Побудова мультипараметричної математичної моделі структурних елементів енергетичної установки

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2026.01.028
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 2709-2984 (print), 2709-2992 (online)
Випуск Том 29, № 1, 2026 (березень)
Сторінки 28–34

 

Автор

О. М. Мінко, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут» (61070, Україна, м. Харків, вул. Вадима Манька, 17), e-mail: alexandr.minko@i.ua, ORCID: 0000-0003-3206-0131

 

Анотація

Отримано мультипараметричну математичну модель статора й ротора енергетичної машини, здатну описувати електродинамічні, механічні й тепло-вентиляційні процеси, що відбуваються в електромеханічному перетворювачі енергії (на прикладі турбогенератора). Показано логіку й послідовність побудови такої моделі в матричному і чисельному вигляді. У математичній моделі використовується параметричний математичний апарат, а реалізується вона за допомогою послідовно залежних величин, серед яких геометричні розміри, показники струму обмоток, електромагнітної індукції, температур і механічного навантаження. Розроблена модель дозволяє зменшити час на проєктування енергетичної машини.

 

Ключові слова: енергетична установка, електромеханічний перетворювач енергії, мультипараметричне проєктування, турбогенератор, багатофізичні процеси.

 

Повний текст: завантажити PDF

 

Література

  1. Мінко О. М. Розробка функціональної схеми парогазової турбінної установки з комбінованим режимом роботи. Матеріали ІV-ї Всеукраїнської науково-практичної інтернет-конференції студентів, аспірантів і молодих вчених «Актуальні проблеми сучасної енергетики». Херсон: ХНТУ, 2019. С. 29–32.
  2. Shevchenko V. V., Minko A. N., Lazurenko K. A. Optimization of the design and parameters of electromechanical energy converters using multiparametric design techniques. Problems of the regional energetic. 2025. No. 4 (68). P. 63–76. https://doi.org/10.52254/1857-0070.2025.4-68.05.
  3. Minko O. Multiparametric mathematical model of the stator of a powerful electric machine. Proceedings of VIII International Conference «Innovative Technologies in Science and Education. European Experience» (December 20–24, 2025, Dnipro, Ukraine). Dnipro: Zhurfond, 2025. P. 118–122.
  4. Головань І., Попович О. Врахування в слабкозв’язаній коло-польовій моделі асинхронного двигуна витіснення наведеного струму в колі ротора. Технічна електродинаміка. 2025. № 3. С. 22–30. https://doi.org/10.15407/techned2025.03.022.
  5. Shynkarenko V., Chyhir R. Constructive-synthesizing modelling of multifractals based on multiconstructors. 14th International scientific and practical programming conference, UkrPROG 2024, CEUR Workshop Proceedings. 2024. Vol. 3806. P. 75–88.
  6. Zinovkin V., Krysan Y., Shylo S. Devising a method for large-scale modeling of non-stationary electromagnetic processes in power transformer equipment under sharply changing loads. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2025. Vol. 6. No. 8 (138). P. 6–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.348152.
  7. Костіков А., Шубенко О., Тарасова В., Бабак М., Мазур А. Енергозбереження при інтеграції у теплову схему парової турбіни абсорбційного бромісто-літієвого теплового насосу, що обігрівається парою. Енерготехнології та ресурсозбереження. 2025. Т. 85. № 4. С. 38–53. https://doi.org/10.33070/etars.4.2025.03.
  8. Spirzewski M., Nowak M. M. A similarity-based scaling methodology for the thermal-hydraulic design of dual fluid reactor demonstrators. Energies. 2025. Vol. 18. Iss. 22. Article 5935. https://doi.org/10.3390/en18225935.
  9. Подольцев О. Д., Бондар Р. П. Моделювання пов’язаних електромеханічних та теплових процесів в лінійному магнітоелектричному двигуні на основі теорії мультифізичних кіл. Технічна електродинаміка. 2020. Вип. 2. С. 50–55. https://doi.org/10.15407/techned2020.02.050.
  10. Васьковський Ю., Нестеренко Д. Комплексна мультифізична математична модель фізичних процесів в потужних тягових електричних машинах. Технічна електродинаміка. 2025. № 2. С. 49–56. https://doi.org/10.15407/techned2025.02.049.
  11. Грубой О. П., Шофул А. К., Ключніков О. О., Федоренко Г. М., Кенсицький О. Г. Моделювання нагріву елементів статора й ротора гідрогенератора-двигуна Дністровської ГАЕС. Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. 2012. № 1. С. 77–87.
  12. Осташевський М. О., Юр’єва О. Ю. Електричні машини і трансформатори: навч. посібник / за ред. В. І. Мілих. Київ: Каравела, 2018. 452 с.
  13. Заблодський М. М., Пилюгін В. Є., Бур К. САПР електромеханічних пристроїв: навчальний посібник. Алчевськ: Ладо, 2013. Ч. 2. 320 с.
  14. Зозулін Ю. В., Антонов О. Є., Бичік А. М., Боричевський А. М., Кобз К. О., Лівшиць О. Л., Ракогон В. Г., Роговий І. Х., Хаймович Л. Л., Чередник В. І. Створення нових типів та модернізація діючих турбогенераторів для теплових електричних станцій. Харків: ПФ «Колегіум», 2011. 228 с.
  15. Satake Y., Takahashi K., Waki T., Onoda M., Tanaka T. Development of large capacity turbine generators for thermal power plants. Mitsubishi Heavy Industries Technical Review. 2015. Vol. 52. No. 2. P. 47–54. https://power.mhi.com/randd/technical-review/pdf/index_14e.pdf.
  16. Qi S., Zhang Y., Wang R., Huang L., Li S. Design of multi-parameter sensor system based on algorithm correction. 2019 IEEE 3rd International Conference on Circuits, Systems and Devices (ICCSD), Chengdu, China. 2019. P. 39–44. https://doi.org/10.1109/ICCSD.2019.8843216.
  17. Hraniak V., Kupchuk I., Zlotnitskyi V., Saftiuk Y. Features of the influence of the technical parameters of asynchronous motor on the formation of its three-phase stator current system. Engineering, Energy, Transport AIC. 2024. Vol. 125. No. 2. P. 124–129. https://doi.org/10.37128/2520-6168-2024-2-14.

 

Надійшла до редакції 19.01.2026
Прийнята 16.03.2026
Опублікована 30.03.2026