МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЕНЕРГІЇ МОРСЬКИХ ХВИЛЬ ЗА ПЕРІОД КОЛИВАННЯ ХВИЛІ
The use of efficient and environmentally friendly methods for electricity generation is one of the main concerns in the field of energy. The advantages and disadvantages of wave energy power plants are well-known and continuously researched. There are many approaches and methods for converting wave...
Saved in:
| Date: | 2023 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут електродинаміки Національної академії наук України
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/276 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine |
Institution
Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1856543782059638784 |
|---|---|
| author | Кондратенко, І.П. Карлов, О.M. Крищук, Р.C. |
| author_facet | Кондратенко, І.П. Карлов, О.M. Крищук, Р.C. |
| author_sort | Кондратенко, І.П. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-02T09:33:51Z |
| description | The use of efficient and environmentally friendly methods for electricity generation is one of the main concerns in the field of energy. The advantages and disadvantages of wave energy power plants are well-known and continuously researched. There are many approaches and methods for converting wave energy into electrical energy, each with its own advantages and disadvantages, designed for different converter constructions and utilizing various approaches. This article presents a simple converter scheme that converts the energy of cylindrical buoy oscillations into electrical energy. The aim of this work is to develop a methodology for calculating the energy characteristics of this wave energy converter, consisting of a cylindrical buoy, a pulley, and a magneto-electric generator, using the average energy indicators of the generator. The proposed converter scheme utilizes a single cylindrical buoy and a three-phase generator with resistors as the electricity consumer. The sea surface oscillation is represented by a sine wave with higher harmonics. The balance equation of forces acting on the buoy is formulated, taking into account the ratio of the moment on the rotor to its speed. An iterative calculation is used to determine the optimal rotor speed to maximize electricity consumption power. To establish the resistor's resistance, the steady-state operation modes of the generator and the average optimal rotor speed over the period of the sea wave are used. The generator is then modeled with an optimal resistor resistance and a specified variable rotor speed over the wave period. The energy absorbed by a single buoy, with a wave amplitude of 1 meter and a period of 10 seconds, is studied. References 16, figures 10. |
| first_indexed | 2025-09-24T17:31:45Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.prc.new-point.com.ua:article-276 |
| institution | Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-09-24T17:31:45Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Інститут електродинаміки Національної академії наук України |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.prc.new-point.com.ua:article-2762023-06-02T09:33:51Z METHOD FOR CALCULATING ENERGY CHARACTERISTICS OF SEA WAVE ENERGY CONVERTER DURING WAVE OSCILLATION PERIOD МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЕНЕРГІЇ МОРСЬКИХ ХВИЛЬ ЗА ПЕРІОД КОЛИВАННЯ ХВИЛІ Кондратенко, І.П. Карлов, О.M. Крищук, Р.C. морські хвилі перетворювач енергії хвиль методика розрахунку швидкість ротора енергетичні характеристики відновлювана енергетика renewable energy ocean waves wave energy converter calculation method rotor speed energy characteristics The use of efficient and environmentally friendly methods for electricity generation is one of the main concerns in the field of energy. The advantages and disadvantages of wave energy power plants are well-known and continuously researched. There are many approaches and methods for converting wave energy into electrical energy, each with its own advantages and disadvantages, designed for different converter constructions and utilizing various approaches. This article presents a simple converter scheme that converts the energy of cylindrical buoy oscillations into electrical energy. The aim of this work is to develop a methodology for calculating the energy characteristics of this wave energy converter, consisting of a cylindrical buoy, a pulley, and a magneto-electric generator, using the average energy indicators of the generator. The proposed converter scheme utilizes a single cylindrical buoy and a three-phase generator with resistors as the electricity consumer. The sea surface oscillation is represented by a sine wave with higher harmonics. The balance equation of forces acting on the buoy is formulated, taking into account the ratio of the moment on the rotor to its speed. An iterative calculation is used to determine the optimal rotor speed to maximize electricity consumption power. To establish the resistor's resistance, the steady-state operation modes of the generator and the average optimal rotor speed over the period of the sea wave are used. The generator is then modeled with an optimal resistor resistance and a specified variable rotor speed over the wave period. The energy absorbed by a single buoy, with a wave amplitude of 1 meter and a period of 10 seconds, is studied. References 16, figures 10. Використання ефективних та екологічно чистих методів виробництва електроенергії є одним із головних питань енергетики. Переваги та недоліки електростанцій, що працюють на енергії морських хвиль, відомі і постійно досліджуються. Існує багато підходів і методів розрахунку перетворення енергії морських хвиль в електроенергію, які мають свої переваги і недоліки, призначені для різних конструкцій перетворювачів, використовують різні підходи. У статті пропонується проста схема перетворювача, що перетворює енергію коливань циліндричного буя в електричну енергію. Метою роботи є розроблення простої методики розрахунку енергетичних характеристик перетворювача енергії морських хвиль, який складається з циліндричного буя, шківа та магнітоелектричного генератора, з використанням усереднених енергетичних показників генератора. Використана проста схема перетворювача з одним циліндричним буєм та трифазним генератором з резистивним навантаженням в якості споживача електроенергії. Функцію коливань морської поверхні представлено в вигляді синусоїди з вищими гармоніками. Складено рівняння балансу сил, що діють на буй, з урахуванням коефіцієнту відношення моменту на роторі генератора до його швидкості. Використано ітераційне обчислення оптимальної швидкості обертання ротора для максимізації потужності споживання електроенергії. Для встановлення опору резисторів використовуються характеристики усталених режимів роботи генератора та усереднена за період морської хвилі оптимальна швидкість ротора. Для встановлення змінних за період морської хвилі енергетичних показників виконується моделювання генератора з оптимальним опором резисторів та заданою змінною за період швидкістю ротора. Досліджується енергетичні характеристики, що забирається одним буєм, з амплітудою хвилі 1 метр і періоді 10 секунд. Бібл. 16, рис. 10. Інститут електродинаміки Національної академії наук України 2023-05-08 Article Article application/pdf https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/276 10.15407/publishing2023.64.005 Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine; No. 64 (2023): Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine ; 005 Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України; № 64 (2023): Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України; 005 2786-7064 1727-9895 10.15407/publishing2023.64 uk https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/276/263 Авторське право (c) 2023 І.П. Кондратенко, О.M. Карлов, Р.C. Крищук https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | морські хвилі перетворювач енергії хвиль методика розрахунку швидкість ротора енергетичні характеристики відновлювана енергетика Кондратенко, І.П. Карлов, О.M. Крищук, Р.C. МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЕНЕРГІЇ МОРСЬКИХ ХВИЛЬ ЗА ПЕРІОД КОЛИВАННЯ ХВИЛІ |
| title | МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЕНЕРГІЇ МОРСЬКИХ ХВИЛЬ ЗА ПЕРІОД КОЛИВАННЯ ХВИЛІ |
| title_alt | METHOD FOR CALCULATING ENERGY CHARACTERISTICS OF SEA WAVE ENERGY CONVERTER DURING WAVE OSCILLATION PERIOD |
| title_full | МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЕНЕРГІЇ МОРСЬКИХ ХВИЛЬ ЗА ПЕРІОД КОЛИВАННЯ ХВИЛІ |
| title_fullStr | МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЕНЕРГІЇ МОРСЬКИХ ХВИЛЬ ЗА ПЕРІОД КОЛИВАННЯ ХВИЛІ |
| title_full_unstemmed | МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЕНЕРГІЇ МОРСЬКИХ ХВИЛЬ ЗА ПЕРІОД КОЛИВАННЯ ХВИЛІ |
| title_short | МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЕНЕРГІЇ МОРСЬКИХ ХВИЛЬ ЗА ПЕРІОД КОЛИВАННЯ ХВИЛІ |
| title_sort | методика розрахунку енергетичних характеристик перетворювача енергії морських хвиль за період коливання хвилі |
| topic | морські хвилі перетворювач енергії хвиль методика розрахунку швидкість ротора енергетичні характеристики відновлювана енергетика |
| topic_facet | морські хвилі перетворювач енергії хвиль методика розрахунку швидкість ротора енергетичні характеристики відновлювана енергетика renewable energy ocean waves wave energy converter calculation method rotor speed energy characteristics |
| url | https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/276 |
| work_keys_str_mv | AT kondratenkoíp methodforcalculatingenergycharacteristicsofseawaveenergyconverterduringwaveoscillationperiod AT karlovom methodforcalculatingenergycharacteristicsofseawaveenergyconverterduringwaveoscillationperiod AT kriŝukrc methodforcalculatingenergycharacteristicsofseawaveenergyconverterduringwaveoscillationperiod AT kondratenkoíp metodikarozrahunkuenergetičnihharakteristikperetvorûvačaenergíímorsʹkihhvilʹzaperíodkolivannâhvilí AT karlovom metodikarozrahunkuenergetičnihharakteristikperetvorûvačaenergíímorsʹkihhvilʹzaperíodkolivannâhvilí AT kriŝukrc metodikarozrahunkuenergetičnihharakteristikperetvorûvačaenergíímorsʹkihhvilʹzaperíodkolivannâhvilí |