Дисертацію присвячено удосконаленню форсованих двохкомірцевих електромагнітів систем безпеки атомних електричних станцій з метою підвищення надійності за рахунок зменшення перевищення температури нагрівання обмоток, збільшення тягової сили, зменшення часу спрацьовування і зменшення об'єму активних обмотувальних матеріалів. Розроблено методики розв'язання системи нелінійних рівнянь для розгалуженого магнітного кола і розрахунку статичних, теплових та динамічних характеристик двохкомірцевого форсованого електромагніту. Запропоновано критерій оцінки ефективності електромагнітів, які працюють при притягнутому якорі. Розроблено рекомендації та програми розрахунку з удосконалення конструкції.

Викладено основи роботи з системою комп'ютерної математики Maple. Розглянуто методи апроксимації функцій, числові методи розв'язання диференціальних рівнянь, оптимізаційні методи. Увагу приділено питанням числового диференціювання та інтегрування, розв'язання систем лінійних і нелінійних рівнянь.

Изложены основы работы с системой компьютерной математики Maple. Рассмотрены методы аппроксимации функций, численные методы решения дифференциальных уравнений, оптимизационные методы. Внимание уделено вопросам численного дифференцирования и интегрирования, решения систем линейных и нелинейных уравнений.

Наведено результати аналізу концепції Smart Grid в частині використання електричних апаратів. Сформульовано основні задачі розвитку електричних апаратів та шляхи їх розв'язання.

Розглянуто проблеми створення мультифізичних моделей, що використовуються при дослідженні та проектуванні вакуумних вимикачів середньої напруги. Вперше розроблено модель динаміки поляризованого бістабільного актуатора з постійними магнітами, яка базується на розрахунках нестаціонарного електромагнітного поля в нелінійному неоднорідному середовищі, що проводить електричний струм і містить постійні магніти з урахуванням руху частин актуатора у взаємодії з нелінійними рівняннями електричного кола та руху. Розраховано параметри форсованого підключення актуаторів, надано рекомендації щодо конструкції та параметрів актуаторів. Розроблено мультифізичні моделі дослідження впливу параметрів актуаторів на статичні та динамічні механічні напруження в сильфоні вакуумної камери. Одержано рекомендації з вибору оптимальної конструкції сильфона та його довговічності, розраховано його втомну витривалість. Розроблено модель впливу параметрів актуаторів на динамічні механічні напруження в контактній системі та механізмі вимикача, що базується на теорії пружності. Розраховано геометрію приводного вала, обрано його матеріал і підшипники. Вперше розроблено мультифізичні моделі, що дозволяють визначити вплив динамічних характеристик актуатора на здатність вимикача до вмикання аварійного надструму: визначено динаміку зіткнення та час вібрації контактів; розв'язано теплову задачу Стефана з урахуванням теплоти фазових переходів і визначено можливу силу зварювання контактів; надано рекомендації щодо зниження швидкості зіткнення контактів за рахунок застосування рідинного демпфера, засновані на рівняннях Нав'є - Стокса та динаміки руху актуатора; розроблено модель нагріву та деформації контактної поверхні і на її основі надано рекомендації щодо розрахунків необхідної сили контактного натискання та геометрії контактів за умов термічної стійкості. Досліджено та проаналізовано оригінальні моделі схем підключення котушок актуатора до різних джерел електричної енергії, надано рекомендації щодо їх практичної реалізації. Результати дослідження перевірено на макетах, дослідних зразках, які підтвердили одержані рекомендації та висновки і використовувались при розробці вакуумних вимикачів. Впровадження основних наукових і практичних результатів роботи відображено: в договірній роботі з TOB "АВМ Ампер" договір № 33 / 98-12 між НТУ "ХПІ" та ТОВ "АВМ Ампер", "Вплив параметрів бістабільного поляризованого актуатора вакуумного вимикача на його здатність до вмикання", м. Кременчук; у науково-дослідній і дослідно-конструкторській роботі, виконаній на замовлення ТОВ НВП "Укренергокомплекс-2", "Бістабільні актуатори в установках контролю і розподілу потоків рідини", м. Харків; у навчальному процесі. Додано акти впровадження.