Віртуальна лабораторія високої напруги для наукових досліджень та освіти

The adoption of immersive technologies is reshaping engineering education, particularly in high-risk fields such as high-voltage (HV) engineering, which plays a crucial role in modern urban energy infrastructure. This paper introduces VLab-HV, a 3D virtual laboratory developed in Unreal Engine 5 to support the “High Voltage Engineering” course for undergraduate students in Power Engineering, Electrical Engineering, and Electromechanics. The study examines how immersive, gamified learning environments enhance educational outcomes, safety competence, and readiness to address urban energy infrastructure challenges. We hypothesize that VLab-HV substantially improves student engagement, knowledge retention, practical proficiency, and safety awareness compared to conventional laboratory settings, thereby contributing to the resilience of urban energy systems. The virtual laboratory includes ten curriculum-aligned experiments, interactive gamified tasks, and AI-driven instructional support, providing a safe and engaging environment for mastering HV concepts. Evaluation through usability testing, engagement analytics, and student surveys demonstrates significantly improved learning performance. The results underscore VLab-HV’s effectiveness in preparing future engineers and energy professionals for complex urban infrastructure challenges, with future developments aimed at incorporating multiplayer collaboration and full virtual reality (VR) capabilities.Впровадження занурювальних технологій трансформує інженерну освіту, особливо в галузях із підвищеним ризиком, таких як техніка високих напруг (ВН), що відіграє ключову роль у сучасній міській енергетичній інфраструктурі. У цій статті представлено VLab-HV – тривимірну віртуальну лабораторію, розроблену в Unreal Engine 5 для підтримки курсу «Техніка високих напруг» для студентів спеціальностей Енергетика, Електротехніка та Електромеханіка. Дослідження розглядає, як занурювальні та гейміфіковані навчальні середовища підвищують ефективність навчання, рівень безпекової компетентності та готовність студентів до вирішення проблем міської енергетичної інфраструктури. Висунуто гіпотезу, що VLab-HV суттєво покращує залученість студентів, збереження знань, практичні навички та усвідомлення безпеки порівняно з традиційними лабораторними умовами, тим самим сприяючи підвищенню стійкості міських енергосистем. Віртуальна лабораторія включає десять навчальних експериментів, узгоджених із програмою курсу, інтерактивні гейміфіковані завдання та інтелектуальну підтримку на основі штучного інтелекту, забезпечуючи безпечне й захопливе середовище для опанування концепцій високої напруги. Оцінювання, проведене через тестування зручності використання, аналітику залученості та опитування студентів, показало суттєве підвищення результатів навчання. Отримані результати підтверджують ефективність VLab-HV у підготовці майбутніх інженерів та енергетичних фахівців до роботи з комплексною міською інфраструктурою. У подальшому планується розширення функціоналу лабораторії шляхом впровадження багатокористувацької взаємодії та повної підтримки віртуальної реальності (VR)

Енергетичні аспекти формування графіків зарядження електробусів

Global trends in the development of transport provide for an accelerated expansion of the use of electric drive. Public transport in cities has begun to be replenished with new types of vehicles with increased autonomy, mobility, and unmanned vehicles. Particular attention is paid to electric buses. However, their operational characteristics, including long charging times and limited driving distances, have created complex problems that require innovative solutions. The scale of the problems depends on the types of traction electrical equipment, energy storage, the method of charging electric buses, etc. The aim of the work is to develop energy-efficient recommendations for organizing battery charging and planning passenger transportation by electric buses that are charged at the end points. The article offers practical recommendations for planning the operation of electric buses, taking into account the energy efficiency of passenger transportation. Namely, a method of adapting the schedule of electric buses, taking into account structural, technological or operational limitations in the case of charging at the end points of each flight, is investigated, which consists in interpreting the schedule of conventional electric buses with the extension of parking to the time required to charge the battery for the next flight and maintaining the intervals of movement. In addition, a method of adapting the schedule of alternating shifts for charging the electric bus at the endpoints during lunch breaks is considered, which involves increasing the time of lunch breaks with the addition of charging time; additional provision of machine hours for charging to release-line that do not have lunch breaks; increasing the time of transferring the driver\u27s shift at the endpoint in order to reduce the gap between the lunch breaks of the first and second shifts, which would require the use of a larger battery; revision of the regulatory requirements of labor legislation. Attention is drawn to the need for special algorithms for developing charging schedules for electric buses in unmanned driving mode. The research results and recommendations are of practical value for transport enterprises, research and design institutions, and educational institutions.  The article notes the consideration of reducing the level of risks during the operation of electric buses and charging infrastructure at endpoints during operational traffic control in case of failures, etc.Світові тенденції розвитку транспорту передбачають прискорене розширення використання електричного приводу. Громадський транспорт міст почав поповнюватись новими типами транспортних засобів з підвищеною автономністю ходу, мобільністю, а також безпілотними. Особлива увага при цьому приділяється електробусам. Однак їхні експлуатаційні характеристики, включаючи тривалий час заряджання та обмежені відстані руху, створили складні проблеми, які вимагають інноваційних рішень. Масштаб виникаючих проблем залежить від типів тягового електрообладнання, накопичувачів електроенергії, способу зарядження електробусів тощо. Метою роботи є розробка енергоефективних рекомендацій до організації заряду акумуляторних батарей та планування пасажирських перевезень електробусами, які заряджаються на кінцевих пунктах. В статті пропонуються практичні рекомендації щодо планування роботи електробусів з урахуванням енергетичної ефективності забезпечення пасажирських перевезень. А саме досліджено спосіб адаптування графіку руху електробусів з урахуванням конструктивних, технологічних або експлуатаційних обмежень у разі зарядження на кінцевих пунктах кожного рейсу, що складається в інтерпретації графіку руху звичайних електробусів з подовженням стоянки до часу, що необхідний на зарядження акумуляторної батареї на наступний рейс і збереженні інтервалів руху. До того ж розглянуто спосіб адаптації графіка чергування змін для зарядження електробусу на кінцевих пунктах під час обідніх перерв, який передбачає збільшення часу обідніх перерв з додаванням часу на зарядження; додатковому наданні машино-годин на зарядження випускам, у яких непередбачені обідні перерви; збільшення часу передавання зміни водіїв на кінцевому пункті, з метою зменшення розриву між обідніми перервами першої і другої змін, який потребував би використання більшої акумуляторної батареї; перегляду нормативних вимог трудового законодавства стосовно мінімальної тривалості обідньої перерви для водіїв електробусів. Звертається увага на необхідність спеціальних алгоритмів розробки графіків заряджання електробусів в безпілотному режимі руху. Результати досліджень та рекомендації мають практичну цінність для транспортних підприємств, наукових та проектних установ і освітніх закладів. В статті відмічається про врахування зниження рівня ризиків під час експлуатації електробусів і зарядної інфраструктури на кінцевих пунктах під час оперативного керування рухом у разі збоїв тощо

Моделювання мультифізичних процесів та адаптивне керування системами газових пальників для підвищення енергоефективності та зниження викидів у процесах сушіння цементу

The cement industry faces significant challenges in achieving sustainable production, primarily due to high energy consumption and substantial greenhouse gas emissions during the drying and clinkering processes. This study presents a comprehensive approach to multi-physics modeling and adaptive control of gas burner systems in cement drying units, aimed at enhancing energy efficiency and reducing harmful emissions such as nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), and carbon dioxide (CO₂). Utilizing advanced simulation tools including Ansys Fluent for gas dynamics, Ansys Maxwell for electromagnetic analysis, and Ansys Twin Builder for integrated system modeling, a multi-physics framework is developed to simulate the interplay of thermal, fluid, and electromechanical processes within the burner system. The proposed intelligent control system incorporates adaptive algorithms, including proportional-integral-derivative (PID) regulation for damper positioning, vector and scalar control for asynchronous motors driving fans and shutters, and multi-criteria optimization to balance energy use, emission levels, and process stability. Key innovations include the integration of reduced-order models (ROM) derived from electromagnetic simulations to replace standard library models, ensuring higher accuracy in drive performance predictions. The system is implemented using Schneider Electric hardware, such as Modicon controllers, Altivar frequency converters, and Magelis interfaces, enabling real-time parameter adjustment based on varying operational conditions like fuel-air ratios, flame temperature, and material humidity. Simulation results demonstrate a 10-15% reduction in energy consumption for electric drives, NOx emissions below 30-40 ppm in compliance with international standards, and improved drying efficiency through optimized heat and mass transfer. Experimental validation on a prototype gas burner confirms the model\u27s accuracy, with discrepancies in temperature and pressure fields under 5%. This work contributes to the decarbonization of the cement sector by providing a scalable, adaptive solution that minimizes operational costs while enhancing environmental performance. Future extensions could incorporate machine learning for predictive maintenance and further emission forecasting.Цементна промисловість стикається зі значними викликами у досягненні сталого виробництва, насамперед через високе енергоспоживання та значні викиди парникових газів під час процесів сушіння та випалювання клінкеру. У цьому дослідженні представлено комплексний підхід до моделювання мультифізичних процесів та адаптивного керування системами газових пальників у сушильних установках цементного виробництва, спрямований на підвищення енергоефективності та зниження шкідливих викидів, таких як оксиди азоту (NOx), чадний газ (CO) та вуглекислий газ (CO₂). Використовуючи передові інструменти моделювання, зокрема Ansys Fluent для аналізу газової динаміки, Ansys Maxwell для електромагнітного аналізу та Ansys Twin Builder для інтегрованого моделювання систем, було розроблено мультифізичну модель для імітації взаємодії теплових, гідродинамічних та електромеханічних процесів у системі пальника. Запропонована інтелектуальна система керування включає адаптивні алгоритми, зокрема пропорційно-інтегрально-диференціальне регулювання для позиціонування заслінок, векторне та скалярне керування асинхронними двигунами, що приводять у рух вентилятори та заслінки, а також багатокритеріальну оптимізацію для балансування енергоспоживання, рівня викидів і стабільності процесу. Основні інновації включають інтеграцію моделей зі зниженою порядковістю (ROM), отриманих із електромагнітних симуляцій, які замінюють стандартні бібліотечні моделі, забезпечуючи вищу точність прогнозування характеристик приводів. Система реалізована з використанням апаратного забезпечення Schneider Electric, такого як контролери Modicon, частотні перетворювачі Altivar та інтерфейси Magelis, що дозволяє налаштування параметрів у реальному часі залежно від змін умов експлуатації, таких як співвідношення палива та повітря, температура полум’я та вологість матеріалу. Результати моделювання демонструють зниження енергоспоживання електроприводів на 10–15%, викиди NOx на рівні нижче 30-40 ppm відповідно до міжнародних стандартів, а також покращення ефективності сушіння завдяки оптимізації тепло- та масообміну. Експериментальна перевірка на прототипі газового пальника підтвердила точність моделі з відхиленнями в полях температури та тиску менше 5%. Ця робота сприяє декарбонізації цементного сектору, пропонуючи масштабоване адаптивне рішення, яке мінімізує експлуатаційні витрати, одночасно покращуючи екологічні показники. Подальші розширення можуть включати використання машинного навчання для прогнозного обслуговування та додаткового прогнозування викидів

Прототип моделі реконфігурованої електричної мережі в середовищі Simulink для балансування навантаження шляхом перемикання ліній передачі

The increasing complexity of modern power systems, driven by the integration of renewable energy sources and decentralized generation, has amplified the need for adaptive and reconfigurable control strategies. This study presents the development and validation of a modular simulation model of an electrical power network in MATLAB/Simulink 2024a, aimed at real-time load balancing through dynamic transmission line switching. The model integrates Simscape Electrical (Specialized Power Systems) blocks to replicate key components, including a three-phase programmable voltage source, transmission lines, and dynamically switchable loads.Mathematical formulations based on Kirchhoff’s laws are used to represent the nodal power balance and load distribution. Switching logic is implemented to simulate sequential load engagement and disengagement under various operational conditions. The model structure supports real-time observation of transient behavior through voltage, current, and power measurements at critical network nodes. Simulation scenarios demonstrate system response to load switching events, including voltage sags, current surges, and power flow redistribution. The results confirm the model’s ability to maintain stability and accurately reflect dynamic system characteristics. This framework provides engineers with a flexible tool for analyzing load balancing strategies, testing protection algorithms, and exploring control mechanisms in reconfigurable power networks.The novelty of the research lies in the practical implementation of topological reconfiguration within a Simulink environment, bridging the gap between theoretical optimization approaches and hands-on simulation. This makes the model suitable for academic purposes, engineering education, and prototyping of smart grid solutions. Future developments may include integration of renewable energy sources, fault modeling, and machine learning algorithms for automated switching decisions and anomaly detection.Зростаюча складність сучасних енергетичних систем, зумовлена інтеграцією відновлюваних джерел енергії та децентралізованої генерації, підсилює потребу в адаптивних та реконфігурованих стратегіях керування. У даному дослідженні представлено розробку та верифікацію модульної симуляційної моделі електричної мережі в середовищі MATLAB/Simulink 2024a, яка призначена для балансування навантаження в режимі реального часу шляхом динамічного перемикання ліній електропередачі. Модель інтегрує блоки Simscape Electrical (Specialized Power Systems) для відтворення ключових компонентів, зокрема програмованого трифазного джерела напруги, ліній передачі та динамічно комутованих навантажень. Математичне формулювання, засноване на законах Кірхгофа, використовується для опису балансу потужностей на вузлах мережі та розподілу навантаження. Реалізована логіка перемикання дозволяє моделювати послідовне підключення та відключення навантажень за різних умов експлуатації. Структура моделі підтримує моніторинг перехідних процесів у режимі реального часу шляхом вимірювання напруги, струму та потужності у ключових точках мережі. Сценарії моделювання демонструють реакцію системи на події перемикання навантаження, включаючи провали напруги, стрибки струму та перерозподіл потоків потужності. Результати підтверджують здатність моделі підтримувати стійкість та адекватно відображати динаміку системи. Розроблена модель є гнучким інструментом для аналізу стратегій балансування навантаження, тестування алгоритмів захисту та дослідження механізмів керування у реконфігурованих енергетичних мережах. Наукова новизна роботи полягає у практичній реалізації топологічної реконфігурації в середовищі Simulink, що поєднує теоретичні підходи до оптимізації з практичним моделюванням. Модель може використовуватись як у наукових дослідженнях, так і в освітньому процесі та прототипуванні рішень для інтелектуальних мереж. Подальші розробки можуть включати інтеграцію відновлюваних джерел енергії, моделювання аварійних режимів і використання алгоритмів машинного навчання для автоматичного перемикання та виявлення аномалій

Аналіз двох різних підходів щодо проектування промислового освітлювального обладнання

This paper examines two approaches that are relevant today in the design of industrial lighting fixtures. The first concerns the development of new modifications of traditional fixtures with discharge lamps. The authors considered the methodology proposed by the authors for calculating the profile of a specular reflector, which, together with a selected light source of fixed type and power, forms an optical system of the device that provides regulated light distribution of the luminaire as a whole. The method allows you to quickly and effectively obtain the necessary simple and technologically oriented designs of mirror reflectors for lamps, is amenable to automation and is flexible when switching from one type of discharge lamps to another, taking into account different types of their power. The second approach is focused on the use of LED modules, which are created specifically for industrial lighting tasks and are available for production and sale. A feature of designing an LED device is that it requires a reflector as such, that is, the light source is a complete optical system of the designed device, which fully ensures the regulated light distribution of the lamp. The purpose of this work is an unbiased comparative study of the applicability of these engineering approaches in the development of modern lighting devices, which will have practical value for developers of lighting systems. An impartial and thorough analysis of the application of these approaches in the design of optoelectronic devices was performed, and the advantages and disadvantages of such design for both the manufacturer and the consumer were consistently considered. The main advantage of designing luminaires with discharge lamps is the comprehensive development of devices, storage of proprietary technologies and engineering and design developments, and independence from foreign suppliers of components, the main advantages of LED-based devices are that new developments meet modern requirements for energy efficiency and environmental friendliness.У даній роботі розглядаються два підходи, що актуальні на сьогодні при проектуванні світильників промислового освітлення. Перший стосується розробки нових модифікацій традиційних світильників з розрядними лампами. Розглянуто запропоновану авторами методику розрахунку профілю дзеркального відбивача, що утворює разом із обраним джерелом світла фіксованого типу і потужності оптичну систему приладу, що забезпечує регламентований світлорозподіл світильника у цілому. Методика дозволяє швидко і ефективно виходити на необхідні прості і технологічно орієнтовані конструкції дзеркальних відбивачів світильників, піддається автоматизації і є гнучкою при переходах від одних типів розрядних ламп на інші з урахуванням різних типів їх потужностей. Другий підхід орієнтований на використанні світлодіодних модулів, які створено спеціально для задач промислового освітлення і є у виробництві і продажу. Особливістю проектування світлодіодного приладу є те, що він потребує відбивача як такого, тобто джерело світла є повноцінною оптичною системою проектованого приладу, що цілком забезпечує регламентований світлорозподіл світильника. Метою даної роботи є неупереджене порівняльне дослідження застосовності вказаних інженерних підходів в розробці сучасних світлових приладів, що матиме практичну цінність для розробників систем освітлення. Виконано неупереджений і ґрунтовний аналіз застосування цих підходів у проектуванні оптико-електронних приладів, послідовно розглянуто переваги і недоліки такого проектування як для виробника, так і для споживача. Головною перевагою проектування світильників з розрядними лампами є комплексна розробка приладів, зберігання власних технологій і інженерно-конструкторських наробок та незалежність від іноземних постачальників комплектуючих, а основними перевагами приладів на світлодіодній основі є відповідність нових розробок сучасними вимогам енергоефективності і екологічності

Оцінка стану судинної системи на основі результатів реографічних вимірювань

The reasons for the decline in interest in the rheographic method of studying the state of the cardiovascular system, proposed in the forties of the last century as a new promising research method, are considered. It is shown that the noted shortcomings of the method are not related to its fundamental capabilities, but to the inadequacy of the proposed method of analysis and interpretation of the obtained data, which underlies the classical method used today for assessing the state of the cardiovascular system based on the results of rheographic studies. The classical method proposed completely unfounded information parameters and unclear formal rules for their evaluation, which do not allow the observed features of the rheographic signal to be linked to the hemodynamic features of the patient’s cardiovascular system.The article examines the causes of errors in assessing the state of the cardiovascular system that arise when using the classical method of analysis and suggests possible ways to improve the method. The potential of using rheography is shown not only for the adequate assessment of its traditional parameters, such as blood filling of arterial vessels, tone of vessels of various calibers, peripheral resistance, and the state of venous outflow. It is also demonstrated to be effective for the highly accurate assessment of peripheral and central arterial pressure. Rheography can improve the accuracy of determining the speed of pulse wave propagation in arterial vessels. It also enhances the precision of the ankle-brachial index when evaluating the condition of the arteries in the patient\u27s lower extremities. Finally, rheography can be used to assess the functional state of the endothelium in arterial vessels.It is shown that the rheographic method allows obtaining all these data using simpler methods compared to the methods currently used for similar purposes and using cheaper equipment. In addition, the use of rheography makes it possible to obtain higher accuracy in assessing the parameters of interest.Розглянуто причини зниження інтересу до реографічного методу дослідження стану серцево-судинної системи, запропонованого у сорокових роках минулого століття як новий перспективний метод дослідження. Показано, що відомі недоліки методу не пов’язані з його фундаментальними можливостями, а з недосконалістю запропонованого підходу до аналізу та інтерпретації отриманих даних, який лежить в основі класичного методу, що досі застосовується для оцінки стану серцево-судинної системи за результатами реографічних досліджень. Класичний метод передбачає використання необґрунтованих інформаційних параметрів та неясних формальних правил їх оцінювання, що не дозволяють пов’язати спостережувані особливості реографічного сигналу з гемодинамічними характеристиками серцево-судинної системи пацієнта. У статті розглянуто причини виникнення помилок під час оцінки стану серцево-судинної системи при застосуванні класичного методу аналізу та запропоновано можливі шляхи вдосконалення цього методу. Показано потенціал використання реографії не лише для адекватної оцінки її традиційних параметрів, таких як наповнення артеріальних судин кров’ю, тонус судин різного калібру, периферичний опір та стан венозного відтоку. Продемонстровано також її ефективність для високоточної оцінки периферичного та центрального артеріального тиску. Реографія здатна підвищити точність визначення швидкості розповсюдження пульсової хвилі в артеріальних судинах, а також точність індексу гомілково-плечового співвідношення при оцінці стану артерій нижніх кінцівок пацієнта. Нарешті, реографічний метод може бути використаний для оцінки функціонального стану ендотелію артеріальних судин. Показано, що реографічний метод дозволяє отримувати всі ці дані за допомогою простіших методик порівняно з тими, що нині використовуються для аналогічних цілей, і за допомогою дешевшого обладнання. Крім того, застосування реографії забезпечує вищу точність при оцінці відповідних параметрів

Методологія оптимізації розрахунку конструктивних параметрів синхронних машин з постійними магнітами

The article shows the design features of the AZIPOD electric drive complex and analyzes its effective and reliable application. The purpose of the work is to determine the possibility of using the AZIPOD complex on small sea and river vessels by modernizing the power supply and propulsion system using synchronous machines with permanent magnets. In accordance with the purpose of the work, the problem of creating complex tasks that depend on many factors arose. Today, the most relevant tasks for small-tonnage ships are the modernization of their systems, which are related to increasing the ship maneuverability in case of changes in weather conditions. One of the promising solutions is the use of synchronous machines with permanent magnets as part of the electric drive system. For the final conclusion, it is necessary to carry out a number of studies and calculate the parameters that determine the effectiveness of the use of a synchronous generator in the AZIPOD complex. The interest of researchers in this class of generators is due to their better energy and weight indicators compared to other machines, as well as simplicity of construction, long service life, reliability, ability to work at high rotation frequencies in difficult operating conditions. This article proposes a methodology for design parameters optimization calculation of synchronous machines with permanent magnets. The selected optimization calculation method for determining the gradient of the optimality criterion function provides the maximum value of the machine efficiency when determining the remaining parameters using the penalty function method. This approach provides an increase in the value of the optimality criterion when the limits of the temperature and geometric parameters of the machine are violated. In practice, due to a number of objective reasons, values that are close to optimal are sometimes accepted.У роботі показано особливість конструкцій електроприводного комплексу AZIPOD та проведено аналіз ефективного і надійного його застосування. Метою роботи є визначення можливості застосування комплексу AZIPOD на маломірних судах морського і річного призначення шляхом модернізації системи живлення та руху при застосуванні синхронних машин з постійними магнітами. Відповідно до мети роботи постала задача створення комплексних завдань, що залежать від багатьох факторів. У сьогоденні найбільш актуальними, щодо малотоннажних суден, є задачі, котрі спрямовані на модернізацію їх систем, що пов’язані з підвищенням маневреності судна при зміни погодних умов. Одним з перспективних рішень є застосування в складі електроприводної системи руху синхронних машин з постійними магнітами. Для остаточного висновку необхідно провести ряд досліджень та розрахунок параметрів, що визначають ефективність застосування синхронного генератора в комплексі AZIPOD. Інтерес дослідників до цього класу генераторів зумовлений їх кращими енергетичними та ваговими показниками в порівнянні з іншими машинами, а також простотою конструкції, тривалим терміном служби, надійністю, здатністю працювати за високих частот обертання у важких умовах експлуатації. У даній статті запропоновано методологію оптимізаційного розрахунку конструктивних параметрів синхронних машин з постійними магнітами. Обраний метод оптимізаційного розрахунку з визначення градієнта функції критерію оптимальності забезпечує максимальне значення ККД машини при визначенні решти параметрів за методом штрафних функцій. Такий підхід збільшує значення критерію оптимальності при можливому порушенні обмежень по температурі і геометричних параметрах машини. На практиці, через низку об’єктивних причин, іноді приймають значення, що є наближеними до оптимальних

Аналіз спектральних характеристик світлодіодних світлосигнальних світильників

The relevance of the use of light signal lamps is due to the growing requirements for safety, energy efficiency and reliability of technical systems in various fields of activity. Light signal devices provide prompt information to users about the status of objects and processes, contribute to the prevention of emergency situations and increase the level of organization of traffic and production operations. The use of modern LED technologies in the design of lamps allows to achieve high light output, long service life and reduced energy consumption, which corresponds to modern trends in the development of energy-saving technologies. As a result, light signal lamps are an integral element of the transport, industrial and urban environment infrastructure, providing an effective combination of functionality and safety. For marking and warning lamps (signal, aeronautical, etc.), it is critical to ensure stable color and photometric characteristics that determine the level of visibility and recognition of the signal. LED sources used in such devices are characterized by a complex spectral composition of radiation, which must be investigated by spectrophotometric methods. Measurement of spectral power distribution (SPD) allows you to determine color coordinates, color temperature, color rendering index and other parameters, which are the basis for assessing compliance with regulatory requirements.Актуальність застосування світлосигнальних світильників визначається зростаючими вимогами до безпеки, енергоефективності та надійності технічних систем у різних галузях. Такі пристрої забезпечують своєчасне інформування користувачів про стан об’єктів і технологічних процесів, сприяючи запобіганню аварійним ситуаціям та підвищенню якості організації руху й виробничих операцій. Використання сучасних LED-технологій у конструкції світильників дає змогу досягти високої світлової ефективності, збільшити ресурс роботи та зменшити енергоспоживання, що відповідає тенденціям розвитку енергоощадних систем освітлення. Унаслідок цього світлосигнальні світильники стають важливим елементом транспортної, промислової та міської інфраструктури, забезпечуючи поєднання функціональності та безпеки. Для маркувальних і попереджувальних світильників (сигнальних, аеронавігаційних тощо) принципово важливим є підтримання стабільних колірних і фотометричних характеристик, які визначають рівень видимості та однозначність сприйняття сигналу. Світлодіодні джерела, що використовуються в цих пристроях, мають складну спектральну структуру випромінювання, тому потребують детального аналізу методом спектрофотометрії. Вимірювання спектрального розподілу потужності (SPD) дозволяє визначити колірні координати, корельовану колірну температуру, індекс кольоропередачі та інші параметри, необхідні для оцінювання відповідності світильників чинним нормативним вимогам

Практична реалізація розрахунків кабельних ліній у середовищі MATLAB/Simulink

This paper addresses the practical implementation of calculating a three-phase power transmission cable line in the MATLAB/Simulink environment using exclusively the standard (basic) blocks provided by the software. The primary objective of the study is to develop a simulation model of a cable line that can operate in the online version of Simulink without relying on specialized libraries or a full software license, thereby making the proposed approach accessible for educational and academic research purposes. The research implements a three-phase cable line model based on π-sections, which accounts for the main electrical parameters of the cable and enables the investigation of electromagnetic processes occurring during electric power transmission. As a result of computer-based simulations, oscillograms of the time-domain waveforms of phase voltages and currents were obtained, allowing for the analysis of both transient and steady-state operating conditions of the cable line. In addition, power transmission through an underground cable was examined by developing a model consisting of three independent phase channels, each described by RL-type electrical circuit equations with an active load. The developed model reproduces the principal physical processes in a three-phase cable line and can be applied to the analysis of power system operating conditions within the Simulink Online environment. The obtained results confirm the feasibility of using simplified models based on standard blocks for preliminary engineering calculations. The proposed approach is particularly useful in the educational process, especially under distance learning conditions, and for basic analyses of operating regimes of power transmission cable lines.У статті розглянуто практичну реалізацію розрахунку трифазної кабельної лінії електропередачі в середовищі MATLAB/Simulink з використанням виключно стандартних (базових) блоків, передбачених програмним забезпеченням. Основною метою дослідження є розробка імітаційної моделі кабельної лінії, здатної функціонувати в онлайн-версії Simulink без застосування спеціалізованих бібліотек або повної ліцензії на програмне забезпечення, що забезпечує доступність запропонованого підходу для навчальних та науково-дослідних цілей. У роботі реалізовано модель трифазної кабельної лінії на основі π-подібних ланок, яка враховує основні електричні параметри кабелю та дозволяє досліджувати електромагнітні процеси, що супроводжують передачу електроенергії. За результатами комп\u27ютерного моделювання отримано осцилограми часових залежностей фазних напруг і струмів, що дозволило проаналізувати як перехідні, так і сталі режими роботи кабельної лінії. Крім того, досліджено передачу електроенергії підземним кабелем шляхом розроблення моделі, що складається з трьох незалежних фазних каналів, кожен з яких описується рівняннями електричного кола RL-типу з активним навантаженням. Розроблена модель відтворює основні фізичні процеси в трифазній кабельній лінії та може бути застосована для аналізу режимів роботи енергосистеми в середовищі Simulink Online. Отримані результати підтверджують доцільність використання спрощених моделей на базі стандартних блоків для виконання попередніх інженерних розрахунків. Запропонований підхід є особливо корисним у навчальному процесі, зокрема в умовах дистанційного навчання, а також для базового аналізу режимів роботи кабельних ліній електропередач

Розробка активної частини асинхронного генератора для вітроустановки малої потужності

The article presents an analysis of the operating characteristics of developed asynchronous generators with a squirrel-cage rotor for low-power wind turbines. For comparison, three samples of 10-, 12-, and 14-pole asynchronous generators are proposed. The development was carried out in the Ansys Maxwell software package, and the operating characteristics were constructed in MATLAB. The use of an asynchronous generator in a low-power wind turbine is dictated by the lower cost of the asynchronous generator and the absence of imported rare materials, such as neodymium magnets. For comparison, operating characteristics were constructed for nominal and reduced frequencies, since the main operating range of the wind turbine is frequencies below the nominal frequency. Particular attention was paid to the characteristics of efficiency and power factor, since the control system of the asynchronous generator will have to be optimized to maximize these parameters in order to achieve maximum energy efficiency of the wind turbine. All developed generators demonstrated their ability to operate and have fairly similar operating characteristics. However, a detailed analysis allowed us to determine the optimal design of an asynchronous generator for use in a low-power wind turbine.В статті приведений аналіз робочих характеристик розроблених асинхронних генераторів з короткозамкненим ротором для вітроустановок малої потужності. Для порівняння запропоновані 3 зразки 10, 12 та 14 полюсних асинхронних генераторів. Розробка виконувалась у програмному пакеті Ansys Maxwell, а побудова робочих характеристик у MATLAB. Використання асинхронного генератора у складі вітроустановки малої потужності продиктоване меншою вартістю асинхронного генератора та відсутністю імпортних рідких матеріалів, такі як неодимові магніти. Для порівняння побудовані робочі характеристики для номінальної та знижених частот, оскільки основним робочим діапазоном вітроустановки є частоти нижче за номінальну. Особлива увага приділялась характеристикам ККД та коефіцієнту потужності, оскільки система керування асинхронним генератором, повинна буде оптимізована на максимізацію цих параметрів, для досягнення максимальної енергетичної ефективності вітроустановки. Всі розроблені генератори показали можливість працювати та мають доволі близькі робочі характеристики. Проте детальній аналіз дозволив визначити оптимальний варіант конструкції асинхронного генератора для використанні у складі вітроустановки малої потужності