Експериментальна оцінка корекції потужності генератора автономної вітроелектроустановки

Purpose. To evaluate the efficiency of regulating the output active power of the magnetoelectric generator as part of an autonomous wind turbine. Methodology. Analysis of existing methods of adjusting the output parameters of generators. Methods of experimental research of electric generators. Numerical processing methods of the obtained results. Findings. An experimental stand was developed to study the parameters and characteristics of an autonomous magnetoelectric generator as part of a wind turbine in order to assess the effectiveness of correcting the output power of the generator. Experimental studies of the magnetoelectric generator in the idle mode for two cases are carried out: the characteristic of idling at magnetization with use of a third-party capacity and the idle characteristics when magnetized by an additional winding (with DC supply. In this experiment, the output voltage increases from 26% (at a speed of 200 rpm) to 47% (at a speed of 780 rpm). Studies have shown that the use of the method of correcting the output power by connecting additional capacity to the armature winding of the generator is a less effective method of power control than the use of magnetization by the additional winding. The following studies were conducted: study of the efficiency of the magnetizing winding at constant active load and at different speeds (different wind speeds), study of the efficiency of the magnetizing winding while maintaining a constant voltage at the generator terminals 14.4 V. Depth of the output power regulation depends on the rotation speed of the wind turbine rotor and according to the results of experimental studies, for a load of I = 0.8 A is: 1.4% at 350 rpm; 12.5% ​​at 550 rpm; 15.3% at 650 rpm; 22.12% at 750 rpm. A more efficient method is to use an additional sub-magnetizing winding. A comparative analysis of the initial parameters of the magnetoelectric generator is obtained by experimental studies and numerical modeling simulation. Comparison of modeling results with the results of experimental studies shows the convergence of the obtained results within 7-10%, which confirms the adequacy of the developed models and the reliability of the obtained results. Originality.  By means of experimental researches of the magnetoelectric generator the limits of output power correction of the generator as a part of the independent wind electric installation are established. Practical value.  An experimental stand was developed for the study of a magnetoelectric generator with axial magnetic flux to simulate its operation as part of an autonomous wind turbine.Цель работы. Провести оценку эффективности регулирования выходной активной мощности магнитоэлектрического генератора в составе автономной ветроэлектроустановки. Методы исследования. Анализ существующих методов коррекции выходных параметров генераторов. Методы экспериментального исследования электрогенераторов. Численные методы обработки полученных результатов. Полученные результаты. Разработан экспериментальный стенд для исследования параметров и характеристик автономного магнитоэлектрического генератора в составе ветроэлектроустановки с целью оценки эффективности коррекции исходной мощности генератора. Проведены экспериментальные исследования магнитоэлектрического генератора в режиме холостого хода для двух случаев: характеристика холостого хода при подмагничивании с применением сторонней емкости; характеристика холостого хода при подмагничивании дополнительной обмоткой (при подаче постоянного тока. В данном опыте выходное напряжение увеличивается от 26% (при скорости вращения 200 об/мин) до 47 % (при скорости вращения 780 об/мин). метода коррекции выходной мощности путем присоединения дополнительной емкости к обмотки якоря генератора является менее эффективным методом регулирования мощности, чем использование подмагничивания дополнительной обмоткой. проведены следующие исследования: исследование эффективности использования обмотки подмагничивания при постоянной активной нагрузке и при разной скорости вращения (разной скорости ветра); исследование эффективности использования обмотки подмагничивания при поддержании постоянного напряжения на зажимах генератора 14,4 В. Глубин а регулирование выходной мощности зависит от скорости вращения ротора ветроустановки и по результатам экспериментальных исследований, для нагрузки И=0,8 А составляет: 1,4% при 350 об/мин; 12,5% при 550 об/мин; 15,3% при 650 об/мин; 22,12% при 750 об/мин. Более эффективным методом является использование дополнительной подмагничивающей обмотки. Проведен сравнительный анализ исходных параметров магнитоэлектрического электрогенератора, полученных путем экспериментальных исследований и имитационного численного моделирования. Сравнение результатов моделирования с результатами экспериментальных исследований показывают схожесть полученных результатов в пределах 7-10%, что подтверждает адекватность разработанных моделей и достоверность полученных результатов.Мета роботи. Провести оцінку ефективності регулювання вихідної активної потужності магнітоелектричного генератора у складі автономної вітроелектроустановки. Методи дослідження. Аналіз існуючих методів корегування вихідних параметрів генераторів. Методи експериментального дослідження електрогенераторів. Чисельні методи обробки отриманих результатів. Отримані результати. Розроблено експериментальний стенд для дослідження параметрів та характеристик автономного магнітоелектричного генератора у складі вітроелектроустановки з метою оцінки ефективності корекції вихідної потужності генератора. Проведено експериментальні дослідження магнітоелектричного генератора в режимі холостого ходу для двох випадків: характеристика холостого ходу при підмагнічуванні із застосуванням сторонньої ємності; характеристика холостого ходу при підмагнічуванні додатковою обмоткою (при подачі постійного струму. В даному досліді вихідна напруга збільшується від 26% (при швидкості обертання 200 об/хв) до 47 % (при швидкості обертання 780 об/хв). Дослідження показали що використання методу корекції вихідної потужності шляхом приєднання додаткової ємності до обмотки якоря генератора є менш ефективним методом регулювання потужності ніж використання підмагнічування додатковою обмоткою. Проведено серію експериментальних досліджень генератора у складі автономної вітроустановки за різного значення активного навантаження та за різних методів корекції вихідної потужності. При цьому проведено наступні дослідження:               дослідження ефективності використання обмотки підмагнічування при постійному активному навантаженні та за різної швидкості обертання (різної швидкості вітру);дослідження ефективності використання обмотки підмагнічування при підтримці постійної напруги на затискачах генератора 14,4 В. Глибина регулювання вихідної потужності залежить від швидкості обертання ротора вітроустановки і за результатами експериментальних досліджень, для навантаження І=0,8 А становить: 1,4% при 350 об/хв; 12,5% при 550 об/хв; 15,3% при 650 об/хв; 22,12% при 750 об/хв. Більш ефективним методом є використання додаткової підмагнічувальної обмотки. Проведено порівняльний аналіз вихідних параметрів магнітоелектричного електрогенератора отриманих шляхом експериментальних досліджень та імітаційного чисельного моделювання. Порівняння результатів моделювання з результатами експериментальних досліджень показують сходимість отриманих результатів в межах 7-10%, що підтверджує адекватність розроблених моделей та достовірність отриманих результатів. Наукова новизна. Шляхом експериментальних досліджень магнітоелектричного генератора встановлено межі корекції вихідної потужності генератора у складі автономної вітроелектроустановки. Практична цінність. Розроблено експериментальний стенд для дослідження магнітоелектричного генератора з осевим магнітним потоком для імітації його роботи у складі автономної вітроелектроустановки

Electron injector based on resonance system with evanescent oscillations

The article presents the design and simulated performances of an electron gun and a bunching system of the Sband injector based on a coupled cavity chain. Amplitude of the on-axis field varies substantially from the cell to the cell in the bunching system. The cell lengths are chosen to get the effective bunching and accelerating of the beam from the initial energy of 25 keV to the energy of about 1 MeV with the current up to 300 mA. The bunching system can be used in electron linacs both for fundamental researches and for radiation technologies.Приведено конструкцію та розрахункові характеристики інжектора 10-см діапазону, основаного на ланцюжку зв’язаних резонаторів. Амплітуда поля суттєво змінюється вздовж осі системи, що дозволяє одержати ефективне групування та прискорення пучка від початкової енергії 25 кеВ до енергії біля 1 МеВ при струмі до 300 мА. Інжектор може бути використаний як в лінійних прискорювачах електронів для фундаментальних досліджень, так і в прискорювачах для радіаційних технологій.Приведены конструкция и расчетные характеристики инжектора 10-cм диапазона, основанного на цепочке связанных резонаторов. Амплитуда поля существенно изменяется вдоль оси системы, что позволяет получить эффективную группировку и ускорение пучка от начальной энергии 25 кэВ до энергии около 1 МэВ с током до 300 мА. Инжектор может использоваться в ускорителях электронов как для фундаментальных исследований, так и для радиационных технологий

A GEANT4 Monte-Carlo Simulation Code for precision beta spectroscopy

The measurement of the beta asymmetry parameter in nuclear beta decay is a potentially very sensitive tool to search for non V-A components in the charge-changing weak interaction. To reach the required precision (percent level) all effects that modify the emission pattern of the beta radiation, i.e. the geometry of the setup, the effect of the magnetic field on the trajectories of beta particles as well as (back)scattering in the source, on the sample holder and on the detector, have to be correctly taken into account in the analysis of the data. A thorough study of these effects and a new method based on detailed GEANT4 Monte-Carlo simulations that was developed for this purpose is presented here. The code was developed for beta asymmetry measurements by means of the Low Temperature Nuclear Orientation (LTNO) method, but can in principle be generalized to other experimental setups using other polarization techniques

WITCH: a recoil spectrometer for weak interaction and nuclear physics studies

An experimental set-up is described for the precise measurement of the recoil energy spectrum of the daughter ions from nuclear beta decay. The experiment is called WITCH, short for Weak Interaction Trap for CHarged particles, and is set up at the ISOLDE facility at CERN. The principle of the experiment and its realization are explained as well as the main physics goal. A cloud of radioactive ions stored in a Penning trap serves as the source for the WITCH experiment, leading to the minimization of scattering and energy loss of the decay products. The energy spectrum of the recoiling daughter ions from the $\beta$--decays in this ion cloud will be measured with a retardation spectrometer. The principal aim of the WITCH experiment is to study the electroweak interaction by determining the beta--neutrino angular correlation in nuclear $\beta$--decay from the shape of this recoil energy spectrum. This will be the first time that the recoil energy spectrum of the daughter ions from $\beta$--decay can be measured for a wide variety of isotopes, independent of their specific properties

Measurement of the scintillation time spectra and pulse-shape discrimination of low-energy beta and nuclear recoils in liquid argon with DEAP-1

The DEAP-1 low-background liquid argon detector was used to measure scintillation pulse shapes of electron and nuclear recoil events and to demonstrate the feasibility of pulse-shape discrimination (PSD) down to an electron-equivalent energy of 20 keV. In the surface dataset using a triple-coincidence tag we found the fraction of beta events that are misidentified as nuclear recoils to be $<1.4\times 10^{-7}$ (90% C.L.) for energies between 43-86 keVee and for a nuclear recoil acceptance of at least 90%, with 4% systematic uncertainty on the absolute energy scale. The discrimination measurement on surface was limited by nuclear recoils induced by cosmic-ray generated neutrons. This was improved by moving the detector to the SNOLAB underground laboratory, where the reduced background rate allowed the same measurement with only a double-coincidence tag. The combined data set contains $1.23\times10^8$ events. One of those, in the underground data set, is in the nuclear-recoil region of interest. Taking into account the expected background of 0.48 events coming from random pileup, the resulting upper limit on the electronic recoil contamination is $<2.7\times10^{-8}$ (90% C.L.) between 44-89 keVee and for a nuclear recoil acceptance of at least 90%, with 6% systematic uncertainty on the absolute energy scale. We developed a general mathematical framework to describe PSD parameter distributions and used it to build an analytical model of the distributions observed in DEAP-1. Using this model, we project a misidentification fraction of approx. $10^{-10}$ for an electron-equivalent energy threshold of 15 keV for a detector with 8 PE/keVee light yield. This reduction enables a search for spin-independent scattering of WIMPs from 1000 kg of liquid argon with a WIMP-nucleon cross-section sensitivity of $10^{-46}$ cm$^2$, assuming negligible contribution from nuclear recoil backgrounds.Comment: Accepted for publication in Astroparticle Physic

Types of Diastolic Dysfunction of the Left Ventricle in Adolescents with Myocardial Pathology

In adolescents with myocardial pathology during isometric tests we detected three types of diastolic dysfunction of the left ventricle (LV) of the heart, depending on E/A ratio. The most pronounced signs of diastolic filling disorders were detected in the third group of patients, as evidenced: by a tendency to increase isovolumic relaxation time, a significant increase of slowing down time of the first phase of left ventricular filling, reduced LV filling rate both in the first phase of the passive filling and the second phase of active LV filling, increasing E/A ratio of more than 2, significant dilation of the left atrium, as well as positive increase in diastolic reserve that confirms deeper diastolic dysfunction in these adolescents compared with other subgroups

Modern ways of development aviation “air to air” missails

У статті наведено результати аналізу світових тенденцій розвитку авіаційних керованих ракет класу “повітря-повітря” та запропоновано рішення задачі ефективного застосування ракет такого класу з інфрачервоними головками самонаведення.В статье приведены результаты анализа мировых тенденций развития авиационных управляемых ракет класса “воздух-воздух” и предложено решение задачи эффективного применения ракет такого класса с инфракрасными головками самонаведения.In the article the results of analysis of world progress of the aviation guided rockets of class trends are resulted “airair” and solution of task of effective application of rockets of such class is offered with the infrared homing

Magnetic moment of Ag-104(m) and the hyperfine magnetic field of Ag in Fe using nuclear magnetic resonance on oriented nuclei

Nuclear magnetic resonance (NMR/ON) measurements with beta- and gamma-ray detection have been performed on oriented Ag-104(g,m) nuclei with the NICOLE He-3-He-4 dilution refrigerator setup at ISOLDE/CERN. For Ag-104(g) (I-pi = 5(+)) the gamma-NMR/ON resonance signal was found at nu = 266.70(5) MHz. Combining this result with the known magnetic moment for this isotope, the magnetic hyperfine field of Ag impurities in an Fe host at low temperature (< 1 K) is found to be vertical bar B-hf(AgFe)vertical bar = 44.709(35) T. A detailed analysis of other relevant data available in the literature yields three more values for this hyperfine field. Averaging all four values yields a new and precise value for the hyperfine field of Ag in Fe; that is, vertical bar B-hf(AgFe)vertical bar = 44.692(30) T. For Ag-104(m) (I-pi = 2(+)), the anisotropy of the beta particles provided the NMR/ON resonance signal at nu = 627.7(4) MHz. Using the new value for the hyperfine field of Ag in Fe, this frequency corresponds to the magnetic moment mu(Ag-104m) = +3.691(3) mu(N), which is significantly more precise than previous results. The magnetic moments of the even-A Ag102 -110 isotopes are discussed in view of the competition between the (pi g(9/2))(7/2+)(-3)(nu d(5/2)nu g(7/2))(5/2+) and the (pi g(9/2))(9/2+)(-3)(nu d(5/2)nu g(7/2))(5/2+) configurations. The magnetic moments of the ground and isomeric states of Ag-104 can be explained by an almost complete mixing of these two configurations