https://repository.utm.md/handle/5014/30000 Mon, 20 Apr 2026 15:23:31 GMT 2026-04-20T15:23:31Z https://repository.utm.md/handle/5014/30020 Influence of electrodes configuration on metallized film capacitor performance metrics BELKO, V. O.; CHENG, Lu; KALMYKOVA, S. I.; PECHNIKOV, A. V.; PLOTNIKOV, A. P. The aim of the study is to reveal the influence of the electrode configuration of metallized film capacitors on their characteristics and performance under conditions typical of power electronics. Presently used electrodes configurations are summarized, their benefits and disadvantages are ana-lyzed. We showed that currently used metallized film capacitors electrodes configurations, ensuring reliable self-heling, have too high equivalent resistivity. Authors propose to introduce a hybrid type of electrode for metallized film capacitors. We showed the influence of the capacitor electrodes on its performance under the conditions typical of power electronics and experimentally studied the effect of the electrode thickness on the breakdown strength. The breakdown strength of polymer films with var-ious metallization thickness was determined using common dielectric testing methodology. We found out that the breakdown strength follows Weibull distribution and slightly depends on vacuum sput-tered metal thickness, unlike previous studies results. The effects from the fracture of electrodes caused by electrical discharges occurring during self-healing of metallized film capacitors are demon-strated experimentally. It was established the prominent influence of electrical explosion and micro-arc destruction of metallized electrode on polymer film breakdown strength. The results of numerical and analytical calculations of equivalent electrode resistivity for various configurations are presented. Comparative calculations of the surface resistance and active area of segmented and hybrid electrodes showed the advantage of the latter. We experimentally established that at comparable process dura-tions the deposited energy for the fracture of hybrid electrodes was less than for segmented ones.; Scopul studiului este de a releva influența configurației electrozilor condensatoarelor cu peliculă metalizată asupra caracteristicilor și performanței acestora în condiții tipice electronicii de putere. Sunt rezumate configurațiile electrozilor utilizați în prezent, sunt analizate beneficiile și dezavantajele acestora. Am arătat că configurațiile electrozilor de condensatoare cu peliculă metalizată utilizate în prezent, care asigură auto-heling fiabil, au o rezistivitate echivalentă prea mare. Autorii propun introducerea unui tip hibrid de electrod pentru condensatoare cu film metalizat. Am arătat influența electrozilor condensatorului asupra performanței acestuia în condițiile tipice electronicii de putere și am studiat experimental efectul grosimii electrodului asupra rezistenței la defalcare. Rezistența la rupere a filmelor polimerice cu grosimi diferite de metalizare a fost determinată utilizând metodologia comună de testare dielectrică. Am descoperit că rezistența la rupere urmează distribuția Weibull și depinde ușor de grosimea metalului pulverizat în vid, spre deosebire de rezultatele studiilor anterioare. Efectele ruperii electrozilor cauzate de descărcările electrice care apar în timpul autovindecării condensatoarelor cu peliculă metalizată sunt demonstrate experimental. Sa stabilit influența proeminentă a exploziei electrice și a distrugerii micro-arcului electrodului metalizat asupra rezistenței la rupere a filmului polimeric. Sunt prezentate rezultatele calculelor numerice și analitice ale rezistivității electrodului echivalent pentru diverse configurații. Calculele comparative ale rezistenței suprafeței și ariei active a electrozilor segmentați și hibrizi au arătat avantajul acestora din urmă. Am stabilit experimental că la durate de proces comparabile energia depusă pentru ruperea electrozilor hibrizi a fost mai mică decât pentru cei segmentați.; Целью исследования является выявление влияния конфигурации электродов металлопленочных конденсаторов на их характеристики и работоспособность в условиях, характерных для силовой электроники. Обобщены литературные данные об используемых в настоящее время конфигурациях электродов, проведен критический анализ их преимуществ и недостатков. Показано, что используемые в настоящее время конфигурации электродов металлизированных пленочных конденсаторов, обеспечивающие удовлетворительное самовосстановление конденсатора, имеют слишком высокое эквивалентное сопротивление. Предложена конфигурация электрода для металлопленочных конденсаторов, сочетающая в себе преимущества сплошного и сегментированного электродов, называемая гибридным электродом, а также получены экспериментальные образцы гибридных электродов. Продемонстрированы различные аспекты влияния электродов конденсатора на его работоспособность, экспериментально изучено влияние толщины электрода на электрическую прочность. Электрическая прочность полимерных пленок с различной толщиной металлизации была определена с использованием стандартных методик испытаний диэлектриков. Обнаружено, что электрическая прочность подчиняется распределению Вейбулла и незначительно снижается от толщины вакуумно-напыленного металла, в отличие от результатов исследований, представленных в литературных источниках. Экспериментально исследовано разрушение электродов, вызванное электрическими разрядами, возникающими при самовосстановлении металлопленочных конденсаторов. Установлено, что электрический взрыв и микродуговое разрушение металлизированного электрода существенно влияет на электрическую прочность полимерной пленки. Представлены результаты численного и аналитического расчетов эквивалентного поверхностного сопротивления для различных конфигураций электродов. Сравнительный анализ поверхностного сопротивления и активной площади сегментированных и гибридных электродов показал преимущество последних. Экспериментально установлено, что при сравнимой длительности процесса самовосстановления затрачиваемая на разрушение гибридных электродов энергия была меньше, нежели у сегментированных. Тем самым продемонстрирована способность гибридных электродов обеспечивать удовлетворительное самовосстановление металлопленочного конденсатора при меньшем эквивалентном сопротивлении электрода, чем у профильной и сегментированной металлизации. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://repository.utm.md/handle/5014/30020 2025-01-01T00:00:00Z https://repository.utm.md/handle/5014/30019 Effect on the process of biomethanogenesis of pre-treatment of wheat straw by the high intensity high-frequency electromagnetic field ZABLODSKY, N.; KLENDIY, P.; DUDAR, O. The purpose of the researches is the experimental determination of the effect of pre-treatment with the high-frequency electromagnetic field of high intensity on the appearance of deformations and structural rearrangements in the cells of wheat straw and on the intensity of biogas output.The set goal is achieved by the way of solving the following issues: obtaining chopped straw when it is grinding on a laboratory grinder to the fraction with average sizes of 5.2 mm x 1.5 mm and soaking in tap water for 15 minutes; measurement of distribution of the specific power of the electromagnetic field in the area where the samples of crushed wheat straw are located; comparison of images of the structure of straw under a light microscope for samples after influence by the high-frequency electromagnetic field of high intensity and control samples that were not exposed to such influence; carrying out fermentation experiments and researches of the process of biogas output within 20 days of a mixture of straw and inoculum for options with pre-treatment of wheat straw by the electromagnetic field of a Tesla’s transformer and without treatment by field. The most important results of the researches are: experimental evidence of the effectiveness of the method of pre-treatment of wheat straw by the high-frequency electromagnetic field of high intensity during the production of biogas. The significance of the obtained results is that the proposed approach to the formation of biogas technology with using the pre-treatment of wheat straw by the high-frequency electromagnetic field of high intensity ensures the intensification of biogas output.; Scopul cercetărilor constă în determinarea experimentală a efectului pretratamentului cu câmp electromagnetic de înaltă frecvență și de intensitate înaltă asupra apariției deformațiilor și rearanjărilor structurale în celulele paielor de grâu și asupra intensității producției de biogaz. Scopul stabilit este atins prin rezolvare a următoarelor probleme: obținerea paielor mărunțite la măcinarea acestora pe un polizor de laborator până la fracția cu dimensiuni medii de 5.2 mm x 1.5 mm și înmuierea în apă de robinet timp de 15 minute; măsurarea distribuției puterii specifice a câmpului electromagnetic în zona în care se află probele de paie de grâu mărunțite; compararea imaginilor structurii paielor la microscopul optic pentru probele după influențarea de către câmpul electromagnetic de înaltă frecvență de intensitate mare și probele martor care nu au fost expuse la o astfel de influență; efectuarea de experimente de fermentare și cercetarea procesului de producere a biogazului în termen de 20 de zile dintr-un amestec de paie și inocul pentru opțiuni cu pretratare a paielor de grâu prin câmpul electromagnetic al unui transformator Tesla și fără tratare prin câmp. Cele mai importante rezultate ale cercetărilor sunt: dovezi experimentale ale eficacității metodei de pretratare a paielor de grâu prin câmpul electromagnetic de înaltă frecvență de intensitate ridicată în timpul producției de biogaz. Cele mai importante rezultate ale cercetărilor sunt: dovezi experimentale ale eficacității metodei de pretratare a paielor de grâu prin câmpul electromagnetic de înaltă frecvență de intensitate ridicată în timpul producției de biogaz. Semnificația rezultatelor obținute este că abordarea propusă pentru formarea tehnologiei biogazului folosind pretratarea paielor de grâu cu un câmp electromagnetic de înaltă frecvență de intensitate mare asigură intensificarea randamentului de biogaz.; Целью исследований является экспериментальное определение влияния предварительной обработки высокочастотным электромагнитным полем высокой напряженности на появление деформаций и структурных перестроек в клетках пшеничной соломы и на интенсивность выхода биогаза. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач: получение соломы-сечки при измельчении на лабораторном измельчителе до фракции с средними размерами 5.2 мм х1.5 мм и замачивание в водопроводной воде в течение 15 минут; измерение распределения удельной мощности электромагнитного поля в зоне расположения образцов измельченной пшеничной соломы; сопоставление изображений структуры соломы под световым микроскопом образцов после воздействия высокочастотным электромагнитным полем высокой напряженности и контрольных образцов, не подвергавшихся такому воздействию; проведение опытов ферментации и исследований процесса выхода биогаза в течение 20 суток смеси соломы и инокулята для вариантов с предварительной обработкой соломы пшеницы электромагнитным полем трансформатора Теслы и без обработки полем. Наиболее существенными результатами исследований являются: экспериментальное доказательство эффективности способа предварительной обработки соломы пшеницы высокочастотным электромагнитным полем высокой напряженности при производстве биогаза; при предварительной обработке высокочастотным электромагнитным полем выход биогаза возрастает на 57% по сравнению с контрольным образцом, а скорость процесса метаногенеза в значительной степени изменяется от 7.81 м3/т СВ для контрольного образца до 13.75 м3/т СВ в сутки для обработанных электромагнитным полем образцов; визуально установлено появление деформаций и структурных перестроек в клетках пшеничной соломы. Значимость полученных результатов состоит в том, что предложенный подход к формированию биогазовой технология с использованием предварительной обработки соломы пшеницы высокочастотным электромагнитным полем высокой напряженности обеспечивает интенсификацию выхода биогаза. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://repository.utm.md/handle/5014/30019 2025-01-01T00:00:00Z https://repository.utm.md/handle/5014/30018 Interleaved Landsman converter with class topper optimized pi control in sensorless BLDC motor drive for electric vehicle SURESH, V.; KISHORE, R. D.; JAHNAVI, V. G.; MANJULA, D.; LOKESH, M. The main objectives of the study are todevelop a brushless direct current (BLDC) motor drive system with enhanced efficiency, reliability, and cost-effectiveness for electric vehicle (EV) applications. The proposed system integrates an advanced interleaved Landsman converter and an optimized Proportional-Integral (PI) controller for efficient energy management and motor control. In order to achieve the set goals, the following tasks were accomplished: The scientific novelty of this work lies in the design of a novel interleaved Landsman converter along with Class Topper Optimization (CTO) algorithm. The converter is designed to optimize power conversion from photovoltaic (PV) sources to the energy required for the BLDC motor; the algorithm is implemented to hyper-tune the PI controller for precise and rapid response; a bidirectional converter was employed to manage the charging and discharging of the battery system, ensuring adequate power distribution during peak demands; and a single-phase voltage source inverter (VSI) was utilized for DC-AC conversion to drive the BLDC motor. The system was tested in MATLAB/Simulink to evaluate its performance. The most important results are the achievement of high voltage conversion efficiency of 97.42%, a minimized settling time of 0.1 seconds, and rapid convergence speed, which collectively demonstrate the system's ability to provide reliable and efficient operation for EV propulsion. The significance of obtained results is the potential to revolutionize EV motor drive systems by offering an innovative, highly efficient, and scalable solution. This system not only enhances energy utilization and motor performance but also supports the widespread adoption of sustainable EV technology.; Obiectivele principale ale studiului sunt dezvoltarea unui sistem de acționare cu motor fără perii de curent continuu (BLDC) cu eficiență, fiabilitate și rentabilitate îmbunătățite pentru aplicațiile vehiculelor electrice (EV). Sistemul propus integrează un convertor Landsman intercalat avansat și un controler Proporțional-Integral (PI) optimizat pentru gestionarea eficientă a energiei și controlul motorului. Pentru a atinge obiectivele stabilite, au fost îndeplinite următoarele sarcini: Noutatea științifică a acestei lucrări constă în proiectarea unui nou convertor Landsman intercalat împreună cu algoritmul Class Topper Optimization (CTO). Convertorul este proiectat pentru a optimiza conversia puterii de la sursele fotovoltaice (PV) la energia necesară pentru motorul BLDC; algoritmul este implementat pentru a regla hipercontrolerul PI pentru un răspuns precis și rapid; a fost folosit un convertor bidirecțional pentru a gestiona încărcarea și descărcarea sistemului de baterii, asigurând o distribuție adecvată a energiei în timpul solicitărilor de vârf; și un invertor de sursă de tensiune monofazat (VSI) a fost utilizat pentru conversia DC-AC pentru a conduce motorul BLDC. Sistemul a fost testat în MATLAB/Simulink pentru a-și evalua performanța. Cele mai importante rezultate sunt obținerea unei eficiențe de conversie de înaltă tensiune de 97,42%, un timp de așezare minim de 0,1 secunde și viteza de convergență rapidă, care demonstrează în mod colectiv capacitatea sistemului de a oferi o funcționare fiabilă și eficientă pentru propulsia EV. Semnificația rezultatelor obținute este potențialul de a revoluționa sistemele de acționare a motoarelor EV, oferind o soluție inovatoare, extrem de eficientă și scalabilă. Acest sistem nu numai că îmbunătățește utilizarea energiei și performanța motorului, dar susține și adoptarea pe scară largă a tehnologiei EV sustenabile.; Основными целями исследования являются разработка системы привода бесщеточного двигателя постоянного тока (BLDC) с повышенной эффективностью, надежностью и экономической эффективностью для применения в электромобилях (EV). Предлагаемая система объединяет усовершенствованный преобразователь Landsman с чередованием и оптимизированный пропорционально-интегральный (ПИ) контроллер для эффективного управления энергией и управления двигателем. Для достижения поставленных целей были выполнены следующие задачи: Научная новизна этой работы заключается в разработке нового преобразователя Landsman с чередованием вместе с алгоритмом оптимизации класса Topper (CTO). Преобразователь предназначен для оптимизации преобразования энергии от фотоэлектрических (PV) источников в энергию, необходимую для двигателя BLDC; алгоритм реализован для гипернастройки ПИ-контроллера для точного и быстрого реагирования; двунаправленный преобразователь использовался для управления зарядкой и разрядкой системы аккумуляторных батарей, обеспечивая адекватное распределение мощности во время пиковых нагрузок; а однофазный инвертор напряжения (VSI) использовался для преобразования постоянного тока в переменный для управления двигателем BLDC. Система была протестирована в MATLAB/Simulink для оценки ее производительности. Наиболее важными результатами являются достижение высокой эффективности преобразования напряжения 97,42%, минимизированное время установления 0,1 секунды и высокая скорость сходимости, которые в совокупности демонстрируют способность системы обеспечивать надежную и эффективную работу для движения электромобилей. Значимость полученных результатов заключается в потенциале революционизировать системы привода электромобилей, предлагая инновационное, высокоэффективное и масштабируемое решение. Эта система не только повышает использование энергии и производительность двигателя, но и поддерживает широкое внедрение устойчивой технологии электромобилей Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://repository.utm.md/handle/5014/30018 2025-01-01T00:00:00Z https://repository.utm.md/handle/5014/30017 The short-term wind power forecasting by utilizing machine learning and hybrid Deep Learning frameworks SUNKU, V. S.; NAMBOODIRI, V.; MUKKAMALA, R. Wind power has become more popular due to an increase in energy demand and the rapid decline in conventional fossil fuels. This paper addresses the rising demand for accurate short-term wind power forecasting, which is critical for minimizing the impacts on grid operations and reducing associated costs. The objective is to develop an innovative deep learning (DL) model that integrates a convolutional neural network (CNN) with a gated recurrent unit (GRU) to enhance forecasting precision for day-ahead applications. In pursuit of these objectives, the CNN GRU model was rigorously tested and compared against three additional models: CNN with bidirectional long short-term memory (BiLSTM), extreme gradient boosting (XGBoost), and random forest (RF). Key performance metrics—namely, mean absolute error (MAE), mean squared error (MSE), root mean squared error (RMSE), and the coefficient of determination (R²)—were employed to assess the efficacy of each model. Statistical validation was also performed using the Diebold-Mariano test to establish significant differences in performance. The most important results reveal that the CNN GRU model outperformed the other models, achieving a MAE of 0.2104 MW, an MSE of 0.1028 MW, an RMSE of 0.3206 MW, and an R² of 0.9768. These findings underscore the model's superior accuracy and reliability in the realm of short-term wind power forecasting. The significance of this research resides in its demonstration of the CNN GRU model as an effective and practical instrument for renewable energy forecasting.; Energia eoliană a devenit mai populară datorită creșterii cererii de energie și scăderii rapide a combustibililor fosili convenționali. Această lucrare abordează cererea în creștere pentru prognoza precisă a energiei eoliene pe termen scurt, care este esențială pentru minimizarea impactului asupra operațiunilor rețelei și reducerea costurilor asociate. Obiectivul este de a dezvolta un model inovator de învățare profundă (DL) care să integreze o rețea neuronală convoluțională (CNN) cu o unitate recurentă convoluțională (GRU) pentru a îmbunătăți precizia prognozei pentru aplicațiile de zi înainte. În urmărirea acestor obiective, modelul CNN GRU a fost testat riguros și comparat cu trei modele suplimentare: CNN cu memorie bidirecțională de lungă durată (BiLSTM), intensificare a gradientului extrem (XGBoost) și pădure aleatoare (RF). Valorile cheie de performanță - și anume eroarea medie absolută (MAE), eroarea medie pătratică (MSE), eroarea medie pătratică (RMSE) și coeficientul de determinare (R2) - au fost folosite pentru a evalua eficacitatea fiecărui model. Validarea statistică a fost efectuată și folosind testul Diebold-Mariano pentru a stabili diferențe semnificative de performanță. Cele mai importante rezultate arată că modelul CNN GRU a depășit celelalte modele, realizând un MAE de 0,2104 MW, un MSE de 0,1028 MW, un RMSE de 0,3206 MW și un R2 de 0,9768. Aceste constatări subliniază acuratețea și fiabilitatea superioară a modelului în domeniul prognozării energiei eoliene pe termen scurt. Semnificația acestei cercetări rezidă în demonstrarea modelului CNN GRU ca instrument eficient și practic pentru prognoza energiei regenerabile.; Ветроэнергетика стала более популярной из-за роста спроса на энергию и быстрого снижения традиционных ископаемых видов топлива. В этой статье рассматривается растущий спрос на точное краткосрочное прогнозирование ветроэнергетики, что имеет решающее значение для минимизации воздействия на работу сети и снижения связанных с этим затрат. Цель состоит в разработке инновационной модели глубокого обучения (DL), которая интегрирует сверточную нейронную сеть (CNN) с управляемым рекуррентным блоком (GRU) для повышения точности прогнозирования для приложений на день вперед. Для достижения этих целей модель CNN GRU была тщательно протестирована и сравнена с тремя дополнительными моделями: CNN с двунаправленной долговременной краткосрочной памятью (BiLSTM), экстремальным градиентным бустингом (XGBoost) и случайным лесом (RF). Ключевые показатели производительности, а именно средняя абсолютная ошибка (MAE), средняя квадратичная ошибка (MSE), среднеквадратическая ошибка (RMSE) и коэффициент детерминации (R2), использовались для оценки эффективности каждой модели. Статистическая проверка также была выполнена с использованием теста Диболда-Мариано для установления существенных различий в производительности. Наиболее важные результаты показывают, что модель CNN GRU превзошла другие модели, достигнув MAE 0,2104 МВт, MSE 0,1028 МВт, RMSE 0,3206 МВт и R2 0,9768. Эти результаты подчеркивают превосходную точность и надежность модели в области краткосрочного прогнозирования ветроэнергетики. Значимость этого исследования заключается в демонстрации модели CNN GRU как эффективного и практичного инструмента для прогнозирования возобновляемой энергии. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT https://repository.utm.md/handle/5014/30017 2025-01-01T00:00:00Z