Дисертаційні дослідження присвячені розв'язанню науково-прикладної проблеми розробки параметричного геометричного моделювання криволінійної поверхні зубчастого зачеплення. В результаті проведеного аналізу літературних джерел не були виявлені існуючи види зачеплень, які здатні задовольнити повністю вимоги сучасних надпотужних машин, оскільки вони мають ряд істотних недоліків: в зачепленні знаходиться одночасно невелика кількість зубів, унаслідок чого неможливо передавати великі зусилля; безперервний рух спряжених профілів зубів відносно своїх западин в зоні високого навантаження (у полюсі зачеплення) викликає нагрів і знос зубів. Проте, враховуючи сучасні вимоги в механізмах і робототехніки, слід розширити можливості діаграми кінематичного гвинта із врахуванням реальної картини кінематики зачеплення.В роботі запропоновано метод діаграми-кінематики миттєвих осей, для моделювання відстані між осями кінематичних гвинтів та конструкції зубчастого з'єднання на діаграмі, який дозволив запроектувати конструкції нового виду зубчастого замкова передача з зубом вкладишем (ролик). Це дозволило при моделюванні гвинтових поверхонь привести рівняння до параметричної форми, алгоритмізувати геометричне моделювання зубчастого замкового з'єднання, спростити програмну реалізацію отриманих результатів і запроектувати зубчасте замкове з'єднання з зубом вкладишем. На підставі сформованого аналітичного опису і алгоритмів було розроблено та впроваджено алгоритмічно-програмне забезпечення для геометричного моделювання зубчастого замкового зачеплення. Графічна комп'ютерна технологія реалізована у вигляді алгоритмів і програм (модулів) для обладнання з ЧПУ. Використання запропонованого методу сприяє підвищенню продуктивності та якості при виготовленні зубчастого з'єднання, що характеризується складними поверхнями у машинобудуванні.Ключові слова: параметризація, геометричне моделювання, кінематичний параметричний гвинт, спряжені поверхні, зубчасте зачеплення, замкове з'єднання, криволінійні поверхні, точкові і лінійні контакти.^UThe dissertation research is dedicated to solving the scientifically-applied problem of developing the modeling of the serrated curved surface of the castle and the entire castle connection system. The analysis of modeling methods for the curved surfaces of the castle joints did not reveal common approaches to solving this problem. Analysis of the advantages and disadvantages of the most common types of gears in practice, technical requirements and technological capabilities in their design and manufacture at the present stage of development shows that developments in the field of creating gears with non-traditional tooth profiles are relevant. The technical solution proposed in the work relates to cylindrical gear mechanisms of external and internal gearing, the shape of the teeth of the wheels of which is formed as an envelope of the initial contour of the gear rack, and the number of teeth is assigned depending on the purpose of the mechanism, the required gear ratio and the diametrical dimensions. Such mechanisms are used in various engineering industries in the form of gear wheels of gearboxes, winches, planetary and wave transmissions, as well as working bodies of pumps, hydraulic motors, compressors and internal combustion engines with straight and helical teeth. In the oil and gas industry, gears are widely used in gearboxes of rocking machines, power drives of the main units of drilling rigs, working bodies of downhole hydraulic motors and volumetric pumps, auxiliary mechanisms. In this regard, there is a need to develop effective methods for geometric design and modeling of conjugate curved surfaces of the castle joints. This direction contributes to the growth of computational and graphic capabilities of modern computer technology, design and analysis tools. Thus, new opportunities are opening up regarding the design of gears with locking joints based on a parametric kinematic screw. In the study of various design methods, it was found that existing methods have certain difficulties in a practical application in production and require highly skilled performers.In the third chapter, a method of diagram-kinematics of instantaneous axes of conjugate curved surfaces is proposed, with respect to modeling a helical gear lock connection, with predetermined parameters. Theoretical studies have shown that when profiling conjugated curved non-linear surfaces by the kinematic method, the curved surface of the insert is considered as a contact curved surface, and the curved surfaces of the tool joint are considered as an infinite set of infinite small unit thickness of helicoidal, linearly and pairwise conjugated.Based on the generated analytical description and algorithms, algorithmic software for geometric modeling of involute locking engagement with crossing axes was developed and implemented algorithmically. Graphic computer technology is implemented in the form of algorithms and programs (modules) for equipment from numerical software. Graphic computer technology is implemented in the form of algorithms and programs (modules) for equipment from numerical software.The theoretical results obtained in the work are confirmed by test examples, verification calculations of solved practical problems, acts on the implementation of research results in production and the educational process.Keywords: geometrical design, kinematics self-reactance screw, attended surfaces, toothed evolving hooking, Articulate connection, parametrization, point and linear contacts.

Дисертацію присвячено розробці низькошвидкісного генератора постійного струму з безобмотковим ротором для вітроенергетичної установки. Науковими результатами є: 1) вперше розроблено конструкції генераторів постійного струму з безобмотковим ротором, що відрізняються від наявних аналогів відсутністю загального ярма та відкритими по обидва боки пазами статора, що дозволило послабити поперечну реакцію якоря і відмовитись від традиційних засобів зменшення деформації магнітного поля – компенсаційної обмотки та додаткових полюсів; 2) вперше запропоновано формулу для розрахунку коефіцієнту напруженості магнітного поля, що дозволило визначити вплив поперечної реакції якоря на магнітне поле генератора постійного струму з безобмотковим ротором; 3) удосконалено визначення конструктивної сталої для двоіндуктороного генератора постійного струму з безобмотковим ротором, у якої враховуються таки особливості даної машини як подвійний магнітний потік та коефіцієнт використання магнітного потоку; 4) дістала подальший розвиток математична модель для визначення залежності величини питомої магнітної провідності відкритого з обох боків паза від його геометричних розмірів, що дозволяє розрахувати величину реактивної електрорушійної сили комутованої секції генератора постійного струму з безобмотковим ротором. Запропонована конструкція низькошвидкісного генератора дозволяє за рахунок більш повного використання вітрового потенціалу, зменшити потужність і вартість вітроенергетичної установки, зберігши незмінним кількість виробленої ним електричної енергії в порівнянні з генераторами інших типів, що працюють у складі вітроенергетичних установкок. Ключові слова: генератор постійного струму, електрорушійна сила, коефіцієнт корисної дії, безобмотковий ротор, стаціонарне теплове поле, електромагнітне поле генератора.^UThe dissertation is devoted to the development of a low - speed DC generator with a windless rotor for wind power installation. The scientific results are: 1) New designs of a DC generator with a windless rotor were first proposed, differing from the existing counterparts by the absence of a common yoke and open on both sides of the stator slots, which allowed to weaken the anchor response and increase the current overload capacity; 2) The formula for calculating the magnetic field strength coefficient was obtained for the first time, which allowed to determine the magnitude of the effect of the armature transverse response on the magnetic field of a DC generator with a winding rotor; 3) Constructional constant for a DC generator with a winding rotor has been improved, which takes into account the features of this machine: dual magnetic flux and utilization rate; 4) The mathematical model for determining the dependence of the specific magnetic conductivity of the open on both sides of the groove on its geometric dimensions was further developed, which made it possible to determine the magnitude of the reactive electromotive force of the switched section of a direct current generator with a windless rotor.The proposed design makes it possible to reduce the power and cost of the wind power plant while maintaining the wind capacity while keeping the amount of energy produced unchanged. Keywords: dc generator, electromotive force, efficiency. Key words: direct current generator, electromotive force, efficiency, windless rotor, thermal field, electromagnetic field.

Дисертацію присвячено питанням дослідження перехідних режимів синхронних генераторів з постійними магнітами (СГПМ), що мають місце в умовах експлуатації. Розроблена математична модель дозволяє у режимі раптового короткого замикання оцінити вплив параметрів генератора на величину коефіцієнта ударності, що визначає масо-габаритні показники та вартість генератора. Розроблена методика розрахунку геометрії полюсних наконечників дає можливість на етапі проектування отримати мінімальний або заданий коефіцієнт ударності. Аналітичне розв'язання задачі розподілу магнітного поля у робочому зазорі генератора дозволяє оцінити величину коефіцінта розсіювання відповідно до геометрії полюсної системи індуктора.

  Скачати повний текст

Концептуалізовано факторну зумовленість формування субкультури футбольних хуліганів на пострадянському просторі. З застосуванням субкультурного підходу до вивчення футбольного хуліганізму проаналізовано субкультурну проблематику у творчості Т. Парсона, С. Ейзенштадта, О. Тоффлера, М. Мід. Розглянуто футбольних хуліганів як "peer group" та визначено футбольний хуліганізм як специфічну асоціальну субкультуру, головними цінностями якої є братерство, яке грунтується на почутті належності до певного футбольного клубу, та як колективні насильницькі практики. Концептуалізовано цю субкультуру, розроблено категоріально-понятійний апарат, розкрито суть понять "футбольний хуліганізм", "футбольний фанатизм", "навколофутбольні практики". Виокремлено відвідувачів футбольних змагань, а саме: "ситуативні глядачі", "любителі футболу", "футбольні фанати" та "футбольні хулігани". Виділено "південний" і "північний" стилі навколофутбольних практик. За критерієм наслідування певного стилю цих практик виокремлено три покоління пострадянських футбольних хуліганів. Як чинники формування даної субкультури футбольних хуліганів на пострадянському просторі виділено мета-, макро-, мезо- та мікросомальні фактори. За результатами порівняння медійного та реального образу футбольних хуліганів показано, що у медійному дискурсі створено неадекватні уявлення про досліджений об'єкт, що ускладнює вивчення зазначеного феномену. Доведено, що субкультура футбольних хуліганів потребує подальшого наукового аналізу та виваженого контролю суспільством і державою.

  Скачати повний текст

Представлено описи методик обробки спостережень і результати дослідження катаклізмічних змінних зір. Проведено вивчення 12-ти катаклізмічних змінних зір (2 поляри, 3 затемнені новоподібні системи і 7 Нових і карликових нових зірок) з використанням оригінальних багатокольорових фотометричних спостережень змінних зір. На підставі аналізу двоколірної фотометрії асинхронного поляра V1432 Орла знайдено третій тип мінімумів, що був ототожнений з акрецією речовини на другий магнітний полюс білого карлика. Розроблено геометричну модель акреції речовини одночасно на два магнітні полюси, що дозволило оцінити радіус захоплення речовини магнітним полем білого карлика, його масу та радіус. Уточнено орбітальний період і період обертання білого карлика. Визначено характерний час синхронізації системи, оцінено швидкість акреції речовини, оцінено напруженість магнітного поля та визначено кольорову температуру та показники кольору у характерних точках фазових кривих. У затемненої новоподібної V1315 Орла визначено кольорову температуру та показники кольору у характерних точках орбітальної фазової кривої. Зафіксовано ефект зменшення кольорової температури зі збільшенням глибини затемнення. Для обробки часових рядів розроблено пакет програм Multi-Column View, в якому реалізовано низку нових алгоритмів для обробки часових рядів багатоколірних спостережень змінних зірок. Розроблено кількісну модель чорнотільного випромінювання. Одержано залежності розподілу енергії у диску від певних параметрів системи, а саме: маси та радіуса білого карлика, радіуса акреційного диска, швидкості акреції. Для зірки V725 Орла уперше проведено фотометричну класифікацію. Виявлено надгорби, визначено їх період, оцінено орбітальний період, що, як виявилося, потрапляє у "провал періодів", на діаграмі розподілу орбітальних періодів катаклізмічних змінних зірок. Для таких зірок ES Дракона, GK Персея, MR Змії, RZ Малого Лева, VW Північної Корони, V603 Орла, V1494 Орла, QW Змії й HS 0728+6738 уточнено параметри змінності.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена дослідженню геодинамічних умов нафтогазонакопичення і структуроформування протягом структурно-кінематичної еволюції ДДП у фанерозої на основі оригінального комплексу геологічних та непрямих тектонофізичних, геофізичних, дистанційних методів аналізу диз'юнктивних і плікативних дислокацій. На прикладі ДДП встановлено динамічні обстановки, тектонічні режими і кінематичні механізми геологічної еволюції континентальної земної кори. Розроблено наукову теорію деформаційного структуроформування та нафтогазонакопичення у континентальних рифтогенних структурах, у відповідності до якої визначальним фактором їх геологічної еволюції є активізація систем розломів з формуванням деформаційного каркасу, складеного реверсним типом розломів. Протягом етапів платформного тектогенезу він контролює процеси пластичної тектонічної течії геомас кристалічних і осадових гірських порід, які обумовлюють трансформацію розломно-блокової тектоніки у пликативно-дислоковану. Внаслідок природного явища просторово-часової інверсії геодинамічних осей та генетичних типів тектонічної тріщинуватості уздовж певних азимутальних напрямків утворюються геологічно закриті системи розломів, синхронно в ортогональних до них напрямках формуються відкриті системи, що слугують шляхами висхідного тепломасоперенесення та розвантаження глибинних ВВ-флюїдів. У геодинамічних зонах стиснення земної кори формуються складчасті плащові (прирозломні та міжрозломні) та диз'юнктивні (надрозломні) зони інверсійних деформацій, а на ділянках розсування геоблоків утворюються геодинамічні зони розтягу, де формуються зони нафтогазонакопичення. Таким чином, зони сучасного розтягу/стискання земної кори контролюють розподіл зон інверсійної складчастості та нафтогазоносності у надрах рифтогенних басейнів.Розроблено модель геологічної еволюції земної кори ДДП, якою передбачено, що етапи тектонічної інверсії відбувалися в динамічній обстановці інтерференції загальноплатформного колізійного стискання і регіонального горизонтально-зсувного поля напруг. З'ясовано, що через розсування з обертанням геоблоків земної кори за рахунок тектонічного розтікання геомас гірських порід в їх межах у протилежних напрямках вздовж Верховцівсько-Льговського глибинного розлому сформувалася регіональна вісь кінематичної симетрії. Вона контролює геодинамічний процес спреднгу земної кори з відокремленням двох мікроплит з різнойменною кінематикою рухів. Західна мікроплита (Чернігівський та Лохвицький сегменти) з лівобічною кінематикою та обертанням геоблоків проти годинникової стрілки переміщується на північний захід, проте Східна (Ізюмський сегмент та Західно-Донецький грабен) з правосторонньою кінематикою та обертанням геоблоків за годинниковою стрілкою переміщується на південний схід. Процес тектонічної інверсії ДДП контролюється шістьма лінійними зонами горизонтально-зсувного контролю, сформованими над активізованими меридіональними розломами. Вони утворюють міжсегментний тектонічний каркас типу передового тектонічного віяла стискання, розгорнутого на північ. Це зумовило формування трапецієподібної геодинамічної зони розтягу земної кори у центральній частині палеорифту, де розташований найкрупніший за запасами і видобутком ВВ район Східно-Української нафтогазоносної провінції. Результати дисертаційного дослідження впроваджено на пошукових площах та родовищах ПАТ «Укргазвидобування» з умовною економічною ефективністю 1 682 641,1 тис. грн. Основні положення дисертації впроваджені автором у навчальний процес Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна при викладанні дисципліни «Геологічні умови формування родовищ нафти та газу». Ключові слова: Дніпровсько-Донецький палеорифт, планетарна решітка тріщинуватості, системи розломів, тектонофізичні методи, геодинамічні умови, кінематичний механізм, рифтогенез, тектонічна інверсія, зони розтягу/стискання земної кори, складчасті зони інверсійних деформацій.^UThe dissertation is devoted to the study of geodynamic conditions of oil and gas accumulation and structure formation during the structural and kinematic evolution of DDP at the Phanerozoic on the basis of the original complex of geological and indirect tectonophysical, geophysical, remote methods of analysis of disjunctive and plicative dislocations. Dynamic conditions, tectonic regimes and kinematic mechanisms of geological evolution of the continental earth's crust are established on the example of DDP.During the stages of platform activation, inversion complications of the rift structure take place. They are controlled by a deformation tectonic framework composed of reverse faults, which are characterized by curvature, numerical branches, changes in genetic type and kinematics of movements along the wings, the predominance of horizontal amplitudes over vertical, the formation of rocker systems in plan and "flower structures" in section. In the zones of their dynamic influence, inversion disjunctive and folded zones are formed - mantle (near-fault and interfault) and linear (strike-slip fault).Due to the manifestation of spatio-temporal inversion of genetic types of tectonic fracture along certain azimuthal directions, geologically closed fault systems are formed, which are structure-forming, and in fault orthogonal directions open fault systems are formed, which serve as ascending heat and mass transfer paths. Geodynamic tensile zones of the earth's crust are formed in the areas of block displacement in opposite directions. In the natural reservoirs of the sedimentary cover, within the zones of inversion folding, favorable geological conditions arise for the formation of secondary pore-fracture reservoirs, the capacity of which is determined by the increased component of tectonic fracture. The inflow of explosives into the useful volumes of the traps occurs due to the unloading in the mode of nadadiabatic expansion of the supercompressed deep fluids. Therefore, the zones of stretching / compression of the earth's crust control the distribution of zones of oil and gas accumulation.It was found that due to the displacement and rotation of the geoblocks of the earth's crust due to tectonic spreading of geomass of rocks within them in opposite directions along the Verkhovtsy-Lgov deep fault, a regional axis of kinematic symmetry was formed. It controls the geodynamic process of spreading the earth's crust with the separation of two microplates with different kinematics of motion. The Western microplate (Chernihiv and Lokhvytsia segments) with left-hand kinematics and counterclockwise rotation of geoblocks moves to the northwest, but the Eastern (Izium segment and West-Donetsk Graben) with right-hand kinematics and geoblocks rotation half an hour clockwise. The process of tectonic inversion of the DDP is controlled by six linear zones of horizontal-shear control, formed over activated meridional faults. They form an intersegmental tectonic framework such as an advanced tectonic compression fan deployed to the north. This led to the formation of a trapezoidal geodynamic zone of the earth's crust in the central part of the paleorift, where the largest reserves in terms of reserves and hydrocarbons production of the Eastern Ukrainian oil and gas province.The results of the dissertation research were introduced in the prospecting areas and fields of JSC “Ukrgasvydobuvannya” with a conditional economic efficiency of UAH 1,682,641.1 thousand. The main provisions of the dissertation were introduced by the author into the educational process of V. N. Karazin Kharkiv National University when teaching the discipline "Geological conditions for the formation of oil and gas fields"Key words: Dnieper-Donetsk paleorift, planetary fracturing lattice, fault systems, tectonophysical methods, geodynamic mode, kinematic mechanism, rifting, tectonic inversion, zones of stretching and compression of the earth's crust, folded zones of inversion deformations.

Розроблено методику палеомагнітних досліджень неконсолідованих осадків, визначено критерії вибору об'єктів досліджень - потенційних носіїв інформації про вікові геомагнітні варіації, запропоновано оптимальний комплекс магнітно-мінералогічних і статистичних методів обробки даних. На серії розрізів, які хронологічно перекриваються, вперше одержано "запис" варіацій компонент вектора давнього геомагнітного поля за останні 13 тис. років. Одержано нові дані про динаміку геомагнітного поля. Зроблено висновок про відмінність у режимі генерації геомагнітного поля в епоху пізньольодовиків'я й у пізньому голоцені. Побудовано зведену регіональну магнітохронологічну (магнітостратиграфічну) схему палеовікових варіацій схилення та нахилення, яка є новим інструментом для розчленування, стратифікації та кореляції осадових товщ на півночі Європейського континенту. Встановлено зв'язок між геомагнітними варіаціями та довгостроковими кліматичними змінами. Зазначено, що визначальний вплив на характер атмосферної циркуляції в Європейському секторі має знаходження геомагнітного полюса як центру аврорального овалу.

  Скачати повний текст

Розроблено нові методи дослідження екстремальних задач геометричної теорії функцій комплексної змінної. Для дослідження екстремальних задач з метою одержання точних оцінок зверху функціоналів на класах неперетинних областей або відкритих множин розроблено метод "керуючих" функціоналів. Введено поняття променевих систем точок, що дає змогу розширити класи екстремальних задач, для яких одержано повний розв'язок. Здійснено істотне послаблення вимог щодо геометрії взаємного розташування вільних полюсів квадратичних диференціалів, які відповідають задачам, що вивчаються. Узагальнено та посилено класичні результати В.М.Дубініна, Г.В.Кузьміної, Є.Г.Ємельянова. Досліджено властивості голоморфних функцій, які задовольняють систему двох функціонально-диференціальних рівнянь. Одержано розв'язок відомої гіпотези Дюрена для частинного випадку скінченних лінійних функціоналів. Одержано розв'язок узагальненої задачі Фекете.

  Скачати повний текст

Розвинуто числово-аналітичні методи для розв'язання нестаціонарних задач теорії пружності, які передбачають застосування теореми Коші та методів теорії залишків для числового обернення перетворення Лапласа. Запропоновано числовий метод для пошуку полюсів підінтегральних функцій на комплексній площині, який грунтується на інтегральній теоремі Коші та методі Ньютона. За цього пошук коренів здіснюється з застосуванням сканування комплексної площини за методом вікна. З використанням запропонованого методу розв'язано одно-, двох- та трьохвимірні нестаціонарні задачі теорій пружності для багатошарових тіл. Установлено, що напруження за рахунок відбиття хвиль від поверхонь можуть значно перевищувати збурення на границі. Розроблений числово-аналітичний підхід поширено на розв'язок нестаціонарних задач в'язкопружності. Досліджено вплив в'язкості на характер розповсюдження нестаціонарних в'язкопружних хвиль у багатошарових тілах. Виявлено, що наявність в'язкопружних властивостей згладжує розривний характер фронтів і збільшує дисипацію хвиль. Проаналізовано закономірності динамічних характеристик трьохвимірних багатошарових тіл за наявності в'язкопружних властивостей їх елементів. Ці результати одержано завдяки застосуванню швидкого перетворення Фур'є за просторовими координатами та числового інтегрування за часом.

  Скачати повний текст

Здійснено комплексний політологічний аналіз регіональної політики як чинника суспільної стабільності на підставі європейського та українського досвіду. Висвітлено сучасні підходи до визначення суті поняття "регіон". Розглянуто співвідношення понять регіоналізму та регіоналізації у зарубіжній та вітчизняній політичній сфері. Досліджено роль держави у сучасних концепціях розвитку регіонів (теорії регіонального розвитку: теорію економічної бази, теорію основного продукту, теорію нової торгівлі, теорію полюсів зростання, концепцію М.Кастельса, теорію технологічних інновацій, концепцію промислового району, інституціональний і неоінституціональний підходи). Висвітлено особливості інституційної структури регіональної політики у країнах Західної та Східної Європи, надано рекомендації щодо найбільш оптимальної структури системи управління регіональним розвитком. Розкрито суть чотирьох етапів становлення регіональної політики України. Надано характеристику спробам реформування адміністративно-територіального устрою країни. Визначено місце соціально-економічних відмінностей між регіонами у політичному житті.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена підвищенню навантажувальної здатності в системі асинхронного електропривода шляхом об'єднання декількох джерел електричної енергії по спеціальній схемі за допомогою одного автономного інвертора напруги. Галузь використання системи, що розглядається – електричні та гібридні транспортні засоби.У багатьох випадках в системах електропривода транспортних засобів використовуються або доцільно використовувати декілька джерел електричної енергії. Проблемою є забезпечення ефективної сумісної роботи джерел різних типів на спільне навантаження та оптимізації їх енергетичних параметрів.Традиційні електромеханічні систем, які включають до свого складу компоненти різних типів, зазвичай, базується на проміжній ланці постійного струму. Для регулювання потоками потужностей, які приймають/віддають окремі елементи, використовуються окремі інвертори. Такі інвертори вибираються за потужністю відповідно до номінальних параметрів кожного компонента. Таким чином, отримується керована електромеханічна система, але високої вартості, оскільки в ній присутні декілька автономних інверторів, розрахованих на максимально можливий струм від кожного компонента.Доцільно розвинути ідею використання одного автономного інвертора напруги для керування режимами роботи компонентів змінного та постійного струму без організації спільної ланки постійного струму. Для цього одне з джерел постійного струму може бути під'єднане до нуля фазних обмоток асинхронного двигуна через додаткові індуктивність і активний опір, а другим полюсом – до мінусового терміналу автономного інвертора напруги, який, в свою чергу, підключений до іншого джерела постійного струму, наприклад, акумуляторної батареї. Розглядався спеціальний алгоритм керування ключами автономного інвертора напруги зі збільшеним часом комутації ключів верхнього плеча, за допомогою якого можна керувати потоками енергії для кожного компонента. Таким чином, одним інвертором виконується функція регулювання режимами роботи електромеханічної системи.Така схема дозволяє заряджати акумулятор, але при цьому додаткове джерело повинно мати достатньо велику ЕРС, щоб подолати рівень ЕРС акумулятора. Високий рівень ЕРС додаткового джерела призводить до виникнення значних струмів нульової послідовності у фазах двигуна за цикл комутації ключів інвертора і, відповідно, насиченню магнітної системи електродвигуна, значних додаткових втрат енергії в його статорних обмотках та їх підвищеному нагріву.Для збільшення електромагнітного моменту двигуна, зменшенню рівня ЕРС додаткового джерела енергії, підвищення ефективності процесу перетворення енергії у системі електропривода ТЗ з додатковим джерелом енергії було розглянуто варіант нульового стану ключів нижнього плеча АІН.Було проведено аналіз закономірностей впливу параметрів електричного кола додаткового джерела живлення на параметри режиму живлення асинхронного двигуна з використанням нульових комбінацій ключів нижнього плеча інвертора для формулювання умови підвищення навантажувальної здатності системи електропривода ТЗ.З'ясовано, що комбіноване джерело живлення , що складається з двох джерел ЕРС постійного струму, забезпечує збільшення амплітуди вихідної напруги інвертора з одночасним виникненням її змінної складової та нульової послідовності при використанні нульових комбінацій ключів нижнього плеча інвертора.Встановлено, що умовою передачі енергії від додаткового джерела, є таке співвідношення параметрів електричного кола, при якому постійна часу цього електричного кола має бути більшою, ніж половина часу перебування ключів нижнього плеча інвертора в нульовому стані.При розгляді конвенціонального закону комутації ключів інвертора встановлено, що такий спосіб призводить до виникнення складної форми вихідної напруги. Запропонована модифікація закону комутації ключами інвертора комбінованого джерела живлення з врахуванням змінної складової модуля вектора вихідної напруги, що забезпечує стабілізацію напруги у фазах двигуна на заданому рівні.Були встановлені закономірності впливу на електромагнітний момент асинхронного двигуна при його живленні від несиметричної системи напруг комбінованого джерела живлення при різних законах керування запропонованою системою електропривода ТЗ для визначення шляхів компенсації коливань моменту двигуна. З'ясовано, що найбільший приріст моменту і найменший рівень його коливань забезпечується векторним керуванням електроприводом. При збільшенні напруги живлення до 30% зростання моменту становить до 18%, а при коливанні амплітуди напруги в межах 30% від номінальної амплітуда коливань моменту складатиме не більше 10%.Компенсацію коливань моменту двигуна в системі векторного керування швидкістю електропривода запропоновано забезпечити шляхом використання додаткових сигналів керування ключами інвертора, що визначаються отриманими змінними складовими напруги живлення в синхронній системі координат.^UThe dissertation is devoted to increasing load capacity in the system of asynchronous electric drive by combining several sources of electric energy according to a special scheme with the help of one autonomous voltage inverter. The area of application of the considered system is electric and hybrid vehicles.In many cases, electric power systems of vehicles use or expediently use several sources of electrical energy. The problem is to ensure the effective collaboration of different types of sources to a common load and optimize their energy options.Traditional electromechanical systems, which include components of different types, are usually based on the intermediate link of direct current. Separate inverters are used to control the power flows that receive / transmit individual elements. Such inverters are selected by power according to the nominal parameters of each component. Thus, a controlled electromechanical system is obtained, but of high cost, because it has several stand-alone inverters designed for the maximum possible current from each component.It is advisable to develop the idea of using a single stand-alone voltage inverter to control the modes of operation of AC and DC components without the organization of a common DC link. To do this, one of the DC sources can be connected to the zero phase windings of the induction motor through additional inductance and active resistance, and the second pole - to the negative terminal of the stand-alone voltage inverter, which is connected to another DC source, such as a battery.A special control algorithm for a stand-alone voltage inverter with increased switching time of the upper arm of the switches was considered. This algorithm can control the energy flows for each component. Thus, one inverter regulates the modes of operation of the electromechanical system.This circuit makes it possible to charge the battery, but the additional source must have a large EMF to overcome the EMF level of the battery. This circuit allows you to charge the battery, but the additional source must have a large enough EMF to overcome the EMF level of the battery.To increase the electromagnetic torque of the motor, reduce the EMF level of the additional energy source, increase the efficiency of the energy conversion process in the electric drive system of the vehicle with an additional energy source, the option of zero state of the lower arm of the voltage inverter was considered.The analysis of regularities of influence of parameters of an electric circuit of an additional power supply on parameters of a power mode of the induction motor with use of zero combinations of switches of the lower arm of the inverter was carried out. Such regularities made it possible to formulate the conditions for increasing the load capacity of the electric drive system of the vehicle.It has been found that a combined power supply consisting of two DC power sources provides an increase in the amplitude of the output voltage of the inverter with the simultaneous occurrence of its variable component and zero sequence when using zero switches combinations of the lower arm of the inverter.The condition for the transfer of energy from an additional source is the ratio of the parameters of the electrical circuit, when the time constant of this electrical circuit is greater than half the switching time of the switches of the lower arm of the inverter.When considering the conventional law of switching the inverter switches, it is established that this method leads to a complex form of output voltage. A modification of the switching law with the switches of the inverter of the combined power supply is proposed taking into account the variable component of the module of the output voltage vector, which provides voltage stabilization in the motor phases at a given level.Regularities of influence on the torque of the induction motor at asymmetric system of voltages of the combined power supply at various control laws were established. It was found that the largest increase in torque and the lowest level of its oscillations is provided by vector control of the electric drive. When the supply voltage increases to 30%, the increase in torque is up to 18%, and when the voltage amplitude fluctuates within 30% of the nominal, the amplitude of torque oscillations will not exceed 10%.It is proposed to provide compensation of motor torque oscillations in the vector speed control system of the electric drive by using additional control signals of the inverter switches, which are determined by the obtained variable components of the supply voltage in the synchronous coordinate system.

Об'єкт дослідження: системи електромагнітного перемішування рідкого металу в плавильних агрегатах та системи їх живлення. Мета роботи: підвищення ефективності систем електромагнітного перемішування рідкого металу в плавильних агрегатах за рахунок почергової силової дії на нього пульсуючого та біжучого магнітних полів. Методи дослідження базуються на фундаментальних положеннях теорії електромагнітного поля та електричних кіл, теорії електричних машин і апаратів, методах математичного моделювання. Теоретичні та практичні результати і новизна: розроблені оптимальні конструктивні рішення універсальних електромагнітних систем на основі лінійних індукторів з дво- та тристрижневими феромагнітними осердями, які за рахунок почергового однофазного і багатофазного живлення відповідно створюють пульсуюче і біжуче магнітні поля, що дозволяє реалізувати періодичну зміну структури вихрової течії у ванні печі і за рахунок цього підвищити ефективність перемішування рідкого металу. Запропоновано новий принцип перемішування рідкого металу за рахунок почергової силової дії на нього пульсуючого і біжучого магнітних полів, створених універсальними електромагнітними системами, який дозволяє суттєво підвищити ефективність електромагнітного перемішування металевого розплаву. Вперше на основі мультифізичного моделювання взаємопов'язаних електромагнітних, гідродинамічних та теплових процесів в універсальних електромагнітних системах отримано основні закономірності електромагнітного перемішування рідкого металу в плавильних установках при почерговій дії на нього пульсуючого і біжучого магнітних полів. Вперше виявлено: реверс одноконтурної вихрової течії рідкого металу у ванні печі при зміні величини полюсного ділення універсального індуктора перемішувача в режимі багатофазного живлення; реверс двоконтурної вихрової течії рідкого металу у ванні печі при зміні частоти струму живлення універсального тристрижневого індуктора в режимі однофазного живлення. Вперше визначено вплив конструктивних елементів плавильного агрегату (феромагнітного каркасу печі та металевої ніші перемішувача) на ефективність перемішування універсальної електромагнітної системи. Предмет і ступінь впровадження: Розроблено технічні рекомендації і сформульовано пропозиції по створенню універсальної системи перемішування рідкого металу та системи її живлення, які передано Фізико-технологічному інституту металів та сплавів НАН України для розроблення дослідного зразка універсального електромагнітного перемішувача алюмінію для відбивних печей. Отримані в роботі результати мультифізичного моделювання фізичних процесів передано Науково-виробничому центру "Титан" Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України для використання в технології виробництва зливків із сплавів на основі титану та інших металів методом електронно-променевого плавлення. Ефективність впровадження: отримано значний техніко-економічний ефект, що полягає в підвищенні показників ефективності процесу перемішування рідкого металу, що сприяє покращенню якості розплаву, прискоренню розчинення твердих добавок, видаленню шкідливих домішок. Сфера використання: технології плавлення та приготування металевих розплавів. (див. продовження).^UThe оbject of research: liquid metal electromagnetic stirring systems in melting units and their power supply systems. The purpose of research: increasing of liquid metal electromagnetic stirring systems efficiency in melting units by means of changing force action on it of pulsing and traveling magnetic fields. Methods of research: based on fundamental electromagnetic fields and electric circuits theories positions, electric machines and apparatus theory, methods of mathematical modelling. Theoretical and practical results and innovations: Optimal design solutions of versatile electromagnetic systems based on line inductors with two- and three-dimensional ferromagnetic cores, which create by means of alternate single phase and multiphase power supply respectively pulsing and traveling magnetic fields have been developed, that allows to implement periodic changing of vortex flow structure in furnace bath and due to this to increase the effectiveness of liquid meatal stirring. New principle of liquid metal stirring by means of changing force action on it of pulsing and traveling magnetic fields, created by versatile electromagnetic systems, have been proposed, that allows essentially increase the effectiveness of liquid metal electromagnetic stirring process. For the first time on the basis of multiphysical modelling of interconnected electromagnetic, hydrodynamic and heat processes in versatile electromagnetic systems main regularities of liquid metal electromagnetic stirring in melting units under the alternate action on it of pulsing and traveling magnetic fields have been obtained. For the first time have been detected: a reverse of single circuit vortex flow of liquid metal in furnace bath when changing the magnitude of the pole division of versatile inductor in multiphase power supply mode; reverse of double circuit vortex flow of liquid metal in furnace bath when changing power supply frequency of versatile three-core inductor in single phase power supply mode. For the first time the influence of structural parameters of melting unit (ferromagnetic furnace frame and metal pocket) on effectiveness of versatile electromagnetic stirring system have been determined. A subject degree of introduction: Technical recommendations have been developed and suggestions for creation of versatile liquid metal stirring system and it power supply system have been formulated, which have been transferred to physical and technological institute of metals and alloys of NAS of Ukraine for developing of prototype of versatile electromagnetic stirrer of aluminum melting reverberatory furnaces. Obtained results of multiphysical modelling of physical processes have been transferred to Scientific and production center “Titan” of the Institute of electric welding named after Ye. O. Paton of NAS of Ukraine for using in technology of production of alloy ingots based on titanium and other metals by means of electron beam melting method. Effectiveness of implantation: Significant technical and economic effect have been obtained, that leads to improvement of melt quality, as well as to accelerating dissolution of solid additives, removing harmful impurities. Sphere of use: melting and preparation of metal melts technologies.

Обгрунтовано раціональні параметри розщеплення обмотки збудження з зовнішніми конденсаторами та схему заміщення для покращання пускових властивостей, надійності й економічності синхронних двигунів приводів гірничих машин за складних умов запуску. Виявлено взаємозв'язок конструктивних і режимних параметрів обмоток збудження з енергетичною ефективністю та пусковими властивостями синхронних двигунів. Визначено індуктивності розсіювання полюсних котушок залежно від розподілу струмів вздовж стрижня полюса та кола ротора, а також кутового розриття магнітної системи. Розроблено метод визначення еквівалентних параметрів розщепленої обмотки збудження та її параметрів для схеми заміщення двигуна. Проведено теоретичну й експериментальну перевірку можливостей створення резонансних режимів у розщепленій обмотці. Запропоновано оптимізаційний метод визначення ємності конденсаторів і кількості полюсів у групах розщепленої обмотки з неоднаковими конденсаторами. За результатами проведеного дослідження встановлено вплив додаткової маси конденсаторів на загальний момент інерції ротора, оцінено динаміку запуску та теплове навантаження обмоток двигуна. Запропоновано варіант компонування, захисту та діагностування конденсаторів і обмотки збудження.

  Скачати повний текст

Досліджено голоморфні розв'язки алгебричних рівнянь з голоморфними майже періодичними коефіцієнтами на смузі та в трубчастій області, доведено, що дані розв'язки таких рівнянь завжди майже періодичні. Одержано узагальнення класичної теореми Бора про частку двох голоморфних майже періодичних на смузі функцій на трубчасту область. Доведено, що метаморфні розв'язки алгебричних рівнянь майже періодичних в смузі на трубчастій області коефіцієнтами не можуть мати нульову щільність полюсів.

  Скачати повний текст

У дисертації досліджується специфіка та характер патерних взаємовідносин опозиції та влади, визначається їх вплив на процес демократизації політичних систем країн Вишеградської групи. Найбільш релевантними методологічними підходами визначено поєднання теорій конвертації суспільних капіталів, синергетики, флуктуації, інституціоналізму та неоінституціоналізму. За допомогою теорії конвертації суспільних капіталів обґрунтовано індивідуальні та групові стратегії конвертації суспільних капіталів, з'ясовано динаміку об'єктивної структури політичного поля, співвимірність диспозицій між владою та опозицією та зміну їх меж у ході репозиціонування в кожній із досліджуваних країн. Взаємовідносини між владою та опозицією розглядаються як процес накопичення, конвертації та обміну капіталів у ході боротьби за метакапітал держави. Синергетичний підхід застосовувався для аналізу ролі влади та опозиції як детермінант виникнення флуктуації та біфуркації, якісної зміни стану системи в діапазоні між хаосом і порядком й спроможності нелінійних динамічних систем до самоорганізації. За допомогою синергетики з'ясовано причетність як опозиції, так і влади до виникнення звичайних та дивних атракторів та їх використання ресурсом для накопичення політичного капіталу. У дослідженні з'ясовано стратегії накопичення та конвертації суспільних капіталів влади та опозиції для розуміння відмінності процесів демократизації; виявлено специфіку їх взаємовідносин у кожній з досліджуваних країн, врахувавши стартові умови, продукти демократизації, практики демократичного переходу та їх індикатори; виділено реперні точки як біфуркаційні стани демократизації політичних систем країн Вишеградської групи, які розділяють фази зростання та спадання взаємовпливу та визначально впливають на індикатори демократизації. Виявлено патерни у взаємовідносинах влади та опозиції як детермінант самоорганізації системи та з'ясовано їх вплив на динаміку процесів демократизації. Доведено, що патерни є продуктом реалізації політичними акторами стратегій накопичення та конвертації суспільних капіталів, узгодженої фіксації диспозицій у межах політичного поля та габітусу. Вони співвимірні з силою полюсів та умовною відстанню між ними. Тому зміна полюсів політичного поля в ході репозиціонування породжувала незначні зміни у взаємовідносинах між владою та опозицією. Проте в плані перспектив демократизації цей чинник відіграє значну роль. Патерні взаємовідносини виявлялися також у відтворенні політичних практик, зразків політичної поведінки в діях політичних агентів, що супроводжувалося перенесенням таких явищ, як політична корупція, зловживання службовим становищем, клієнтелізм та ін. Такий асоційований капітал дозволяв правлячій еліті швидко компенсувати витрати на виборчу кампанію та конвертувати політичний капітал в економічний як кінцеву мету стратегій основних соціальних агентів.На основі аналізу стартових умов, продуктів, практик демократичного переходу, інститутів конструктивної взаємодії влади й опозиції та індикаторів концептуалізовано динамічну модель демократизації країн Вишеградської групи з фазами флуктуації та біфуркаціями, що є типовою для посткомуністичних країн. Визначено, що процеси демократизації в країнах Вишеградської групи мають цикли ненаправленого неперіодичного коливання, зумовлені дією правильних та дивних атракторів, появу яких певною мірою стимулює влада та опозиція і яка, у свою чергу, визначає боротьбу сил вирівнювання та стратифікації. Динаміка демократизації є результатом реалізації певної конвертаційної стратегії не лише владної, але й опозиційної еліти і має нелінійний характер. Для підтвердження такої гіпотези в дослідженні визначено рівень демократії в кожній з досліджуваних країн у часовому розрізі, здійснено кросрегіональне порівняння та виділено біфуркаційні стани процесу демократизації політичних систем країн Вишеградської групи та з'ясовано їх залежність від характеру розподілу метакапіталу держави між владою та опозицією. У дослідженні напрацьовано рекомендації для України з вдосконалення практик демократизації.Ключові слова: Вишеградська група, влада, демократизація, опозиція, політична система, політичні інститути, політичні процеси.^UThe thesis researches particularity and nature of the pattern interrelations between the political opposition and the power and defines their impact on the democratization of the political systems of the Visegrad Group countries. The combination of theories of social capital conversion, synergetics, fluctuation, institutionalism, and neo-institutionalism was defined as the most relevant methodological approach. Due to the theory of social capital conversion, we have substantiated individual and group strategies of social capital conversion, clarified the dynamics of the objective structure of the political field, the commensurability of dispositions between the power and the opposition, and the change of their boundaries during repositioning in each of the studied countries. The interrelationship between the power and the opposition is studied as a process of accumulation, conversion, and exchange of capital in the struggle for the metacapital of the state. The synergetic approach was applied to analyze the role of power and opposition as determinants of fluctuation and bifurcation, qualitative change in the state of the system in the range between chaos and order, and the ability of nonlinear dynamic systems to self-organize. Synergetics has helped to establish the involvement of both the opposition and the power in the emergence of regular and strange attractors and their use as a resource for the accumulation of political capital. The research has ascertained strategies for the accumulation and conversion of social capitals of the power and the opposition that help to understand the differences between democratization processes; revealed the specificity of their interrelations in each studied country, in consideration of the starting conditions, products of democratization, practices of democratic transition and their indicators; the research as well identified the defining points as bifurcation conditions for the democratization of political systems of the Visegrad Group countries, which separate the phases of growth and decline of mutual influence and have a decisive impact on democratization indicators.Patterns in the interrelations between the power and the opposition as a determinant of a system's self-organization have been identified and their influence on the dynamics of democratization processes found. It has been proved that the patterns are products of strategies for the accumulation and conversion of public capital, the coordinated fixation of dispositions within the political field and habitus, implemented by political actors. They are commensurable with the force of the poles and the conditional distance between them. Therefore, the alteration of poles of the political field during the repositioning provoked insignificant changes in the interrelations between the power and the opposition. However, as for the democratization prospects, this factor plays a significant role. Pattern interrelations have manifested themselves in the reproduction of political practices and models of political behavior in the actions of political agents, which was accompanied by the carry-over of such phenomena as political corruption, malpractice, clientelism, and others. Suchlike associated capital allowed the ruling elite to quickly compensate the costs of the election campaign and convert political capital into economic capital as the ultimate goal of the strategies of major social agents.Based on the analysis of starting conditions, products and practices of democratic transition, institutions of constructive interaction between the power and the opposition, and indicators, the author has developed and conceptualized a dynamic model of democratization of Visegrad countries with phases of fluctuations and bifurcations, which is typical for post-communist countries. It has been established that the processes of democratization in the Visegrad Group countries have cycles of undirected non-periodic fluctuations conditioned by regular and strange attractors, which emergence is to some extent stimulated by the power and opposition and which, in turn, determines the struggle of equalization and stratification forces. The dynamics of democratization have non-linear nature and are resulted by the implementation of a specific conversion strategy not only by the ruling but the opposition elite as well. To confirm this hypothesis, the study has determined the level of democracy in each of the studied countries in the temporal dimension, made a cross-regional comparison and highlighted the bifurcation points of the democratization process of the Visegrad political systems, establishing their dependence on the distribution of state metacapital between the power and the opposition. The study elaborated recommendations for Ukraine to improve national practices of democratization.Key words: Visegrad Group, democratization, opposition, power, political institutions, political processes, political system.

Розроблено нові й удосконалено існуючі методи для розв'язання класу екстремальних задач геометричної теорії функцій комплексної змінної, пов'язаних з одержанням точних оцінок зверху функціоналів на класах неперетинних областей або відкритих множин. Для дослідження даних екстремальних задач використано методи роздільного перетворення і "керуючих" функціоналів. За допомогою поняття променевих систем точок розширено класи екстремальних задач, для яких одержано повний розв'язок. Вперше за допомогою введених кутових параметрів і коефіцієнтів зміщення одержано оцінки, які певним чином враховують відхилення неекстремальної конфігурації від екстремальної. Удосконалено метод, що дозволяє послабити вимоги щодо геометрії взаємного розташування вільних полюсів квадратичних диферецніалів, які відповідають досліжуваним екстремальним задачам. Введено класи відкритих множин, які задовольняють певні умови ненакладання відносно заданої системи точок, що дозволило узагальнити одержані результати (а також і відомі раніше) для неперетинних областей на випадок відкритих множин (що істотно розширює об'єкт дослідження). Узагальнено та посилено класичні результати В.М.Дубініна, Г.В.Кузьміної, Є.Г.Ємельянова.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена вирішенню науково-технічної проблеми розвитку теорії та методів аналізу динамічних режимів електромеханічних систем на основі застосування числових методів та аналізу їх впливу на характеристики електромеханічних систем.У роботі досліджено вплив числових методів розв’язування звичайних диференціальних рівнянь на поведінку цифрової моделі з коригуванням методів шляхом вибору відповідного кроку інтегрування. У цифрових системах реального часу, якими є електромеханічні системи, крок інтегрування є фіксованим і наперед заданим, що також має певний вплив на поведінку системи. Тому, з погляду задач електроенергетики та електромеханіки, актуальним залишається вивчення впливу різних підходів та методів на систему, яка моделюється та досліджується, як прототип реальних систем для побутового чи промислового застосування.У розділі 1 «Аналіз стану проблеми, постановка задачі досліджень» виконано аналіз літературних джерел за тематикою роботи. Розглянуто теоретичні засади числових методів, їх застосування та реалізація. Наведено основні відомості про використання числових методів на основі існуючих досліджень та публікацій. У розділі 2 «Аналіз числових методів інтегрування як елементів цифрових систем» наведено методи аналізу поведінки числових методів, підходи до їх вивчення та реалізації. Під час аналізу числових методів, які базуються на принципі інтегрування проаналізовано їхні переваги, недоліки та підходи до виключення, або навпаки подальшого використання для досліджень. Проведені дослідження їх ефективності, стійкості та відповідності задачам електромеханіки. виконано дослідження для дискретизації цифрових систем керування за допомогою числових методів. Для цього, їх розглянуто як цифрові фільтри, які є складовою частиною цифрової системи. Аналіз таких цифрових фільтрів реалізовано за допомогою z-перетворень. У процесі досліджень було з’ясовано, що кожен числовий метод (як цифровий фільтр) починає від себе додавати вплив на результуючу цифрової моделі, тобто, на поведінку моделі накладається поведінка числового методу. В якості одного способу виявлення цього явища обрано класичний метод частотних характеристик, а також запропоновано для аналізу використати розподіл нулів/полюсів дискретної системи на комплексній площині. За допомогою останнього методу було отримано наочний результат накладання поведінки числових методів на поведінку моделі. Поява нових додаткових нулів та полюсів дискретної системи порівняно з неперервним прототипом відчутно ускладнює результуючу цифрову модель системи. Таким чином, проведені дослідження показали доцільність використання числових методів низьких порядків з метою збереження кількості нулів/полюсів.У розділі 3 «Метод відповідності нулів і полюсів як раціональний метод синтезу цифрових систем» досліджено ефективність застосування z-перетворення, а саме – методу відображення нулів/полюсів, для створення моделей реального часу. Здійснено ретроспективний аналіз засад виникнення методу та описано основні принципи його реалізації і застосування. Вивчено ефективність реалізації методу відображення нулів і полюсів для аналізу електромеханічних систем. На прикладі моделювання динамічних ланок першого та другого порядків наведено спосіб застосування методів, переваги та нюанси такого застосування. Зроблено узагальнюючий висновок про те, що Z-перетворення дає змогу отримати прості та ефективні рекурентні формули моделювання на основі методу відображення полюс/нуль.У розділі 4 «Експериментальні дослідження. Верифікація результатів» описано розроблені здобувачкою комп’ютерні моделі електротехнічних систем. На їх основі було проведено експериментальні дослідження та наведено результати експерименту з мікроконтролером.У процесі виконання досліджень за темою дисертації було з’ясовано, що кожен числовий метод (як цифровий фільтр) починає вносити вплив на результуючу цифрову модель. Таким чином, зроблено висновок, що на поведінку моделі накладається поведінка числового методу. В якості одного зі способів виявлення цього явища обрано класичний метод частотних характеристик, а також запропоновано використати розподіл нулів/полюсів дискретної системи на комплексній площині для проведення аналізу. На останньому і було отримано наочний результат накладання поведінки числових методів на поведінку моделі. Поява нових додаткових нулів та полюсів дискретної системи порівняно з неперервним прототипом відчутно ускладнює результуючу цифрову модель системи. Отримані в процесі виконання досліджень результати дозволять здійснювати моделювання досліджуваних електромеханічних систем із вищою точністю.^UThe dissertation is devoted to the solution of the scientific and technical problem of the theory and methods development to analyze dynamic modes of electromechanical systems based on the application of numerical methods and analysis of their influence on the characteristics of electromechanical systems.The PhD thesis is devoted to the investigaton of the influence of numerical methods of ordinary differential equations solving based on the behavior of a digital model with its adjustment by choosing the appropriate integration step. In real-time digital systems, such as electromechanical systems, the integration step is fixed and predetermined that also has some influence on the behavior of the system. Therefore, from the point of view of the tasks of electric power engineering and electromechanics, it remains expedient to conduct a research of the influence of various approaches and methods on the system, which is modeled and studied as a prototype of real systems for domestic or industrial use.In the Chapter 1 "Analysis of the state of the problem, formulation of the research problem" the analysis of literary sources connected with the topic of the work is conducted. The theoretical base of numerical methods, their application and implementation are considered. The basic information about the numerical methods usage based on existing research and publications has been analyzed. Chapter 2, "Analysis of Numerical Methods of Integration as Elements of Digital Systems," presents methods intended for analyzing the behavior of numerical methods, and implementation. In the analysis of numerical methods based on the principle of integration, their advantages, disadvantages, and approaches for their further usage are presented. Their efficiency, stability, and relevance to electromechanics problems are investigated. The explicit Adams formulas are analyzed for the discretization of digital control systems using numerical methods. For this purpose, they are considered as digital filters that are an integral part of a digital system. The analysis of such digital filters was implemented using z-transforms. During the research conducting, it was found that each numerical method (as a digital filter) causes its own influence on the resulting digital model, that is, the behavior of the model is superimposed on the behavior of the numerical method. The classical method of frequency response was chosen as one way to detect this phenomenon. It was also proposed to use the distribution of zeros/poles of a discrete system on the complex plane for analysis. In fact, the last one was used to obtain an evident result of the superposition of the behavior of numerical methods on the behavior of the model. The emergence of new additional zeros and poles of the discrete system compared to the continuous prototype significantly complicates the resulting digital model of the system. Thus, the studies have shown that it is advisable to use low-order numerical methods to keep the number of zeros/poles.Chapter 3, "The Method of Zeroes and Poles Matching as a Rational Method for Digital Systems Synthesizing," investigates the effectiveness of the z-transform using, namely, the method of zeroes/poles mapping, to create real-time models. The historical foundations of the method and its basic principles of implementation and application are analyzed. The effectiveness of the implementation of the zero-pole mapping method for the analysis of electromechanical systems is studied. In the Chapter, on the example of modeling dynamic links of the first and second orders, the analysis of the methods applying, advantages and nuances of such application are presented. The Z-transform allows obtaining simple and efficient recurrent modeling formulas based on the pole/zero mapping method.In Chapter 4, "Experimental Research. Verification of Results" describes the computer models of electrical systems on the basis of which the experimental studies were conducted and the results of the experiment with a microcontroller are presented.During the research, it was found out that each numerical method (as a digital filter) adds its own influence on the resulting digital model. So, the behavior of the model is supeposed with the behavior of the numerical method. The classical method of frequency response was chosen as one way to detect this phenomenon, and we also proposed to use the distribution of zeros/poles of a discrete system on the complex plane for analysis. In fact, the last method was used as the basis for the visual result of imposing the behavior of numerical methods on the behavior of the model. The appearing of new additional zeros and poles of the discrete system compared to the continuous prototype significantly complicates the resulting digital model of the system. The results obtained in the process of the research will allow us to model the experimental electromechanical systems with higher accuracy

Дисертаційна робота присвячена розробці методів дослідження деяких відомих проблем геометричної теорії функцій комплексної змінної. Зокрема, досліджується задача, яка була сформульована В.\,М.~Дубініним 1994 року у вигляді відкритої проблеми. Ця задача стосується знаходженню мак\-симуму добутку внутрішніх радіусів $n,$ $n\geqslant2$ взаємно неперетинних симетричних областей відносно точок одиничного кола і внутрішнього радіуса в додатній степені $\gamma$ області відносно початку координат і опису екстремальних конфігурацій. Розв'язується також задача про максимум добутку внутрішніх радіусів неперетинних областей, частина з яких володіє симетрією відносно одиничного кола.^UThe thesis is devoted to the development of research methods of some well-known problems of the geometric function theory of a complex variable. In particular, we studied the problem, which V.\,N.~Dubinin had formulated in 1994 as an open problem. This problem is to find a maximum of the product of inner radii of $n$ mutually non-overlapping domains with respect to the points on a unit circle and the inner radius of positive degree $\gamma$ of the domain with respect to zero and description of extreme configurations. An attention in the dissertation is also given to the study of problem of maximizing the product of inner radii of non-overlapping domains in the case when some of the domains are symmetrical with respect to a unit circle.

Одержано узагальнені аналітичні залежності, що зв'язують енергетичні характеристики асинхронного електроприводу (АЕП) з моментом навантаження та прикладеною напругою. Вперше сформульовано аналітичний вираз для визначення заощадженої електроенергії, що дозволяє оцінювати ефективність вжитих заходів енергозбереження. Розроблено новий спосіб керування АЕП з регулюванням напруги, що забезпечує автоматичне встановлення під час зміни моменту навантаження оптимального режиму роботи асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором (АД) за критерієм максимуму заощадженої електроенергії. З метою оптимізації процесу енергозбереження обгрунтовано доцільність використання секціонування фаз статорної обмотки АД з полюсоперемиканням та без нього. Вперше визначено принцип регулювання, за якого вихідна напруга тиристорного перетворювача інваріантна фазі струму статора асинхронного двигуна, що дозволяє виключити дію позитивного внутрішнього зворотного зв'язку та гарантувати стійку роботу електропривода.

  Скачати повний текст

Електричні двигунні установки широко використовуються на бортах супутників для вирішення проблем орієнтації та стабілізації, підтримки та зміни орбіти, гальмування супутника після закінчення виконання місії.З розширенням діапазону ХД, значне збільшення сумарного імпульсу також підкреслює необхідність розробки високопродуктивних ХД. Загальновідомо, що експлуатаційний ресурс ХД визначається кількістю часу, протягом якого двигун може працювати до того, як плазма в каналі пошкодить магнітну систему. Після повної ерозії діелектричного виходу з розрядного каналу іонний шлейф взаємодіє з внутрішнім і зовнішнім магнітними полюсами і викликає прогресуючу ерозію магнітопроводу. Нова магнітна топологія під назвою "магнітне екранування" (MЕ) була описана для різкого зменшення ерозії каналу, що може призвести до усунення цього режиму відмови ХД.Метою роботи є визначення можливості підвищення тягово-енергетичних та ресурсних характеристик ХД шляхом оптимізації параметрів та топології магнітного поля в двигуні; розробка рекомендацій щодо проектування магнітних систем перспективних ХД.Використання сучасних програм дозволяє визначати азимутальний розподіл і конфігурацію магнітного поля в прискорювальному каналі та в периферійній зоні двигуна, а також отримувати результати, найближчі до реальних. У зв'язку з цим у цій роботі для проведення досліджень магнітного поля ХД, як метод дослідження, було обрано метод математичного моделювання. В програмі необхідно створити користувачем геометрії досліджуваного об'єкта, завдання властивостей матеріалів, методу та точності розрахунку. Таким чином, з урахуванням специфіки досліджуваних об'єктів перед проведенням досліджень виникла потреба у відпрацюванні методики моделювання магнітних систем ХД у ANSYS Maxwell.Сформульовані завдання:1.?проведення аналізу переваг та недоліків існуючих конструкцій та параметрів магнітних систем ХД;2.?розроблення та верифікація методики розрахунку двовимірних та тривимірних розрахункових моделей магнітних систем з урахуванням насичення магнітопроводу;3.?проведення аналізу взаємозв'язку геометричних характеристик зон ерозії стінок розрядних камер двигунів з величиною і топологією магнітного поля у розрядному каналі цих двигунів та прогнозу геометричних характеристик зони ерозії за результатами розрахунку параметрів і топології магнітного поля;Наукова новизна роботи полягає в наступному:1.?удосконалено розрахунок побудови моделей магнітних систем ХД що дозволяють спростити моделювання та обчислення та мінімізувати час розрахунку;2.?визначено кількісний взаємозв'язок між величиною та конфігурацією магнітного поля, параметрами роботи двигуна і протяжністю, і положенням шару іонізації та прискорення в розрядному каналі ХД, що визначають межі зон ерозії стінок розрядної камери, а саме:•?встановлено, що межі зон ерозії на зовнішній та внутрішній стінках розрядної камери з боку анода знаходяться на перетині однієї «граничної» силової лінії магнітного поля зі стінками, напруги розряду, форми магнітної лінзи, величини індукції та матеріалу розрядної камери;•?положення цієї «граничної» силової лінії обумовлюється величиною k×Brmax по середній лінії розрядної камери (РК).3.?показано, що підвищення тягової ефективності та зниження розмірів зони ерозії стінок розрядної камери у двигуні досягнуто за рахунок оптимізації параметрів і топології магнітного поля.^UElectric propulsion systems are widely used on board satellites to solve the problems of orientation and stabilization, maintaining and changing the orbit, braking the satellite after the completion of the mission.With the expansion of the CD range, the significant increase in total momentum also emphasizes the need to develop high-performance CDs. It is well known that the operational resource of the HD is determined by the amount of time during which the engine can operate before the plasma in the channel damages the magnetic system. After complete erosion of the dielectric output from the discharge channel, the ion plume interacts with the inner and outer magnetic poles and causes progressive erosion of the magnetic conductor. A new magnetic topology called "magnetic shielding" (ME) has been described to dramatically reduce channel erosion, potentially eliminating this HD failure mode.The purpose of the work is to determine the possibility of increasing the traction-energy and resource characteristics of the HD by optimizing the parameters and topology of the magnetic field in the engine; development of recommendations for the design of magnetic systems of prospective HDs.The use of modern programs allows determining the azimuthal distribution and configuration of the magnetic field in the acceleration channel and in the peripheral zone of the engine, as well as obtaining results that are close to real ones. In this regard, in this work, the method of mathematical modeling was chosen as a research method for conducting research on the magnetic field of HD. In the program, the user must create the geometry of the object under study, the assignment of the properties of the materials, the method and the accuracy of the calculation. Thus, taking into account the specifics of the researched objects, before conducting research, there was a need to practice the methodology of modeling magnetic systems of HD in ANSYS Maxwell.Formulated tasks:1. conducting an analysis of the advantages and disadvantages of existing structures and parameters of magnetic systems of HD;2. development and verification of the methodology for calculating two-dimensional and three-dimensional calculation models of magnetic systems taking into account the saturation of the magnetic field;3. conducting an analysis of the relationship between the geometric characteristics of the erosion zones of the walls of the discharge chambers of motors with the magnitude and topology of the magnetic field in the discharge channel of these motors and the prediction of the geometric characteristics of the erosion zone based on the results of calculating the parameters and topology of the magnetic field;The scientific novelty of the work is as follows:1. the calculation of the construction of models of magnetic systems of HD has been improved, which allows to simplify modeling and calculations and minimize the calculation time;2. the quantitative relationship between the magnitude and configuration of the magnetic field, engine operation parameters and length, and the position of the ionization and acceleration layer in the HD discharge channel, which determine the boundaries of the erosion zones of the discharge chamber walls, is determined, namely:• it was established that the boundaries of the erosion zones on the outer and inner walls of the discharge chamber from the anode side are at the intersection of one "boundary" line of force of the magnetic field with the walls, the discharge voltage, the shape of the magnetic lens, the amount of induction and the material of the discharge chamber;• the position of this "limit" line of force is determined by the value of k×Brmax along the middle line of the discharge chamber (LC).3. it is shown that increasing the traction efficiency and reducing the size of the erosion zone of the walls of the discharge chamber in the engine is achieved due to the optimization of the parameters and topology of the magnetic field.