05.00.00 Технические науки
-
Классификация автономных источников электроэнергии
Краткое описаниеВ статье приводится описание основных видов источников электроэнергии, их достоинства и недостатки. В настоящее время автономные источники электроэнергии на статических пре-образователях являются наиболее универсаль-ными. Несмотря на то, что электронные устрой-ства способны обеспечить достаточно надёжное электроснабжение с потребителями различной мощности и характера нагрузки, однако их плохая приспособленность к высоко-динамическим нагрузкам. Поэтому электромашинные преобразователи остаются основным источником электроэнергии, как наиболее устойчивые к перегрузкам. Так даже в транспортных автономных источниках, для которых массогабаритные показатели наиболее критичны, используются электромашинные преобразователи. В статье приведены типовые схемы электромашинных преобразователей с синхронными и асинхронными генераторами, их преимущества и недостатки по отношению к статическим пре-образователям. А так же приведены методы повышения их эффективности, например работа на повышенной частоте. Для источников, выполненных на статических преобразователях, наиболее перспективно использование схем с промежуточным звеном повышенной частоты, что, в свою очередь, позволяет снизить массогабаритные показатели. Как правило, статические преобразователи имеют плохое качество выходного напряжения, поэтому для повыше-ния его качества используют различные выход-ные электрические фильтры. Наибольшую эф-фективность имеют управляемые фильтры, в составе которых используются электронные элементы
-
Статический преобразователь, требования и конструктивные отличия
Краткое описаниеВ статье рассматриваются технические требования к статическим преобразователям. К основным показателям относятся: КПД и качество выходного напряжения. К основным эксплуатационным показателям относятся массо-габаритные показатели, надёжность, ремонтопригодность. Так же к основным параметрам статических преобразователей относятся выходная мощность, величина входного и выходного напряжения. Как правило, проектирование преобразователей – это единый конструктивный комплекс. Так же при проектировании учитывается и время наработки до первого отказа, время гарантированной работы отдельных элементов, входящих в состав статического преобразователя, определены по статистическим данным. Выход из строя отдельных элементов звеньев преобразователей возможны из-за внутренних (времени гарантированной работы) и внешних (коротких замыканий, перегрузок) факторов. В статье предлагаются способы уменьшения влияния внешних факторов, так например, используются высокоскоростные автоматические выключатели или многозвенные статические преобразователи, в которых звенья силовой цепи включены параллельно. Так же использование универсальных статических преобразователей позволяет повышать несколько параметров эффективности одновременно. В статье, так же предложена схема многозвенного преобразователя с переменной структурой, который позволяет без конструктивного изменения, в зависимости от входных и выходных условий или требований, формировать на выходе мощность требуемого уровня и качества
-
Краткое описание
Анализ моделей проведён с позиции определения для системы оптимального управления бурением базовой математической модели, по которой возможен расчёт оптимальных режимных параметров. Основным уравнением для управления процессом бурения скважин является математическая модель механической скорости проходки как функция от осевой нагрузки на долото, скорости вращения долота и расхода бурового раствора для очистки скважины от выбуренной породы. Основным параметром является осевая нагрузка на долото, графически зависимость скорости бурения от нагрузки имеет вид S - образной кривой Бингхэма, которая имеет выпуклый математический экстремум. В статье рассмотрены отечественные и зарубежные модели бурения, построены их графики по опытным данным проводки скважин. Модели являются степенными, т.е. отражают только линейный участок кривой Бингхэма, данные промыслового бурения хорошо аппроксимируются с начальным и линейным участками кривых. Таким образом, по ним можно производить только рациональное управление процессом, а оптимальный режим существует только на границе области определения функции. Для оптимального управления пригодна только модель А.А. Погарского, имеющая математический максимум и S-образную форму кривой. Все модели зависят от двух параметров управления – нагрузки на долото и скорости вращения долота и не учитывают третий по влиянию на скорость бурения параметр - расход бурового раствора. Потому модель Погарского была доработана включением в неё в явном виде расхода бурового раствора. Проверка модели с помощью регрессионного анализа опытных данных бурения из рапортов буровых мастеров показала её достоверность на 71-99%. Модель позволяет проводить оптимальное управление бурением по параметру "осевая нагрузка на долото"
-
Математическая модель скорости проходки для оптимального управления бурением скважин
Краткое описаниеИзвестные математические модели механической скорости проходки являются функциями двух основных параметров управления – осевой нагрузки на долото и скорости вращения долота. Третий параметр – расход бурового раствора, от которого зависит очистка скважины от выбуренной породы, содержится в явном или неявном виде только в модели А.А. Погарского. На буровой управление процессом проводки скважины выполняется регулированием только одного параметра – нагрузки на долото, при этом остальные параметры поддерживаются постоянными согласно проекту на бурение. Однако, практика бурения свидетельствует, что функция скорости бурения имеет экстремумы и для скорости вращения долота, и для расхода раствора. В работе выполнен регрессионный анализ экспериментальных данных бурения для получения математической модели механической скорости проходки как функции трёх параметров управления, при этом получены модели скорости бурения, зависящие отдельно от каждого из параметров при поддержании двух остальных постоянными. Построены графики приближающих функций с точками данных бурения из рапортов буровых мастеров. Описана методика адаптивного оптимального управления процессом с помощью полученной модели трёх переменных: по текущим данным бурения через заданный интервал времени с помощью метода наименьших квадратов постоянно пересчитываются коэффициенты модели бурения - тем самым модель постоянно подстраивается под условия на забое скважины. По адаптированной модели определяются оптимальные параметры управления бурением, они устанавливаются на буровом станке и производится разбуривание забоя в оптимальном режиме. При смене породы коэффициенты модели снова подстраиваются под забойные условия, определяются оптимальные для данной породы параметры управления и т.д. Поскольку модель постоянно адаптируется к забою, в качестве модели можно взять стандартный полином второй степени и пересчитывать его коэффициенты. Это позволит также определять новые виды моделей для управления процессом бурения
-
Классификация и оценка эффективности систем бесперебойного электроснабжения
Краткое описаниеВ статье приведены обобщённые структурные схемы стационарных и транспортных систем бесперебойного электроснабжения; раскрыто их содержание и основные режимы работы, обеспечивающие бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей. Приводится классификация систем бесперебойного электроснабжения. Основными классификационным признаками систем бесперебойного электроснабжения являются их назначение для стационарных или транспортных потребителей электроэнергии, типы используемых основных, резервных и аварийных источников и преобразователей электроэнергии. Кроме того, системы бесперебойного электроснабжения могут классифицироваться по схемам подключения к потребителям электроэнергии, разделению их по роду тока (постоянный, переменный, высокочастотный), перерывах в электроснабжении, типу коммутационной аппаратуры и так далее. Для оценки эффективности систем бесперебойного электроснабжения предложено использовать следующие критерии эффективности: энергетические и массогабаритные показатели, показатели надежности, качества электроэнергии и стоимости. Приводятся аналитические выражения для расчёта показателей оценки эффективности систем бесперебойного электроснабжения. Предложенная в статье классификация систем бесперебойного электроснабжения и режимы их работы, а также основные критерии оценки эффективности позволят повысить эффективность предпроектных работ по созданию систем с улучшенными эксплуатационно- техническими характеристиками с использованием современной элементной базы.
-
Исследование процесса ферментации обогащенного вторичного молочного сырья пробиотическими культурами
Краткое описаниеВ статье представлены результаты исследования процесса ферментации обогащенного вторичного молочного сырья комплексными пробиотическими культурами
-
Краткое описание
На основе проведенного анализа, установлено, что необходимо разрабатывать электроактиваторы с возможностью регулирования параметров. Анализ литературных источников показал, что отсутствуют аналитические выражения, связывающие степень активации растворов, электропроводность, температуру и геометрические параметры электроактиватора. В статье представлены: структурная схема системы «Электроактиатор - рабочий раствор - сорная растительность», математическая модель подсистемы «Электроактиватор» позволяющая описать параметры раствора на выходе из электроактиватора и его режим работы. Получено выражение позволяющее определить критический режим работы установки и диапазон регулирования тока управления. При превышении расчетного диапазона регулирования основная энергия установки будет направлена на процесс газообразования. Введен в расчет коэффициент газообразования, который оказывает значительное влияние на температуру раствора в камере и электропроводность. Данный коэффициент так же необходимо учитывать при приближении режима работы к расчетному критическому или его превышении. В результате расчета по полученной математической модели возможно проектирование электроактиватора для хозяйства имеющего различные источники воды и применяющее различные средства защиты растений. Так же в дальнейшем полученный результат исследований позволит разработать инженерную методику расчета
-
Инженерная методика по определению параметров электроактиватора
Краткое описаниеВ статье представлена инженерная методика расчета параметров электроактиватора. Разработана инженерная методика расчета электроактиватора с улучшенными эксплуатационными показателями, позволяющая уменьшить трудоемкость расчетов при проектировании и включающая определение критического режима работы электроактиватора, при котором наступает процесс пассивации. Предложены схема автоматизированного управления электроактиватором на основании функциональной и электрической принципиальной схем. Одним из преимуществ полученной модели расчета электроактиватора является выявление возможности автоматизации процесса управления и поддержания стабильного режима работы. Сила тока на электроактиваторе может регулироваться в зависимости от производительности. Автоматическое поддержание производительности и регулировка производительности по камерам возможна благодаря автоматическим клапанам с аналоговым регулятором. При повышении температуры или превышении тока выше необходимого значения возможна сигнализация и полное отключение установки. Применение датчиков температуры, рН, электропроводности и расходомеров возможны; возможна и реализация централизованного сбора информации и разработки алгоритма управления. Контроль и обслуживание электроактиватора может быть полностью автоматизировано при оснащении средствами промышленной автоматизации. Также на основании предложенной инженерной методики расчета возможна разработка программного продукта. Что позволит проводить компьютерное моделирование при проектировании электроактиваторов
-
Повышение степени развития пчелиных семей использованием электротехнологий
Краткое описаниеПолучено уравнение, описывающее совокупность работ пчелами в улье в периоды весеннего развития. Установлено выражение для расчета коэффициента, характеризующего степень развития пчелиной семьи за определенный период времени. Совокупность электротехнологических методов дает возможность увеличить степень развития пчелиных семей в весенний период в два раза. Произведен расчет рентабельности труда в пчеловодстве для случая с применением электротехнологии в зимние и весеннее время. Использование электротехнологий увеличивает рентабельность производства практически в два раза. Повысить конкурентоспособность производимых продуктов пчеловодства необходимо применением эффективных электротехнологических методов и средств, направленных на повышение сортовой медопродуктивности пчелиных семей, повышение экологической чистоты ветеринарно-санитарных мероприятий и снижение трудоемкости основных технологических операций. Используя полученные расчеты можно создать автоматизированную систему управления микроклиматом в улье. Для этого необходимо также воспользоваться законами управления и применить соответствующие датчики, микроконтроллеры и исполнительные органы. Все это позволит выйти на следующий – повышенный уровень рентабельности пчеловодства, что повысит конкурентоспособность производимых продуктов. Необходимо автоматизировать наиболее трудоемкие процессы пчеловодства. Такими процессами являются: откачка меда и затраты труда пчеловодов на проведение ветеринарно-санитарных мероприятий
-
Анализ ударной стойкости цепи в зависимости от профиля зуба звездочки
Краткое описаниеИсследованы возможности применения эвольвентных звездочек, более технологичных в изготовлении, в сравнении со звездочками с прямолинейными, выпукло-вогнутыми профилями зубьев по критерию ударной стойкости цепи, предельно допустимой частоты вращения ведущей звездочки, для втулочно-роликовых цепных передач и передач с зубчатой цепью. Сравнительный анализ исследований эксплуатации роликовых и зубчатых цепных передач с различными шагами и типами профилей звездочек показал, что во всех случаях с увеличением шага цепи коэффициент скорости удара увеличивается, а увеличение числа зубьев у звездочек уменьшает скорость удара шарнира о зуб звездочки. Значение коэффициента скорости удара для пары эвольвентная звездочка - зубчатая цепь значительно меньше значения коэффициента скорости удара для пары втулочно-роликовая цепь – звездочка любого профиля. Этими обстоятельствами объясняется меньший шум при работе зубчатых цепных передач с эвольвентными звездочками. В результате исследований установлено, что по кинетической энергии соударения звездочки и шарнира цепи, звездочки с эвольвентным профилем могут применяться наравне со звездочками, имеющими вогнуто-выпуклый или прямолинейный профили зубьев. Соответственно, эвольвентные звездочки могут быть использованы как в цепных передачах с роликовой, так и с зубчатой цепями