Розроблено інтегральний метод розв'язання задач нелінійного параметричного синтезу соленоїдальних джерел магнітних полів (СДМП) з регламентованою конфігурацією магнітного поля у робочій зоні щодо довільної сукупності параметрів. Розв'язано задачі врахування простих лінійних обмежень щодо геометричних параметрів СДМП, що синтезують, для забезпечення вимог до їх габаритів, а також специфічних обмежень стосовно взаємного розташування дискретних джерел поля з кінцевим поперечним перерізом для виконання умови їх неперетину. Запропоновано узагальнену методику синтезу СДМП з об'ємною робочою зоною за максимального співвідношення довжини робочої зони до довжини джерела, яка значною мірою спрощує процес проектування та передбачає розв'язання основних проблем вибору початкової конфігурації СДМП, що виникають через недостатність або надмір дискретних джерел поля у СДМП, що проектують, а також некоректного вибору їх початкової інтенсивності. Проаналізовано чутливість СДМП з об'ємною робочою зоною до зміни її геометричних параметрів та сформульовано основні вимоги до точності виготовлення. Обгрунтовано можливість застосування розробленого методу нелінійного параметричного синтезу СДМП для проектування коерцитиметрів для випробувань зразків у розімкненому ланцюзі, малогабаритних функціональних давачів лінійних переміщень з підвищеною чутливістю, вихрострумових перетворювачів дефектоскопів, пристроїв намагнічування та розмагнічування, а також систем електромагнітотерапії, що мають поліпшені характеристики.

  Скачати повний текст

Розроблено метод урахування гістерезису за усталених режимів роботи електромагнітних пристроїв. Запропоновано поєднати математичну модель гістерезису та метод прискореного пошуку усталеного режиму. Розроблені математичні моделі електромагнітних пристроїв використовують основну криву намагнічування для пошуку початкових наближень, яка замінюється апроксимацією гістерезису в усталеному режимі. Це дозволило значно підвищити точність розрахунків. Запропоновано просту й ефективну амплітудно-залежну модель гістерезису, де коефіцієнтами є функції амплітудного значення потокозчеплення. Використання моделі чутливості до початкових умов дозволяє уникнути накопичення похибки числового інтегрування. Розроблено алгоритми та пакет прикладних програм для аналізу усталених режимів використовувати як автономно, так і у складі прикладних програм аналізу пристроїв і систем. Частину результатів комп'ютерного симулювання підтверджено експериментальними даними.

  Скачати повний текст

Удосконалено метод розрахунку вісесиметричних електромагнітів на основі сумісного розв'язання рівнянь зв'язку між його геометричними й електричними параметрами виявленням спільної структури цих електромагнітів, що дозволяє, на відміну від відомих підходів, дати єдиний спосіб опису та розрахунку для різних електромагнітів з осьовою симетрією. Вперше показано, що для витку-соленоїда його оптимізація з урахуванням, на відміну від відомих результатів, умови теплової рівноваги, зводиться до одновимірної оптимізаційної задачі, розв'язання якої дало нові співвідношення між геометричними й електричними параметрами вітку-соленоїда для різних критеріїв. Одержано й обгрунтовано новий аналітичний вираз для тягового зусилля броньового електромагніту в режимі теплової рівноваги, який, на відміну від відомих апроксимацій і розрахункових кривих, зв'язує в одному співвідношенні геометричні й електричні параметри електромагніту, теплові коефіцієнти та магнітну проникність матеріалу магнітопроводу. Одержала подальший розвиток теорія оптимізації електромагнітів зведенням оптимізаційної задачі для броньового електромагніту заданих габаритів до одновимірної задачі, що дозволило вперше дати розв'язання цієї задачі за критерієм максимуму тягового зусилля на якір.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему підвищення ефективності систем динамічного гасіння вібрації шляхом оптимального керування частотою настройки та демпфіруванням електромагнітних віброгасників. Розроблено динамічну модель системи керування частотою настройки керованих динамічних віброгасників (КДВГ) та визначено їх оптимальну структуру і параметри. Розроблено алгоритм цифрової обробки сигналів з датчиків вібрації, який здійснює керування частотою настройки КДВГ. Установлено закон керувальної напруги, який дає змогу здійснити одночасне керування частотою настройки та демпфірування КДВГ і, завдяки цьому, підвищити ефективність гасіння вібрацій. Розроблено регресійні моделі, що дозволяють визначити межі діапазону регулювання коефіцієнту відносного демпфірування КДВГ. Одержано оптимальну характеристику нелінійного коригувального пристрою у колі керування демпфіруванням КДВГ.

  Скачати повний текст

Розвинуто теорію автоматичної компенсації магнітного поля енергонасичених об'єктів. Аналітично виявлено та експериментально підтверджено принципи побудови параметричних систем автоматичної компенсації, що здійснюють ефективне зменшення рівня складових зовнішнього магнітного поля об'єкта в необмеженій області простору за мінімального негативного впливу на основні функціональні характеристики об'єкта. Запропоновано структури й алгоритми параметричних систем, що здійснюють ефективну компенсацію магнітного поля об'єкта. Визначено принципи побудови високоефективних електромагнітних компенсаторів і високоякісних напівпровідникових джерел живлення.

  Скачати повний текст

Визначено параметри приводних електромагнітів постійного струму з поперечним рухом якоря для контакторів змінного струму серії КМ26 з метою зниження енергоспоживання і витрат активних матеріалів (обмотувального проводу та постійного магніту - в електромагнітах з магнітним залипанням), що призводить до зменшення маси і габаритів електромагніта. Розроблено нові технічні рішення приводних електромагнітів постійного струму з поперечним рухом якоря, зокрема, з феромагнітними шунтами у робочих зазорах, з магнітним залипанням, системи управління змінним струмом електромагнітами з магнітним залипанням. Наведено рекомендації щодо вибору раціональних параметрів магнітних систем та обмоткових даних електромагнітів з поперечним рухом якоря.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичне представлення розподілу векторного магнітного потенціалу та магнітних потоків розсіювання в обмотувальному вікні магнітних систем з осьовою симетрією, яке дозволяє врахувати несиметрію магнітних полюсів відносно робочого проміжку. Розвинуто енергетичний метод визначення тягового зусилля у броньових електромагнітах шляхом уточнення потокозчеплення магнітного потоку з бокової поверхні якоря електромагніта з обмоткою намагнічування як функції геометричних розмірів електромагнітної системи та параметрів обмотки намагнічування, який передбачає врахування неоднорідності потоків розсіювання. Розвинуто теорію магнітного розрахунку броньових електромагнітів за еквівалентною схемою заміщення шляхом використання одноконтурної схеми заміщення з застосуванням аналітичного опису розподілу магнітних потоків розсіювання, яка дозволяє більш точно враховувати цей розподіл у порівнянні з існуючими методами. Теоретично показано й експериментально доведено, що запропонована методика розрахунку тягового зусилля броньового електромагніта дає змогу визначати тягове зусилля з урахуванням потоків розсіювання та магнітного стану сталі магнітопроводу у широкому діапазоні зміни робочих проміжків.

  Скачати повний текст