Моделювання просторових розподілів електромагнітних полів електротехнічного обладнання

Заголовок (російською): 
Моделирование пространственных распределений электромагнитных полей электротехнического оборудования
Заголовок (англійською): 
Modeling the spatial distribution of the electromagnetic fields of electrical equipment
Автор(и): 
В.А. Глива
Л.О. Левченко
Х.В. Паньків
Автор(и) (англ): 
V.A. Glyva
L.A. Levchenko
Kh.V. Pankiv
Ключові слова (укр): 
магнітне поле; електрична машина; просторовий розподіл магнітного поля; моделювання; магнітний диполь
Ключові слова (рус): 
магнитное поле; электрическая машина; пространственное распределение магнитного поля; моделирование; магнитный диполь
Ключові слова (англ): 
magnetic field; electric machine; magnetic field spatial distribution; simulation; magnetic dipole
Анотація (укр): 
Розглянуто просторові розподіли магнітних полів навколо електричних машин дипольно-квадрупольного типу. Отримано математичні функції змін магнітних полів у просторі та часі залежно від частотних та амплітудних характеристик цих полів. Визначено рівні цих полів з необхідною точністю за рахунок різної кількості гармонік змінного магнітного поля. З’ясовано наявність та розташування точок і поверхонь нульових напруженостей. Це надало можливість розробити рекомендації щодо місць перебування та пересування обслуговуючого персоналу біля цих машин з мінімальним впливом магнітних полів на працюючих.
Анотація (рус): 
Рассмотрены пространственные распределения магнитных полей вокруг электрических машин дипольно-квадрупольного типа. Получены математические функции изменений магнитных полей в пространстве и времени в зависимости от частотных и амплитудных характеристик этих полей. Определены уровни этих полей с необходимой точностью за счет разного количества гармоник переменного магнитного поля. Выяснено наличие и расположение точек и поверхностей нулевых напряжённостей. Это позволяет разработать рекомендации относительно мест пребывания и передвижения обслуживающего персонала около этих машин с минимальным влиянием магнитных полей на работающих.
Анотація (англ): 
The spatial distributions of magnetic fields around electric machines dipole-quadrupole type have been considered. Mathematical functions of magnetic fields changes in space and time depending on the frequency and amplitude characteristics of these fields have been received. The levels of these fields have been determined with the required accuracy due to various numbers of harmonics of the AC magnetic field. The presence and location of points and surfaces of zero tension have been found out. It has given the possibility to develop recommendations for accommodations and movement of attendants at these machines with minimal exposure to magnetic fields on workers. It has been found that the structure of the magnetic field slightly differ from the calculated in the real production environment. The error of these differences is in the acceptable range. The cause of these differences has been defined, it is metal maintenance grounds for electrical machines. Metal platforms reduce the level of magnetic field due to the effect of mirroring. The reduction of the magnetic field by 15% - 17% has been calculated. Significant decrease of magnetic fields levels in working areas is possible taking into account the spatial orientation of the electric machines poles. The developed software has allowed to simulate the spatial distribution of magnetic fields in production areas in the presence of many sources of alternating magnetic fields. Fulfilled work is the basis for further research on the modelling of spatial distribution of the magnetic fields of various sources types.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Управління розвитком складних систем, номер 20, 2014
Назва журналу, номер, рік випуску (рус): 
Управление развитием сложных систем, номер 20, 2014
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Management of Development of Complex Systems, Number 20, 2014
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
32.pdf
Дата публікації: 
26 Декабрь 2014
Номер збірника: 
20
Розділ: 
ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ЕНЕРГЕТИЦІ
Університет автора: 
1 Національний авіаційний університет, Київ; 2 Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ
Литература: 

1. Hiptmair R. Current and voltage excitation for the Eddy Current model / R. Hiptmair, O. Sterz // Intern. J. Numer. Modelling. – 2005. – Vol. 18. – № 1. – P. 1-21.

2. Пузанов М.В. Моделирование нестационарного электромагнитного поля методом векторных конечных элементов с использованием декомпозиции области / М.В. Пузанов, Э.П. Шурина // Вычислительные технологии. – 2006. – Т. 11 - № 6. – С. 104-117.

3. Кузнецов В.Г. Электромагнитная совместимость. Несимметрия и несинусоидальность напряжения /
В.Г. Кузнецов, Э.Г. Куринный, А.П. Лютый. – Донецк. – Норд-Пресс, 2005. – 250 с.

4. Примин М.А. Математические модели, методы и алгоритмы пространственно-временного анализа магнитных полей и их применение в системах диагностики и обнаружения: дис. … докт. техн. наук: 05.13.06 / М.А. Примин. – К., 2000. – 395 с.

5. Маслов М.Ю. Исследование электромагнитных полей в помещениях для целей электромагнитной и информационной безопасности: дис. … канд. техн. наук: 05.12.07 / М.Ю. Маслов. – Самара, 2003. – 240 с.

6. Глива В.А. Засоби підвищення безпечної експлуатації сучасного комп’ютерного обладнання / В.А. Глива,
А.В. Лук’янчиков, Л.О. Левченко та ін. // Проблеми охорони праці в Україні. – 2008. – Вип. 15. – С. 98-105.

7. Глива В.А. Принципи моделювання просторових розподілів електромагнітних полів багатьох джерел у приміщеннях / В.А. Глива // Вісник НТУУ «КПІ». Серія «Гірництво». – 2005. – Вип. 18. – С. 130-135.

8. Здановський В.Г. Дослідження рівнів магнітних полів енергетичних об’єктів / В.Г. Здановський, В.А. Глива,
Х.В. Паньків // Проблеми охорони праці в Україні. – 2013. – Вип. 25. – С. 22-29.

9. Волохов С.А. Закономерности распределения внешнего магнитного поля электрооборудования / С.А. Волохов, П.Н. Добродеев // Электротехника. – 2006. - № 4. – С. 28-33.

10. Тихонов А.Н. Уравнения математической физики / А.Н. Тихонов, А.А. Самарский. – М.: Наука, 1997. – 864 с.

11. Глива В.А. Моніторинг та нормалізація фізичних факторів виробничого середовища при експлуатації автоматизованих систем: дис. … докт. техн. наук: 05.26.01 / Глива Валентин Анатолійович. – К., 2012. – 320 с.

12. ДсанПіН 3.3.6.096-2002. Державні санітарні норми і правила при роботі з джерелами електромагнітних полів. – К.: МОЗ України, 2003. – 16 с.

References: 

1. Hiptmair, R. (2012). Current and voltage excitation for the Eddy Current model / R. Hiptmair, O. Sterz // Intern. J. Numer. Modelling, 18(1), 1-21.

2. Puzanov. M. V. (2005). Simulation of nonstationary electromagnetic field. – T. 11 – № 6., 104-117.

3. Kuznetsov, V. G., Chicken, E. G., & Fierce, A. P. (2005). Electromagnetic compatibility. Asymmetry and distorted voltage. Donetsk, Ukraine : Nord-Press,250.

4. Primin, M. A. (2000). Mathematical Methods, Models and algorithms for spatial-temporal analysis of magnetic fields and their use in diagnostic and detection systems: dis. ... Doctor’s thesis. Kyiv [in Ukrainian].

5. Maslov, M. (2003). Investigation of electromagnetic fields in the premises for the purpose of electromagnetic and information security: dis. ... Candidate’s thesis. Samara [in Russian].

6. Glyva, V. A. (2005). Means to improve the safe operation of modern computer equipment / V. A. Glyva,
A. V. Luryanchikov, L. O. Levchenko // Problems of safety in Ukraine, 15, 98-105.

7. Glyva, V. A. (2005). Principles of modeling spatial distribution of electromagnetic field sources in many areas. Journal of NTU "KPI". A series of "Mining", 18, 130-135.

8. Zdanovskyy V.G.(2013). Study level magnetic fields of energy facilities / V.G. Zdanovskyy, V.A. Glyva, K.V. Pankiv // Problems of safety in Ukraine, 25, 22-29.

9. Volohov, S. A. (2006). Patterns of distribution of an external magnetic field of electrical / S.A. Volohov, P.N. Dobrodeev // Electrical Engineering, 4,28-33.

10. Tikhonov, A. N. & Samarsky, A. A. (1997). Equations of mathematical physics . Moscow, Russia: Nauka, 864.

11. Glyva, V. A. (2012). Monitoring and normalization of physical environment factors in the operation of automated systems: dis. ... Doctor’s thesis. Kyiv [in Ukrainian].

12. DSanPin 3.3.6.096-2002. State sanitary rules and regulations when dealing with sources of electromagnetic fields. - Kyiv: Ministry of Health of Ukraine, 2003. – 16 p.