Удосконалення трифазних трансформаторів з просторовими магнітопроводами

4. Ставинский А.А., Плахтырь О.О., Ставинский Р.А. Зависимости массо-стоимостных показателей трехфазных пространственных трансформаторов с ромбическими катушками обмоток от геометрических соотношений активной части // Електромашинобудування та електрообладнання: Міжвід. наук.-техн. зб. - 2002. - Вип. 58. - С. 85-91.

5. Ставинский А.А., Плахтырь О.О., Ставинский Р.А. Показатели качества и структурной оптимизации пространственных электромагнитных систем трехфазных трансформаторов, реакторов и дросселей // Електротехніка і електромеханіка. - 2003. - № 4. - С. 79-82.

6. Ставинский А.А., Плахтырь О.О. Сравнительный анализ материалоемкости вариантов трехфазных пространственных электромагнитных систем // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету: Наукові праці КДПУ. - Кременчук: КДПУ. - 2003. - Вип. 2 (19), том 1. - С. 53-56.

7. Ставинский А.А., Плахтырь О.О., Ставинский Р.А. Зависимости потерь трехфазных пространственных трансформаторов с параллельными стенками обмоточных окон от геометрических соотношений активной части // Вісник Східноукр. нац. ун-ту ім. В. Даля. - 2003. - №4. - С. 95-100.

8. Ставинский А.А., Плахтырь О.О. Массо-стоимостная модель оптимизации пространственных магнитных систем статических индукционных устройств // Електромашинобудування та електрообладнання: Міжвід. наук.-техн. зб. - 2003. - Вип. 61. - С. 66-74.

9. Ставинский А.А., Плахтырь О.О. Конструктивно-технологические особенности пространственных магнитопроводов трехфазных статических индукционных устройств мощностью до 10000 кВА // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету: Наукові праці КДПУ. - Кременчук: КДПУ. - 2004. - Вип. 3 (26). - С. 100-103.

10. Ставинский А.А., Ставинский Р.А., Плахтырь О.О. Результаты исследования и технические решения улучшения распределения магнитного поля в пространственных стыковых магнитопроводах трехфазных статических индукционных устройств // Електромашинобудування та електрообладнання: Міжвід. наук.-техн. зб. - 2004. - Вип. 62. - С. 117-121.

11. Плахтир О.О. Енергетична модель порівнювального аналізу просторових електромагнітних систем трифазних статичних індукційних пристроїв //

12. Зб. наук. праць НУК. - Миколаїв: НУК. - 2004. - № 3 (396). - С. 89-96.

13. Ставинський А.А., Ставинський Р.А., Плахтир О.О. Розрахунок трифазних трансформаторів з просторовим магнітопроводом: Навчальний посібник. - Миколаїв: НУК. - 2004. - 106 с.

14. Плахтырь О.О. Трехфазные трансформаторы с пространственным стыковым магнитопроводом // Материалы 3-й международной научно-технической конференции “Проблемы энергосбережения и экологии в судостроении”. - Николаев: УГМТУ. - 2002. - С. 89-90.

15. Плахтырь О.О. Классификация и усовершенствование стыковых пространственных магнитопроводов трехфазных статических индукционных устройств мощностью до 10000 кВ·А // Матеріали 1-ї міжнародної науково-технічної конференції студентів, аспірантів і молодих наукових співробітників “Інформаційно-керуючи системи і комплекси”. - Миколаїв: НУК - 2004. - С. 247-252.

16. Stavinsky A., Plakhtyr O., Stavinsky R. Increase of limited power and structural optimization of static induction devices with spatial magnetic cores // Proceedings of the 6-th international conference UEES'04 on unconventional electromechanical and electrical systems 24-29 September, 2004, Alushta, Ukraine, Vol. 2, Poland: Szczecin. - 2004, pp. 411-414.

17. Плахтырь О.О., Джурмин Г.В. Повышение предельной мощности статических индукционных устройств пространственной системы в пределах габаритов железнодорожной перевозки // Матеріали міжнародної науково-технічної конференції “Електротехніка та електромеханіка”. - Миколаїв: НУК. - 2004. - С. 14-17.

АНОТАЦІЇ

Плахтир О.О. Удосконалення трифазних трансформаторів з просторовими магнітопроводами. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.01 - “Електричні машини і апарати”. Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2005.

В дисертаційній роботі розв'язана задача удосконалення трифазних трансформаторів (ТТ) просторових електромагнітних систем (ПЕМС).

Розглянуто технічні рішення та виконано систематизацію ПЕМС на основі запропонованих ознак твірних поверхонь (ТП) обмоткових вікон і стрижнів (плоских пересічних, циліндричних і плоских паралельних), а також аналізу конструктивно-технологічних особливостей магнітопроводів, за якими визначені допоміжні ознаки досконалості. Показано, що максимальними можливостями і кількістю варіантів виконання активної частини (АЧ) відрізняються нові нетрадиційні ПЕМС з паралельними ТП.

Розроблений метод порівняльного аналізу конструктивних схем ПЕМС виходячи з кількісних показників технічного рівня (маси АЧ, вартості АЧ і сумарних втрат, а також використання електротехнічної сталі при виробництві магнітопроводу і використання контурного об'єму АЧ), спеціальних цільових функцій геометричної оптимізації АЧ та допоміжних ознак досконалості магнітопроводів. Виконано дослідження залежностей основних кількісних показників (відповідно маси АЧ, вартості АЧ і основних утрат) ТТ зі стиковими просторовими магнітопроводами від виду конструктивної схеми (ознаки ТП) і геометричних співвідношень АЧ.

Запропоновано конструкторсько-технологічні рішення та показано можливості підвищення технічного рівня, потужності у одиниці об'єму і межової потужності ПЕМС ТТ при використанні магнітопроводів з паралельними ТП.

Ключеві слова: трифазний трансформатор, просторова електромагнітна система, магнітопровід, обмотка, твірні поверхні, показники технічного рівня, порівняльний аналіз, математична модель, оптимізація.

Плахтырь О.О. Усовершенствование трехфазных трансформаторов с пространственными магнитопроводами. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.01. - “Электрические машины и аппараты”. Одесский национальный политехнический университет, Одесса, 2005.

В диссертационной работе решена задача усовершенствования трехфазных трансформаторов (ТТ) пространственных электромагнитных систем (ПЭМС) на основе изменения конфигурации элементов активной части (АЧ) и построения математических моделей (ММ) сравнительного анализа их конструктивных схем.

Рассмотрены особенности и выполнена систематизация ПЭМС по конструктивно-геометрическим и технологическим особенностям исходя из предложенных признаков образующих поверхностей (ОП) обмоточных окон и стержней (плоских пересекающихся, цилиндрических и плоских параллельных). Показано, что максимальными возможностями и количеством вариантов исполнения АЧ отличаются новые нетрадиционные ПЭМС и магнитопроводы с параллельными ОП.

Разработан метод сравнительного анализа ПЭМС при использовании специальных целевых функций (ЦФ) и ММ геометрической оптимизации, а также количественных показателей технического уровня (КПТУ) и вспомогательных признаков совершенства конструкции магнитопровода. В качестве указанных количественных показателей приняты: масса АЧ, стоимость АЧ, суммарные потери, коэффициент использования электротехнической стали при производстве магнитопровода и коэффициент контурного объема АЧ. ЦФ представлены в виде произведения двух сомножителей. Первый сомножитель отображает исходные данные и электромагнитные нагрузки. Второй сомножитель представлен в виде относительных коэффициентов, отображающих соответственно массу АЧ, стоимость АЧ или основные потери в функции геометрических управляемых переменных. Этот сомножитель обеспечивает сравнительный анализ, а также возможность безусловной геометрической оптимизации и поэтапной параметрической оптимизации ПЭМС. Вспомогательные признаки совершенства магнитопроводов сформулированы на основе анализа конструктивно-технологических особенностей, влияющих на добавочных потери и ток холостого хода, а также показатели маломагнитности, трудоемкости и сложности производства АЧ.

Выполнено исследование зависимостей относительных коэффициентов КПТУ от вида конструктивной схемы (признака ОП) и геометрических соотношений АЧ ТТ со стыковыми пространственными магнитопроводами.

Предложены конструкторско-технологические решения и показаны возможности повышения технического уровня, мощности в единице объема и предельной мощности ПЭМС ТТ при использовании магнитопроводов с параллельными ОП.

Ключевые слова: трехфазный трансформатор, пространственные электромагнитные системы, магнитопровод, обмотка, образующие поверхности, показатели технического уровня, сравнительный анализ, математическая модель, оптимизация.

Plakhtyr O.O. Improvement of three-phased transformers with spatial magnetic cores. - Manuscript.

The thesis on competition of candidate engineering science scientific degree in specialty 05.09.01 - “Electrical machines and apparatuses”. The Odessa national polytechnic university, Odessa, 2005.

The task of improving three-phased transformers (TT) of spatial electromagnetic systems (SEMS) is decided.

The SEMS are systemized on the base of offered signs of the shaping surfaces (SS) of winding windows and rods (flat crossed, cylindrical and flat parallel) and the analysis of constructive-technological particularities of magnetic core's construction, their technical decisions are considered. It is shown that new unconventional SEMS with SS differ by the maximum possibilities and quantity of performance variations of the active part (AP).

The method of comparing analysis of constructive schemes of SEMS is designed on quantitative technical level factors (mass of AP, price of AP and total losses, also the usage of electrotechnical steel for magnetic core's production and the usage of contour volume of AP), special purpose functions of geometrical optimization of AP and auxiliary perfection signs of magnetic cores.

The dependences of the main quantity factors (mass of AP, price of AP and total losses) of three-phased transformers with jointed spatial magnetic cores on a construction scheme form (SS' signs) and AP's geometrical correlations are researched. The constructive-technological decisions are offered and the possibilities of increasing the technical level and power in volume unit of TT' SEMS by using magnetic cores with parallel SS are shown.

Key words: three-phased transformer, spatial electromagnetic systems, magnetic core, winding, shaping surfaces, technical level factors, comparing analysis, mathematical model, optimization.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

СІП - статичний індукційний пристрій;

АЧ - активна частина;

ТТ - трифазний трансформатор;

ЕТС - електротехнічна сталь;

ПЕМС - просторова електромагнітна система;

СПМ - стиковий просторовий магнітопровід;

УЗ - управляєма змінна;

ММ - математична модель;

ПТР - показники технічного рівня;

ЦФ - цільова функція;

ЕМН - електромагнітне навантаження;

ТП - твірна поверхня;

ВНР - втрати неробочого руху;

ВКЗ - втрати короткого замикання.

Размещено на Allbest.ru