Репозитарій
Ласкаво просимо до репозитарію Херсонської державної морської академії!
Репозитарій ХДМА – це електронний архів, що виконує функції накопичення, систематизації, зберігання та
забезпечення довготривалого відкритого доступу до праць професорсько-викладацького складу.
Фонди
Виберіть фонд, щоб переглянути його зібрання.
Нові надходження
Оптимізація форми живлячої напруги асихронного двигуна при частотному керуванні.
(Гельветика, 2025) Дощенко Г.Г.; Doshchenko H.; Голощапов С.С.; Goloschapov S.S.; Іванов А.А.; Ivanov A.A.; Наговський Д.А.; Nahovskyi D.
Трифазний асинхронний двигун (АД) є основним типом електродвигуна, який застосовується в промисловості та на суднах морського флоту. Широке застосовування трифазні АД одержали завдяки простоті устрою, зручності обслуговування та високої надійності роботи. Використання асинхронного приводу в суднових підйомних механізмах, насосах та вентиляторах з регульованою продуктивністю передбачає плавне регулювання швидкості в широкому діапазоні. В даний час в основному використовується частотне регулювання – найбільш плавний та економічний спосіб регулювання швидкості асинхронних короткозамкнених двигунів, що забезпечує широкий спектр регулювання (до 12:1 і вище) з досить жорсткими механічними характеристиками. Однак застосування цього методу вимагає спеціальних перетворювачів частоти, тип яких визначає схему частотного управління АД. В сучасних приводах з усіх видів методів отримання синусоїдального струму в основному використовується метод з проміжною ланкою постійного струму та інвертором, керованим широтноімпульсним модулятором (ШIM). Для одержання синусоїдальної форми кривої струму необхідно досить часто (приблизно 10 разів за півперіода) перемикання ключів інвертора, що призводить до значних комутаційних втрат в ключах і їх розігріву, для зменшення якого використовуються рідинні системи охолодження. Останнє різко знижує експлуатаційну надійність і ускладнює конструкцію інвертора. У дійсній статті досліджено експлуатаційні показники АД при живленні його прямокутною напругою типу меандр, утворення якого передбачає зменшення на порядок комутаційних втрат в інверторі та відмови від систем рідинного охолодження. Виходячи з аналізу додаткових втрат у обмотках і сталі двигуна від вищих гармонійних, що виникають при живленні несинусоїдальним струмом визначено енергетичні показники АД при описаних способах живлення і вплив значень обмоткового коефіцієнта на ці показники. За наведеною методикою розрахунків доведено, що навіть у найгіршому варіанті додаткові втрати від вищих гармонійних складають незначну частку від загальних втрат двигуна і не можуть суттєво впливати на його енергоефективність і тепловий режим.
Three-phase asynchronous motor (AD) is the main type of electric motor used in industry and on ships of the marine fleet. Three-phase ADs have gained wide application due to their simplicity of design, ease of maintenance and high reliability of operation. The use of an asynchronous drive in ship hoisting mechanisms, pumps and fans with adjustable performance involves smooth speed regulation in a wide range. Currently, frequency regulation is mainly used – the most smooth and economical way to regulate the speed of asynchronous squirrel-cage motors, which provides a wide range of regulation (up to 12:1 and above) with fairly rigid mechanical characteristics. However, the use of this method requires special frequency converters, the type of which determines the frequency control scheme of the AC. In modern drives, of all types of methods for obtaining a sinusoidal current, the method with an intermediate DC link and an inverter controlled by a pulse-width modulator (PWM) is mainly used. Тo obtain a sinusoidal shape of the current curve, it is necessary to switch the inverter keys quite often (approximately 10 times per half-period), which leads to significant switching losses in the keys and their heating, to reduce which liquid cooling systems are used. The latter sharply reduces operational reliability and complicates the design of the inverter. In the present article, the operational indicators of the AD when powered by a rectangular voltage of the meander type are investigated, the formation of which provides for an order of magnitude reduction in switching losses in the inverter and the rejection of liquid cooling systems. Based on the analysis of additional losses in the windings and steel of the motor from higher harmonics that arise when powered by a non-sinusoidal current, the energy indicators of the AD are determined for the described power supply methods and the influence of the winding coefficient values on these indicators. According to the calculation method presented, it has been proven that even in the worst case scenario, additional losses from higher harmonics constitute a small fraction of the total engine losses and cannot significantly affect its energy efficiency and thermal regime.
Багатошвидкісний режим асинхронного двигуна.
(Manchester, United Kingdom, 2024-10-14) Дощенко Г.Г.; Doshchenko H.; Голощапов С.С.; Goloschapov S.S.; Наговський Д.А.; Nahovskyi D.
В наведеній роботі розглядається принцип квазічастотного регулювання асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором , який полягає в тому, що при формуванні живлячої напруги з електромережі ""вихоплюються"" півперіоди, які формують трифазну систему напруг з частотою, зменшену, відповідно, у задану кількість разів, з можливо мінімальною асиметрією і змістом вищих гармонійних у кривій живлячої напруги.
In this work, the principle of quasi-frequency regulation of an asynchronous motor with a short-circuited rotor is considered, which consists in the fact that during the formation of the supply voltage from the electrical network, half cycles are ""caught"", which form a three-phase system of voltages with a frequency reduced, accordingly, by a given number of times, with a possible minimum asymmetry and content of higher harmonics in the supply voltage curve.
Flipped class technique for content language integrated learning.
(ХДМА, 2025-06-05) Мороз О.Л.; Moroz O.L.
Розглядається необхідність впровадження технології перегорнуті класи під час викладання курсу "Морська англійська мова " задля підвищення якості контекстного навчання. Доведено, що 21 сторіччя ставить нові вимоги до компетенцій здобувачів освіти, що, в свою чергу, вимагає від викладачів пошуку та залучення нових, сучасних методів викладання. Впровадження технології перегорнуті класи дозволяє присвятити більшу частину часу на уроці саме розвитку когнітивних навичок вищого порядку. The paper reveals the importance of the flipped class technique implementation at the course of Maritime English for the quality enhancement of the content language integrated learning. It’s been proved that the 21st century sets new requirements to the competencies students need to acquire during their education thus demanding from teachers to search for and actively apply new and modern teaching strategies along with the traditional face-to-face learning. With the flipped class technique students are given a possibility to master the material needed at home at a convenient time and at a pace which is suitable for them. Thus, lower level cognitive activities (remembering and understanding) are done individually whereas the classroom-time is dedicated completely to the development of high level thinking skills. The paper suggests a practical example of the flipped class technique implementation.
Імітаційна модель роботи адаптивної вантажної системи LPG-танкера.
(ХДМА, 2019) Дощенко Г.Г.; Doshchenko H.; Наговський Д.А.; Nahovskyi D.
Процес вивантаження та завантаження LPG та LNG – танкерів є складним завданням з точки зору безпеки та оптимальності управління відносно зовнішніх умов: вид живлення, обладнання, ступінь завантаження тощо. Для підвищення безпеки процесів вивантаження, а також раціонального розподілу енергоресурсів засоби автоматизації цих процесів, а також моделі та закони управління постійно вдосконалюються.
Control methods of vessel’s thruster at changing operate conditions.
(ХДМА, 2019) Дощенко Г.Г.; Doshchenko H.; Наговський Д.А.; Nahovskyi D.
It has been substantiated that in order to improve the operational characteristics of the vessel thrusters, it is necessary to use the torque and power control. It has been shown that torque and power control are feasible solutions for high-performance thruster control only if special precautions are taken during extreme environmental conditions, when the propeller may be subject to ventilation and in-and-out-of water effects. Therefore, an anti-spin thruster controller has been designed. The results have showed that the torque and power controllers with anti-spin have comparable performance to that of a well-tuned shaft speed PI controller during ventilation, without compromising the superior performance of torque and power control in normal conditions.
Обґрунтовано, що для підвищення експлуатаційних характеристик рушія судна необхідно використовувати закон управління, який використовує показники моменту та потужності на гвинті
рушія. Показано, що управління, в якому критерієм оптимізації є крутний момент і потужність на гвинті рушія судна, є можливим рішенням для високоефективного управління двигуном тільки в тому випадку, якщо застосовуються особливі запобіжні заходи в екстремальних умовах навколишнього середовища, коли гвинт пропульсивного рушія може піддаватися впливу турбулентності та виходити із води. Розроблено контролер вільного обертання гвинта. Контролер використовує в своїй роботі показники динаміки гвинта пропульсивного рушія, приводного електродвигуна, розрахункові показники компенсації інерції гвинта. Поведінка системи при зміні куту нахилу лез гвинта не досліджувалась і буде внесена в закон управління в подальшій роботі. При проведенні досліджень використовувався кут нахилу лез гвинта в розмірі 70%. В результаті використання такого контролера гвинт пропульсивного рушія судна обмежується в швидкості обертання при ефекті вентиляції, тобто за умови виходу гвинта з води. Для перевірки виконаних досліджень та розрахунків поставлено 34 досліди на фізичній моделі об’єкта управління. Досліди враховували окрему та групову фіксацію параметрів потужності, швидкості обертання та моменту гвинта пропульсивного рушія фізичної моделі. Показані отримані результати того, що регулятори, які використовують в своєму законі управління критерій оптимізації по крутному моменту та потужності на гвинті пропульсивного рушія з контролером вільного обертання мають продуктивність, яку можна порівняти з добре налагодженим PI-регулятором швидкості обертання валу під час ефекту вентиляції, без шкоди для характеристик управління крутним моментом і потужністю гвинта пропульсивного рушія в нормальних умовах. Це дозволяє замінити стандартні методи управління пропульсивними рушіями, які не враховують ефекту вільного обертання валу рушія без навантаження, тим самим створюючи проблеми при управлінні судном та в експлуатації електрообладнання пропульсивного рушія судна.