Browsing by Author "Коваленко, В. Л."

Now showing 1 - 3 of 3

Алгоритм визначення ефективності використання біогазових сумішей в промислових пічних установках
(Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Коваленко, В. Л.; Сердюк, Ксенія Миколаївна; Кузнецова, Аліса В.
UK: Актуальність. Для встановлення доцільності використання біогазу в умовах різних галузей промисловості і, зокрема, металургійній, у статті запропоновано послідовність розрахунку оптимальних умов забезпечення пічних установок біогазовими сумішами різної якості та калорійності. Останнє дозволить знизити залежність зазначених підприємств від традиційних видів палива та підвищити їх енергетичну ефективність в умовах зростання вартості енергоресурсів. Метою є дослідження можливості впровадження біогазових технологій в умовах промислових підприємств задля переведення термічних та нагрівальних печей на біогаз із врахуванням головних критеріїв та вимог щодо кінцевої якості палива. Практична цінність. Розроблено алгоритм визначення доцільності та ефективності використання біогазових сумішей в якості альтернативного палива для енергозабезпечення термічних та нагрівальних печей промислових підприємств. Алгоритм враховує широкий перелік вихідних даних для розрахунку, серед яких головними слід вважати хімічний склад необробленої сирої біогазової суміші, теплотворну здатність при спалюванні в термічних установках промислових підприємств, характеристики обладнання системи видалення шкідливих домішок та збагачення шляхом вилучення надмірної кількості вуглекислого газу CO2 до необхідного в конкретному випадку рівня, вартість традиційного природного газу і біогазового палива, екологічні обмеження за вмістом шкідливих речових у відхідних газах та передбачає наявні можливі додаткові штрафні санкції, які враховуються при визначенні техніко-економічних показників, та інші. Наукова новизна. Запропоновано математичний апарат для визначення можливості та доцільності використання біогазових технологій в умовах будь-якого промислового підприємства. Результати. Встановлено в результаті розрахунку економічних показників впровадження біогазових технологій на прикладі реального об’єкта можливість переводу останнього на запропонований вид енергоресурсу. В умовах постійного зростання вартості традиційних джерел енергії заміна їх на поновлювані є актуальним. Серед відомих досліджень в даному напрямку, комплексний підхід до вирішення проблеми використання низькокалорійних палив в енергетичному обладнанні з урахуванням якісних показників біогазу, не розглядався.
Методологічні аспекти моделювання роботи асинхронного електродвигуна в умовах неякісної електроенергії
(Видавництво МДПУ ім. Б. Хмельницького, Запоріжжя, 2024) Ніколенко, Анатолій Васильович; Кузнецов, Віталій Вадимович; Стьопкін, Василь Володимирович; Коваленко, В. Л.; Піліпенко, В. О.; Ровенський, О. О.
UKR: У статті розглянуто методологічні підходи до моделювання роботи асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором в умовах неякісної електроенергії. Актуальність дослідження обумовлена високою часткою електродвигунів у глобальному енергоспоживанні, що становить до 46%, а також негативними наслідками зниження якості електропостачання для ефективності, надійності та ресурсу електромеханічних систем. Наведено аналіз сучасного стану математичного моделювання асинхронних двигунів, зокрема, підкреслено, що переважна більшість існуючих моделей базується на припущенні симетричності та синусоїдальності напруги живлення, що не відповідає умовам реального промислового середовища. Досліджено різні класи математичних моделей, які частково враховують окремі показники якості електроенергії, зокрема несиметрію, гармонічні спотворення тощо. Показано, що моделі, орієнтовані на аналіз окремих чинників, не здатні забезпечити комплексну оцінку енергетичної ефективності двигуна. У статті сформульовано вимоги до універсальної імітаційної моделі асинхронного двигуна, здатної враховувати всі основні показники якості електроенергії (ПКЕ) одночасно, як в усталених, так і в перехідних режимах роботи. Запропоновано концепцію побудови моделі, яка базується на поєднанні обчислювальних блоків, запозичених із відомих математичних аналогів, що дозволяє враховувати вплив несиметрії та несинусоїдальності напруги живлення, а також виконувати розрахунок миттєвих значень струмів, втрат у сталі та міді, електромагнітного моменту, ККД та коефіцієнта потужності. У моделі передбачена можливість розширення з урахуванням фільтрації гармонік і змінних частот мережі, з подальшим уточненням параметрів шляхом експериментальної ідентифікації. Зроблено висновок про відсутність єдиної універсальної моделі асинхронного двигуна, яка враховує всі ПКЕ, та обґрунтовано доцільність створення імітаційної моделі нового типу як ефективного інструменту для аналізу режимів роботи електродвигуна в умовах реальної електромережі.
Числове моделювання нелінійних кіл силових випрямлячів із використанням методу перетворення змінних
(Видавництво МДПУ ім. Б. Хмельницького, Запоріжжя, 2025) Бондар, Олег Ігорович; Коваленко, В. Л.; Кокович, Богдан Олександрович; Коляденко, О. А.; Верьовкін, О. В.; Касьянов, М. О.
UKR: У статті наведено приклад чисельного моделювання конкретної топології силового випрямляча з навантаженням, що включає елементи з нелінійною вольт-амперною характеристикою. Схема охоплює реактивні компоненти (індуктивності, ємності), а також напівпровідникові пристрої, динаміка яких визначається не тільки характеристиками керування, але й внутрішніми електрофізичними властивостями. З метою спрощення математичного опису нелінійної моделі було застосовано метод перетворення змінних, який дозволяє звести диференціальні рівняння до вигляду, придатного для чисельного інтегрування з контрольованим рівнем похибки, що особливо актуально в умовах обмежених обчислювальних ресурсів. Аналіз результатів моделювання дав змогу виявити характерні особливості електромагнітних процесів, які виникають у колі в режимах, близьких до резонансних або граничних. Було показано умови, за яких з’являються стаціонарні коливання, що супроводжуються ефектами гістерезису, магнітного насичення та коливальної нестійкості. Отримано фазові портрети та часові графіки, що демонструють перехід від регулярної роботи до автоколивального або хаотичного режиму залежно від параметрів схеми. Порівняння результатів до і після застосування перетворення змінних засвідчило зростання точності, покращення числової стійкості та зменшення витрат обчислювального часу. Зазначений підхід підтвердив свою ефективність для аналізу складних нелінійних процесів у силових електронних колах. Його можна використовувати в проєктуванні адаптивних систем електроприводу, при моделюванні енергетичних перетворювачів, схем керування зворотним зв’язком, а також у навчальному процесі для демонстрації динаміки перехідних процесів в електротехнічних системах, де важливо розуміти поведінку нелінійних ланок. Такий метод має потенціал до подальшої адаптації в середовищах автоматизованого проєктування та цифрового моделювання енергетичних систем.