. В дисертації вдосконалено математичну модель щодо дослідження ранньої стадії розвитку іскрового каналу потужного іскрового розряду в парі води та у парогазовій оболонці. Вперше виявлено можливість швидкої (5–20 с) зміни окислювально-відновного потенціалу рідин в бік від'ємних значень з помірним підвищенням водневого показника. Проведено діагностику зміни фізико-хімічних властивостей води. Визначено склад та розміри частинок, що утворюються під час електричної ерозії електродів, запропоновано хімічну схему їх впливу на властивості води. Виявлено можливість подрібнення матеріалів, що моделюють відпрацьоване ядерне паливо, з метою вдосконалення методів його переробки. Оптимізовано параметри розрядного кола та реактора для подрібнення гумовотехнічних виробів у середовищі рідкого азоту. Доведено можливість обробки та зменшення розмірів зерен металів, що переплавляються в вакуумно-дугових пічках під впливом механіко-акустичних імпульсів, які утворюються високовольтними потужними підводними іскровими розрядами.
Thesis for the scientific degree of the candidate of engineering sciences by specialty 05.09.13 – Technology of Strong Electric and Magnetic Fields. – National Science Center "Kharkiv Institute of Physics and Technology", Ministry of education and science of Ukraine National Technical University "Kharkiv Politechnic University" Kharkiv, 2017. This thesis is devoted to the improvement of the electric discharge equipment that is used for the substance treatment by heavy-current underwater spark discharges. The properties of materials and liquids were analyzed as a function of the electric parameters of discharge circuit, in particular, the charging voltage, the capacitance and the spark gap size. The structures of electrohydraulic reactors that are used for the treatment of general mechanical rubber goods and materials that simulate in the first approximation the spent solid nuclear fuel were developed and modernized to improve the methods of fuel recycling. The liquid degassing intensification method was suggested to initiate underwater spark discharges in the electrohydraulic reactor under the evacuation. The electrode system was created to provide the ordered motion of a pulsating steam and gas cavity in the water space at a reduced pressure in the reactor. A structure of the electric discharge generator of elastic vibrations that allows us to have an influence on the metal melts in vacuum-arc furnaces has been developed. It has been proved that mechanical acoustic vibrations generated by spark discharges in the liquid have a positive effect on the distribution of admixtures in treated metals and a decrease in the size of crystal grains. Technological recommendations on the improvement of the processes of electrophysical impact on the materials and liquid media were given. A mathematical model used for the investigation of the progress of current conducting channel that short-closes the spark gap at an early stage of its development, in particular a process of the expansion of current conducting channel and steam-gas cavity was improved. An opportunity for a fast (5–20 s) change in the redox potential of the liquid to the side of negative values with a moderate increase in the pH value was revealed for the first time. It has been shown that a change in the redox potential depends on the input of total energy into the treated volume. We established that a change in the redox potential is related to the processes that occur inside the steam-gas cavity, in particular chemical transformations that occur in its volume and the formation of electric erosion products of the electrodes that result in the chemical changes in the composition of treated medium. The size and dimensions of the particles that are formed during the electric erosion of electrodes have been defined. The chemical diagram of their influence on water properties has been suggested. A degree of the change in the redox potential is related to a number of formed polydisperse particles. Nanosize particles (37 % of the total volume of particles) with an increased physical and chemical activity were revealed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена вдосконаленню електророзрядного обладнання, що використовується для обробки речовин сильно струмовим підводним іскровим розрядом. Проведено аналіз здобутих властивостей матеріалів та рідин в залежності від електричних параметрів розрядного кола, розмірів міжелектродного проміжку, конструкцій електрогідравлічних реакторів і тиску у реакторі. Запропоновані технологічні рекомендації щодо вдосконалення обладнання та процесів електрофізичного впливу на матеріали і рідкі середовища. В дисертації вдосконалено математичну модель щодо дослідження ранньої стадії розвитку іскрового каналу потужного іскрового розряду в парі води та у парогазовій оболонці. Вперше виявлено можливість швидкої (5–20 с) зміни окислювально-відновного потенціалу рідин в бік від'ємних значень з помірним підвищенням водневого показника. Проведено діагностику зміни фізико-хімічних властивостей води. Визначено склад та розміри частинок, що утворюються під час електричної ерозії електродів, запропоновано хімічну схему їх впливу на властивості води. Виявлено можливість подрібнення матеріалів, що моделюють відпрацьоване ядерне паливо, з метою вдосконалення методів його переробки. Оптимізовано параметри розрядного кола та реактора для подрібнення гумовотехнічних виробів у середовищі рідкого азоту. Доведено можливість обробки та зменшення розмірів зерен металів, що переплавляються в вакуумно-дугових пічках під впливом механіко-акустичних імпульсів, які утворюються високовольтними потужними підводними іскровими розрядами.
Thesis for the scientific degree of the candidate of engineering sciences by specialty 05.09.13 – Technology of Strong Electric and Magnetic Fields. – National Science Center "Kharkiv Institute of Physics and Technology", Ministry of education and science of Ukraine National Technical University "Kharkiv Politechnic University" Kharkiv, 2017. This thesis is devoted to the improvement of the electric discharge equipment that is used for the substance treatment by heavy-current underwater spark discharges. The properties of materials and liquids were analyzed as a function of the electric parameters of discharge circuit, in particular, the charging voltage, the capacitance and the spark gap size. The structures of electrohydraulic reactors that are used for the treatment of general mechanical rubber goods and materials that simulate in the first approximation the spent solid nuclear fuel were developed and modernized to improve the methods of fuel recycling. The liquid degassing intensification method was suggested to initiate underwater spark discharges in the electrohydraulic reactor under the evacuation. The electrode system was created to provide the ordered motion of a pulsating steam and gas cavity in the water space at a reduced pressure in the reactor. A structure of the electric discharge generator of elastic vibrations that allows us to have an influence on the metal melts in vacuum-arc furnaces has been developed. It has been proved that mechanical acoustic vibrations generated by spark discharges in the liquid have a positive effect on the distribution of admixtures in treated metals and a decrease in the size of crystal grains. Technological recommendations on the improvement of the processes of electrophysical impact on the materials and liquid media were given. A mathematical model used for the investigation of the progress of current conducting channel that short-closes the spark gap at an early stage of its development, in particular a process of the expansion of current conducting channel and steam-gas cavity was improved. An opportunity for a fast (5–20 s) change in the redox potential of the liquid to the side of negative values with a moderate increase in the pH value was revealed for the first time. It has been shown that a change in the redox potential depends on the input of total energy into the treated volume. We established that a change in the redox potential is related to the processes that occur inside the steam-gas cavity, in particular chemical transformations that occur in its volume and the formation of electric erosion products of the electrodes that result in the chemical changes in the composition of treated medium. The size and dimensions of the particles that are formed during the electric erosion of electrodes have been defined. The chemical diagram of their influence on water properties has been suggested. A degree of the change in the redox potential is related to a number of formed polydisperse particles. Nanosize particles (37 % of the total volume of particles) with an increased physical and chemical activity were revealed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата історичних наук за спеціальністю 07.00.07 – історія науки і техніки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2015. У дисертації комплексно досліджується створення та розвиток харківських наукових шкіл у галузі техніки та електрофізики високих напруг у 1930–2010 рр. В роботі визначені харківські наукові школи в цій галузі, а саме: наукова школа високовольтних прискорювачів в УФТІ, яку очолив академік АН УРСР А. К. Вальтер; наукова школа техніки високих напруг ХПІ, засновником якої став академік АН УРСР В. М. Хрущов; наукова школа магнітно-імпульсної обробки металів ХПІ, що була заснована проф. І. В. Білим. Проведено цілісний науково-історичний аналіз процесу виникнення технічних рішень в електрофізиці і створення установок високої напруги в провідних харківських наукових центрах. Розкрито процес формування складу наукових установ і лабораторій, внесок окремих вчених у розвиток техніки і електрофізики високих напруг в м. Харкові. Показана важливість та унікальність створених високовольтних установок, визначено передумови їх створення та досліджено застосування цих пристроїв у вітчизняній науці та промисловості.
The thesis for the competition of the academic degree of the candidate of the historical sciences, the speciality 07.00.07 – The history of science and technique. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2015. The thesis is devoted to the complex research of the establishment and the development of Kharkiv scientific schools in the field of the technique and the electrophysics of the high-voltages in 1930's – 2010's. In this work the Kharkiv scientific schools in this field were identified for the first time. They are: the scientific school of the high-voltage accelerators in the UFTI headed by academician of USSR A.K. Walter; the scientific school of the technique of high-voltages in the KhPI, the founder of which was the acacademician of the Academy of Sciences of USSR V. M. Khrushchev; the scientific school of magnetic-pulse treatment of metals in KhPI which was founded by professor I. V. Belii. A holistic scientific-historical analysis of the process of technical solutions in electrophysics and the creation of high-voltage installations in leading scientific centers of Kharkiv is carried out in this work. The importance and uniqueness of the high-voltage installations is shown here. The importance and the uniqueness of the high-voltage structures, the conditions of their creation usage in home industry and science are shown here.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата історичних наук за спеціальністю 07.00.07 – історія науки і техніки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2015. У дисертації комплексно досліджується створення та розвиток харківських наукових шкіл у галузі техніки та електрофізики високих напруг у 1930–2010 рр. В роботі визначені харківські наукові школи в цій галузі, а саме: наукова школа високовольтних прискорювачів в УФТІ, яку очолив академік АН УРСР А. К. Вальтер; наукова школа техніки високих напруг ХПІ, засновником якої став академік АН УРСР В. М. Хрущов; наукова школа магнітно-імпульсної обробки металів ХПІ, що була заснована проф. І. В. Білим. Проведено цілісний науково-історичний аналіз процесу виникнення технічних рішень в електрофізиці і створення установок високої напруги в провідних харківських наукових центрах. Розкрито процес формування складу наукових установ і лабораторій, внесок окремих вчених у розвиток техніки і електрофізики високих напруг в м. Харкові. Показана важливість та унікальність створених високовольтних установок, визначено передумови їх створення та досліджено застосування цих пристроїв у вітчизняній науці та промисловості.
The thesis for the competition of the academic degree of the candidate of the historical sciences, the speciality 07.00.07 – The history of science and technique. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2015. The thesis is devoted to the complex research of the establishment and the development of Kharkiv scientific schools in the field of the technique and the electrophysics of the high-voltages in 1930's – 2010's. In this work the Kharkiv scientific schools in this field were identified for the first time. They are: the scientific school of the high-voltage accelerators in the UFTI headed by academician of USSR A.K. Walter; the scientific school of the technique of high-voltages in the KhPI, the founder of which was the acacademician of the Academy of Sciences of USSR V. M. Khrushchev; the scientific school of magnetic-pulse treatment of metals in KhPI which was founded by professor I. V. Belii. A holistic scientific-historical analysis of the process of technical solutions in electrophysics and the creation of high-voltage installations in leading scientific centers of Kharkiv is carried out in this work. The importance and uniqueness of the high-voltage installations is shown here. The importance and the uniqueness of the high-voltage structures, the conditions of their creation usage in home industry and science are shown here.