Резюмета на трудовете и приносите в публикации на д-р инж. Емил Стефанов Барудов
Изтегляне 194.85 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- Публикации в международни списания Barudov E .
- Barudov E .
- Публикации в университетски периодични издания Барудов С., Панев Е., Барудов Е.
- Публикации на международни конференции Barudov S., Dimitrov D., Barudov E.
- Защитена интелектуална собственост Барудов Е.
- ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА
- ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ПОЛЕЗНИЯ МОДЕЛ
|
Резюмета на трудовете и приносите в публикации на д-р инж. Емил Стефанов Барудов Представени на конкурса за заемане на академична длъжност „доцент” по научна специалност „Електроснабдяване и електрообзавеждане на кораба” професионално направление „Транспорт, корабоплаване и авиация” Монография
Управлението на качеството на електроенергията е път за повишаване ефективността на използване на енергоресурсите и подобряване условията за експлоатация на различните потребители. Книгата е посветена на проблемите на дискретното регулиране и стабилизиране на амплитудата на захранващото напрежение пред единични или групови консуматори. Посочени са резултатите от многофакторен анализ обхващащ характера на товара, структурата на комутаторите, параметрите на комутационния процес и тези на захранващата мрежа. Книгата е предназначена за специалисти в областите на проектиране и експлоатация на електрически системи. Публикации в международни списания
В мрежи с ограничена мощност напрежението на отделните консуматори може да се поддържа в допустимите граници чрез автоматично стъпално превключване на автотрансформатор. Проведено е изследване на преходния процес при включване на тиристорен ключ на волтодобавъчната намотка на автотрансформатор. Предложен е модел и са проведени аналитични изследвания даващи възможност за определяне продължителността на преходния процес в зависимост от фазата на превключване и характера на товара. Проведените експериментални изследвания за определени стойности на фазата и товара показват достатъчно добро съвпадение с резултатите от компютърните симулации на преходните процеси. Предложената методика може да се използва при оразмеряване на стъпални волтодобавъчни регулаторни елементи за различни мощности и при различни режими на работа.
В мрежи с ограничена мощност където напрежението се изменя извън допустимите граници по действащия стандарт се налага неговото регулиране. Един от методите е чрез използване на автотрансформатор с автоматично превключване на изводите. Проведено е изследване на продължителността на преходния процес във функция от фазата на превключване и характера на товара R, R-L или R-C. Проведените експериментални изследвания показват добро съвпадение с резултатите от компютърните симулации.
Разработена и експериментирана е система за управление на разряд в течна среда, изследван е зарядът в удвоител с капацитивно токоограничаване, предложена е система за стабилизиране на зарядното напрежение – чрез изключване на входното захранващо напрежение при определена стойност на напрежението върху работния кондензатор и допълнителното му стабилизиране чрез паралелен стабилизатор с непрекъснато действие. Експериментално е изследван и разряден контур в който честотата на разрядните импулси се определя от управляем разрядник. Публикации в университетски периодични издания
Ограничаването на диапазона на изменение на амплитудата на входното захранващо напрежение може да се реализира чрез стъпален регулатор на променливо напрежение (СРПН). Проведено е изследване за натоварването на елементите и характера на комутационния процес при превключване на различни изводи на понижаващия монофазен трансформатор 20kV/220V на входа на СРПН при мощности на последния 5kVА и 20kVА и във функция от характера на товара - R-L или R-С.
Проведено е изследване за влиянието на електрическата мрежа – кабелна, въздушна, при различни типове проводници, натоварването на захранващия трансформатор и при различни режими – симетричен, асиметричен, върху стойностите на напрежението за консуматор в края на мрежата. Въвеждането на конкретни параметри за изградена мрежа, натоварването и и режимите на работа дава възможност с приложения алгоритъм да се определят параметрите на автотрансформатора и броя необходими изводи.
Качеството на електроенергията на входа на консуматорите е от съществено значение. При изискване за ниско ниво на електромагнитните смущения и запазване параметрите на синусоидата, най-целесъобразно е използването на стъпални регулатори на променливо напрежение (СРПН). Последните са автотрансформатори или трансформатори с подходящо оразмерени изводи и с възможност за автоматичното им превключване с полупроводникови ключове. Доколкото става дума за комутиране на индуктивна верига, необходимо е допълнително да се дефинират изисквания комутацията да се извършва без това да води до възникване на комутационни пренапрежения, които са проблем и за консуматорите и за електропреносната мрежа. Анализираният тип комутация не предполага възникване на изменение със скок на индуктивен ток в СРПН.
Проведено е изследване за натоварването на елементите, продължителността и характера на комутационния процес при превключване на различни изводи на автотрансформатор от страна на електропреносната мрежа във функция от началото на ъгъла на комутация и характера на товара. В зависимост от характера на товара R-L, R-С и ъгъла на комутация, най-често срещаният случай е апериодичен комутационен процес с продължителност под 10ms. Амплитудната стойност на тока във веригата на двата затворени тиристорни ключа не нараства повече от 5÷6 пъти в отделни случаи.
Разработена е схема за управление на дискретен регулатор на променливо напрежение (ДРПН). Начинът му на работа предполага определени изисквания към схемата за управление. Отчетени са изискванията, режима на работа на тиристорните ключове както и определени особености на захранващата мрежа. Предложен е вариант на схема за управление на силовата верига на ДРПН удовлетворяваща поставените условия. При експериментално проведените изследвания резултатите са: 1. Работоспособност при промяна параметрите на захранващата мрежа и товара в нормални и аварийни режими в широк диапазон на изменение на околната температура от -10°С до +40°С, без необходимост от специално допълнително обслужване. 2. Предложената схема осигурява всички режими на експлоатация и защита на елементите от силовата верига от токово претоварване. 3. Скоростта на сработване на токовата защита е достатъчна и осигурява предпазването от претоварване както на комутационните елементи, така и на включените към ДПРН консуматори.
Разработена е автоматизирана компютърна програма AVTO за симулиране на процесите в автотрансформаторни дискретни стъпални регулатори на променливо напрежение (АДРПН) в средата на MATLAB. Програмата работи с параметрите на намотките на автотрансформатора, параметрите на феромагнитната сърцевина, параметрите на тиристорните ключове и тези на гасящите групи. Програмата анализира и трите интервала, съпътстващи комутационния процес и представя последователно поведението на отделните величини във времето. На тази база се определят ефективните стойности на входните и изходните величини на веригата. Представени са експериментални данни, доказващи възможността на компютърната програма за качествено симулиране на процесите в изследваните регулатори. Компютърната програма може да подпомогне реално процеса на проектиране и конструиране на АДРПН, като нейното приложение може да доведе до ускоряване на тези процеси и спестяването на материални средства в процеса на разработката на тези устройства.
Представен е усъвършенстван алгоритъм за анализ на автотрансформаторен дискретен регулатор на променливо напрежение с тиристорни комутатори. Той позволява да се избегнат редица от съществуващите трудности, който възникват поради особеностите на матричните уравнения описващи електрическото равновесие на изследвания тип устройства. Матриците на тези уравнения са разредени, имат матрично клетъчна структура и са почти особени. Това води до натрупване на грешки при използване на стандартните подходи за тяхното решаване. Предложеният алгоритъм води до разбиването на големите матрици на подматрици, които са неособени и участват в групи уравнения, чиито решения се заместват последователно едно в друго. Получените решения са с малко натрупване на грешката от изчисленията и са с голяма стабилност във времето. Представена е съпоставката между данните от компютърните симулации и физическите експерименти, които сочат много добро съвпадение на получените резултати. Алгоритъмът е съставна част от компютърната програма AVTO, позволяваща симулационни изпитания и проектиране на АДРПН.
Работата разглежда проблемите на анализа на АДРПН и включва симулационни модели с отчитане на спецификата на използваната схема. Предложен е подробен алгоритъм за решаване на системата уравнения, описващи електрическото равновесие в АДРПН при активно-индуктивен товар, който позволява преодоляването на особеностите на матриците на системите във втори и трети интервал от действието на регулатора на напрежение. Показаните графики дават възможност да се оцени характера и продължителността на комутационния процес, както и електрическото натоварване на отделните вериги и полупроводникови ключове.
Изпитването на електрически двигатели става чрез различни товарни устройства. Най-често като такива в практиката се използват електрически генератори, пендели и електромагнитни спирачки. Използването на последните позволява лесно и прецизно определяне на съпротивителния момент. Съществуват спирачки с различни конструкции и със спирачни дискове с различна проводимост. Целта на разработката е изследване на електромагнитна вихровотокова спирачка, чиито спирачен диск е изработен от алуминий с прикрепен към него феромагнитен диск поставен от страната на двигателя. При липса на допълнителен феромагнитен диск спирачният момент създаван от електромагнитната спирачка не е достатъчен да натовари асинхронния двигател с номинален спирачен момент, без да претовари топлинно намотките на спирачката. От гледна точка на минимален ток през намотките на спирачката и минимална дебелина на феромагнитния диск, оптимална за изследваната конструкция се оказва дебелината от 1mm на феромагнитния диск.
Статията разглежда комутационните процеси възникващи при превключването на тиристорните ключове на АДРПН. Изследвани са различни активни, активно-капацитивни и активно-индуктивни товари при различни ъгли на комутация. Получени са по-точни количествени данни за продължителността на комутационния процес и натоварването на ключовете при реализацията му. Визуализирано е влиянието на комутационния процес на входния ток т.е. на захранващата мрежа и останалите консуматори.
В статията са представени резултатите от изследването на нови експериментални постановки за лабораторни упражнения за студенти, в които се показва директно съвпадението на резултатите от комплексния анализ на веригите с резултатите от векторните измервания на величините. Изследвани са четириплюсници и трифазни вериги. Наблюдаваните отклонения между измерените и изчислените стойности на величините са удовлетворително малки за целите на учебния процес. Въвеждането на техниката за директно измерване на комплексните величини при изследваните вериги при хармонични режими с помощта на двулъчев цифров осцилоскоп и прилагане на компютърен анализ на изследваните вериги дава възможност за визуализация на комплексния метод. Публикации на международни конференции
Анализирано е функционалното действие на автотрансформатор при промяна на входното напрежение и са формулирани изискванията за работа на блока за управление на полупроводниковите ключове. За теоретично изчислените модели са проведени експериментални изследвания върху загубите в автотрансформатора и полупроводниковите ключове в различни режими на работа. Определена е граничната мощност на стъпалния стабилизатор на променливо напрежение (ССПН) при присъединяването му към мрежа с ограничена мощност във функция от параметрите й. За изпълнени образци на ССПН с различни мощности са анализирани загубите в трансформатора.
Работата е посветена на изследване електрическите режими на високочестотен генератор и съгласуващо устройство индуктивно – капацитивен преобразувател работещи с товар еквивалент или активен елемент. Предложения вариант на лампов високочестотен генератор със съгласуващо звено – „Г” образен индуктивно – капацитивен преобразувател дава възможност за реализиране на пусковите и работни режими на активен елемент на CO2 лазер с напречен разряд за оптична мощност 37W. Изследванията за стабилността на разрядния ток във функция от изменението параметрите на генератора и тези на газоразрядната плазма показват целесъобразен избор на съгласуващото звено. Схемното решение предполага лесно пренастройване на газоразрядния ток, а от там и на генерираната оптична мощност.
Ограничаването на диапазона на изменение на амплитудата на входното захранващо напрежение може да се реализира чрез автоматично превключване на изводите на трансформатор (автотрансформатор). Изводите могат да са разположени от страна на захранващата мрежа или от страна на товара. Изследванията показват, че натоварването на ключовете в комутационния процес за R и R-L характер на товара е по-малко за СРПН от типа – ключове на входа и обратно при R-С товар по-благоприятна е конфигурацията на СРПН от типа – ключове на изхода. Експерименталното изследване с цифров осцилоскоп на различни прототипи показва различия спрямо аналитичните резултати не превишаващи 30%, което може да се приеме за добро съвпадение при магнитни вериги.
Статията е посветена на моделиране на автотрансформатор с изводи от страна на електропреносната мрежа с оглед количествен анализ на комутационните процеси. Проведените аналитични и експериментални изследвания показват добро съвпадение и дават възможност за определяне на параметрите на комутационния процес при отчитане характера, големината на товара и началото на започване на комутационния процес, спрямо нулата на входното напрежение.
Динамиката на изменение на присъединените консуматори и развитието на електропреносните и електроразпределителните мрежи се увеличава значително. Това все по-настойчиво поставя въпроса за качеството на електрическата енергия, непрекъснатостта на електроснабдяването и качеството на търговските услуги и обслужването. Многообразието на процесите затруднява формулирането на коректни количествени оценки. Работата е посветена на система за експертна оценка на качеството на електрическата енергия и електроснабдяването. Предложената система за експертна оценка на качеството на електрическата енергия и електроснабдяването ползва съществуващата нормативна база. Заменя не дотам добре дефинирания коефициент на относителна значимост (тежест) с процент резерв при удовлетворяване на изискванията. Осигурява достатъчен брой нива на дискретизация на оценката – 27. Прави видими добрите и слаби страни по отношение качеството на доставената електроенергия и качеството на обслужване. Може да се ползва от широк кръг специалисти в това число и тези, които се занимават с експлоатация и развитие на електрическите мрежи. Системата е гъвкава по отношение на обхванат брой показатели, типове електрически мрежи (градски, селски и т.н.) и позволява развитие.
Статията е посветена на проблемите на анализа на автотрансформаторните дискретни регулатори на променливо напрежение (АДРПН) и включва симулационни модели с отчитане на спецификата на избраното схемно решение. Предложен е подробен алгоритъм за решаване на системата уравнения, описващи електрическото равновесие в АДРПН при резистивно-капацитивен товар, който позволява преодоляването на особеността на матрицата на системата във втори и трети интервал на комутационния процес на регулатора на напрежение. На базата на предложения алгоритъм е доразвита компютърната програма AVTO, обхващаща спецификата на схемното решение, изменението на параметрите на автотрансформатора във функция от режима, големината и характера на товара, фазата на началото на комутацията и параметрите на използваните полупроводникови ключове. Това дава възможност количествено да се оцени характера и продължителността на комутационния процес, както и електрическото натоварване на отделните вериги и полупроводникови ключове. Представена е съпоставката между данните от компютърните симулации и физическите експерименти за изследваните товари, която сочи добро съвпадение на получените резултати.
Обект на изследването са създадените „Прецизен” и „Приблизителен” модели на дискретен регулатор на променливо напрежение (ДРПН). Проведено е изследване при различен характер на товара – R, RL и RC и различни ъгли на комутация при несинхронизирано превключване на ДРПН. На база на приетите допускания е намалена размерността на системите уравнения, като е облекчен процесът на математическия анализ. Целта на работата е провеждане на сравнителна оценка, базирана на аналитични и експериментални резултати за конкретни прототипи. Получените резултати сочат ниска чувствителност към приетите допускания, като грешките при аналитичното определяне на конкретните параметри рядко надхвърлят 1,3%, а в единични случаи достигат 5% при приблизителния модел. Приблизителният модел може да се използва с достатъчна точност за бързи инженерни пресмятания на ДРПН.
При ДРПН които използват несинхронизирано превключване на степените когато захранващото напрежение се покачва е възможно едновременното включване на тиристорите на две съседни секции. Това би довело до режим на късо съединение на съответните секции на захранващия автотрансформатор. Работата е посветена на изследване на характера и параметрите на този режим като функция на захранващото напрежение и характера на товара. За целта е създаден математически модел, които дава възможност да се анализира и визуализира този специфичен режим. Предложеният математически модел дава възможност да се определят големината и продължителността на електрическото натоварване на намотките на автотрансформатора и тиристорите в полупроводниковите ключове.
Статията разглежда сравнителния векторен анализ на автотрансформаторен дискретен регулатор на напрежение, реализиран за прецизен и приблизителен нелинеен модели при изменение големината на входното захранващо напрежение и ъгъла на комутация на полупроводниковите ключове. Експериментално и аналитично са определени големината и продължителността на натоварването на полупроводниковите ключове, като има много добро съвпадение на получените данни.
В статията са представени допълнителни резултати от изследването на нови експериментални постановки за лабораторни упражнения, в които се показва съвпадението на резултатите от комплексния анализ на веригите с резултатите от измерването на вторични комплексни параметри и комплексни мощности. Изследвани са четириполюсници и трифазни вериги. Представена е техниката на измерване на вторичните комплексни параметри и комплексни мощности директно с помощта на цифров осцилоскоп и комплекти измервателни напреженови и токови сонди. Създадената допълнителна лабораторна база дава възможност за избор на различни варианти за изчисляване и наблюдение на изследваните явления и ефекти, при възможността за голямо многообразие на конструкциите на изследваните вериги, съобразно спецификата на електро-специалността на обучаваните студенти.
Автотрансформаторните дискретни регулатори на променливо напрежение (АДРПН) са електронни преобразуватели, разположени между електропреносната мрежа (ЕПМ) и присъединения товар (Т). АДРПН работят в установен и комутационен режими. В силовата им верига са включени нелинейни елементи, чието оразмеряване предполага многофакторен анализ на електрическите процеси в системата „ЕПМ–АДРПН–Т”. Използването на резултатите от компютърния симулационен анализ изисква оценка на достоверността им. Работата е посветена на сравнително изследване на експериментални и теоретични резултати, получени при различни математически модели, описващи системата. Средно-аритметичните грешки и стандартните грешки за прецизния модел са по-малки от тези за приблизителния модел, т.е. прецизният модел дава по-голяма достоверност на резултатите при компютърни симулации в сравнение с неточния модел. Това обаче става за сметка на увеличеното машинно време за смятане и заемането на по-големи ресурси на компютърната система. Прецизният модел отчита по-голям брой параметри на АДРПН и позволява симулация на по-голям брой величини. Направеният анализ на грешките при симулиране на процесите в АДРПН позволява да се направи избор на модел с оглед оразмеряването на конкретен регулатор за конкретна приложна задача.
Използването на периодично затихващи високо волтови разряди във течност изисква контрол на честотата на разряда с параметри капацитета на работната кондензаторна батерия и напрежението и на заряд. Работата е посветена на изследване на времето за зареждане на работния кондензатор в зависимост от промяната на захранващото напрежение, което се променя с помощта на устройство за дискретно управление големината на променливо напрежение (УДУГПН). От експерименталните данни следва че, времето за зареждане на работната кондензаторна батерия при избран алгоритъм на регулатора на напрежение може да се намали два пъти, т.е. честотата на високоволтовите разряди може да се увеличи два пъти. Възможността да се регулира честотата на високоволтовите разряди в широки граници при различно захранващо напрежение дава възможност схемата да се използва за различни технологични цели.
Енергийните разходи в битовия сектор, обособени в направления отопление, топла вода, приготвяне на храна, осветление и други, и в настоящия момент са най-високи за направлението топла вода. Само в „Елдоминвест” ООД Варна през последните 5 години са произведени на 1 000 000 обемни електрически бойлери (акумулиращ тип), което при относително високата мощност на нагревателния елемент означава високи инсталирани мощности. Работата е посветена на изследване на нови прототипи обемни електрически бойлери по отношение на електрическите и топлинни загуби. Намаляването на работната температура на водата от 75oC на 65oC и използването на нови форми, (с понижено топлоотдаване) на електрическите бойлери повишават енергоефективността и конкуретноспособността на новите образци обемни ел. бойлери.
Осигуряването на управление в електропреносните мрежи и съоръженията в електроенергийната система, с оглед намаляване времето на прекъсване на електрозахранването в аварийни ситуации изисква непрекъснат мониторинг за наличието на съответно напрежение в определени точки на системата. Статията е посветена на разработване и изследване на индикатор за напрежение, предназначен за мрежи средно напрежение, базиран на сензор – преобразувател на напрежение – честота на светлинни импулси. Сензорът дава възможност за галванично разделяне с приемника на базата на влакнесто оптична система, т.е. възможност за работа в среда със силни електромагнитни смущения, отдалеченост на приемника от сензора и възможност за включване на система за обработка на получения сигнал от измерването. Независимо от линейната връзка амплитуда на входното захранващо напрежение – напрежение на заряд на натрупващия кондензатор, приложението на предложения преобразувател за измерване на високи напрежения би било затруднено поради скокообразното нарастване на напрежението на заряд за няколко милисекунди в рамките на един период на мрежовото напрежение – 20mS. Защитена интелектуална собственост
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА Токовата консумация на входа на дискретния стабилизатор на променливо напрежение (ДСПН) е определена от броя и мощността на присъединените към изхода му товари, както и от режима на работа на стабилизатора. Токовата консумация на последния скокообразно расте при превключване породено от намаляване големината на входното захранващо напрежение. Следователно при наличие на токоограничение, допустимата мощност на присъединените консуматори намалява и се определя от най-натоварения за стабилизатора режим, т.е. не може да се използва оптимално по мощност дискретния стабилизатор на променливо напрежение. ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ПОЛЕЗНИЯ МОДЕЛ Полезният модел на дискретен стабилизатор на променливо напрежение със система за приоритетно управление на броя и мощността на присъединените към него товари дава възможност да се осигури оптималното натоварване на ДСПН в зависимост от режима на работа. д-р инж. Емил Барудов: . . . . . . . . . Каталог: konkursi-proceduri -> arhiv-015-ad konkursi-proceduri -> Резюмета на трудовете на гл асистент д-р инж. Георги Кънчев Люцканов konkursi-proceduri -> Висше военноморско училище “Н. Й. Вапцаров” факултет „навигационен” arhiv-015-ad -> Конкурс за „професор" по професионално направление "Администрация и управление", научна специалност " Икономика и управление" konkursi-proceduri -> Ввму „никола йонков вапцаров” факултет „инженерен” konkursi-proceduri -> Р е з ю м е т а н а н а у ч н и т е п у б л и к а ц и и на д-р Камелия Вунова – Нарлева konkursi-proceduri -> На дисертационния труд konkursi-proceduri -> Програма за оптимизация при избор и оценка на кинематиката на кораби, движещи се на догонващи се курсове konkursi-proceduri -> Програма за оптимизация при избор и оценка на кинематиката на кораби, движещи се на догонващи се курсове Изтегляне 194.85 Kb. Сподели с приятели:
|