Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету (технічні науки)

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ФІТОРЕМЕДІАЦІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ РОСЛИН

2025-12-09T11:00:31+02:00

У рамках проведеного дослідження проаналізовано наукові джерела, які відображають приклади нейтралізації забруднення важкими металами ґрунтів за допомогою рослин. Обґрунтовано вибір методичних підходів для оцінки ефективності фіторемедіації. Описано методики визначення вмісту важких металів у ґрунті та рослинному матеріалі, а також способи оцінки ефективності фіторемедіаційних заходів. Виходячи з проведеного аналізу кліматичних і ґрунтових умов України, визначено перспективні види рослин для очищення ґрунтів від важких металів. Наведено результати розрахунку коефіцієнту біоконцентрації важких металів у надземній частині проаналізованих рослин — Lavandula angustifolia та Lupinus albus, а також маси накопичених металів, що підтвердило ефективність обраних видів рослин-фіторемедіаторів.

ЕКОЛОГІЧНА РОЛЬ ІНВАЗІЙНИХ ВИДІВ КОМАХ І ЇХ АДАПТАЦІЯ ДО УМОВ ПРИРОДНОГО ЗАПОВІДНИКА «ДНІПРОВСЬКО-ОРІЛЬСЬКИЙ»

2025-12-09T11:24:58+02:00

Досліджено чужорідні види комах (Insecta) природного заповідника «Дніпровсько-Орільський» у контексті їхньої адаптації до природних умов та екологічної ролі в ентомокомплексах заповідника. Визначено видовий склад інвазійних комах, проаналізовано їх таксономічну структуру, біотопічну спеціалізацію та трофічні взаємозв’язки. Оцінено рівень екологічної пластичності окремих видів неаборигенної ентомофауни та механізми їх адаптації до заплавних екосистем середньої течії Дніпра. Здійснено картографування локалізації поширення чужорідних видів у межах заповідника та оцінено потенційний вплив їхньої присутності на автохтонні угруповання безхребетних. Розроблено рекомендації щодо моніторингу інвазійних комах і мінімізації їх негативного впливу на біорізноманіття.

ВПЛИВ БІНАРНОГО СПЛАВУ СИСТЕМИ AL-MN НА ТРИБОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ НАДВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛІЕТИЛЕНУ

2025-12-04T12:59:34+02:00

Комплексний підхід до зменшення адгезійного та абразивного зношування робочих органів сільськогосподарської техніки є важливим чинником підвищення їх довговічності та загальної економічної ефективності аграрного сектору, оскільки майже 90 % випадків передчасного виходу з ладу пов’язані саме з поверхневим руйнуванням. Одним із найбільш перспективних шляхів вирішення цієї проблеми є застосування сучасних полімерних композиційних матеріалів на основі термопластичних полімерів, зокрема надвисокомолекулярного поліетилену, модифікованого порошковими наповнювачами. У статті розглянуто вплив відсоткового вмісту загартованого з рідкого стану дисперсного (50—100 мкм) бінарного сплаву системи Al-Mn на трибологічні властивості надвисокомолекулярного поліетилену в різних умовах експлуатації: при дії жорсткозакріплених абразивних часток та за умов тертя без змащення за схемою «диск-колодка». Встановлено, що введення дисперсних часток твердого сплаву (HV ≈ 600 МПа) дозволяє суттєво зменшити інтенсивність лінійного зношування (у 8,7 разів) та показник абразивного стирання (у 1,8 рази) порівняно з чистим полімером. Підвищення зносостійкості пояснюється ефектом мікропідсилення, що забезпечує рівномірний розподіл прикладеного навантаження у зоні контакту, зниження локальних напружень та зменшення ймовірності утворення мікротріщин. Морфологічний аналіз поверхонь тертя підтвердив формування більш однорідної та стабільної структури поверхневого шару композиту. Водночас показано, що збільшення вмісту сплаву понад 20 мас.% призводить до агломерації часток у полімерній матриці, утворення локальних концентраторів напружень та, як наслідок, до погіршення трибологічних характеристик. Композит із ефективним вмістом бінарного сплаву системи Al-Mn 20 мас.% можна рекомендувати для виготовлення робочих органів машин і механізмів аграрної промисловості, експлуатація яких відбувається в умовах комбінованого адгезійного та абразивного зношування.

ОБЧИСЛЕННЯ СЕРЕДНЬОЇ ВИБІРКОВОЇ ДИСПЕРСІЇ ЧАСТКИ АРМУЮЧОГО МАТЕРІАЛУ, ЯКА ДОПОВНЮЄТЬСЯ ПРИ ВІДБОРІ ПРОБИ СУМІШІ

2025-12-04T11:29:47+02:00

У роботі розглянуто проблему оцінки рівномірності розподілу армуючих частинок у полімерній суміші, яка змішується в умовах обертального електромагнітного поля. Показано доцільність статистичного аналізу розподілу компонентів шляхом визначення вибіркової дисперсії об’ємної частки волокон. Результати досліджень демонструють можливість досягнення гомогенного складу композиту шляхом використання контрольованих режимів змішування. Цей підхід сприяє покращенню механічних властивостей кінцевого матеріалу, що особливо важливо для виробництва відповідальних конструкцій у машинобудуванні.

СИНТЕЗ КОНСТРУКТИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ОБЕРТАЛЬНИХ ВУЗЛІВ ЦИЛІНДРИЧНИХ РЕДУКТОРІВ НА ОСНОВІ ОПТИМІЗАЦІЇ ЇХ МАС

2025-12-04T11:08:05+02:00

У даній роботі на основі аналізу елементів та функціональних відношень між ними моделі технічної системи було виведено загальне рівняння маси обертальних вузлів циліндричного редуктора, яке базується на силових параметрах передачі та механічних властивостей матеріалів, що суттєво спрощує процес оптимізації матеріалів та вибору термообробки на етапі попереднього проєктування.

ВСТАНОВЛЮВАННЯ ТЕРМОДИНАМІЧНИХ І ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ПЕРЕДУМОВ ПРЯМОГО ОТРИМАННЯ ЗАЛІЗА ТЕРМОЛІЗОМ ОКСИДІВ

2025-12-04T10:18:03+02:00

Основним шляхом виробництва залізовуглецевих розплавів є ланцюг «доменна піч — кисневий конвертер», що спричиняє значні викиди оксидів вуглецю. Це змушує розробляти такі альтернативні шляхи, як залізо прямого відновлення. Однак воно потребує відновника, яким найчастіше є вуглець чи його оксиди, а також водень. Використання вуглецевмісних матеріалів не вирішує проблеми з викидами оксидів вуглецю. Водень потребує значних енергетичних вкладень для отримання в необхідних кількостях. Альтернативою може стати термоліз — розкладання оксидів під дією температури. Проте для оксидів заліза потрібні зависокі температури. В роботі проведено термодинамічне дослідження процесу розкладання оксидів заліза системи Fe₂O₃—Fe₃O₄—FeO за умов розрядження. Встановлено, що для досягнення видимого ефекту щодо зниження температури розкладання необхідно створення розрідження до 1·10^-5 атм, що повинно відобразитися на зниженні температури у 1,35—1,68 рази.

НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНЕ ДВОФАЗНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ПОВЕДІНКИ МЕТАЛЕВОЇ ВАННИ НА ПОВЕРХНІ ТА В ОБ’ЄМІ ПРИ ПРОДУВАННІ З ВИКОРИСТАННЯМ ФУРМ, ЩО ВІДПОВІДАЮТЬ ЗА КОНСТРУКЦІЄЮ ФУРМАМ ДЛЯ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

2025-12-04T10:46:00+02:00

Наведені результати комплексного порівняльного аналізу низькотемпературного та високотемпературного дослідження процесів продувки рідкого розплаву крізь верхню продувну фурму за максимальної подоби технологічних умов продувки. Встановлено, що проведення двофазного моделювання конвертерного процесу з продувкою зверху з використанням у якості моделюючих фаз води та поліметилсиліконової олії можливо та доцільно проводити задля вирішення задачі дослідження перемішування та спінювання фаз та оцінювання впливу другої фази на утворення сплесків під час продувки. При цьому вплив поліметилсиліконової олії на утворення кратеру взаємодії води з газовим струменем не відповідає дійсним процесам, які відбуваються протягом більшого часу продувки конвертерної ванни, а можуть бути тільки інтерпретацією, наприклад, останнього періоду продувки, коли шлак утворюється значно повільніше, ванна «осідає» та спостерігається «оголення» металу за рахунок відступу шлаку від центу ванни.

ТЕХНОЛОГІЯ ОТРИМАННЯ МОЛОЧНОЇ КИСЛОТИ ШЛЯХОМ КАТАЛІТИЧНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ЛІГНОЦЕЛЮЛОЗНИХ ВІДХОДІВ З УРАХУВАННЯМ ПРИНЦИПІВ ЦИРКУЛЯРНОЇ ЕКОНОМІКИ

2025-12-05T12:11:17+02:00

Проведено оптимізацію хіміко-каталітичного перетворення лігноцелюлозних відходів у молочну кислоту, виконано порівняння хімічного та ферментативного каталізу з урахуванням принципів циркулярної економіки, які є важливими при проєктуванні будь-яких виробництв у країнах ЄС. Запропоновано проводити подрібнення лігноцелюлозних відходів на кульовому млині задля покращення процесу каталізу та скорочення часу перетворення. В якості каталізаторів досліджено оксиди металів — Al₂O₃, Fe₃O₄, ZrO₂. Температура хіміко-каталітичного процесу становила 463 К.

Встановлено, що використання каталізатору, який містить 10 % ZrO₂, дозволяє отримати вихід молочної кислоти 21,5 % при тривалості процесу 7 годин, у випадку 10 % Al₂O₃ при тій же тривалості перетворення вихід кислоти становить 16,5 %, при застосуванні Fe₃O₄ аналогічний показник мав значення 13,1 %.

ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕАКТОРА ДЛЯ ОТРИМАННЯ ВОДНЮ ТА ГЕНЕРАЦІЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

2025-12-09T08:59:39+02:00

Розроблено новий екологічно чистий електрохімічний метод одержання водню з використанням розчинного алюмінієвого анода. На відміну від традиційного електролізу води, анодний процес виділення кисню замінено на розчинення алюмінію в лужному середовищі. У результаті, замість витрат енергії на електроліз (напруга розкладу води 1,23 В, напруга на електролізері понад 1,8 В), з’явилася можливість одночасно з одержанням водню генерувати електроенергію. Як анодний матеріал досліджували хімічно чистий алюміній та його сплав, що містить мідь, залізо та інші легувальні компоненти, а як додатковий катод використовували нікель. Оцінено вплив температури та концентрації електроліту на швидкість виділення водню на аноді та катоді, потенціали електродів, а також потужність, яку генерує реактор, який працює у режимі хімічного джерела струму.

КІНЕТИЧНІ ПРОЦЕСИ УТВОРЕННЯ ПОЛІОКСИДІВ ВОДНЮ У ВОДНИХ РОЗЧИНАХ ПРИ ДІЇ НЕРІВНОВАЖНОЇ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОЇ ПЛАЗМИ

2025-12-09T09:16:33+02:00

Встановлено, що при впливі нерівноважної низькотемпературної плазми (ННТП) на міжфазну межу рідина/газ основним процесом є плазмохімічне утворення поліоксидів водню, які накопичуються в розчині до досягнення стаціонарних концентрацій. Зміни фізико-хімічних властивостей рідин, підданих впливу ННТП, обумовлені прямим і вторинним впливом пероксидних сполук на компоненти розчинів.

Складено матеріальний баланс процесу утворення пероксидних сполук шляхом отримання рівнянь для швидкостей реакцій з різних речовин з використанням закону діючих мас. В якості основного наближення при отриманні кінетичних рівнянь використовували метод стаціонарних концентрацій Боденштейна.

ГРАФІТОПОДІБНИЙ НІТРИД ВУГЛЕЦЮ ЯК ЕЛЕМЕНТ СТРАТЕГІЇ ФОТОКАТАЛІТИЧНОЇ АКТИВАЦІЇ КАЛІЮ ПЕРОКСОМОНОСУЛЬФАТУ ДЛЯ ОКИСНЮВАЛЬНОЇ ДЕГРАДАЦІЇ БАРВНИКА DIRECT YELLOW 4

2025-12-09T09:28:15+02:00

Розглянуто негативний вплив акумуляції барвників у водних середовищах на гідробіонтів та організм людини, окисні властивості калію пероксомоносульфату, структуру графітоподібного нітриду вуглецю (g-C₃N₄) та його основні фотокаталітичні застосування. Методом термічної полімеризації меламіну впродовж 2 год. за температури 550 °C було синтезовано g-C₃N₄. Особливості структури g-C₃N₄ охарактеризовано методами X-променевої дифракції та ІЧ-спектроскопії з Фур’є-перетворенням. Встановлено, що морфологія поверхні g-C₃N₄ представлена зморшками, порами і трубчастими структурами, які утворюються внаслідок виділення аміаку під час поліконденсації меламіну. Синтезований g-C₃N₄ використано як важливий елемент у стратегії фотокаталітичної активації оксону (2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄). Виявлено, що максимальної ефективності деградації барвника Direct Yellow 4 (ступінь деградації становив 99,7 %) досягнули впродовж 1800 с в окиснювальній фотокаталітичній системі “УФ/g-C₃N₄/оксон”.

ЕКОЛОГІЧНО-ЕКОНОМІЧНІ АСПЕКТИ ВИДОБУТКУ МАГНІЙ ОКСИДУ З БІШОФІТУ

2025-12-09T09:59:06+02:00

Зростання технологій створює нові можливості для використання магнію та його сполук, зокрема, магній оксиду (MgO). Застосування MgO є важливим для вогнетривких матеріалів, очищення стічних вод, сільського господарства, медицини. В статті розглянуто основні методи отримання магній оксиду з бішофіту зокрема, піроліз і карбонізація, що має екологічні переваги в порівнянні з іншими джерелами. Основними ризиками є виділення хлору під час піролізу, що потребують ефективних методів утилізації. Вартість енергії є важливим фактором для зниження витрат та вигідне використання побічних продуктів (магній карбонат, хлор). Досліджено прогноз ринку: з2022 року оцінка світового ринку MgO становила 5,13 млрд доларів США, з прогнозованим зростанням до 7,55 млрд доларів США до 2030 року. Спрогнозовано, що обсяг світового ринку до 2030 року зросте до 22.6 млн. тонн.

МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ГАЗОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАКРУЧЕНОГО ПОТОКУ В ПЕЧІ ДЛЯ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ

2025-12-05T11:02:51+02:00

У роботі розроблено математичну модель руху газів у обертовій печі із завихрювачем на вході для спалювання твердих побутових відходів. Розв'язок рівнянь математичної моделі отримано чисельним методом з використанням алгоритму SIMPLE. В результаті отримані профілі осьової, радіальної та обертальної швидкості газу. Показано, що закручування потоку на вході суттєво впливає на профіль осьової, радіальної та обертальної швидкостей на початковій ділянці печі в зоні догоряння. Визначено зони мінімуму і максимуму швидкостей газу та ділянки її стабілізації.

ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ РОБОТИ ТЕПЛОУТИЛІЗАТОРІВ РІЗНОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ ЗА КОТЕЛЬНИМИ АГРЕГАТАМИ

2025-12-05T12:00:24+02:00

У роботі наведено методику, яка дає змогу визначити найбільш раціональне поєднання кількості теплоутилізаторів і оптимальний розподіл потоків димових газів між ними, за якого забезпечується досягнення найменшої температури відхідних газів для кожного конкретного режиму функціонування енергетичної установки. Такий підхід дозволяє не лише підвищити ефективність утилізації теплоти скидних потоків котельних агрегатів, а й забезпечити стабільність роботи системи за змінних експлуатаційних умов.

ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ МАСИ ВАНТАЖУ, ЩО ПІДНІМАЄТЬСЯ КРАНОМ

2025-12-04T13:30:45+02:00

Під час роботи мостових кранів, обладнаних вантажними електромагнітами, на відвантаженні готової продукції, що не мають пристроїв для вимірювання маси вантажу, який піднімається краном, та де, для визначення маси відвантажуваної готової продукції, состави переганяють на спеціальні вагонні ваги. Це призводить до додаткових простоїв вагонів у зв'язку з недовантаженням, повторною подачею вагонів у район навантаження. Тому на деяких кранах встановлені пристрої для вимірювання маси вантажу, що піднімається краном. Вони мають той недолік, що не забезпечують необхідної точності та надійності в роботі через нестабільність показань силовимiрних датчиків, вихідний сигнал яких залежить від температури навколишнього середовища [1]. У цих пристроях реєструються, поряд з вантажем, що піднімається, ще й динамічні додатки при підйомі вантажів.

У статті розроблено пристрій для визначення маси вантажу, що піднімається краном, а також схему управління механізмом підйому автоматичного обмежувача вантажопідйомності, що перешкоджає взяттю вантажу надмірно великої маси.

Система корекції динаміки крана складається з керованого демпфуючого пристрою, цифрового датчика переміщення, цифро-аналогового блоку управління демпфером, цифрового блоку обмеження вантажопідйомності та цифрового блоку визначення маси перевантаженого вантажу. Представлена цифро-аналогова система управління забезпечує оптимізацію процесу демпфування коливань, підвищує рівень безпеки та продуктивності роботи крана завдяки функціональному поєднанню захисту від перевантажень та операції визначення маси вантажу.

Запропонований пристрій дозволяє враховувати сумарне значення піднімається вантажу та точно його зважувати.

ВПЛИВ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ КОМПОНЕНТІВ НА ЯКІСНІ ПОКАЗНИКИ ПРОБІОТИЧНОГО ХЛІБА

2025-12-09T10:35:53+02:00

Проведено експериментальні дослідження щодо виявлення ролі пребіотичних функціональних компонентів у складі рецептури хлібопродуктів, виготовлених з використанням симбіозу пробіотичних культур р. Lactobacillus (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus brevis, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus acidophilus) на якісні показники хліба. Розглянуто вплив різних концентрацій пребіотиків на якість хлібопродуктів і титр молочнокислих бактерій (МКБ) у виготовлених зразках хліба. Запропоновано в якості функціональних компонентів використовувати: насіння льону та чіа, розторопші, які були попередньо гідратовані, також екстрактів прополісу та лактулози. Оцінено хлібопродукти, виготовлені на заквасці замороженій і незамороженій, за такими показниками якості: пористість, питомий об’єм, ступінь черствіння, упік, титр пробіотичних культур після випікання та органолептичні властивості хліба. Встановлено, що МКБ, виявлені в хлібі після випікання, є термостабільними, незважаючи на температуру випікання.

ВПЛИВ КОМПЕНСОВАНОЇ ДЕМПФЕРНОЇ ОБМОТКИ НА ПУСКОВІ РЕЖИМИ СИНХРОННОГО ДВИГУНА

2025-12-04T13:43:19+02:00

Наведено результати дослідження впливу компенсованої демпферної обмотки на пускові режими синхронного двигуна. Проведено аналіз сучасних наукових досліджень та публікацій з цієї тематики. Представлено систему диференціальних рівнянь електричної та механічної рівноваги, яка використовується для моделювання пускових режимів синхронних двигунів (СД) із компенсованою демпферною обмоткою. Побудовано структурну схему такого двигуна та наведено розрахункові залежності процесу його пуску за умови застосування стандартної та компенсованої демпферних обмоток. У зв’язку з цим дослідження впливу компенсованої демпферної обмотки на пускові режими синхронного двигуна є актуальним та доцільним.

СПОСТЕРІГАЧ ПОТОКОЗЧЕПЛЕННЯ СТАТОРА ДЛЯ МАШИНИ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ З ІДЕНТИФІКАЦІЄЮ АКТИВНИХ ОПОРІВ

2025-12-05T09:26:18+02:00

Здійснено аналіз стійкості розімкненого спостерігача потокозчеплення статора, призначеного для реалізації векторної системи керування машиною подвійного живлення (МПЖ). Записана позитивно визначена квадратична форма збуреного руху спостерігача при відхиленнях параметрів активних опорів статора та ротора МПЖ. Досліджено умови негативної визначеності повної похідної за часом від цієї квадратичної форми на траєкторіях руху спостерігача. У силу достатності умов стійкості, що формулюються другою теоремою Ляпунова, два доданки повної похідної прирівнюються нулю, що дозволило записати рівняння, розв’язанням яких є алгоритми ідентифікації активних опорів обмоток МПЖ. У результаті дослідження динаміки нелінійної системи, яка складається з МПЖ та її системи керування зі спостерігачем потокозчеплення статора, визначено, за яких значень змінних стану МПЖ алгоритми ідентифікації опорів її обмоток мають локальну стійкість.

СИНТЕЗ АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДА МЕХАНІЗМУ ПОДАЧІ МЕТАЛОРІЗАЛЬНИХ ВЕРСТАТІВ З КОМБІНОВАНИМ КЕРУВАННЯМ

2025-12-05T09:42:48+02:00

У роботі представлено синтез системи комбінованого керування слідкувального електропривода механізму подачі токарного верстата та результати комп’ютерного моделювання системи. Виконано розрахунок параметрів системи векторного керування асинхронним електроприводом з перетворювачем частоти. Розраховані параметри контуру регулювання положення слідкувального електропривода і параметри пристрою корекції для реалізації комбінованого керування за керуючим впливом. Підтверджено працездатність та ефективність розробленої системи керування. За рахунок використання комбінованого керування забезпечується часткова інваріантність системи, а величина швидкісної похибки зменшується у 4 рази.

ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІКИ РЕЛЕЙНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДАМИ В УМОВАХ ДІЇ РЕАКТИВНОГО МОМЕНТУ ОПОРУ

2025-12-05T10:04:53+02:00

Актуальність роботи зумовлена необхідністю обґрунтування аналітичної характеристики реактивного моменту опору, яка не вимагає детальної інформації щодо елементів конструкції механізму, але здатна відтворити типові прояви, притаманні силам тертя в моделі релейної системи керування. Метою є використання таких характеристик для завдань, які полягають не у дослідженні фрикційних автоколивань, а в загальній оцінці динаміки електромеханічних систем. Рішення, запропоноване в цій роботі, полягає у використанні моделі сил тертя у формі безперервної аналітичної функції, точки перегину якої пов'язані з амплітудою пульсацій швидкості в режимі ковзання. Обґрунтована форма та узгодженні з параметрами релейних регуляторів налаштування характеристики реактивного моменту опору дозволяють виключити помилкові автоколивання систем керування, забезпечуючи достовірне відтворення статичних та динамічних режимів електроприводу.

ОПТИМАЛЬНИЙ РОЗПОДІЛ ПОТУЖНОСТЕЙ КОНДЕНСАТОРІВ У МЕРЕЖІ ЦЕХОВОЇ ПІДСТАНЦІЇ

2025-12-05T10:20:38+02:00

Дослідження присвячено аналізу розрахункової методики з розподілу потужностей конденсаторів у мережі двох напруг цехової підстанції підприємства. Порівняльні розрахунки з визначення оптимальної потужності конденсаторів у мережі низької напруги показали значний вплив на кінцеві результати питомої вартості електроенергії та терміну окупності обладнання.

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СИНХРОННОГО ДВИГУНА В РЕАЛЬНИХ КООРДИНАТНИХ ВІСЯХ

2025-12-05T10:31:54+02:00

У роботі розглядається синхронний двигун в реальних координатних осях. Використання реальних координат — на відміну перетворених — дозволяє проводити аналіз несинусоїдальних режимів роботи синхронних двигунів, гармонійних спотворень та несиметричних станів, які дозволяють зберігати повну інформацію про форму сигналів, враховувати нелінійні електромагнітні параметри та проводити дослідження взаємодії з мережею в перехідних режимах роботи. Наведені математичні перетворення, в результаті яких отримані в матричній формі система диференційних рівнянь. Повна система диференційних рівнянь включає вирази, записані відносно напруги, кутової швидкості обертання та кута повороту ротора. Розв’язання системи диференційних рівнянь проводилось у середовищі Mathcad. Представлені результати моделювання пуску синхронного двигуна.

ДОСЛІДЖЕННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА ПРИ ЖИВЛЕННІ ВІД ТИРИСТОРНОГО РЕГУЛЯТОРА НАПРУГИ В ПЕРЕХІДНИХ РЕЖИМАХ

2025-12-05T10:46:38+02:00

У роботі досліджується асинхронний двигун з короткозамкненим ротором у режимах пуску з обмеженням струму від тиристорного регулятора напруги. Запропоновано інтегровану модель у середовищах Ansys Simplorer-Maxwell2D та MATLAB Simulink, яка поєднує асинхронний двигун та тиристорний регулятор напруги. Досліджено вплив обмеження пускового струму на електромагнітні та механічні характеристики двигуна, зокрема струм в обмотці статора, пусковий момент і швидкість обертання ротора.

Запропонований підхід дослідження за допомогою Ansys Simplorer-Maxwell2D та MATLAB Simulink може бути використаний для оптимізації пускових режимів електроприводів, підвищення їх енергоефективності та зменшення механічних навантажень. Перспективи подальших досліджень включають аналіз замкненої системи тиристорного регулятора напруги — асинхронний двигун.