Search

Purpose. To derive the relationships for calculating determination of equivalent quantities for electromagnetic field in massive ferrous bodies at strongly varying loads. Methodology. We have applied methodological fundamentals of skin-effect theory for massive ferrous bodies combined with methods of mathematical physics as well as physical and computer simulation. Findings. We have found the mathematical expressions for the equivalence ratios allowing calculate basic electromagnetic field quantities, such as magnetic flux and losses, in massive ferrous bodies under strongly varying loads. Their adequacy is confirmed by research on physical and computer models, as well as existing computational procedures of the additional losses in the massive units of energy-intensive electrical equipment for special purposes. Originality. For the first time, we have established mathematical dependencies between skin losses and magnetic flux in massive ferrous body and total and individual harmonic distortion of periodically varying magnetic and electric fields. Found dependences are the basis for the development of refined computational procedures for determining the parameters of the electromagnetic field in massive ferromagnetic elements of electrical equipment under strongly-varying loads. Practical value. The use of derived expressions for the equivalence ratios enable successfully solve the problems aimed to optimize constructive components when designing electrical equipment for supplying consumers with strongly-varying behavior of the load.

Мета роботи. Дослідження впливу різкозмінного електричного навантаження на нестаціонарні електромагнітні явища та електромеханічні процеси у синхронному електроприводі.Методи дослідження. Теоретичні та експериментальні методики дослідження і аналізу сукупності параметрів різкозмінних навантажень електротехнологічних комплексів і електромагнітних процесів в електрообладнанні; фізико-аналітичні методики для отримання залежності впливу електротехнологічних навантажень на технічний стан, аварійність електрообладнання, додаткові втрати та нестаціонарних електромагнітних явищ в системах і обладнанні.Отримані результати. Виконано розрахунки перевищення коливальних процесів валу синхронного електроприводу, які збуджуються різкозмінними навантаженнями, відносно нормованих державними стандартами. Виходячи з першорядних вимог електроприводу і забезпечення нормованих коливань валу двигуна і зростаючих вимог до надійності, ефективності та зниження енерговитрат на одиницю вироблюваної продукції було досліджено вплив нестаціонарних електромагнітних процесів на електромеханічні параметри електроприводу.Наукова новизна. Запропоновано математичну методику нестаціонарних електромагнітних процесів в синхронному електроприводі, яка дозволяє досліджувати вплив несинусоїдальності і несиметрії струмів і напруг на електромеханічні параметри. Наведено інженерну методику оцінки коливальної функції валу залежно від характеру нестаціонарних електромагнітних процесів в синхронному електродвигуні.Практична цінність. Запропоновано інженерну методику оцінки коливань валу синхронного електроприводу при нестаціонарних електромагнітних процесах, що призводять до збільшення показників нормативно-технічної документації., Purpose. Investigation of the influence of sharply variable electric load on non-stationary electromagnetic phenomena and electromechanical processes in a synchronous electric drive.Methodology. Theoretical and experimental methods of research and analysis of a set of parameters of sharply varying loads of electrotechnological complexes and electromagnetic processes in electrical equipment; physical and analytical methods for obtaining dependencies of the influence of electrotechnical loads on the technical condition, the breakdown of electrical equipment, additional losses and non-stationary electromagnetic phenomena in systems and equipment.Findings. The calculations of the excess of the oscillatory processes of the synchronous electric drive shaft are performed, which are excited by sharply varying loads, relative to the norms standardized by state standards. Proceeding from the primary requirements of the electric drive and providing normalized oscillations of the motor shaft and increasing requirements to reliability, efficiency and energy consumption per unit of output, the effect of non-stationary electromagnetic processes on the electromechanical parameters of the electric drive was investigated.Originality. A mathematical technique is proposed for non-stationary electromagnetic processes in a synchronous electric drive, which allows one to investigate the effect of non-sinusoidal and unbalanced currents and voltages on electromechanical parameters. An engineering technique for estimating the oscillatory function of a shaft is given, depending on the nature of non-stationary electromagnetic processes in a synchronous motor.Practical value. An engineering technique for estimating the oscillations of a synchronous electric drive shaft is proposed for non-stationary electromagnetic processes, which lead to an increase in the parameters of normative and technical documentation., Цель работы. Исследование влияния резкопеременной электрической нагрузки на нестационарные электромагнитные явления и электромеханические процессы в синхронном электроприводе.Методы исследования. Теоретические и экспериментальные методики исследований и анализа совокупности параметров резкопеременных нагрузок электротехнологических комплексов и электромагнитных процессов в электрооборудовании; физико-аналитические методики для получения зависимостей влияния электротехнологических нагрузок на техническое состояние, аварийность электрооборудования, добавочные потери и нестационарных электромагнитных явлений в системах и оборудовании.Полученные результаты. Выполнены расчеты превышения колебательных процессов вала синхронного электропривода, которые возбуждаются резкопеременными нагрузками, относительно нормированных государственными стандартами. Исходя из первостепенных требований электропривода и обеспечения нормируемых колебаний вала двигателя и возрастающих требований к надежности, эффективности и снижения энергозатрат на единицу вырабатываемой продукции было исследовано влияние нестационарных электромагнитных процессов на электромеханические параметры электропривода.Научна новизна. Предложена математическая методика нестационарных электромагнитных процессов в синхронном электроприводе, которая позволяет исследовать влияние несинусоидальности и несимметрии токов и напряжений на электромеханические параметры. Приведена инженерная методика оценки колебательной функции вала в зависимости от характера нестационарных электромагнитных процессов в синхронном электродвигателе.Практическая ценность. Предложена инженерная методика оценки колебаний вала синхронного электропривода при нестационарных электромагнитных процессах, приводящих к увеличению показателей нормативно-технической документации.

The conditions for the convergence of multi-parameter optimization of the functional process of preparation of magnesite refractory products were researched. It is shown that the signals of different physical nature is conveniently represented in the form of corresponding sets of parameters. Stable operation of multiparameter control is achieved by representing them as factors that allows more efficient implementation of this technique for the solution of engineering problems in the optimization of production lines with a set of parameters that characterize both the individual stages and the process as a whole. As other combinations lead to differ materially functional optimization and uncertainties. Along with the above, it is necessary to take into account the linear and non linear dependence between the analyzed parameters and their aggregate. The mathematical and computer models of optimal automated control multivariable process of preparation of magnesite refractory products. The simulation results are consistent with those obtained on a real production line in operation, which confirms the efficiency of the proposed method.