Дисертації з теми "Перетворювач імпульсний"

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

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.11.13 «Прилади і методи контролю та визначення складу речовин» – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут». Дисертація присвячена розробці нових ультразвукових електромагнітно-акустичних перетворювачів з джерелом імпульсного поляризуючого магнітного поля, методів підвищення чутливості контролю та діагностики металовиробів з використанням перетворювачів такого типу. Виконано аналітичний огляд та аналіз сучасних засобів і методів контролю та діагностики електромагнітно-акустичним методом [1–3] феромагнітних і електропровідних або тільки електропровідних виробів в умовах дії постійних та імпульсних поляризуючих магнітних полів з урахуванням наявності когерентних завад різного типу, технічного рівня сучасних електромагнітно – акустичних перетворювачів, схемотехнічних рішень засобів їх живлення, прийому з виробів ультразвукових імпульсів та їх обробки, визначення відомих переваг, недоліків та можливостей використання в дослідженнях і розробках. Визначені та обґрунтовані напрямки дисертаційного дослідження: розробка електромагнітно-акустичного перетворювача у вигляді спрощеної одновиткової моделі [4] джерела магнітного поляризуючого поля з феромагнітним осердям та високочастотною котушкою, яка розміщена між осердям та металовиробом; шляхом моделювання [5] розподілення індукції поляризуючого магнітного поля на торці осердя джерела магнітного поля та в поверхневому шарі як феромагнітного так і неферомагнітного металовиробу визначено особливості розташування високочастотної котушки індуктивності під джерелом магнітного поля для ефективного збудження зсувних ультразвукових імпульсів (в центральній частині торця феромагнітного осердя) або поздовжніх ультразвукових імпульсів (біля периферійної частини торця феромагнітного осердя) [6]. Збільшення кількості витків котушки намагнічування при наявності феромагнітного осердя призводить до значного збільшення часу перехідних процесів при включенні живлення імпульсного джерела поляризуючого магнітного поля і при його виключенні. В результаті час дії імпульсу живлення збільшується до 1 мс і більше, що призводить до збільшення сили притягування ЕМАП до феромагнітного виробу, додаткових втрат електроенергії, погіршенню температурного режиму перетворювача. Для зменшення часу дії імпульсу живлення джерела магнітного поля необхідно зменшувати кількість витків котушки намагнічування, але це призводить до зменшення величини магнітної індукції навіть при наявності феромагнітного осердя. В результаті раціонального вибору конструкції джерела магнітного поля встановлена необхідність виконання його котушки намагнічування плоскою двовіконною трьохвитковою і виготовляти з високоелектропровідного високотеплопровідного матеріалу [7-9]. Осердя повинно бути розміщено в вікнах котушки намагнічування тільки торцями. В результаті час дії імпульсу намагнічування зменшено до 200 мкс, що достатньо для контролю виробів товщиною до 300 мм. Високочастотна котушка індуктивності виконана з двома лінійними робочими ділянками, які розташовуються під вікнами котушки намагнічування [9]. При протилежних напрямках високочастотного струму в цих робочих ділянках в поверхневому шарі виробу збуджуються синфазні потужні імпульси зсувних ультразвукових хвиль. При цьому відношення збуджуваних амплітуд зсувних та поздовжніх імпульсів перевищує 30 дБ. Тобто когерентні імпульси поздовжніх хвиль при контролі луна методом практично не будуть впливати на результати діагностики феромагнітних виробів. Розроблені варіанти конструкцій електромагнітно-акустичних перетворювачів з одновитковими [7], двовитковими [8] та трьохвитковими [9] котушками намагнічування джерела імпульсного поляризуючого магнітного поля. При одновитковій котушці [7] перехідні процеси при включенні імпульсу живлення мінімальні. Проте необхідно збуджувати в котушці струм з силою в кілька кА, що ускладнює температурний режим перетворювача та апаратуру живлення. При трьохвитковій котушці [9] намагнічування амплітуда донних імпульсів по відношенню до амплітуди завад перевищує 24 дБ, що дозволяє проводити контроль та діагностику значної кількості металовиробів. При використанні шихтованого осердя [9] відношення амплітуд корисного сигналу і шуму збільшилося до 38 дБ, що дає можливість проводити ультразвуковий контроль лунаметодом. Розроблено метод [10 ] ультразвукового електромагнітно- акустичного контролю феромагнітних виробів, суть якого заключається в збудженні ультразвукових імпульсів шляхом формування в поверхневому шарі феромагнітного виробу двох рядом розташованих короткочасно намагнічених ділянок з протилежним напрямком векторів магнітної індукції поляризуючого поля, збудженні в намагнічених ділянках пакетних імпульсів електромагнітного поля з протилежно направленими векторами напруженості тривалістю в кілька періодів високої частоти заповнення, при цьому збудження імпульсів електромагнітного поля виконують в момент часу, який дорівнює часу перехідних процесів з встановлення робочої величини індукції поляризуючого магнітного поля, а прийом ультразвукових імпульсів відбитих з виробу виконується в період часу tпр, який визначається за виразом T – t1 – t2 – t3 < tпр = t1 + t2 + t3 + 2H/C, де Т – тривалість імпульсу намагнічування; t1 – час перехідних процесів з встановлення робочої величини індукції поляризуючого магнітного поля; t2 – час дії пакетного імпульсу електромагнітного поля; t3 – час затухаючих коливань в плоскій високочастотній котушці індуктивності; Н – товщина виробу або відстань в об’ємі виробу, які підлягають ультразвуковому контролю; С – швидкість поширення зсувних ультразвукових хвиль в матеріалі виробу. Встановлено [9] [9], що завади в феромагнітному осерді, обумовлені ефектом Баркгаузена та магнітострикційним перетворенням електромагнітної енергії в ультразвукову при збудженні ультразвукових імпульсів, практично виключаються за рахунок виготовлення осердя шихтованим, матеріал пластин осердя повинен мати низький коефіцієнт магнітострикційного перетворення, пластини осердя повинні бути орієнтовані перпендикулярно провідникам робочих ділянок плоскої високочастотної котушки індуктивності, а також заповненням щілин між пластинами осердя рідиною із значною густиною, наприклад гліцерином. Показано, що чутливість прямих ЕМА перетворювачів з імпульсним намагнічуванням при живленні розробленим генератором пакетних зондуючих високочастотних імпульсів [11 ] та прийомі малошумлячим підсилювачем [12 ] забезпечують виявлення плоскодонних відбивачів діаметром 3 мм і більше при частоті зондування 40 Гц, піковому високочастотному струмі 120 А, частоті зсувних лінійно поляризованих ультразвукових коливань 2,3 МГц, тривалості високочастотного пакетного імпульсу 6…7 періодів частоти заповнення, тривалості імпульсу намагнічування 200 мкс, густині струму намагнічування 600 А/мм2 та при зазорі між ЕМАП і виробом 0,2 мм [9] [9]. При цьому амплітуда луна імпульсу відбитого від дефекту по відношенню до амплітуди завад досягає 20 дБ. Розроблені ЕМАП захищені 2 патентами на корисну модель.
Thesis for a Candidate Degree in Engineering (Doctor of Philosophy), specialty 05.11.13 "Devices and methods of testing and determination of composition of substances" - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". The dissertation is devoted to development of new ultrasonic electromagnetic-acoustic transducers with a source of pulsed polarizing magnetic field, methods of sensitive testing and diagnostics of metalware with the use of transducers of this type. Analytical review and analysis of modern means and methods of testing and diagnostics via electromagnetic-acoustic method [1-3] of ferromagnetic and electrically conductive or strictly electrically conductive products under conditions of impact of constant and pulse polarizing magnetic fields taking into account the presence of coherent interferences of different types, technical level of modern electromagnetic circuits, means of their power supply, reception of ultrasonic pulses from metalware and their processing, determination of known advantages and disadvantages, and opportunities of their use in research and development. The direction of the research is defined and justified: development of electromagnetic-acoustic transducer in the form of a simplified single-wind coil model [4] of a source of a magnetic polarizing field with a ferromagnetic core and a high-frequency coil, which is located between the core and the sample; by modeling [5] the distribution of induction of polarizing magnetic field at the end face of the core of the magnetic field source and in the surface layer of both ferromagnetic and non-ferromagnetic metallurgy the features of the location of the high frequency coil of inductance under the magnetic field source are effectively determined for the effective excitation of shear ultrasonic pulses (near the peripheral end of the ferromagnetic core) [6]. The increase in number of winds of magnetization coil in presence of a ferromagnetic core leads to a significant increase in time of transients during the process of powering of a pulsed source of a polarizing magnetic field and during its switching off. As a result, the duration of the power pulse increases to 1 ms or more, which leads to an increase in the force of attraction of EMAP to the ferromagnetic product, additional losses of electricity, deterioration of temperature conditions of the transducer. To reduce the duration of powering pulse of magnetic field it is necessary to reduce the number of winds of the magnetizing coil, but this leads to a decrease in magnetic induction magnitude, even in presence of a ferromagnetic core. As a result of rational choice of the design of the magnetic field source, the flat coil of magnetization must be made with a two-window three-wind and made of high-conductive high-heat-conducting material [7-9]. The core should be placed in the windows of the magnet coil only by the ends. As a result, the action time of the magnetization pulse is reduced to 200 μs, which is sufficient for testing of samples up to 300 mm thick. The high-frequency inductor coil is made of two linear working sections that are located under the windows of the coil [9]. In opposite directions of high-frequency current in these working areas, in-phase powerful pulses of shear ultrasonic waves are excited in the surface layer of the product. The ratio of the excited amplitudes of the shear and longitudinal pulses exceeds 30 dB. That is, the coherent pulses of longitudinal waves in the testing of the moon by the method will practically not affect the results of the diagnosis of ferromagnetic products. Design variants of electromagnetic-acoustic transducers with one-wind [7], two-wind [8] and three-wind magnetization coils [9] of a source of a pulsed polarizing magnetic field are developed. With a single-coil [7], the transients are minimal when the power pulse is winded on. However, it is necessary to excite in the coil a current of several kA, which complicates the temperature conditions of the transducer and power equipment. With a three-coil [9] magnetization, the amplitude of the bottom pulses in relation to the amplitude of the interference exceeds 24 dB, which allows for testing and diagnostics of large variety of samples. When using the charge core [9], the ratio of amplitudes increased to 38 dB, which makes it possible to monitor the echo by the method. The method [10] of ultrasonic electromagnetic - acoustic testing of ferromagnetic products is developed. vectors of intensity with duration of several periods of high filling frequency, n and this excitation of the pulses of the electromagnetic field is performed at a time equal to the time of transients to establish the operating value of the induction of the polarizing magnetic field, and the reception of ultrasonic pulses reflected from the product is performed in the time period tпр, which is determined by the expression T – t1 – t2 – t3 < tпр = t1 + t2 + t3 + 2H/C, where T is the duration of the magnetization pulse; t1 is the time of transients to establish the working value of the induction of a polarizing magnetic field; t2 - time of packet pulse of electromagnetic field; t3 is the time of damping oscillations in the flat high frequency inductor; H is the thickness of the product or the distance in volume of the product to be ultrasound; C is the velocity of propagation of shear ultrasonic waves in the material of the product. It is established [9] that the interferences in the ferromagnetic core caused by the Barkhausen effect and magnetostrictive transformation of electromagnetic energy into ultrasound are practically excluded by production of the core blended, usage of the material of the core plates which has a low coefficient of magnetostrictive conversion, perpendicular core plates orientation in relation to the conductors of the working areas of the flat high-frequency inductor, as well as filling of the gaps between the plates with a high density fluid, such as glycerol. It is shown that the sensitivity of direct EMA transducers with pulse magnetization when powered by a batch high frequency probe pulse generator [11] and when receiving via a low noise amplifier [12] provide detection of flat-bottomed reflectors with a diameter of 3 mm or more, probe frequency of 40 Hz, peak high-frequency current of 120A, shear linearly polarized ultrasonic oscillations of 2.3 MHz, high frequency packet pulse duration 6…7 filling frequency periods, magnetization pulse duration 200 μs, magnetization current density of 600 A / mm2 and at the gap between the EMAP and the product of 0.2 mm [9]. The amplitude of the echo momentum reflected from the flaw in relation to the noise amplitude reaches 20 dB. The EMATs developed are protected with 2 utility model patents.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2020. В дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-практичну задачу з розробки нових типів ЕМАП для ефективного ультразвукового контролю металовиробів. В роботі виконано комп’ютерне моделювання розподілу магнітних полів ЕМАП при імпульсному намагнічуванні феромагнітних та немагнітних виробів. Встановлені шляхи побудови перетворювачів з максимальною чутливістю. Розроблено метод збудження імпульсних пакетних ультразвукових імпульсів за рахунок послідовного в часі формування імпульсного магнітного та електромагнітного полів. Розроблено технічні рішення пригнічення когерентних завад в осерді та у виробі. Визначені геометричні та конструктивні параметри джерела імпульсного магнітного поля, що дало можливість збуджувати потужні синфазні пакетні імпульси високочастотних зсувних коливань в ОК. Показано, що чутливість прямих ЕМА перетворювачів з імпульсним намагнічуванням забезпечують виявлення плоскодонних відбивачів діаметром 3 мм і більше при частоті зондування 40 Гц, частоті зсувних лінійно поляризованих ультразвукових коливань 2,3 МГц, піковому струмі високочастотних пакетних імпульсів 120 А, тривалості пакетних високочастотних імпульсів струму в 6 періодів частоти заповнення, тривалості імпульсу намагнічування 200 мкс, щільності струму намагнічування 600 А/мм2 та при зазорі між ЕМАП і виробом 0,2 мм. При цьому амплітуда луна-імпульсу від дефекту по відношенню до амплітуди завад досягає 20 дБ, що дає можливість забезпечити якісну дефектоскопію металовиробів.
Thesis for a Candidate Degree in Engineering, specialty 05.11.13 – Devices and methods of testing and determination of composition of substances. National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”, Kharkiv, 2020. A relevant scientific – practical problem on development of new types of EMAP for effective ultrasonic control of metal products is solved in the dissertation. Computer simulation of EMAT magnetic fields distribution in pulse magnetization of ferromagnetic and non-magnetic products is performed. Ways to build transducers with maximum sensitivity are established. The method of excitation of pulsed batch ultrasonic pulses due to the sequential formation of pulsed magnetic and electromagnetic fields is developed. Technical solutions for suppression of coherent interference in the core and in the product have been developed. The geometrical and structural parameters of pulsed magnetic field source were determined, which made it possible to excite powerful in-phase packet pulses of high-frequency shear oscillations in a sample. It is shown that the sensitivity of direct EMA transducers with pulse magnetization provide detection of flat-bottom reflectors with a diameter of 3 mm and more at a probing frequency of 40 Hz, a frequency of shear linearly polarized ultrasonic oscillations of 2.3 MHz, a peak current of high-frequency packet pulses of 120 A, duration of batch high frequency current pulses in 6 periods of filling frequency, magnetization pulse duration of 200 μs, magnetization current of 600 A and at the gap between EMAP and product of 0.2 mm.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.09 "Електротранспорт". — АТ "Українська залізниця", філія "Проектно-вишукувальний інститут залізничного транспорту", Харківське відділення, Міністерство інфраструктури України, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", МОН України. Харків, 2020. Дисертація присвячена актуальній науково-технічній проблемі підвищення енергетичної ефективності електрорухомого складу змінного струму з колекторними тяговими двигунами за рахунок вдосконалення тягових перетворювачів. Основу парку вантажних та пасажирських електровозів змінного струму "Укрзалізниці" складають електровози з колекторними тяговими двигунами. Такі електровози мають порівняно низький коефіцієнт потужності. Для електровозів з діодними випрямлячами (ВЛ80К, ВЛ80Т) його величина становить 0,65…0,85, а для електровозів з тиристорними перетворювачами (2ЭС5К, 2ЕЛ5) — 0,3…0,84. Сукупність енергетичних недоліків електрорухомого складу і тягового електропостачання обумовлює порівняно низький коефіцієнт потужності електрифікованих залізниць змінного струму — приблизно 0,7, при цьому за сучасними світовими нормами високим вважається коефіцієнт потужності не нижче 0,95. Тому підвищення енергетичної ефективності тягового навантаження є актуальною задачею. На сьогодні вітчизняними та зарубіжними спеціалістами розроблено ряд технічних рішень, які забезпечують підвищення енергетичних характеристик електровозів змінного струму. Ці рішення можна умовно об’єднати в три групи: 1) удосконалені схеми тягових перетворювачів та алгоритми їх управління; 2) пасивні і активні компенсатори реактивної потужності, встановлені на елкетрорухомому складі; 3) перетворювачі на повністю керованих напівпровідникових приладах (активні перетворювачі). Незважаючи на високі енергетичні характеристики активних перетворювачів, робіт, присвячених дослідженню режимів роботи таких перетворювачів при живленні тягових двигунів постійного струму, на сьогодні недостатньо. Отже, подальший розвиток цього напрямку досліджень можна вважати актуальним. Базовою ланкою перетворювача для живлення двигуна постійного струму є однофазний активний випрямляч струму. У роботі отримано математичний опис роботи активного випрямляча струму в режимах випрямлення та інвертування. На основі математичного апарату алгебри логіки розроблено уніфікований опис алгоритмів широтно-імпульсної модуляції з синусоїдальним, трапецеїдальним та прямокутно-ступінчатим модуляційним сигналом. Дослідження електромагнітних процесів і порівняння енергетичних характеристик активного випрямляча струму при обраних алгоритмах ШІМ і частоті модуляції 900 Гц, 1200 Гц і 1800 Гц проведено шляхом імітаційного моделювання в MATLAB. Дослідження показали, що при всіх трьох алгоритмах при коефіцієнті модуляції 0,2…1,0 коефіцієнт потужності на вході активного випрямляча струму складає 0,6…0,99 незалежно від частоти модуляції. Запропоновано силову схему з двозонним регулюванням випрямленої напруги і алгоритм управління активного тягового перетворювача електровоза. Обґрунтовано використання прямокутно-ступінчатої ШІМ з чаостою модуляції 1200 Гц. Регулювання випрямленої напруги з коефіцієнтом модуляції менше 0,5 використовується лише в короткочасних режимах роботи. Розроблено математичну модель системи електричної тяги змінного струму напруги 25 кВ, 50 Гц з урахуванням двох варіантів тягового перетворювача — тиристорного та активного перетворювача з широтно-імпульсною модуляцією. З точки зору моделювання систем управління перетворювачами розроблена модель є універсальною, оскільки на основі логічних функцій формування та розподілу імпульсів розроблено уніфікований математичний опис алгоритмів управління тиристорним та активним тяговим перетворювачем. Ця модель реалізована в програмному пакеті MATLAB. Комп’ютерне моделювання електромагнітних процесів в системі "тягова мережа — електровоз" дозволило дослідити енергетичну ефективність електровоза з активним тяговим перетворювачем. Так, коефіцієнт потужності електровоза становить 0,839…0,991, а його значення більше 0,9 забезпечується при коефіцієнті модуляції більше 0,5. У номінальному режимі коефіцієнт потужності електровоза з активним тяговим перетворювачем на 19,4 % вище, ніж у електровоза з тиристорним перетворювачем. Коефіцієнт спотворення синусоїдальності кривої напруги на струмоприймач і електровоза з активним тяговим перетворювачем KU в усьому діапазоні регулювання змінюється в межах 3…11 %, а коефіцієнт спотворення синусоїдальності кривої струму KI — в межах 9…17 %. При зміні відстані від електровоза до тягової підстанції в діапазоні 0…10 км коефіцієнт спотворення синусоїдальності кривої напруги електровоза в номінальному режимі складає 5…9 %. Проведені експерименти показали, що активний тяговий перетворювач є джерелом широкого спектру гармонік напруги та струму. Найменш вигідним при цьому є режим з коефіцієнтом модуляції 0,5…0,6. Результати гармонічного аналізу дозволили встановити характерні групи гармонік, які в основному визначають несинусоїдальність форми відповідних кривих напруги та струму. Тому подальші дослідження активного тягового перетворювача електровоза повинні враховувати необхідність корекції форми напруги та струму. У цілому, результати проведених досліджень показали, що активний тяговий перетворювач забезпечує більш високі енергетичні характеристики, ніж традиційні випрямлячі на основі діодних і тиристорних схем.
Thesis for candidate degree of technical sciences of speсialty 05.22.09 — Electric transport. Joint-Stock Company “Ukrainian zaliznytsia”, Branch “Design and survey institute of railway transport”, Ministry of Infrastructure of Ukraine, National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”, MES of Ukraine. Kharkiv, 2020. The dissertation is devoted to the actual scientific and technical problem of increasing the energy efficiency of the AC electric locomotives with DC traction motors due to the improvement of traction converters. The basis of the park of freight and passenger AC electric locomotives of “Ukrzaliznytsya” are electric locomotives with DC traction motors. Such electric locomotives have a relatively low power factor. For electric locomotives with diode rectifiers (VL80K, VL80T) its value is 0.65...0.85, and for electric locomotives with thyristor converters (2ES5K, 2EL5) — 0.3...0.84. The aggregate of the energy defects of the electromotive force and traction power causes a relatively low power factor of the AC electrified railways — about 0.7, while according to modern world standards the power factor is not lower than 0.95. Therefore, increasing the energy efficiency of the traction load is an urgent task. Today, Ukrainian, Russian and foreign specialists have developed a number of technical solutions that provide an increase in the power characteristics of electric locomotives. These solutions can be conventionally grouped into three groups: 1) improved schemes of traction converters and control algorithms; 2) passive and active reactive power compensators installed on the electric locomotives; 3) converters on fully controlled semiconductor devices (active converters). Despite the high energy characteristics of the active converters, investigations of the operation modes of such converters with DC traction motors, today is not enough. Consequently, further development of this research direction can be considered relevant. The base element of the converter for DC motor is a single-phase active current source rectifier. In the paper a mathematical description of the active current source rectifier in the rectifier and inverter modes is obtained. On the basis of the mathematical apparatus of logic algebra, a unified description of pulse-width modulation algorithms with sinusoidal, trapezoidal, and rectangular-step modulation signals is obtained. Investigation of electromagnetic processes and the comparison of the energy characteristics of the active current source rectifier with selected PWM algorithms and modulation frequencies of 900 Hz, 1,200 Hz and 1,800 Hz is carried out by simulation in MATLAB. Studies have shown that for all three algorithms, at a modulation index of 0.2...1.0, the input power factor of the active current source rectifier is 0.6...0.99 regardless of the modulation frequency. The power circuit with two-zone regulation of DC voltage and the control algorithm of the active traction converter of the electric locomotive are proposed. The use of rectangular-stepped PWM with a modulation frequency of 1,200 Hz has been substantiated. The regulation of the DC voltage with a modulation index of less than 0.5 is used only in short-term operating modes. A mathematical model of the AC electric traction system (25 kV, 50 Hz) was developed, taking into account two variants of the traction converter — a thyristor and active converter with pulse-width modulation. From the point of view of modeling of converters control systems, the developed model is universal because on the basis of logic functions of pulse formation and distribution a unified mathematical description of algorithms of thyristor control and active traction converter is developed. This model is implemented in MATLAB. Computer simulation of electromagnetic processes in the “traction network — electric locomotive” system has allowed to investigate the energy efficiency of an electric locomotive with an active traction converter. So, the power factor is 0.839...0.991, and its value is more than 0.9 provided with a modulation index of more than 0.5. In nominal mode, the power factor of an electric locomotive with an active traction converter is 19.4 % higher than that of an electric locomotive with a thyristor converter. The THD of the contact wire voltage of the electric locomotive with the active traction converter in the whole range of regulation varies within the range of 3...11 %, and the THD of the contact wire current is within the range of 9...17 %. When changing the distance from the electric locomotive to the traction substation in the range 0...10 km, the THD of contact wire voltage in nominal mode is 5...9 %. The virtual experiments showed that the active traction converter is the source of a wide spectrum of voltage and current harmonics. The least advantageous is the mode with a modulation index of 0.5...0.6. The results of harmonic analysis allowed to establish characteristic groups of harmonics, which basically determine the nonsinusoidal form of the of voltage and current waveforms. Therefore, in further research works of the active traction converter we must focus on correction of the voltage and current waveforms. In general, the results of the research showed that the active traction converter have higher energy characteristics than traditional rectifiers based on diode and thyristor schemes.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.09 — електротранспорт. — АТ "Укрзалізниця", філія "Проектно-вишукувальний інститут залізничного транспорту", Харківське відділення, Міністерство інфраструктури України, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», МОН України. Харків, 2020. Одним з ефективних засобів підвищення коефіцієнта потужності електрорухомого складу змінного струму з колекторними тяговими двигунами є акитвні випрямлячі. У дисертації розроблено математичний опис активного випрямляча струму з тяговим двигуном постійного струму, проведено аналіз енергетичної ефективності випрямляча при широтно-імпульсній модуляції з синсуоїдальним, трапецеїдальним та прямокутно-ступінчатим модуляційним сигналом. Запропоновано силову схему активного тягового перетворювача з двозонним регулюванням напруги і алгоритм управління транзисторами в режимах тяги і рекуперації. Результати комп’ютерного моделювання показали, що активний тяговий перетворювач забезпечує високий коефіцієнт потужності електровоза (0,83…0,99) і більш низький рівень несинусоїдальності струму первинної обмотки тягового трансформатора (THDi до 17 %) у порівнянні з тиристорним перетворювачем, що дає змогу скоротити витрати електроенергії на тягу поїздів.
Thesis for candidate degree of technical sciences of specialty 05.22.09 — electric transport. — Joint-Stock Company “Ukrainian zaliznytsia”, Branch “Design and survey institute of railway transport”, Ministry of Infrastructure of Ukraine, National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”, MES of Ukraine. Kharkiv, 2020. Active rectifiers are one of the effective ways to increase the power factor on AC electric locomotives with DC traction motors. In this thesis, the mathematical description of the active current source rectifier with DC motor is improved. The analysis of the active rectifier energy efficiency with a sinusoidal, trapezoidal and rectangular-stepped pulsewidth modulation (modulation frequency 900 Hz, 1,200 Hz and 1,800 Hz) is performed. The power circuit of the active traction converter with two-zone DC voltage regulation and the algorithm for controlling transistors in traction and recuperation modes has been developed. The results of computer simulation showed that the active traction converter can provide a high power factor of electric locomotive (0.83...0.99). The trolley wire current THD is 9...17%, which is less than with a thyristor converter. This reduces the consumption of electricity for traction.

Показано і обгрунтовано, що найбільш інформативним з параметрів, які відповідають за працездатність обсадних колон і визначають їх фактичний технічний стан, є геометричні параметри. На основі проведених теоретичних та експериментальних досліджень розроблено способи акустичного контролю геометричних параметрів трубних виробів зсередини та методологію застосування з цією метою акустичного луна-імпульсного методу контролю в експлуатаційних умовах свердловини. Експериментально досліджено залежність швидкості поширення поздовжньої ультразвукової хвилі в матеріалі обсадних труб та чутливості акустичного тракту від експлуатаційних факторів свердловини. Розроблено математичну модель контролю (роботи акустичного тракту та розрахунку акустичного поля) в умовах свердловини. Розроблено комплекс технічних засобів для акустичного контролю геометричних параметрів обсадних колон в свердловині.
Работоспособность обсадных колонн - один из главных факторов, влияющих на производительность и безопасность работы скважины. Отказы элементов обсадных колонн проявляются как при спуске и креплении колонны, так и во время освоения скважины и, особенно, в процессе ее продолжительной (более 20 лет) эксплуатации. Бывают случаи, когда через аварии с обсадными колоннами ликвидируют скважины, не выполнившие своего целевого назначения. Особенно актуальны вопросы контроля обсадных колонн подземных хранилищ газа, глубоких скважин и скважин, которые продолжительное время были на консервации. Практическое значение полученных результатов состоит в том, что разработанные способы и средства контроля позволяют: обеспечить контроль технического состояния обсадных колонн непосредственно в скважине; повысить надежность работы глубинного устройства благодаря использованию невращающейся системы сканирования и уменьшить её габаритные размеры благодаря использованию только одного измерительного канала и одного преобразователя, что играет значительную роль при конструировании средств внутритрубного контроля.
Is shown and prove that most informative parameters, which responsible for operational reliability of casing strings and which determine their actual technical condition, are the geometrical parameters. According to theoretical and experimental researches the means of the acoustic testing of geometrical parameters of pipes from their internal side and methodology of application with this purpose an acoustic pulse-echo method of the testing in operational conditions of a well was developed. Dependence of a speed of longitudinal ultrasonic wave propagation in a material of casing string and sensitivity of an acoustic tract from the operational factors experimentally are investigated. The mathematical model of the testing (of a work of an acoustic tract and estimation of an acoustic field) in conditions of a well is developed. The complex of means of the acoustic testing of geometrical parameters of casing strings in a well is developed.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" – Харків - 2016. Дисертація присвячена дослідженню електромагнітних процесів в активних трифазних випрямлячах напруги з корекцією коефіцієнта потужності з системами автоматичного управління побудованих на базі гістерезисної на широтно-імпульсної модуляції, які забезпечують високі показники електромагнітної сумісності з живлячою та контактною мережами. Отримані регулювальні характеристики АВН з гістерезисною системою управління на основі яких розроблена система автоматичного управління з реалізацією двонаправленої передачею енергії. Дослідження активних випрямлячів з гістерезисною системою управління показали реалізацію високих показників електромагнітної сумісності, проте і виявили її принципові недоліки, а саме високу і змінну частоту комутації, що значно ускладнює її фізичну реалізацію на існуючий базі IGBT транзисторів та зумовлює значні втрати в перетворювачі. Визначені аналітичні співвідношення максимальної частоти комутації ключів АВН з гістерезисною системою управління від параметрів живлячої мережі, схеми заміщення АВН, навантаження та величини уставки гістерезиса. Розроблена система управління компенсаційного активного випрямляча напруги, який складається із декількох паралельних або послідовних мостів, які заживлені від однієї мережі живлення і працюють на одне навантаження. Синхронізація каналів управління окремих мостів з реалізацією зсуву опорного сигналу ШІМ на кут зсуву ψ дозволяє реалізувати взаємну компенсацію вищих гармонік вхідного струму та вихідної напруги, чим досягається покращення показників електромагнітної сумісності: коефіцієнт потужності 99,83%; коефіцієнт гармонійних спотворень 1,82%; коефіцієнт пульсацій вихідної напруги 0,1824%; заважаючи напруга у контактній мережі 1,123В.
Thesis for candidate degree of technical sciences of speсiality 05.09.12 – Semiconductor converters of electric energy – National Technical University "Kharkov Politechnical Institute" – Kharkov - 2016. The thesis is dedicated to investigation of electromagnetic processes and EMC parameters of the two-level, three-level and parallel three-phase four quadrant active rectifiers with power factor correction with novel automated control systems based on hysteresis modulation and PWM. Control characteristics and automated control system of active four quadrant active rectifiers with hysteresis modulation and PWM was designed. Studies have shown principle weaknesses of the hysteresis modulation. It’s high and variable switching frequency and high losses in IGBT. Automated control system based on PWM has strong advantage – constant switching frequency, that improves efficiency of convertor and EMC parameters.

Дипломний проект містить: сторінок – 72, рисунків – 18, таблиць – 5 В даному дипломному проекті було досліджено тяговий асинхронний електропривід садового міні-трактора. Був проведений аналітичний огляд. Здійснено вибір двигуна. Розроблена функціональна схема системи а також виконано синтез регуляторів для векторного керування. Результати моделювання підтвердили працездатність і ефективність спроектованої системи. Виконання даного дипломного проекту забезпечувались за допомогою використання наступних програм: Microsoft Office Word, Microsoft Office Visio, Matlab.
The diploma project contains: pages – 72, figures - 18, tables - 5 In this diploma project the traction asynchronous electric drive of a garden mini-tractor was investigated. An analytical review was conducted. The engine is selected. The functional scheme of the system is developed and the synthesis of regulators for vector control is performed. The simulation results confirmed the efficiency and effectiveness of the designed system. Execution of this diploma project was provided by using the following programs: Microsoft Office Word, Microsoft Office Visio, Matlab.

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 2019. Дисертація присвячена вирішенню завдання поліпшення технічних показників обладнання магнітно-імпульсної обробки металів (міоми) для використання в технологіях металообробки і технологіях ремонту транспортних засобів. У роботі представлена розробка альтернативної конструкції вузла заряду ємнісних накопичувачів енергії та розробка системи індукційного нагріву. Дано числові показники нагріву при варіації часових параметрів збуджуючого струму і конструктивних параметрів інструменту індуктора. Розглянута модель системи збудження струму індуктора доповнена експериментальними дослідженнями системи в режимі резонансу напруги. Запропоновано використання модифікованої часової форми біполярного меандру сигналу збудження для зменшення кількості спектральних складових. Сконструйована система індукційного нагріву, що працює в режимі резонансу напруги, показала свою працездатність і ефективність. Було запропоновано виконувати збудження коливань струму імпульсами напруги модифікованої форми з частотою нижче на 20% від резонансної частоти, що забезпечує прийнятний ККД в режимі роботи системи без навантаження. Розробка система індукційного нагріву пройшла апробацію і випробування на підприємствах "Веда Авто Сервіс" (м. Київ) і АТ "Елеватормлинмаш" (м. Харків). Результати дисертаційної роботи використовують при підготовці бакалаврів та магістрів на кафедрі автомобільної електроніки Харківського національного автомобільно-дорожнього університету.
Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences for specialty 05.09.13 "Equipment of strong electric and magnetic fields" – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". Kharkiv, 2019. The thesis is dedicated to the solution of the problem of the technical performance of magnetic-impulse metal processing equipment improving for use in metal-working technologies and vehicle repair technologies. The paper presents the development of an alternative design for the capacitive energy storage charge system and the development of an induction heating system. The numerical heating indicators was given with a variation of the time parameters of the exciting current and the design parameters of the inductor tool. The system model of inductor current excitation in the mode of current resonance was considered and supplemented by experimental studies of the system in voltage resonance mode. The use of a modified time form of the bipolar meander of the excitation signal to reduce the number of spectral components was proposed. The induction heating system designed that operates in the voltage resonance mode has shown its efficiency. It was proposed to perform the excitation of current oscillations by voltage pulses of the modified form with a frequency lower than 20% of the resonant frequency, which ensures acceptable efficiency in the system operation without load. The development of the induction heating system has been tested and implicated at the enterprises of "Veda Auto Service" (Kyiv) and "Elevatormlinmash" (Kharkiv). The results of the thesis are used in the preparation of bachelors and masters degree at the department of automobile electronics of the Kharkiv National Automobile and Highway University.

Дипломну магістерську роботу присвячено дослідженню теоретичних задач та обґрунтуванню практичних напрямів реалізації комп’ютерно-інтегрованої системи керування лабораторним джерелом живлення. В роботі розроблено лабораторне джерело живлення, кероване одним задатчиком вихідної напруги у вигляді потенціометра або одним керуючим сигналом, наприклад, від комп'ютера. Особливістю даного джерела живлення є можливість роботи як з інтерфейсом USB, так і з інтерфейсом RS-485, що дозволяє включати його до складу локальних мереж.
Дипломная магистерская работа посвящена исследованию теоретических задач и обоснованию практических направлений реализации компьютерно-интегрированной системы управления лабораторным источником питания. В работе разработан лабораторный источник питания, управляемый одним задатчиком исходного напряжения в виде потенциометра или одним управляющим сигналом, например, от компьютера. Особенностью данного источника питания является возможность работы как с интерфейсом USB, так и с интерфейсом RS-485, что позволяет включать его в состав локальных сетей.
The master's thesis is devoted to the study of theoretical problems and substantiation of practical areas of implementation of computer-integrated laboratory power supply control system. A laboratory power supply unit controlled by one output voltage transmitter in the form of a potentiometer or one control signal, for example, from a computer, has been developed. A feature of this power supply is the ability to work with both USB and RS-485 interface, which allows you to include it in local area networks.

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 2019. Дисертація присвячена вирішенню завдання поліпшення технічних показників обладнання магнітно-імпульсної обробки металів (міоми) для використання в технологіях металообробки і технологіях ремонту транспортних засобів. У роботі представлена розробка альтернативної конструкції вузла заряду ємнісних накопичувачів енергії та розробка системи індукційного нагріву. Дано числові показники нагріву при варіації часових параметрів збуджуючого струму і конструктивних параметрів інструменту індуктора. Розглянута модель системи збудження струму індуктора доповнена експериментальними дослідженнями системи в режимі резонансу напруги. Запропоновано використання модифікованої часової форми біполярного меандру сигналу збудження для зменшення кількості спектральних складових. Сконструйована система індукційного нагріву, що працює в режимі резонансу напруги, показала свою працездатність і ефективність. Було запропоновано виконувати збудження коливань струму імпульсами напруги модифікованої форми з частотою нижче на 20% від резонансної частоти, що забезпечує прийнятний ККД в режимі роботи системи без навантаження. Розробка система індукційного нагріву пройшла апробацію і випробування на підприємствах "Веда Авто Сервіс" (м. Київ) і АТ "Елеватормлинмаш" (м. Харків). Результати дисертаційної роботи використовують при підготовці бакалаврів та магістрів на кафедрі автомобільної електроніки Харківського національного автомобільно-дорожнього університету.
Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences for specialty 05.09.13 "Equipment of strong electric and magnetic fields" – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". Kharkiv, 2019. The thesis is dedicated to the solution of the problem of the technical performance of magnetic-impulse metal processing equipment improving for use in metal-working technologies and vehicle repair technologies. The paper presents the development of an alternative design for the capacitive energy storage charge system and the development of an induction heating system. The numerical heating indicators was given with a variation of the time parameters of the exciting current and the design parameters of the inductor tool. The system model of inductor current excitation in the mode of current resonance was considered and supplemented by experimental studies of the system in voltage resonance mode. The use of a modified time form of the bipolar meander of the excitation signal to reduce the number of spectral components was proposed. The induction heating system designed that operates in the voltage resonance mode has shown its efficiency. It was proposed to perform the excitation of current oscillations by voltage pulses of the modified form with a frequency lower than 20% of the resonant frequency, which ensures acceptable efficiency in the system operation without load. The development of the induction heating system has been tested and implicated at the enterprises of "Veda Auto Service" (Kyiv) and "Elevatormlinmash" (Kharkiv). The results of the thesis are used in the preparation of bachelors and masters degree at the department of automobile electronics of the Kharkiv National Automobile and Highway University.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.09 – електротранспорт. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016 р. Дисертація присвячена покращенню показників якості електричної енергії в контактній мережі постійного струму шляхом застосування випрямляючої установки з вольтододавальним перетворювачем з двохсторонньою широтно-імпульсною моуляцією. Це стосується аналізу електромагнітної сумісності випрямляючої установки з контактною мережею та пошуку оптимального технічного засобу її покращення. Для обраної структури випрямляючої установки з вольтододавальним перетворювачем були ідентифіковані її статичні і динамічні характеристики. Вперше була отримана імпульсна модель випрямляючої установки з двохсторонньою широтно-імпульсною модуляцією, визначені величини факторів пульсацій. Для вирішення проблеми негативного впливу вищих гармонік випрямленої напруги на суміжні електроустановки, запропонована випрямляюча установка була включена до складу замкнутої системи автоматичного регулювання. Вперше був виконаний синтез передавальної функції регулятора напруги системи автоматичного регулювання випрямляючої установки з вольтододавальним перетворювача з двохсторонньою ШІМ. Отримані теоретичні положення були підтверджені експериментально на імітаційних моделях. Усі запропоновані підходи і рішення підпорядковані основній меті роботи і сприяють покращенню електромагнітної сумісності пристроїв електропостачання та електротранспорту.
Thesis for a candidate degree by specialty 05.22.09 – Electric Transport. – National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to the improvement of electric energy quality indexes in direct current contact wire using a rectifier unit with a voltage booster converter with pulse-width modulation. It concerns the analysis of a rectifier unit electromagnetic compatibility with contact wire and the search of optimal technical facilities for its improvement. The author identifies the static and dynamic characteristics of a rectifier unit with a voltage booster converter of the chosen structure. The pulse model of a rectifier unit with double-side pulse-width modulation and pulsation factors values were obtained and defined for the first time. To solve the problem of the negative influence of rectified voltage upper harmonics on adjacent electrical units the proposed rectifier unit was included to the composition of automatic regulation closed-loop system. The author for the first time performs the synthesis of the transfer function of automatic regulation system voltage adjuster of a rectifier unit with a voltage booster converter with double-side pulse-width modulation. The obtained theoretical statements were confirmed experimentally with the help of simulation models. All the proposed approaches and solutions serve the main purpose of the work and contribute to the improvement of electromagnetic compatibility of power supply units and electric transport.

Кваліфікаційну роботу магістра присвячено обґрунтуванню методів підвищення ефективності імпульсних перетворювачів постійного струму. Проаналізовано типи та принцип роботи імпульсних перетворювачів постійного струму, обґрунтовано заходи щодо підвищення їх ефективності. Зокрема пропонується використання коректорів коефіцієнта потужності, вхідних фільтрів та сучасної елементної бази драйверів силових ключів.
The master's qualification work is devoted to the substantiation of methods of increase of efficiency of impulse converters of direct current. The types and the principle of operation of impulse converters of direct current are analyzed, and the measures for increasing their efficiency are substantiated. In particular, it is suggested to use power factor correctors, input filters, and a modern elemental base of power key drivers.
ВСТУП 9 РОЗДІЛ 1. СТАН ПРОБЛЕМИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ІМПУЛЬСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 11 1.1 Імпульсні перетворювачі постійного струму, як складні системи 11 1.2 Джерело живлення, як складна система 13 1.3 Поняття ефективності складних систем та способи її оцінювання 16 1.4 Оцінювання складності систем 16 1.5 Поняття якості системи 17 1.6 Задача підвищення ефективності вторинних джерел електроживлення, як складних радіоелектронних пристроїв 18 1.7 Висновки до розділу 1 22 РОЗДІЛ 2. ІМПУЛЬСНІ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ, ЯК СКЛАДНІ РАДІОЕЛЕКТРОННІ ПРИСТРОЇ 24 2.1 Дослідження структури та принципу роботи імпульсних перетворювачів постійного струму 24 2.2 Ключові стабілізатори постійного струму 25 2.3 Дослідження принципу роботи однотактних імпульсних БЖ 27 2.4 Дослідження принципу роботи двотактних перетворювачів постійного струму 29 2.5 Топологія резонансних імпульсних перетворювачів 32 2.6 Висновки до розділу 2 33 РОЗДІЛ 3. ЗАГАЛЬНІ ПРИНЦИПИ ВИБОРУ ОПТИМАЛЬНОЇ ТОПОЛОГІЇ ІМПУЛЬСНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 34 3.1 Особливості вибору топології імпульсного перетворювача постійного струму 34 3.2 Методики формування сигналів для збільшення ККД імпульсного джерела живлення 35 3.3 Основні втрати всередині імпульсного джерела живлення з ШІМ 39 8 3.4 Шляхи зниження рівня втрат 45 3.5 Боротьба з шумом і електромагнітними перешкодами 47 3.6 Висновки до розділу 3 48 РОЗДІЛ 4. ПРАКТИЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ПОТУЖНИХ ІМПУЛЬСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 50 4.1 Імпульсний перетворювач постійного струму потужністю 1000 Вт 50 4.2 Схемо-технічні рішення побудови імпульсного блока живлення 51 4.3 Висновки до розділу 4 58 РОЗДІЛ 5. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 59 5.1 Метрологічне забезпечення наукового дослідженя 59 5.2 Програмне забезпечення для розв’язування наукової задачі 60 5.3 Висновки до розділу 5 65 РОЗДІЛ 6. ОБҐРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 66 6.1 Науково-технічна актуальність науково-дослідної роботи 66 6.2 Розрахунок витрат на проведення науково-дослідної роботи 67 6.3. Науково-технічна ефективність науково-дослідної роботи 73 6.4 Висновки до розділу 6 77 РОЗДІЛ 7. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 78 7.1 Охорона праці 78 7.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях 80 РОЗДІЛ 8. ЕКОЛОГІЯ 88 8.1 Актуальність екологічних проблем 88 8.2 Шкідливий вплив на довкілля при виготовленні блоку живлення 89 8.3 Заходи охорони довкілля при промислових процессах 90 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 93 Бібліографія 94 ДОДАТКИ

Гавриш А. М. Синтез візуально-блочної моделі імпульсного перетворювача постійної напруги з пониженням напруги : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 171 "Електроніка" / наук. керівник Т. В. Критська. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 80 с.
UA : При моделюванні електротехнічних комплексів виникає проблема значного збільшення часу моделювання з причини того що до складу електротехнічного комплексу входять напівпровідникові перетворювачі електроенергії, які мають постійну часу на два-три порядки меньшу за постійну часу основного технологічного процесу. Одним з шляхів вирішення цієї проблеми є застосування усереднених моделей напівпровідникових перетворювачів. Дана робота саме присвячена розробці одного з напівпровідникових перетворювачів — імпульсного перетворювача постійної напруги понижуючого типу
EN : In this paper, we analyze the purpose structure and the relevance of using pulsed DC/DC converters. Mathematical and circuit models of the pulsed step-down type DC/DC converter are developed and analyzed, and the graphs of the simulation results are obtained
RU : Выполнен анализ структуры, назначения и актуальности использования импульсных преобразователей постоянного напряжения. Разработаны и проанализированы математическая и схемотехническая модели импульсного преобразователя постоянного напряжения понижающего типа, получены графики результатов моделирования

У дипломній роботі магістра проведено аналіз та дослідження явищ біфуркації. Аналіз методу пошуку точки максимальної потужності. Досліджено біфуркаційні і хаотичні явища в нелінійних імпульсних системах. Доведено необхідність використання нелінійність рівнянь динаміки імпульсно-модуляційних систем. Розроблено математичну модель підвищувального перетворювача напруги зі зворотним зв’язком по струму. Проведено біфуркаційний аналіз динаміки підвищувального перетворювача напруги. Проведено імітаційне моделювання ППН. Проведено експериментальні дослідження ППН.
Analysis of the method of finding the maximum power point, Bifurcation and chaotic phenomena in nonlinear impulse systems are investigated. The necessity of using nonlinearity of equations of dynamics of impulse-modulation systems is proved. A mathematical model a voltage converter was developed with feedback of current. The bifurcation analysis of the dynamics of the voltage converter was carried out. A simulation of the voltage boost converter was performed. Experimental studies of the voltage boost converter were performed.
ВСТУП 8 ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ DC / DC ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ 12 Явище біфуркації 12 Огляд типових схем імпульсних перетворювачів постійної напруги 14 Огляд контролерів точки максимальної потужності 16 Алгоритми пошуку точки максимальної потужності 18 Висновки до розділу 1 21 ОБ’ЄКТ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 22 Біфуркаційні і хаотичні явища в нелінійних імпульсних системах 22 Види аномальних режимів 26 Нелінійність рівнянь динаміки імпульсно-модуляційних систем 27 Об’єкт експериментальних досліджень 30 Висновки до розділу 2 35 МОДЕЛЮВАННЯ ПІДВИЩУВАЛЬНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА НАПРУГИ 36 Проектування математичної моделі ППН зі зворотним зв’язком по струму36 Побудова біфуркаційних діаграм 42 Біфуркаційний аналіз динаміки підвищувального перетворювача напруги43 Імітаційне моделювання ППН45 Імітаційне моделювання відстеження точки максимальної потужності 48 Висновки до розділу 3 55 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ 57 Підвищувальний перетворювач напруги в режимі стабілізатора напруги 57 7 Реалізація алгоритму відстеження точки максимальної потужності 62 Висновки до розділу 4 71 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 72 Програмне середовище математичного моделювання MATLAB 72 Середовище Simulink 76 ОБҐРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 84 Розрахунок норм часу на виконання науково–дослідної роботи 84 Розрахунок витрат на проведення НДР.84 Розрахунок ціни НДР і економічна ефективність від використання програмної системи 90 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 92 Охорона праці92 Безпека в надзвичайних ситуаціях96 ЕКОЛОГІЯ100 Електромагнітне забруднення довкілля його вплив на людину. Шляхи його зменшення 100 Радіоекологія – один з нових розділів загальної екології103 ВИСНОВКИ 105 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ107 ДОДАТКИ 111

Таратута В. О. Дослідження шляхів імпульсно–акустичного впливу на швидкості горіння природного газу : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 144 "Теплоенергетика" / наук. керівник А. О.Чейлитко. Запоріжжя : ЗНУ, 2021. 99 с.
UA : Робота викладена на 99 сторінках друкованого тексту, містить 22 таблиці, 7 рисунків. Перелік посилань включає 51 джерел з них на іноземній мові 15. Було розглянуто приклади інтенсифікації процесів теплообміну за допомогою ультразвуку. Було проведено експеримент по опроміненню трансформаторного масла, в яке була занурена розігріта пластина. На основі отриманих даних було розраховано темп охолодження і коефіцієнт тепловіддачі, параметри ультразвукової кавітації.
EN : The work is presented on 99 pages of printed text, contains 22 tables, 7 figures.The list of references includes 51 sources,15 of them in foreign language. Examples of intensification of heat transfer processes with the help of ultrasound were considered. An experiment was performed on the irradiation of transformer oil, in which a heated plate was immersed. Based on the obtained data, the cooling rate and heat transfer coefficient, ultrasonic cavitation parameters were calculated.

Рослий К. Є. Дослідження та розробка перетворювача постійної напруги для локальної енергосистеми потужністю 1 кВт : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 171 "Електроніка" / наук. керівник Д. Г. Алексієвський. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 104 с.
UA : Розглянуто методику розрахунку та аналізу математичних моделей імпульсних перетворювачів постійної напруги. Синтезована візуально блочна модель імпульсного перетворювача постійної напруги звотноходового типу. Проведено аналіз адекватності, працездатності і точності моделі.
EN : The method of calculation and analysis of mathematical models of pulse converters of direct voltage is considered. Visually block model of pulse converter of direct voltage of return type is synthesized. The analysis of adequacy, efficiency and accuracy of the model is carried out.