Пальчиков О. О. Оптимізація технічного рівня індукційних електромеханічних та статичних перетворювачів з обертовим магнітним полем

Об'єкт дослідження: оптимізаційне проектування індукційних перетворювачів енергії з обертовим магнітним полем. Мета досліджень: оптимізація показників технічного рівня та зіставлення варіантів електромагнітних систем асинхронних двигунів і трансформаторів з обертовим магнітним полем для отримання індукційного перетворювача з найкращими масовартісними, енергетичними та пусковими (для двигунів) характеристиками. Методи досліджень: теоретичною базою дисертації є методи: теорії індукційних перетворювачів з обертовим магнітним полем, виділення з цільових функцій показників електромагнітних систем відносних оптимізаційних геометричних складових, теорії оптимізації, теорії апроксимації. Підтвердження основних розрахунково-теоретичних результатів виконано за результатами випробувань та виробництва спеціальних асинхронних двигунів із зовнішнім ротором та аксіальним робочим проміжком. Теоретичні та практичні результати: встановлено, що вартість і втрати електромагнітної системи асинхронного двигуна із зовнішнім ротором знижуються на 7,0-12,9 % і 5,3-26,4 % відповідно щодо еквівалентного асинхронного двигуна з внутрішнім ротором. Визначено, що маса і вартість електромагнітної системи торцевого асинхронного двигуна знижуються на 1,7-19,9 % і 1,3-24,6 % відповідно щодо еквівалентного асинхронного двигуна з внутрішнім ротором. Встановлено, що аксіальний трансформаторний перетворювач з трапецеїдальними перетинами ярем доцільно використовувати для електротехнічних систем і комплексів з високими вимогами до якості електроенергії, а радіальний - для зварювальних трансформаторів з круто падаючою зовнішньою характеристикою. Доведено, що секціонування асинхронних двигунів забезпечує покращення їх техніко-економічних характеристик. Наукова новизна: вперше розроблено проектні моделі показників сталого режиму роботи та визначено оптимальні геометричні співвідношення електромагнітних систем асинхронного двигуна із зовнішнім ротором та торцевого асинхронного двигуна з урахуванням нерівномірності радіального розподілу магнітної індукції в елементах магнітного кола. Удосконалено проектні моделі показників сталого режиму роботи варіантів двополюсних трансформаторів з обертовим магнітним полем для перетворення кількості фаз і рівня напруги з радіальними і аксіальними електромагнітними системами. Ступінь впровадження: результати досліджень використано "УкрНДІВЕ" (м. Нова Каховка). Проектні моделі показників асинхронних двигунів і трансформаторів з обертовим магнітним полем впроваджено до навчального процесу підготовки спеціалістів та магістрів з електромеханіки НУК імені адмірала Макарова. Сфера використання: результати роботи можуть використовуватися при проектуванні спеціальних асинхронних двигунів та трансформаторних перетворювачів кількості фаз та рівня напруги.