Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля

Аналіз стану та перспективи розвитку зеленої генерації на прикладі США

І.В. Мелконова, Франсіско Гюго Райєс — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

Ефективність функціонування фотоелектричних станцій може бути збільшена за допомогою використання різних систем, зокрема систем накопичення енергії (BESS). Такі системи в останній час широко використовуються в різник країнах світу, зокрема Німеччина, США, Велика Британія та інші. Істотна залежність обсягу сонячного випромінювання, що досягає поверхні сонячних батареї, від розташування електростанції та погодних умов визначає значні відмінності в характеристиках сонячної радіації в залежності від регіону розташування та кліматичних умов. Отже, параметри систем стеження, що забезпечують максимальну продуктивність сонячної електростанції, можуть значно відрізнятися особливо в різні пори року. Досвід практичного використання сонячних трекерів на промислових підприємствах в Україні поки невеликий, що робить актуальною задачу вибору параметрів системи стеження, що забезпечує максимальну техніко-економічну ефективність фотоелектричної станції для різних видів підприємств в залежності від їх розташування. Щоб успішно розвиватися в напряму впровадження систем накопичення енергії проведено всебічний аналіз найбільш успішно розвиненою країни в цьому напряму, а саме США її конкурентоспроможності та лідерства в енергетичному секторі, приділивши увагу структурі енергетичного балансу країни, яка характеризується переважанням традиційних джерел енергії. Саме на ринку електроенергії США можна дослідити успішність впровадження та функціонування фотоелектричних станцій, та дослідити динаміку успішного використання за певний час. Також у роботі проведено ґрунтовний аналіз глобального рейтингу енергетичної безпеки, який підтвердив провідні позиції США у цьому напрямі. З’ясовано, що високе місце країни у світовому рейтингу зумовлене поєднанням кількох стратегічно важливих чинників, зокрема значним рівнем диверсифікації джерел енергопостачання, потужною ресурсною базою, розвиненою енергетичною інфраструктурою та активним упровадженням інноваційних технологій у сфері видобутку й використання енергії. Окрему роль відіграє ефективна державна політика, спрямована на підвищення енергетичної незалежності та зниження залежності від імпортних енергоносіїв. У ході дослідження також визначено ключові чинники, що забезпечують глобальне енергетичне лідерство США, серед яких слід виокремити розвиток відновлюваної енергетики, зростання обсягів видобутку сланцевого газу та нафти, а також активну участь країни у формуванні світових енергетичних ринків. Водночас виявлено низку проблем і викликів, з якими може стикнутися енергетична галузь США до кінця 2025 року. До них належать зношеність окремих елементів інфраструктури, зростання екологічних вимог, необхідність модернізації електромереж, а також ризики, пов’язані з коливаннями світових цін на енергоресурси та геополітичною нестабільністю.

Визначення раціональної напруги асинхронного електродвигуна мотор-вентилятора охолодження тягових електродвигунів локомотиву

Є.С. Рябов, О.Ю. Юр’єва, С.В. Іванов, А.Ю. Жуков — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

Удосконалення допоміжних систем рухомого складу, які забезпечують охолодження тягового електрообладнання, є важливим напрямом підвищення тягово-енергетичних показників рухомого складу магістральних і промислових залізниць. Це визначає актуальність роботи. На сучасному рухомому складі для охолодження тягового електрообладнання використовують мотор-вентилятори з асинхронними двигунами. Регулювання витрати повітря у таких системах здійснюється зміною частоти обертання електродвигуна. При цьому змінювання лінійної напруги може здійснюватися за багатьма закономірностями, внаслідок чого виникає необхідність визначення раціональної величини напруги електродвигуна при фіксованій частоті живлення для забезпечення найвищої енергетичної ефективності електроприводу. У роботі розглянуто трифазний шестиполюсний короткозамкнений асинхронний електродвигун потужністю 35 кВт, номінальною лінійною напругою 400 В, номінальною частотою живлення 100 Гц для приводу вентилятора охолодження тягових електродвигунів. Показано, що внаслідок зміни атмосферних умов – температури та атмосферного тиску – потужність електродвигуна може змінюватися у діапазоні від 23 кВт до 33 кВт. Виконані розрахунки характеристик електродвигуна при зміні потужності дозволили визначити, що при зменшенні потужності доцільно зменшувати лінійну напругу, оскільки це підвищує коефіцієнт корисної дії електродвигуна, найбільше збільшення якого становить 0,31 %. Лінійна напруга електродвигуна при номінальній частоті живлення може змінюватися у діапазоні 360–400 В. Досліджено роботу електродвигуна при частоті обертання ротора 2/3 від номінальної, що забезпечує відповідну витрату охолодного повітря. Виконано розрахунки параметрів електродвигуна та визначено, що найбільші значення ККД відповідають режимам роботи з лінійною напругою 199–234 В для діапазону потужності 6,8–9,8 кВт. Для вказаного діапазону лінійної напруги зростання ККД становить 1,17–2,76 %. При роботі електродвигуна з частотою обертання 1/3 від номінальної найбільше підвищення ККД дорівнює 14,1 % та 19,82 %, досягається при лінійній напрузі 61 В та 44 В при потужності 1,2 кВт та 0,85 кВт відповідно. Для більш точного визначення лінійної напруги з урахуванням втрат у перетворювачі, додаткових втрат у електродвигуні від вищих гармонік струму та напруги, відхилень параметрів електродвигуна та вентиляційного тракту доцільно використання research controller, який оцінює потужність, яка споживається електроприводом мотор-вентилятора.

Уточнення оптимальної частоти комутації інвертора напруги з фільтром

Г.М. Стрункін — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

У статті зазначено про необхідність підвищення частоти комутації автономних інверторів напруги длі мінімізації його сукупної маси разом з низькочастотним вихідним фільтром. Зменшення маси пасивних компонентів фільтра зі зростанням частоти комутації інвертора супроводжується зростанням потужності втрат у його транзисторах. Два взаємопротилежні напрями формують мінімум цільової функції залежності маси системи автономний інвертор напруги – фільтр від частоти комутації. Розглянуто попередні роботи по знаходженню маси системи інвертор – фільтр при використанні тиристорів, кремнієвих транзисторів, транзисторів на основі карбіду кремнію та нітриду галію, фільтрів з осердям з електротехнічної сталі, аморфного заліза, пермалою та фериту. Обгрунтовано узагальнити попередні дослідження, розділивши частотний діапазон на п’ять областей відповідно до використаних матеріалів осердя. Для побудови цільової функції залежності маси елементів системи автономний інвертор напруги – фільтр використано метод вагових коефіцієнтів, які являють собою питомі масові показники, відповідно для охолоджувачів транзисторів, дроселя та конденсатора фільтра. Наведено схему однофазного автономного інвертора напруги з низькочастотним фільтром. Описана цільова функція залежності маси елементів системи інвертор напруги – фільтр від частоти комутації. Використанням вагових коефіцієнтів для дроселів з різним матеріалом осердя вдається здійснити глобальну оптимізацію. Підтверджено раніше отримані показники оптимальної частоти для кремнієвих транзисторів та дроселю з осердям із електротехнічної сталі. Показано, що заміна матеріалу осердя не дозволяє суттєво зменшити масу системи інвертор-фільтр. Використовуючи транзистори на базі карбіду кремнію та осердя дроселя з аморфного заліза вдається покращити масогабаритні показники інвертора з фільтром в три рази. Використання біль високочастотних матеріалів – пермалою, порошкового заліза та феритів у осерді дроселя не дає переваги за масою, як і використання більш швидких транзисторів на базі нітриду галію. Для більшої частини промислових інверторів оптимальна частота складає 3,2 кГц.

Експлуатаційні виклики при взаємодії механічних частин рухомого складу залізничного та автомобільного транспорту в умовах воєнного стану

О.В. Фомiн, А.О. Климаш, Є.В. Полупан, М.В. Прохорчук — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

У статті комплексно розглянуто експлуатаційні виклики, що виникають при взаємодії механічних частин рухомого складу залізничного та автомобільного транспорту в умовах воєнного стану, який характеризується підвищеною інтенсивністю перевезень, руйнуванням інфраструктури, дефіцитом ресурсів та нестабільністю логістичних ланцюгів. Обґрунтовано, що поєднання динамічних перевантажень, ударних і вібраційних впливів, температурних коливань, агресивних середовищ та обмеженого доступу до планового технічного обслуговування призводить до прискореного зносу вузлів тертя, передач, підшипникових опор і гальмівних систем. Встановлено, що деградація колійного та дорожнього полотна формує додаткові імпульсні навантаження на колісні пари, буксові вузли, ресорне підвішування, рами візків, елементи трансмісії та кермові механізми автомобілів, що зумовлює кумулятивний характер пошкоджень і зростання ймовірності раптових відмов. Досліджено закономірності зміни технічного стану механічних систем за умов перевищення нормативних режимів експлуатації, використання альтернативних мастильних матеріалів і замінників запасних частин, а також скорочення часу на діагностику. Показано, що традиційні регламентні підходи до технічного обслуговування є недостатньо ефективними в особливий період та потребують трансформації у гнучкі стратегії, засновані на оцінюванні фактичного технічного стану.

Визначено найбільш вразливі елементи для залізничного транспорту, зокрема буксові вузли, колісні пари, гальмівні механізми та зчіпні пристрої, а для автомобільного транспорту – підвіску, трансмісію, двигуни та шини, що працюють у режимах перевантаження й бездоріжжя. Проаналізовано вплив дефіциту кваліфікованого персоналу та обмежень матеріально-технічного забезпечення на якість ремонтних операцій і надійність відновлених агрегатів. Запропоновано концептуальні підходи до підвищення живучості рухомого складу, які включають перехід до систем технічного обслуговування за станом, впровадження експрес-методів віброакустичної та термографічної діагностики, створення мобільних ремонтних бригад, уніфікацію конструктивних рішень і формування локальних резервів критичних запасних частин. Обґрунтовано доцільність використання цифрових технологій моніторингу, формування централізованої бази типових відмов і алгоритмів підтримки прийняття рішень у режимі реального часу.

Показано, що реалізація запропонованих заходів дозволяє знизити аварійність, оптимізувати витрати на відновлення, продовжити ресурс відповідальних вузлів і забезпечити безперервність транспортного забезпечення в умовах воєнних ризиків. Отримані результати формують науково-методичну основу адаптації систем технічної експлуатації транспорту до екстремальних умов та можуть бути використані при розробленні нормативних документів, модернізації існуючого парку й створенні рухомого складу нового покоління з підвищеним рівнем надійності та захищеності.

Модернізація аеродромного багатоцільового кондиціонера АМК-24/56-131 шляхом застосування електричного приводу спеціального обладнання

М.П. Долінський — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

У статті наведено результати дослідження шляхів та можливостей модернізації механічних приводів контуру обладнання та кабіни багатоцільового кондиціонера АМК-24/56-131 шляхом заміни їх на електропривід (ЕП), для покращення експлуатаційних характеристик. Вибір технічного рішення вдосконалення конструкції аеродромного багатоцільового кондиціонера (АБК) з розрахунком електроприводу контуру обладнання та контуру кабіни виконувалось з допомогою аналізу типорозмірного ряду електромашин, які підходять для заміни енергетичної установки (ЕУ) на ЕП в АМК-24/56-131, диференційного методу оцінки шляхом співставлення показників електромашин типорозмірного ряду із показниками базового зразка, метод аналізу, метод синтезу. Показано, що застосування вказаних методів розрахунку, конструювання, виготовлення, експлуатації АБК сприяє суттєвому підвищенню їх надійності і коефіцієнта технічної готовності при мінімальних показниках металомісткості та енергоємності, що є актуальним в даний час. Практичне значення одержаних результатів роботи полягає в покращенні експлуатаційних характеристик АБК АМК-24/56-131, а саме переходу на електропривід контурів АБК для підвищення якості їх приводу. Актуальність - підвищення показників надійності АБК для забезпечення стабільної роботи, безаварійної експлуатації та покращення економічної ефективності.

Досягнення високої надійності можливе завдяки зниженню впливу навантаження на вузли та агрегати АБК, вдосконаленю конструктивних рішень, підвищенню міцності й зносостійкості деталей, розширенню можливостей діагностики, здійсненню прискорених випробувань на всіх стадіях розробки та вдосконаленню технічного обслуговування.

Об’єктом дослідження є процес експлуатації приводної системи спеціального обладнання аеродромного багатоцільового кондиціонера.

Предметом дослідження є визначення технічних рішень та конструктивних особливостей елекроприводу спеціального обладнання АБК.

Мета: розробка шляхів модернізації приводів контуру обладнання та кабіни АБК АМК-24/56-131 шляхом заміни енергетичних установок на елекропривід, для покращення експлуатаційних характеристик.

Вплив відключення частини циліндрів на нерівномірність крутного моменту двигуна внутрішнього згоряння

М.А. Подригало, С.А. Вахнюк — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

Одним з направлень в підвищенні енергоефективності роботи автомобілів при часткових навантажень є відключення частини циліндрів їх двигунів внутрішнього згоряння. Нерівномірність крутного моменту впливає на динамічні властивості автомобіля і його енергоефективність. В роботі було проведено дослідження впливу відключення частини циліндрів на нерівномірність індикаторного крутного моменту двигунів внутрішнього згоряння. В багатьох роботах для оцінки енергоефективності моторно-трансмісійних установок було запропоновано цикловий пружно-динамічний коефіцієнт корисної дії. Однак в цих роботах не визначався вплив на нерівномірність індикаторного крутного моменту відключення частини циліндрів при зниженні зовнішнього навантаження на двигун внутрішнього згоряння. З метою оцінка впливу відключення частини циліндрів на нерівномірність індикаторного крутного моменту двигуна внутрішнього згоряння встановленого на автомобіль необхідно провести дослідження та вирішити такі завдання як: визначити зміну коефіцієнта нерівномірності індикаторного крутного моменту при відключенні частини циліндрів двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) та максимальну кількість циліндрів, яку можливо відключити при виконанні умови забезпечення руху автомобіля. Проведені дослідження вказують на те, що незалежно від кількості відключених циліндрів, коефіцієнт нерівномірності індикаторного крутного моменту не змінюється. При цьому зменшуються як амплітуда коливань індикаторного крутного моменту, так і його середнє значення. Показано, що при реалізації максимальної ефективної потужності двигуна N_emax та середньої ефективної потужності двигуна підчас експлуатації N_e можливе відключення до половини циліндрів. При відключенні частини циліндрів двигуна внутрішнього згоряння можливий випадок коли може збільшитися зовнішній опір руху автомобіля. За рахунок реалізації максимальної потужності в циліндрах, які залишилися працюючими, проведена оцінка можливості подолання цього опору. Для проведення в подальшому досліджень виникає питання о доцільності реалізації в кожному відключеному циліндрі двигуна внутрішнього згоряння максимальної індикаторної потужності. Для вирішення цього питання більш раціональним може бути економічно доцільним варіант підключення частини відключених циліндрів. Результати проведеного дослідження в подальшому можуть бути використані при оцінці енергоефективності автомобілів.

Створення віртуального навчального середовища на засадах VMware Vcenter

Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

У сучасних умовах функціонування системи вищої освіти України, що характеризуються необхідністю забезпечення безперервного змішаного навчання, питання створення гнучких та відмовостійких навчальних середовищ набуває критичного значення. Для ІТ-спеціальностей наявність високопродуктивних комп'ютерних лабораторій є базовою вимогою для формування професійних компетенцій у галузі системного адміністрування, кібербезпеки та мережевих технологій.

У роботі розглядаються шляхи створення віртуального навчального середовища на засадах комплексного аналізу можливостей програмного компоненту VMware vCenter.

Методологія. У ході дослідження було застосовано комплексний системний підхід, що включає порівняльний аналіз сучасних гіпервізорів та платформ управління віртуалізацією. У процесі реалізації використовувалися методи проєктування мережевої топології віртуальних машин, налаштування прав доступу на основі рольових моделей.

У роботі проведено дослідження програмно-апаратних вимог для розгортання середовища VMware vSphere (включаючи гіпервізори ESXi та центр керування vCenter Server).

Наукова новизна дослідження полягає у розробці та адаптації моделі віртуальної лабораторії для потреб закладів вищої освіти. На відміну від стандартних корпоративних рішень, запропонована архітектура, що оптимізована за умов обмежених апаратних ресурсів та специфічних сценаріїв використання. Запропоновано механізм інтеграції віртуальної інфраструктури з існуючими системами управління надання доступу до віртуальних робочих місць. Обґрунтовано використання специфічних конфігурацій ролей для сховищ даних, віртуальних ресурсів та віртуальних мереж для забезпечення ізоляції навчальних проєктів студентів один від одного за умови збереження загальної керованості системи.

Отримані результати. Успішно впроваджено та апробовано навчальне віртуальне середовище, яке базується на використанні технологій серверної віртуалізації від компанії VMware by Broadcom. Це найбільш ефективний шлях до створення «приватної хмари» університету, здатної задовольнити потреби освітнього процесу незалежно від фізичного місцезнаходження викладачів та студентів.

Віртуалізація та контейнерізація як засоби організації обчислювальних середовищ

О.І. Рязанцев, В.С. Кардашук, К.Я. Бортник, В.М. Барбарук — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

В статті досліджено використання віртуалізації та контейнерізації для організації обчислювальних процесів. Проведено ґрунтовний аналіз технологій віртуалізації та контейнеризації, принципи роботи та сфери застосування. Встановлено, що віртуалізація дозволяє створювати ізольовані обчислювальні середовища з високим рівнем безпеки та гнучкості, проте супроводжується додатковими витратами на ресурси. Контейнеризація забезпечує легкість розгортання, ефективне використання апаратних ресурсів та швидкодію, що робить її особливо актуальною для сучасних DevOps-процесів і хмарних інфраструктур. Розглянуто переваги та недоліки кожного підходу, а також сценарії їх практичного застосування. Здійснено огляд платформ VirtualBox та Docker, які використовуються для реалізації віртуалізованих і контейнерних середовищ відповідно. Проведено порівняльний аналіз функціональних можливостей, переваг і обмежень кожної платформи. Визначено, що VirtualBox забезпечує гнучке налаштування віртуальних машин і підтримку різних гостьових ОС, тоді як Docker орієнтований на легкі, швидкі та масштабовані контейнери. На основі аналізу сформовано експериментальне середовище для тестування продуктивності, що дозволило об’єктивно оцінити ефективність обох технологій у реальних умовах. Виконано практичне дослідження та порівняльний аналіз двох підходів до віртуалізації обчислювальних середовищ: класичної віртуалізації на основі віртуальних машин (VirtualBox) та контейнеризації з використанням платформи Docker. Проведена оцінка ефективності кожного підходу з точки зору продуктивності, використання обчислювальних ресурсів, рівня ізоляції, безпеки та зручності розгортання. Результати практичного дослідження підтвердили, що віртуальні машини та контейнери мають різні області ефективного застосування. Віртуальні машини доцільно використовувати у випадках, коли пріоритетом є максимальна ізоляція та універсальність середовища, тоді як контейнеризація є оптимальним рішенням для швидкого розгортання, ефективного використання ресурсів та побудови масштабованих сучасних інформаційних систем. Отримані результати можуть бути використані для вибору технології віртуалізації залежно від вимог конкретної задачі при практичному застосуванні.

Керування технологічними об’єктами цукрового виробництва на основі самоорганізації в нелінійних системах

В.Д. Кишенько, А.С. Горпинченко — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

Встановлені в результаті досліджень визначальні особливості технологічних об’єктів цукрового виробництва, що відповідають в повній мірі ознакам складної організаційно-технічної системи. Однією із характерних ознак таких об’єктів є наявність intermittanse, тобто виникнення в часі переривчастих режимів: детермінованого, стохастичного та хаотичного із утворенням дисипативних просторово-часових структур. Така властивість забезпечує наявність процесів самоорганізації, що може забезпечити організацію ефективних стратегій ресурсоощадного керування. Таку задачу вирішують системи синергетичного керування. Регулятори із синергетичним керуванням забезпечують асимптотичну стійкість систем керування щодо їх бажаних режимів роботи, інваріантність до зміни різних факторів та робастність. Синтез законів синергетичного керування технологічними об’єктами цукрового виробництва виконаний на основі розробленої авторами методики. Ця методика дозволяє проводити оцінку параметрів нелінійних моделей завдяки експериментальній ідентифікації в різних ситуаційно-значущих зонах, чим забезпечується оперативність і точність керування. Синтезована синергетична система керування показала свою працездатність, стійкість та ефективність.

Таким чином, побудова систем керування на засадах новітньої концепції ресурсоощадної організзації керуючих стратегій на базі синергетичної парадигми забепечує разючі перспективи для підвищення ефективності виробництва цукру. Синтез синергетичних регуляторів дозволяє не лише забезпечити стійкість технологічних процесів в складних та змінних умовах, але також сприяє оптимізації використання енергетичних й матеріальних ресурсів. Це дуже важливо для сучасного цукрового виробництва, де постійно зростають вимоги щодо енергоефективності, зростання якісних кондицій продукції та забезпечення прибутковості виробництва. За цими результатами навіть під час проєктування автоматизованих систем керування, так і при модернізації існуючих технологічних ліній підприємств цукрової галузі, вда|ся вивести на новий рівень стандарти виготовлення.Tак само, стандартні моделі керування можуть встати дорого й застарілі, немає єдиного ефективного алгоритму адаптації.

Розробка алгоритму модельно-орієнтованого керування колоною синтезу аміаку

Є.В. Кобзарев, Д.О. Куліков, O.A. Дуришев, М.Г. Лорія — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

У статті представлено підхід до розроблення модельно-орієнтованої системи керування багатополичною колоною синтезу, що використовується у виробництві аміаку. Запропонований підхід ґрунтується на застосуванні комбінованої математичної моделі, яка поєднує детерміновані та експериментально-статистичні методи моделювання. Таке поєднання дозволяє досягти високого рівня адекватності моделі, забезпечити її адаптивність до змінних умов функціонування та розширити можливості застосування для аналізу й керування складними хіміко-технологічними процесами.

На основі запропонованого підходу розроблено математичну модель триполичної колони синтезу аміаку з вбудованим внутрішнім теплообмінником. На основі цієї моделі уточнено інформаційно-логічну схему об’єкта керування, що дало змогу визначити основні внутрішні взаємозв’язки між технологічними параметрами та оцінити їх вплив на вихідні координати колони синтезу. На цій основі розроблено алгоритм функціонування модельно-орієнтованої системи керування.

Отриманий математичний опис дозволив сформулювати критерій оптимальності роботи колони та розв’язати задачу оптимізації, спрямовану на визначення оптимальних витрат «холодних» байпасних потоків. Це забезпечує підтримання режиму роботи колони в області, близькій до оптимальної, а також швидкий перехід системи до цієї області під час функціонування. Оптимальне значення концентрації аміаку на виході з колони синтезу визначено із застосуванням методу оптимізації Гука–Дживса.

Розроблено функціональну схему автоматизації та проаналізовано комплекс технічних засобів, необхідних для впровадження запропонованої системи керування в промислові автоматизовані системи керування технологічними процесами. Реалізація розробленої модельно-орієнтованої системи керування дозволить зменшити відхилення технологічних параметрів від їх оптимальних значень і підвищити ефективність роботи колони синтезу аміаку.

Розпізнавання мінералогічних різновидів залізної руди із застосуванням методів безконтактних неруйнівних вимірювань

Н.В. Моркун, С.М. Грищенко, А.М. Мацуй, Т.А. Олійник — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

Методи вихрострумових та ультразвукових вимірювань поєднує можливість їх одночасного ефективного застосування шляхом електромагнітного перетворення єдиного зондуючого сигналу в процесі досліджень фізико-механічних та хіміко-мінералогічних характеристик рудних матеріалів. Визначення та обґрунтування характеристичних ознак зазначеного перетворення імпульсного електромагнітного сигналу у феромагнітному середовищі є ключовою задачею для розпізнавання мінералогічних різновидів залізної руди досліджуваного родовища. Для вирішення цієї задачі виконано аналіз міжнародного досвіду у галузі безконтактного неруйнівного контролю характеристик матеріалів, використано комп’ютерне моделювання та інтелектуальні методи аналізу та класифікації результатів вимірювань. За результатами досліджень запропоновано використання комбінованого електромагнітного перетворювача для розпізнавання мінералогічних різновидів залізної руди шляхом безконтактних неруйнівних вимірювань. Комбінований перетворювач за рахунок дії електромагнітного поля формує вихрові струми у досліджуваному середовищі та реалізує перетворення електромагнітних сигналів на пружні коливання феромагнітної гірської породи. Параметри вторинного магнітного поля, сформованого вихровими струмами, амплітуда і частота пружних акустичних коливань, залежать від вмісту і структури розподілу феромагнітного компонента в гірській породі, фізико-механічних характеристик і стану гірського масиву. Змодельований вплив вихрових струмів на результати перетворення шляхом генерації магніторушійної сили, яка протидіє змінам магнітного потоку. При цьому враховуються паразитні ефекти, використовуючи елементи, що моделюють послідовний опір магнітного потоку та паралельну проникність його розсіювання. Сформований зондуючий електромагнітний сигнал має періодичний імпульсний синусоїдальний характер. Спеціальний керований сигнал моделює змінні характеристики (магнітний опір із врахуванням вихрових струмів) досліджуваного середовища. Таким чином, електромагнітний перетворювач формує вихрострумовий сигнал та пружні коливання безпосередньо в зоні вимірювання характеристик феромагнітних порід гірського масиву. Оскільки при цьому відсутні будь-які проміжні елементи передачі зондуючого сигналу в середовище, то і відсутні похибки вимірювань його характеристик, обумовлені цими факторами. Визначені параметри зондуючого електромагнітного імпульсу та його спектральні характеристики використані для розпізнавання мінералогічних різновидів залізної руди досліджуваного родовища. Застосування результатів вихрострумового перетворення додатково до ультразвукових вимірювань дозволило підвищити якість розпізнавання до 93-94.5 %.

Особливості автоматизації теплових процесів нагрівання рідини

Л.В. Карпюк, Н.О. Давіденко, С.А. Ганжа — Thu, 12 Feb 2026 00:00:00 +0000

В даній статті розглянуто принципи процесу управління теплом на прикладі кожухотрубного теплообмінника з поверхнею керування, до якого подається теплоносій та нагрівальний продукт. Показником ефективності процесу є температура продукту на виході з теплообмінника, а метою керування є підтримка цієї температури на певному рівні. Автоматизація виробничих процесів ‒ основний напрямок, за яким нині просувається виробництво в усьому світі. Усе, що раніше виконувалося самою людиною, її функції, не тільки фізичні, а й інтелектуальні, поступово переходять до техніки, яка сама виконує технологічні цикли і здійснює контроль над ними. Завдяки автоматизації, технологія теплообміну зробила крок далеко вперед. Висока якість регулювання, забезпечення безпеки протікання реакцій, швидкість здійснення процесів і багато іншого дають змогу забезпечувати технічні засоби автоматизації. Температура є показником термодинамічного стану системи і використовується як вихідна координата під час регулювання теплових процесів. Динамічні характеристики об'єктів у системах регулювання температури залежать від фізико-хімічних параметрів процесу і конструкції апарата. Тому загальні рекомендації щодо вибору АСР температури сформулювати неможливо, і потрібен аналіз кожного конкретного процесу. До загальних особливостей АСР температури можна віднести значну інерційність теплових процесів і промислових датчиків температури. Теплові процеси відіграють значну роль у хімічній технології. Хімічні реакції речовин, а також їх фізичні перетворення, як правило, супроводжуються тепловими явищами. Теплові ефекти часто складають основу технологічних процесів. Нагрівання здійснюють за допомогою різних нагрівальних теплоносіїв (основні з яких водяна пара, гаряча вода, топкові гази і нагріте повітря, висококиплячі органічні речовини рідини), а також електричного струму. Вибір нагріваючого теплоносія залежить в першу чергу від необхідної температури нагріву і можливості її регулювання. Крім того, теплоносій повинен забезпечити досить високу інтенсивність теплообміну при невеликих його витратах, мати малу в'язкість, але високу щільність, теплоємність і теплоту пароутворення. Бажано також, щоб теплоносій був негорючим, нетоксичним, термічно стійким, не мав руйнівного впливу на матеріал апарату і водночас був доступною і дешевою речовиною.