МАТЕМАТИЧНА ОБРОБКА ПАРАМЕТРІВ МАГНІТНОГО ПОЛЯ ІНДУКЦІЙНИХ ВІТРОЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ НАГРІВАЧІВ
Ключові слова:
вітрова енергія, перетворення енергії, індукційні перетворювачі, нагрівання, чисельний аналіз, комп'ютерні мови, поліноми
Анотація
Для безпосереднього перетворення енергії вітру на теплову розроблено і запатентовано проточний індукційний вітроелектромеханічний нагрівач, принцип роботи та експериментальні дослідження опубліковано авторами раніше. Нагрівач рекомендується для використання в системах гарячого водопостачання невеликих приватних домогосподарств із метою енергозбереження традиційних джерел енергії.Для обґрунтування параметрів магнітної системи нагрівача розроблено макет зубчатої магнітної системи і приведено результати експериментальних досліджень електромагнітних величин у повітряному прошарку системи. Виконано математичну обробку результатів експериментальних досліджень. Запропоновано спосіб побудови багатомірних поверхонь із використанням поліному Лагранжа з однією змінною для розрахунків електромагнітних величин у повітряному прошарку подібних зубчатих магнітних систем, а також під час побудови поверхонь відгуку у багатофакторних експериментах. Наведені експериментальні та розрахункові дані показали високу кореляцію між собою.
Посилання
1. Gan L.K., Echenique Subiabre, E.J.P. A realistic laboratory development of an isolated wind-battery system. Renewable Energy. 2019. 136. 645–656. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.01.024.
2. Halko S., Halko K. Research of electrical and physical characteristics of the solar panel on the basis of cogeneration photoelectric modules. Integración de las ciencias fundamentals y aplicadas en el paradigm de la sociedad post-industrial: Colección de documentos cientificos «ΛΌΓΟΣ» con actas de la Conferencia Internacional Cientifica y Prάctica, 24 de abril de 2020. Barcelona, España: Plataforma Europea de la Ciencia. 2020. 2. 39–44.
3. Merizalde Y., Hernández-Callejo L., Duque-Perez O., Alonso-Gómez V. Maintenance models applied to wind turbines. A comprehensive overview. Energies. 2019. 12(2). 225. DOI: https://doi.org/10.3390/en12020225.
4. Галько С.В., Жарков В.Я., Жарков А.В. Технології та засоби перетворення відновлюваних джерел енергії для приватних домогосподарств : монографія. Мелітополь : Люкс, 2019. 215 с.
5. Fu Y., Hu W., Xu F. Clean Heating Scheduling Optimization with Wind Power in Northern China. Journal of Energy Engineering. 2017. 143(6). 28–35. 04017056. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)EY.1943-7897.0000483.
6. Siniscalchi-Minna S., Bianchi F.D., De-Prada-Gil M. A wind farm control strategy for power reserve maximization. Renewable Energy. 2019. 131. 37–44. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.06.112.
7. Peng G., Wei J., Shi Y., Shao Z., Jian L. A novel transverse flux permanent magnet disk wind power generator with H-shaped stator cores. Energies. 2018. 11(4). 58–69. 810. DOI: https://doi.org/10.3390/en11040810.
8. Пат. 4421967 USA. Wind-thermal installation. Windmill driven endy current heater. Birgel Warren J., Hajec Chester; опубл. 20.12.83.
9. Boubzizi S., Abid H., El hajjaji A., Chaabane M. Comparative study of three types of controllers for DFIG in wind energy conversion system. Protection and Control of Modern Power Systems. 2018. 3(1). 21. DOI: https://doi.org/10.1186/s41601-018-0096-y.
10. Cetrini A., Cianetti F., Corradini M., Ippoliti G., Orlando G. On line fatigue alleviation for wind turbines by a robust control approach. International Journal of Electrical Power and Energy Systems. 2019. 1(9). 384–394. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2019.02.011.
11. Жарков А.В. Автономна вітротеплонасосна установка для приватного домогосподарства. Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. Технічні науки. 2016. Вип. 175. С. 25–26.
12. Жарков А.В., Жарков В.Я. Когенераційні технології використання ВДЕ в АПК. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету. 2017. № 7(1). С. 109–117.
13. Juangsa F.B., Budiman B.A., Aziz M., Soelaiman T.A.F. Design of an airborne vertical axis wind turbine for low electrical power demands. International Journal of Energy and Environmental Engineering. 2017. № 8(4). 293–301. DOI: https://doi.org/10.1007/s40095-017-0247-3.
14. Njiri J.G., Beganovic N., Do M.H., Söffker D. Consideration of lifetime and fatigue load in wind turbine control. Renewable Energy. 2019. № 131. Р. 818–828. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.07.109.
15. Галько С.В. Розрахунок малопотужного вітроелектрогенератора для домогосподарств. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного. 2020. № 10(1). DOI: https://doi.org/10.31388/2220-8674-2020-1-29.
16. Галько С.В., Вершков О.О., Леженкін О.М. Експериментальне дослідження магнітної системи проточного вітроелектромеханічного нагрівача. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. Технічні науки. 2020. № 20(3). С. 88–98. DOI: https://doi.org/10.31388/2078-0877-2020-20-3-88-98.
17. Галько С.В., Трунова І.М., Мірошник О.О. Розроблення системи енергозабезпечення домогосподарств на основі малопотужного вітроелектрогенератора. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного. 2023. № 13(2). DOI: https://doi.org/10.31388/2220-8674-2023-2-36.
18. Єремєєв В.С., Ракович Г.М. Теорія планування та обробки експерименту : навчальний посібник. Мелітополь : МДПУ ім. Б. Хмельницького, 2012. 92 с.
19. Статюха Г.О., Складанний Д.М., Бонаренко О.С. Вступ до планування оптимального експерименту : навчальний посібник. Київ : Політехніка, 2011. 117 с.
20. Капаціла Ю.Б., Марущак П.О., Савків В.Б. Основи наукових досліджень і теорія експерименту : навчальний посібник. Тернопіль : ФОП Паляниця В.А., 2023. 186 с.
21. Аль-Амморі А.Н., Дехтяр М.М., Абдусалам Х.І.С. Комп’ютерні та інформаційні технології планування експериментів. Системи управління, навігації та зв’язку. 2022. № 70(4). С. 51–56.
22. Важинський С.Е., Щербак Т.І. Методика та організація наукових досліджень : навчальний посібник. Суми : СумДПУ ім. А.С. Макаренка, 2016. 260 с.
2. Halko S., Halko K. Research of electrical and physical characteristics of the solar panel on the basis of cogeneration photoelectric modules. Integración de las ciencias fundamentals y aplicadas en el paradigm de la sociedad post-industrial: Colección de documentos cientificos «ΛΌΓΟΣ» con actas de la Conferencia Internacional Cientifica y Prάctica, 24 de abril de 2020. Barcelona, España: Plataforma Europea de la Ciencia. 2020. 2. 39–44.
3. Merizalde Y., Hernández-Callejo L., Duque-Perez O., Alonso-Gómez V. Maintenance models applied to wind turbines. A comprehensive overview. Energies. 2019. 12(2). 225. DOI: https://doi.org/10.3390/en12020225.
4. Галько С.В., Жарков В.Я., Жарков А.В. Технології та засоби перетворення відновлюваних джерел енергії для приватних домогосподарств : монографія. Мелітополь : Люкс, 2019. 215 с.
5. Fu Y., Hu W., Xu F. Clean Heating Scheduling Optimization with Wind Power in Northern China. Journal of Energy Engineering. 2017. 143(6). 28–35. 04017056. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)EY.1943-7897.0000483.
6. Siniscalchi-Minna S., Bianchi F.D., De-Prada-Gil M. A wind farm control strategy for power reserve maximization. Renewable Energy. 2019. 131. 37–44. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.06.112.
7. Peng G., Wei J., Shi Y., Shao Z., Jian L. A novel transverse flux permanent magnet disk wind power generator with H-shaped stator cores. Energies. 2018. 11(4). 58–69. 810. DOI: https://doi.org/10.3390/en11040810.
8. Пат. 4421967 USA. Wind-thermal installation. Windmill driven endy current heater. Birgel Warren J., Hajec Chester; опубл. 20.12.83.
9. Boubzizi S., Abid H., El hajjaji A., Chaabane M. Comparative study of three types of controllers for DFIG in wind energy conversion system. Protection and Control of Modern Power Systems. 2018. 3(1). 21. DOI: https://doi.org/10.1186/s41601-018-0096-y.
10. Cetrini A., Cianetti F., Corradini M., Ippoliti G., Orlando G. On line fatigue alleviation for wind turbines by a robust control approach. International Journal of Electrical Power and Energy Systems. 2019. 1(9). 384–394. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2019.02.011.
11. Жарков А.В. Автономна вітротеплонасосна установка для приватного домогосподарства. Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. Технічні науки. 2016. Вип. 175. С. 25–26.
12. Жарков А.В., Жарков В.Я. Когенераційні технології використання ВДЕ в АПК. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету. 2017. № 7(1). С. 109–117.
13. Juangsa F.B., Budiman B.A., Aziz M., Soelaiman T.A.F. Design of an airborne vertical axis wind turbine for low electrical power demands. International Journal of Energy and Environmental Engineering. 2017. № 8(4). 293–301. DOI: https://doi.org/10.1007/s40095-017-0247-3.
14. Njiri J.G., Beganovic N., Do M.H., Söffker D. Consideration of lifetime and fatigue load in wind turbine control. Renewable Energy. 2019. № 131. Р. 818–828. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.07.109.
15. Галько С.В. Розрахунок малопотужного вітроелектрогенератора для домогосподарств. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного. 2020. № 10(1). DOI: https://doi.org/10.31388/2220-8674-2020-1-29.
16. Галько С.В., Вершков О.О., Леженкін О.М. Експериментальне дослідження магнітної системи проточного вітроелектромеханічного нагрівача. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. Технічні науки. 2020. № 20(3). С. 88–98. DOI: https://doi.org/10.31388/2078-0877-2020-20-3-88-98.
17. Галько С.В., Трунова І.М., Мірошник О.О. Розроблення системи енергозабезпечення домогосподарств на основі малопотужного вітроелектрогенератора. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного. 2023. № 13(2). DOI: https://doi.org/10.31388/2220-8674-2023-2-36.
18. Єремєєв В.С., Ракович Г.М. Теорія планування та обробки експерименту : навчальний посібник. Мелітополь : МДПУ ім. Б. Хмельницького, 2012. 92 с.
19. Статюха Г.О., Складанний Д.М., Бонаренко О.С. Вступ до планування оптимального експерименту : навчальний посібник. Київ : Політехніка, 2011. 117 с.
20. Капаціла Ю.Б., Марущак П.О., Савків В.Б. Основи наукових досліджень і теорія експерименту : навчальний посібник. Тернопіль : ФОП Паляниця В.А., 2023. 186 с.
21. Аль-Амморі А.Н., Дехтяр М.М., Абдусалам Х.І.С. Комп’ютерні та інформаційні технології планування експериментів. Системи управління, навігації та зв’язку. 2022. № 70(4). С. 51–56.
22. Важинський С.Е., Щербак Т.І. Методика та організація наукових досліджень : навчальний посібник. Суми : СумДПУ ім. А.С. Макаренка, 2016. 260 с.
Опубліковано
2025-11-25
Як цитувати
Галько, С. В., Галько, Т. І., & Зеленков, Д. М. (2025). МАТЕМАТИЧНА ОБРОБКА ПАРАМЕТРІВ МАГНІТНОГО ПОЛЯ ІНДУКЦІЙНИХ ВІТРОЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ НАГРІВАЧІВ. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету, 26(3), 10-18. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2025-25-3-1
Розділ
ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА, ЕЛЕКТРОТЕХНІКА ТА ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
