Добірка наукової літератури з теми "Перетворювач імпульсний"

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

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.

У статті запропонований імпульсно-фазовий спосіб регулювання напруги в електротехнічних пристроях. Запропонована синхронна система імпульсно-фазового керування з вертикальним керуванням дає змогу підвищити швидкодію при регулюванні напруги в електротехнічних пристроях та формувати необхідні кути керування тиристорами. Запропонований генератор пилкоподібної напруги як опорної щодо формування імпульсів дає змогу добитися лінійності регулювальних характеристик вентильних перетворювачів.

Виконано аналіз рівня пульсацій напруги на вході системи управління квазірезонансним імпульсним перетворювачем що перемикається при нульовому струмі (КРІП-ПНС). Він регулює напругу на вході автономного інвертора напруги (АІН) в системі електроприводу безпілотного літального апарату (БпЛА). Отримано співвідношення між постійною інтегрування регулятора контура струму та нескомпенсованою постійною, при якому пульсації на вході системи управління КРІП-ПНС мінімальні. З умові налагодження регулятора контура струму на процес кінцевой тривалості встановлено оптимальне значення цього співвідношення.

В цій статті розглядаються пристрої які здійснюють обробку аналогових сигналів в цифровому вигляді – мікроконвертори. В таких пристроях вхідний аналоговий сигнал спочатку надходить на аналого-цифровий перетворювач після цього на мікроконтролер в цифровому вигляді, мікроконтролер здійснює обробку значень відповідно до програми і передає дані на цифро-аналоговий перетворювач який відтворює оброблений аналоговий сигнал. Таким чином, сигнал, пройшовши “наскрізно”, зазнає обробки. Проведено огляд пристроїв високої швидкодії та розроблено ряд програмно-схемотехнічних реалізацій для конструювання мікро-конверторів в сучасних інформаційно-телекомунікаційних системах. Проведено огляд та аналіз мікроконтролерів їхньої архітектури, периферії, характеристик. Ці параметри розглядались у контексті їхнього використання для обробки сигналів у складі мікроконверторів. Наведені способи реалізації аналого-цифрового перетворення за допомогою вбудованої периферії мікроконтролерів, зовнішніх пристроїв аналого-цифрового перетворення. Також описаний процес аналого-цифрового перетворення послідовного наближення. Наведено спосіб цифро-аналогового перетворення за допомогою широтно-імпульсної модуляції від мікроконтролера та з використанням фільтра Батерворта другого порядку. Проведено якісний аналіз операцій обробки аналогових сигналів у цифровому вигляді за допомогою мікроконтролера.

У роботі розглядається один з можливих підходів до побудови збудника привідної радіостанції у складі цифрового синтезатора частот діапазону високих частот і перетворювача частот синтезатора у діапазон робочих частот радіостанції. Запропонована оптимальна схема побудови синтезатора частот на основі фазового автоматичного підстроювання частоти генератора, що управляється напругою, під частоту кварцового опорного генератора. Обґрунтовуються алгоритм отримання дробово-змінного коефіцієнту ділення частоти і схема побудови імпульсно-фазового детектора в кільці фазового автоматичного підстроювання частоти генератора, що управляється напругою.

Світлодіодні джерела світла, завойовують все більшу популярність на ринку, завдяки своїм економічним та експлуатаційним характеристикам. В ході досліджень [18] було виявлено що оптимальний термін служби світлодіодних джерел освітлення сягає 25 000 год., що в рази більше мінімально визначеного законодавством ЄС – 6 000 год. Згідно даних міжнародного стандарту енергоефективності споживчих товарів «Energy Star» [15], світлодіодна лампа потужністю 9W обходиться покупцеві в 1,26 дол/рік, тоді як галогенна лампа потужністю 43 Вт з аналогічним світловим потоком обходиться в 6,02 дол/рік. Згідно статистики одного з найбільших на сьогодні виробників світлодіодних ламп та світильників, компанії «Philips», у 2016 році було продано в два рази більше світлодіодних ламп ніж минулого. Такі темпи розвитку можуть вражати, особливо враховуючи пропорційне зниження ціни на світлодіодні лампи. Оскільки світлодіодні джерела світла сьогодні розповсюджується з такими високими темпами, то відповідно постає питання їх ефективного та якісного живлення. Старі схеми живлення у вигляді трансформаторних “лінійних” блоків живлення вже мало підходять для таких цілей, причиною є їх ціна, габарити та неефективність регулювання. Як наслідок, набирають популярності альтернативні, імпульсні трансформаторні та безтрансформаторні блоки живлення. Імпульсне живлення світлодіодних джерел світла є однією з найбільш ефективних на сьогодні систем живлення, що робить його цікавим та перспективним предметом для наукових досліджень.
У цій кваліфікаційні роботі магістра було проведено аналіз проблем що виникають при імпульсному живлені напівпровідникових джерел світла. Освітлено проблему недосконалості ємнісних компонентів імпульсних перетворювачів, що входять до складу таких джерел живлення. Проведено дослідження максимальної частоти імпульсів живлення світлодіодних джерел, що дозволило запропонувати якісну заміну електролітичним конденсаторам. Також, запропоновано схему імпульсного блоку живлення світлодіодних ламп, та наведено приклад його розрахунку.
In this qualifying work of the master the analysis of the problems arising at pulse power supply of semiconductor light sources was carried out. The problem of imperfection of capacitive components of pulse converters that are part of such power supplies is highlighted. A study of the maximum frequency of power supply pulses of LED sources, which allowed to offer a quality replacement for electrolytic capacitors. Also, the scheme of the switching power supply of LED lamps is offered, and the example of its calculation is given.
ВСТУП...6 1. АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ...8 1.1 Будова та принцип дії світлодіодів...8 1.2 Технічні характеристики та підключення світлодіодів...10 1.3 Проблеми лінійного регулювання яскравості...12 1.4 Широтно–імпульсна модуляція...13 1.5 Принцип роботи імпульсних джерел живлення...17 1.6 Висновки до розділу...19 2. НАУКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ...20 2.1 Проблема оптимальної частоти імпульсів...20 2.2 Постановка першого експерименту...20 2.3 Результати досліджень та їх обговорення...21 2.4 Постановка другого експерименту...26 2.5 Електричні характеристики світлодіодного кола при імпульсному живленні...27 2.6 Висновки до розділу...32 3. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ...33 3.1 Визначення завдання до проектування...33 3.2 Вибір топології імпульсного перетворювача...33 3.3 Вибір та розрахунок ШІМ контролера...36 3.4 Розрахунок трансформатора...41 3.5 Вибір транзисторного ключа...48 3.6 Розрахунок мережевого фільтру радіоперешкод...50 3.7 Вибір пасивних елементів...55 3.8 Висновки до розділу...58 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ...59 4.1. Значення освітлення для життя і здоров’я людини...59 4.2. Штучне освітлення. Нормування штучного освітлення...59 4.3. Основні відомості з електробезпеки...63 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ...69 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ...70

Дисертація присвячена розробці теоретичних і практичних засад побудови системи гарантованого електроживлення на базі фільтро-компенсуючого перетворювача. В роботі розроблено математичні моделі та виведено аналітичні вирази, які дозволяють визначити основні параметри силової частини фільтро-компенсуючого перетворювача, а також законів його керування, при функціонуванні з системою заряду акумулятора. Запропонована система електроживлення на базі фільтро-компенсуючого перетворювача здатна виконувати як функцію джерела безперебійного живлення, так і компенсатора реактивної потужності. З використанням методу розрахунку системи за середніми значеннями струмів та напруг при врахуванні відношення між енергіями навантаження та заряду акумулятора розраховані параметри реактивних елементів та величини задавальних струмів та напруг, необхідних для забезпечення ефективної роботи системи. Спрощені методи розрахунку напруги конденсатора фільтро-компенсуючого перетворювача з використанням регулювальних характеристик та балансу енергій, а також амплітуди вхідного струму дозволяють значно знизити затримку мікропроцесорної системи керування при обчисленні керуючих впливів. Використовуючи метод заряду акумулятора імпульсним асиметричним струмом, забезпечується подовження терміну служби батарей. В системі гарантованого електроживлення на базі фільтро-компенсуючого перетворювача необхідно враховувати збільшення ємності накопичувального конденсатора. Основні теоретичні викладки роботи підтверджуються результатами комп’ютерного моделювання.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.01 - електричні машини і апарати. - Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м . Харків, 2003. Дисертація присвячена проблемі створення електромеханічних імпульсних перетворю вачів індукційного типу з кріорезистивними обмотками, що охолоджуються рідким азотом. Розроблена методика розрахунку кріогенних ЕІПІТ, яка враховує комплекс взаємопов’язаних електричних, магнітних, теплових та механічних процесів з урахуванням нелінійності основ-них параметрів. Визначені основні закономірності функціонування силових та енергетичних ЕІПІТ, що забезпечують лінійний рух якоря при збудженні від ємнісного накопичувача та джерела постійної напруги. Запропоновані структурно геометричний, схемний і конструктив-ний підходи удосконалення одно- та багатосекційних ЕІПІП з обґрунтуванням їх параметрів. Отримано експериментальні дані, які підтверджують достовірність прийнятих математичних моделей і технічних рішень. Основні результати досліджень використані при виконанні 7 держбюджетних і хоздоговірних науково-дослідних робіт, у науково-виробничих фірмах та в навчальному процесі.
Thesis for a Doctor's degree in Engineering Sciences by specialty 05.09.01 – Electrical Machines and Apparatus. – National Technical University “Kharkov Polytechnic Institute”, Kharkov, 2003. The dissertation deals with designing electromechanical impulse induction converters (EIIC) with liquid-nitrogen-cooled cryoresistive windings. On the basis of generalization of accumulated data in impulse electromechanics, a technique for designing cryogenic EIICs has been developed which takes into account interrelated electrical, magnetic, thermal, and mechanical complex processes with nonlinear critical parameters. The basic mechanisms of power and energy EIIC functioning which result in linear motion of the armature when the converter is excited from a capacitive accumulator or a constant-voltage source have been revealed. Structure-geometry, circuit, and design approaches for perfecting single- and multi-stage EIICs with valid parameters have been suggested. Experimental data have been obtained to validate developed mathematical models and engineering solutions. The main research results have been utilized and implemented at execution of seven state and commercial research projects, in research enterprises, and for students’ training.

Проведено огляд відомих схемотехнічних рішень кожного блоку імпульсного джерела живлення, а також порівнювалися їх параметри між собою. У підсумку, для дослідження було обрано діодний міст з С-фільтром, як найпоширеніше схемотехнічне рішення. В якості інверторів були обрані ІППН-1 і ІППН-2. Схемотехнічні рішення що до поліпшення характеристик імпульсних джерел живлення є послідовний розряд конденсаторів у вхідному блоці. Дане рішення дозволяє зменшити пульсації вихідної напруги фільтра, що згладжується, при цьому загальна ємність фільтра залишається попередньою. Можна зробити і зворотній висновок, що при однаковій амплітуді пульсацій звичайного С-фільтра і фільтра з почерговим розрядом конденсатора у останнього буде менша загальна ємність. Ще одним схемотехническим рішенням є відсутність фільтруючого конденсатора на вході. Дане рішення підходить тільки для потужних низькочастотних джерел живлення.
В кваліфікаційній роботі було проведено огляд відомих схемотехнічних рішень різних типів блоків імпульсного живлення, а також порівнювалися їх параметри між собою. У підсумку, для дослідження було обрано діодний міст з С-фільтром, як найпоширеніше схемотехнічне рішення. В якості інверторів були обрані імпульсний перетворювач постійної напруги(ІППН)-1 і імпульсний підвищуючий перетворювача напруги (ІППН)-2. Було представлено схемотехнічні рішення що до поліпшення характеристик імпульсних джерел живлення, а саме послідовний розряд конденсаторів у вхідному блоці.
A review of well-known schematic decisions of various types of blocks of pulse power, and also compared their parameters. As a result, a diode bridge with a filter as the most common schematic decision was chosen. As an inverter, a pulsed converter of a constant voltage (IPPN) -1 and a pulse increasing voltage converter (IPPN) -2 were selected. The schematic decisions are presented to improve the characteristics of pulsed power sources, namely the sequential discharge of capacitors in the input block.
Реферат 3 Вступ 6 1 Аналітичний розділ 8 1.1 Однофазний фільтр мережі 9 1.2 Аналіз випрямлячів зміної напруги 10 1.2.1 Однополуперіодний випрямляч зміної напруги 10 1.2.2 Двухполуперіодний трансформаторний випрямляч з середньою точкою 11 1.2.3 Двухполуперіодний (Мостовий) випрямляч 13 1.2.4 Випрямляч з подвоєнням напруги 13 1.3 Аналіз згладжуючих фільтрів 14 1.3.1 C-фільтр 15 1.3.2 RC-фільтр 16 1.3.3 L-фільтр 16 1.3.4 LC-фільтр 17 1.4 Аналіз схем автогенераторів 18 1.4.1 Імпульсний перетворювач постійної напруги(ІППН)-1 18 1.4.2 Імпульсний підвищуючий перетворювача напруги (ІППН)-2 19 1.5 Аналіз трансформаторних схем імпульсних джерел живлення 20 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 25 2.1 Варіанти схем почергового розряду конденсаторів в С-фільтрі 25 2.1.1 Стандартна робота С - фільтра 28 2.2 Послідовний розряд конденсаторів Cs і С1 без затримки розряду конденсатор Cs 31 2.3 Послідовний розряд конденсаторів Cs, С1 і С2 без затримки розряду конденсатора Сs 37 2.4 Знаходження межі мінімального рівня напруги в почерговому розряді конденсаторів без затримки розряду конденсатора Сs 42 2.5 Розряд конденсатора С1 з затримкою розряду першого конденсатора 45 2.6 Висновок до розділу 49 3 РОЗРАХУНКОВИЙ РОЗДІЛ 53 3.1 Порівняння напівпровідникових ключів старого і нового зразка при роботі схеми імпульсного джерела живлення 53 3.1.1 Робота схеми при амплітуді струму дроселя рівною 0,5 А 57 3.1.2 Робота схеми при амплітуді струму дроселя рівної 0,2 А 60 3.2 Порівняння діодів старого і нового зразка в роботі схеми імпульсного джерела живлення 63 3.2.1 Робота схеми при амплітуді струму дроселя рівній 0,5 А 65 3.2.2 Робота схеми при амплітуді струму дроселя рівній 0,2 А 68 3.3 Висновок до розділу 70 4 Безпека життєдіяльності та основи охорони праці 72 4.1 Підвищення стійкості функціонування організації в надзвичайних ситуаціях 73 4.2 Заходи з електробезпеки 75 4.3 Заходи протипожежної безпеки 76 Загальні висновки 78 Перелік посилань 80

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.01 "Електричні машини й апарати" (14 – Електрична інженерія) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2020 р. Дисертаційна робота присвячена удосконаленню лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів за рахунок мультиякірних конфігурацій. Для досягнення цієї мети були поставлені задачі: – провести аналіз конструкцій та сфер використання лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів індукційного, електродинамічного і електромагнітного типів в якості ударно-силових та прискорювальних пристроїв; – реалізувати в програмному середовищі COMSOL Multiphysics математичну модель лінійного імпульсного електромеханічного перетворювача мультиякірної конфігурації, яка враховує взаємопов’язані електричні, магнітні, механічні і теплові процеси та нелінійні магнітні і теплофізичні залежності; – провести аналіз електромеханічних характеристик лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів мультиякірних конфігурацій та за допомогою комплексного критерію оцінити їх ефективність; – встановити вплив форми струму збудження на ефективність лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів мультиякірних конфігурацій; – провести експериментальні дослідження лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів, запропонувати та випробувати моделі електромагнітної катапульти для безпілотного літального апарату, магнітно-імпульсного пресу для керамічних порошкових матеріалів, електромеханічного пристрою для скидання ожеледних та снігових відкладень з проводу лінії електропередачі та пристрою для знищення інформації на SSD накопичувачі. Об’єкт дослідження – електромеханічні процеси та показники лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів мультиякірних конфігурацій. Предмет дослідження – лінійні імпульсні електромеханічні перетворювачі мультиякірних конфігурацій силового та швидкісного призначення. Методи дослідження. При розв’язанні поставлених задач використовувалось математичне моделювання електромагнітних, механічних та теплофізичних процесів в лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачах імпульсної дії для проведення аналізу електромеханічних характеристик та встановлення впливу форми струму збудження на ефективність перетворювачів. Експериментальні дослідження лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів мультиякірної конфігурації проводились на експериментальних стендах, що дозволило випробувати моделі пристроїв. В роботі отримані такі наукові результати: – отримала подальший розвиток класифікація лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів мультиякірних конфігурацій, які включають феромагнітний, котушковий та суцільний електропровідний якоря; – удосконалено математичну модель лінійного імпульсного електромеханічного перетворювача за рахунок включення феромагнітного, котушкового та суцільного електропровідного якорів, які взаємодіють з рухомим якорем. Математична модель, яка реалізована в програмному середовищі COMSOL Multiphysics, містить взаємопов’язані електричні, магнітні, механічні та теплові процеси і враховує магнітні та теплофізичні нелінійні залежності; – вперше встановлено особливості протікання електромагнітних процесів та визначено електричні, магнітні та силові показники лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів мультиякірних конфігурацій силового призначення. Показано що практично всі перетворювачі мультиякірних конфігурацій забезпечують збільшення амплітуди та величини імпульсу електродинамічних зусиль у порівнянні з перетворювачем, що має один суцільний електропровідний якір; – вперше встановлено вплив геометричних параметрів рухомого і нерухомого електропровідних якорів, які взаємодіють з рухомим індуктором, що дозволило підвищити швидкісні показники лінійного імпульсного електромеханічного перетворювача; – вперше встановлено, що при збуджені коливально-загасаючою, аперіодичною та аперіодичною з підживленням формами струму в перетворювачах мультиякірних конфігурацій величина імпульсу електродинамічних зусиль збільшується у порівнянні з перетворювачем, що має один суцільний електропровідний якір. Дисертаційна робота виконана в НТУ "ХПІ" і є частиною науково-дослідних робіт кафедри загальної електротехніки. Робота виконувалися за держбюджетними темами "Розробка засобів підвищення ефективності лінійних ударних електромеханічних прискорювачів та силових пристроїв" (ДР № 0115U000522) і "Удосконалення технічних систем та пристроїв за рахунок імпульсних електромеханічних перетворювачів та електрофізичних технологій" (ДР № 0117U004881), госпдоговірної теми № 15812 "Розробка та дослідження високошвидкісного електродинамічного приводу" і ініціативної теми "Сучасні проблеми та перспективи розвитку електротехнічних пристроїв та систем" (ДР № 0119U002551), де автор був співвиконавцем.
Dissertation for Candidate of Science Degree in Specialty 05.09.01 "Electrical Machines and Apparatuses" (14 – Electrical Engineering) – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2020. The dissertation work is devoted to the improvement of linear pulse electromechanical converters due to multi - core configurations. To achieve this goal, the following tasks were set: – to analyze the structures and areas of use of linear pulse electromechanical converters of induction, electrodynamics and electromagnetic types as shockpower and accelerating devices; – to implement in the COMSOL Multiphysics software environment a mathematical model of a linear pulse electromechanical converter of multi-core configuration, which takes into account the interconnected electrical, magnetic, mechanical and thermal processes and nonlinear magnetic and thermophysical dependences; – to analyze the electromechanical characteristics of linear pulse electromechanical converters of multicore configurations and to evaluate their efficiency with the help of a complex criterion; – to establish the influence of the shape of the excitation current on the efficiency of linear pulse electromechanical transducers of multicore configurations; – to conduct experimental studies of linear pulse electromechanical transducers, to propose and test models of electromagnetic catapult for unmanned aerial vehicle, magnetic pulse press for ceramic powder materials, electromechanical device for discharging ice and snow deposits from the transmission line wire and transmission line. Object of research – electromechanical processes and indicators of linear pulse electromechanical converters of multicore configurations. Subject of research – linear pulse electromechanical converters of multicore configurations of power and speed purpose. Research methods. Mathematical modeling of electromagnetic, mechanical and thermophysical processes in linear pulse electromechanical converters of pulse action was used to solve the tasks to analyze the electromechanical characteristics and establish the influence of the shape of the excitation current on the efficiency of the converters. Experimental studies of linear pulse electromechanical transducers of multicore configuration were performed on experimental stands, which allowed to test device models. The following scientific results are obtained in the work: – the classification of linear pulse electromechanical converters of multicore configurations, which include ferromagnetic, coil and continuous conductive armature, was further developed; – the mathematical model of the linear pulse electromechanical converter due to inclusion of the ferromagnetic, coil and continuous electrically conductive anchors which interact with a mobile anchor is improved. The mathematical model, which is implemented in the COMSOL Multiphysics software environment, contains interconnected electrical, magnetic, mechanical and thermal processes and takes into account magnetic and thermophysical nonlinear dependencies; – for the first time the peculiarities of the course of electromagnetic processes are established and the electrical, magnetic and power indicators of linear pulse electromechanical converters of multi-core configurations of power purpose are determined. It is shown that almost all converters of multi-arc configurations provide an increase in the amplitude and magnitude of the pulse of electrodynamics forces in comparison with the converter, which has one continuous conductive armature; – for the first time the influence of geometrical parameters of movable and fixed electrically conductive armatures that interact with the movable inductor was established, which allowed to increase the speed indicators of the linear pulse electromechanical converter; – for the first time it is established that when excited by oscillatingattenuating, aperiodic and aperiodic with feeding forms of current in converters of multicore configurations the magnitude of the electrodynamics force pulse increases in comparison with the converter having one continuous electrically conductive armature. The dissertation work was performed at the National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and is part of the research work of the Department of General Electrical Engineering. The work was carried out on the basis of financing by state budget topics: "Development of means of increasing the efficiency of linear shock electromechanical accelerators and power devices" (DR №0115U000522), "Improvement of technical systems and devices by means of impulse electromechanical converters. (DR № 0117U004881), the contractual theme "Development and research of high-speed electrodynamics actuator" (at the expense of LLC "TETRA, Ltd", Kharkiv), and the initiative theme "Modern problems and prospects for the development of electrotechnical devices and systems" (DR №0119U002551) where the author was a co-author.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.01 "Електричні машини й апарати" (14 – Електрична інженерія) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2020 р. Дисертаційна робота присвячена удосконаленню лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів силового та швидкісного призначення за рахунок використання декількох якорів, що взаємодіють з обмоткою індуктора. В дисертаційній роботі проведено аналіз конструкцій та сфер використання лінійних імпульсних електромеханічних перетворювачів індукційного, електромагнітного та електродинамічного типів в якості ударно-силових та прискорювальних пристроїв. Реалізовано в програмному середовищі COMSOL Multiphysics математичну модель лінійного імпульсного електромеханічного перетворювача мультиякірної конфігурації, яка враховує взаємопов’язані електричні, магнітні, механічні і теплові процеси, нелінійні магнітні та теплофізичні залежності. Розроблено класифікацію електромеханічних перетворювачів, які включають феромагнітний, котушковий та суцільний електропровідний якоря. Встановлено особливості протікання електромагнітних процесів та визначені електричні, магнітні та силові показники електромеханічних мультиякірних конфігурацій. Запропоновано комплексний критерій оцінювання ефективності, за допомогою якого проведено порівняльний аналіз перетворювачів мультиякірних конфігурацій з перетворювачами, що мають один якір. Встановлено вплив форми струму збудження на ефективність перетворювачів мультиякірних конфігурацій. Проведено експериментальні дослідження електромеханічних перетворювачів силового та швидкісного призначення з одночасним вимірюванням електричних, магнітних механічних та теплових параметрів. На базі електромеханічних перетворювачів мультиякірних конфігурацій розроблено оригінальні конструкції та випробувано моделі електромагнітної катапульти для БПЛА, магнітно-імпульсного пресу для керамічних порошкових матеріалів, електромеханічного пристрою для скидання ожеледних і снігових відкладень з проводу лінії електропередачі та пристрою для знищення інформації на твердотільному цифровому SSD накопичувачі.
The dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences in the specialty 05.09.01 “Electric machines and apparatus” (14 - Electrical Engineering) - National Technical University “Kharkov Polytechnic Institute”, Kharkov, 2020. The dissertation is devoted to the improvement of linear pulsed electromechanical converters due to multi-dia configurations. In the dissertation work the analysis of designs and spheres of use of linear pulse electromechanical converters of induction, electromagnetic and electrodynamic type as shock-power and accelerating devices is carried out. Developed and implemented in the COMSOL Multiphysics software environment, a mathematical model of linear pulse electromechanical converters multi-core configuration, which takes into account the interconnected electrical, magnetic, mechanical and thermal processes, nonlinear magnetic and thermophysical dependences. The classification of electromechanical converters which includes ferromagnetic, coil and massive electrically conductive anchors is developed. The peculiarities of the course of electromagnetic processes are established and the electrical, magnetic and power indicators of electromechanical converters of multi-core configurations are determined. A complex criterion for evaluating the efficiency is proposed, by means of which a comparative analysis of electromechanical converters of multicore configurations with electromechanical converters having one anchor is carried out. The influence of the form of excitation current on the efficiency of electromechanical converters of multicore configurations is established. The method is developed and experimental researches of electromechanical converters of power and speed appointment with simultaneous measurement of electric, mechanical and thermal parameters are carried out. On the basis of electromechanical converters multi-core configurations, original designs of electromagnetic catapult models for UAVs, magnetic-pulse press for ceramic powder materials and electromechanical device for discharge of ice and snow deposits from the power line wire were developed and tested.

В роботі шляхом аналізу стану проблеми стерилізації та дезінфекції приміщень проаналізовано технічне завдання щодо модернізації опромінювача ультрафіолетового бактерицидного та прикладі опромінювача «Дезар», проаналізовано особливості функціонування та способи реалізації таких опромінювачів, вибрано напрямок дослідження та обґрунтовано спосіб модернізації опромінювача, запропоновано математичну модель опромінювача та на основі її розроблено схемні рішення виконання модернізованого опромінювача. Розроблено конструкцію модернізованого опромінювача ультрафіолетового бактерицидного. Запропоновано технологічні способи реалізації конструкції модернізованого опромінювача.
In the paper is analyzed the state of the problem of sterilization and disinfection of premises, analyzed the technical task of modernization of the ultraviolet bactericidal irradiator on the example of the irradiator "Dezar", the features of operation and methods of implementation of such irradiators, chooses it developed circuit solutions for the modernized irradiator are grounded. The design of the modernized ultraviolet bactericidal irradiator is developed. Technological methods of realization of the modernized irradiator construction are offered.

Роботу присв’ячено розробці блока живлення потужністю 1 кВт. За основу проектування використано схемні рішення побудови напівмостових імпульсних перетворювачів напруги. Як базовий елемент використано міркосхему IR2155 як драйвер керування силовими ключами перетворювача. Проведено розрахунки окремих вузлів блока живлення та вибір елементної бази. З використанням САПР P-CAD та Компас розроблено топологію друкованої плати та друкованого вузла блока живлення. Основні технічні параметри, яким задовольняє блок живлення: кількість вихідних каналів живлення – 2, вихідна напруга блоку живлення по кожному каналу – 60 В, максимальний струм навантаження по кожному каналу до 8 А, максимальна споживана потужність, не більше 1100 Вт, середнє напрацювання на відмову – не менше 50000год
The work is devoted to the development of a power supply with a capacity of 1 kW. The design solutions for the construction of half-bridge pulse voltage converters are used as a basis for the design. The IR2155 circuit is used as a basic element as a driver for controlling the power keys of the converter. The calculations of individual nodes of the power supply and the selection of the element base are performed. Using P-CAD and Compass CAD, the topology of the printed circuit board and the printed circuit board of the power supply unit was developed. The main technical parameters that satisfy the power supply: the number of output power channels - 2, the output voltage of the power supply for each channel - 60 V, the maximum load current for each channel up to 8 A, maximum power consumption, not more than 1100 W, average failure time - not less than 50,000 hours.
Вступ 7 1 Основна частина 9 1.1 Аналіз технічного завдання 9 1.2 Розробка структурної схеми блока живлення 9 1.3 Проектування схеми блока живлення 15 1.3.1 Способи реалізації структури потужних блоків живлення 15 1.3.2 Обґрунтування вибору власного рішення 24 1.3.3 Розрахунки вузлів схеми 26 1.4 Вибір компонентної бази блока живлення 33 1.5 Компонування друкованого вузла блока живлення 36 2 Безпека життєдіяльності, основи охорони праці 45 2.1 Освітлення при виготовленні блоку живлення потужністю 1 кВт 45 2.2 Розрахунок місцевого освітлення при виготовленні блоку живлення потужністю 1 кВт 47 2.3 Особливості розрахунку штучної вентиляції при виготовленні блоку живлення потужністю 1 кВт 48 Висновки 53 Список використаних джерел 54 Додатки