Дисертація присвячена вирішенню актуального наукового завдання підвищення надійності живлення споживачів співставної потужності від електромеханічного комплексу у динамічних режимах накиду співставного навантаження за рахунок форсування збудження із застосуванням ємнісних накопичувачів енергії і встановлення закономірностей та залежностей їх впливу на режими роботи синхронних генераторів, і на цій основі розвиток методів розрахунку, моделювання і створення нових систем керування електромеханічними комплексами.
У роботі з’ясовано, що в якості електромеханічних перетворювачів енергії на базі машин постійного струму необхідно використання спеціалізованих модулів зв'язку для енергетичного узгодження за напругою й частотою двох енергетичних об'єктів, що є недоцільним для створення автономних систем електроживлення.
За результатами проведеного аналізу масо-габаритних і цінових показників асинхронних і синхронних генераторів потужністю понад 100 кВт у складі електромеханічних комплексів, доведено, що синхронні генератори в порівняно з асинхронними мають значні переваги.
З метою аналізу режимів роботи автономного електромеханічного комплексу розроблені структурна схема та модель з урахуванням вмикання в контур збудження синхронного генератора ємнісного накопичувача енергії. Запропоновано і обґрунтовано алгоритм керування контуром збудження електромеханічного комплексу, з урахуванням зміни силової схеми та параметрів контуру збудження в функції величини і знака похідної електромагнітного моменту за кутом навантаження генератора при підключенні споживачів співставної потужності.
Отримано аналітичні вирази, які встановлюють взаємозв’язок між параметрами контуру збудження і величиною ємності накопичувачів енергії для стабілізації вихідної напруги синхронного генератора при підключенні споживачів з різко змінним навантаженням.
Проведено розрахунки енергетичних показників системи збудження синхронного генератора електромеханічного комплексу потужністю 48 кВт для впровадження в НВО «Дніпрофмаш», та доведено, що економічний ефект від впровадження системи збудження склав 29342,79 грн. за рік, а строк окупності – 1,23 роки.
На випробувальному стенді досліджені динамічні режими роботи синхронного генератора потужністю 12 кВт, при підключенні до нього асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором потужністю 11 кВт. Час досягнення струмом збудження форсованого значення з некомпенсованим контуром становить 1 с, а з ємнісним накопичувачем енергії – 0,01 с. При цьому динамічне пaдіння напруги складає 39 %, компенсація електромагнітної інерційності в тих же умовах забезпечує падіння напруги не більше 11 %.
Ключові слова: синхронний генератор, електромеханічний комплекс, ємнісний накопичувач енергії, система збудження, автоматичний регулятор збудження, режим стабілізації.
Список публікацій здобувача
Наукові праці, в яких опубліковані основні наукові результати дисертації:
1. Хоменко В. І., Нізімов В. Б., Количев С. В. Підвищення стійкості роботи синхронної машини щляхом удосконалення системи збудження. Східно-Європейський журнал передових технологій. Энергосберегающие технологии и оборудование. Харків, 2015. Вип. 1/8 (73). С. 31–36. (Scopus, Index Copernicus, eLIBRARY, Ulrich’s Periodicals Directory, DRIVER, Bielefeld Academic Search Engine (BASE), WorldCat, Electronic Journals Library, DOAJ, EBSCO, Research Bib, American Chemical Society, CrossRef).
Статті у журналах України, занесених до міжнародних наукометричних баз даних:
2. Хоменко В. І., Нізімов В. Б., Количев С. В. Динаміка режиму стабілізації вихідної напруги автономної генеруючої установки при вмиканні навантаження. Тематичний випуск «Проблеми автоматизованого електропривода» Теорія і практика. Одеса, 2011. № 3(79). С. 296–297. (Science index).
Статті у закордонних виданнях, занесених до міжнародних наукометричних баз даних:
3. Хоменко В. І., Нізімов В. Б. Техніко-енергетичні показники автономної системи електроживлення на базі синхронного генератора. Zbiór artykułów naukowych. “Inżynieria i technologia. Osiągnięcia naukowe, rozwój, propozycje na rok 2016”. Warszawa, 2016. PP. 66–70. (Scince Index).
4. Хоменко В. І., Нізімов В. Б., Количев С. В. Вплив системи збудження на динамічну стійкість автономної генеруючої установки при значних збуреннях. Zbiór artykułów naukowych. “Inżynieria i technologia. Badania podstawowe i stosowane:
