Автоматизация процессов параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик электрических машин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, доктор технических наук Рябуха, Владимир Иванович
- Специальность ВАК РФ05.13.06
- Количество страниц 265
Оглавление диссертации доктор технических наук Рябуха, Владимир Иванович
Введение.
Глава 1. Функциональные свойства математической модели.
1.1 Необходимые свойства модели.
1.2. Качественное обоснование оптимизируемой модели электрической машины.
Глава 2. Математическая модель геометрических размеров активной зоны объектов.
2.1. Геометрические размеры пазово-зубцовых слоев.
2.2. Первоначальные значения независимых переменных.
Глава 3. Обобщенное математическое моделирование режимов работы объектов
Ф 3.1. Общие положения.
3.2. Электрические потери и активное сопротивление обмотки якоря.
3.3. Коэффициент мощности.
3.4. ЭДС обмотки якоря.
3.5. Магнитный поток и индукция в воздушном зазоре.
3.6. Расчёт магнитной цепи.
3.6.1. Общие положения.
3.6.2. Зубцы.'.
3.6.3. Ярмо (или спинка).
3.7. Потери в стали.
3.8. Механические потери.
3.9. Дополнительные потери.
0 3.10. Учёт в балансе мощностей потерь в стали и дополнительных потерь.
3.11. Оценка нагрева изоляции обмоток.
3.12. Установление режимов работы.
3.12.1. Общие положения.
3.12.2. Номинальный режим.
3.12.3. Критический режим.
3.12.4. Граничные режимы.
Глава 4. Автоматизированный синтез геометрии активной зоны объектов по заданной функции цели.
4.1. Общие положения.
Ф 4.2. Принципы осуществления поэтапной оптимизации.
4.3. Определение исходной точки.
4.4. Предварительная оптимизация.
4.4.1. Влияние параметров пазовых слоев на магнитодвижущую силу.
4.4.2. Критерии определения исходной рабочей точки.
4.4.3. Определение минимума магнитодвижущей силы.
4.4.4. Упрощение алгоритма предварительной оптимизации.
4.4.5. Результаты предварительной оптимизации.
4.5. Точная оптимизация.
4.5.1. Структура метода.
4.5.2. Геометрическая интерпретация метода.
4.5.3. Симплекс-метод и его геометрическая интерпретация.
4.5.4. Линеаризация нелинейной системы уравнений проектной задачи.
4.5.5. Построение неравенств.
4.5.6. Условия существования оптимального режима.
4.5.7. Ообенности оптимизации при наличии резервных функций.
4.5.8. Построение алгоритма точной оптимизации.
0 4.5.9. Результаты точной оптимизации.
Выводы.
Глава 5. Практическая реализация методов параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик электрических машин.
5.1. Области приложений.
5.2. Программный комплекс.
5.3. Применение программного комплекса в учебном процессе.
5.4. Применение разработанных методов при выполнении научно-исследовательских работ в интересах промышленности.
5.5. Применение программного комплекса для прогнозирования характеристик стендовых испытаний объектов.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК
Методы, модели и алгоритмы автоматизированного проектирования оптимальных электромагнитных аппаратов2010 год, доктор технических наук Лобов, Борис Николаевич
Высокоиспользованные коллекторные электрические машины малой мощности2002 год, доктор технических наук Качин, Сергей Ильич
Развитие теории и методов электромагнитных расчетов управляемых асинхронных машин2000 год, доктор технических наук Темлякова, Зоя Савельевна
Моделирование и оптимизация электромагнитных приводов электрических аппаратов2001 год, доктор технических наук Свинцов, Геннадий Петрович
Анализ и синтез нетрадиционно совмещенных бесщеточных возбудительных устройств с несимметричными полями возбуждения: Развитие теории, расчет и проектирование1999 год, доктор технических наук Денисенко, Виктор Иванович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация процессов параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик электрических машин»
Оперативная интеллектуальная поддержка управления технологическими процессами автоматизированного производства находится в ряду факторов, способствующих повышению конкурентной способности изготавливаемых объектов. Интегрирование в автоматизированную систему управления технологическими процессами расчетных модулей автоматизированной системы научных исследований является одним из путей осуществления такой поддержки. Решающую роль в формировании требуемых рабочих свойств играют параметры активной зоны объекта, на значения которых в процессе изготовления заметно влияют фактические физические свойства материалов и параметры технологических процессов. Учет влияющих факторов позволяет повысить достоверность прогнозирования функциональных характеристик изготавливаемых объектов и оперативно использовать возможности АСУТП по соответствующей корректировке параметров технологических процессов. Задача носит комплексный характер, укрупненная блок-схема решения которой показана на рис.1. Исследования в работе подчинены автоматизации процессов параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик изготавливаемых объектов на примере электрических машин. В этой области промышленности в последние годы конкурентная способность фирмы на рынке (европейском, американском и др.) определяется способностью достоверно прогнозировать и оперативно формировать характеристики изготавливаемых объектов в соответствии с конкретным рыночным спросом. Поэтому поиск путей повышения эффективности и надежности как существующих, так и вновь создаваемых поколений электрических машин является актуальным и представляет собой сложную научно-техническую проблему, требующую комплексного рассмотрения целого ряда расчетно-теоретических, исследовательских, проектно-конструкторских и технологических задач [91].
Адаптация к конкретным условиям технологи» изготовления
Конструкционные н технологические параметры
Конструкционное м технолога ческое-просктирование в режиме .диалога .
Требования рынка
Формирование математической модели
Поиск оптимальных решений в режиме диалога
Расчет функциональных характеристик
Адаптация к физическим свойствам материалов
Фактологические свойства материалов
НЕТ
Материалы н полуфабрикаты
Управляемые технологические Процессы Шгоюкление к +
Устройства локальных управляющих сигналов Испытания
Формирование ценового предложения
Рис.1.Укрупненная блок — схема интегрированной АСУТП с управляющей ЭВМ
В основе прогнозирования лежит параметрический синтез и оценка функциональных характеристик электрических машин на базе математического моделирования геометрических размеров активной зоны и электромагнитных процессов.
Значительный вклад в эту область внесли работы профессоров Т.Г. Сорокера и его учеников по асинхронным электродвигателям,
A.И. Бертинова и его учеников по специальным электрическим машинам,
B.В. Домбровского, Г.М. Хуторецкого и их учеников по крупным электрическим машинам, В.И. Загрядского, ТА. Сычевой, М.И. Фиготиной, В.А. Яковенко по взрывозащищенным асинхронным двигателям, Е.М. Лопухиной и ГА. Семенчукова по асинхронным микродвигателям, В.В. Хрущёва и Г.В.Тазова б по информационным машинам, И.Н. Рабиновича, И.Г. Шубова, Я.С. Турина по машинам постоянного тока, а также Дж.А. Авестисяна, С.Г. Артанова, Ф.К. Балашова, П.Г. Билинкиса, Н.В.Виноградова, А.П. Воскресенского, В.И. Геминтерна, О.Д. Гольдберга, Ф.А.Горяинова, В.М. Зайчика, И.В. Иванова — Смоленского, Б.М. Кагана, И.П. Копылова, Т.О. Мамиконяна, Ю.В. Мордвинова, М.А. Непомнящего, И.М. Постникова, П.С. Сергеева, А.П. Сивкова, Б.В.Сидельникова, В. С. Соколова, А.А.Терзяна, Т.М. Тер-Микаэляна, В.Х. Хана, В. А. Якубзона, Рихтера Р., Шуйского В.П. и других российских и зарубежных специалистов.
Для опубликованных в печати методов параметрического синтеза и положенных в их основу теоретических разработок характерны неоправданные ограничения и допущения. Расчеты заметно отличаются от результатов испытаний опытных образцов, изготовление которых при этих обстоятельствах совершенно необходимо.
Нахождение параметров проекта без оптимизационных расчетов характерно для инженерных методик расчета конкретных типов электрических машин [52-54]. Используемые в этом случае численные коэффициенты в расчетных соотношениях отражают одновременно результаты ранее выполненных частичных оптимизаций параметров, опыт предыдущего проектирования и условия эксплуатации проектируемой машины. Таким образом, в основе проектирования лежат рекомендации по значениям рассчитываемых параметров, которые представлены в виде довольно узких численных диапазонов или соответствующих кривых и таблиц. Проектирование осуществляется методом последовательных приближений. Критерием конца итерационного процесса является удовлетворение требованиям технического задания. Степень отклонения полученного проекта от оптимального явным образом не устанавливается. Обсуждаемый путь проектирования можно осуществлять с применением малых ЭВМ, и даже простых микрокалькуляторов. Необходимый объем расчетов определяется степенью соответствия используемых рекомендаций требованиям технического задания на проектирование, а также количеством параметров, которые подлежат варьированию. Объем вычислительной работы быстро возрастает с увеличением количества варьируемых параметров и расширением рекомендуемых диапазонов численных значений рассчитываемых величин.
Для уменьшения необходимого объема вычислений идут на компромисс, когда на ряд важных эксплуатационных параметров накладывают односторонние ограничения. В результате полученная совокупность энергетических, перегрузочных и пусковых свойств, удовлетворяя наложенным ограничениям, может оказаться худшей среди возможных, которые остаются не установленными.
Установление параметров проекта путем аналитической частичной оптимизации позволяет установить степень отклонения принятых параметров проекта от оптимального варианта. Наиболее желательной является аналитическая оптимизация, в результате которой для оптимальных параметров получаются расчетные соотношения. Применительно к вращающимся электрическим машинам из-за большого количества варьируемых переменных и нелинейности системы уравнений проектной задачи полная оптимизация аналитическим путем в общем случае невыполнима. Нелинейная система уравнений проектной задачи может быть аналитически решена только для ограниченной совокупности параметров определенного состава [23, 45]. Очевидно, что возможная частичная оптимизация параметров позволяет находить оптимальный проект только в частных случаях. Частичная оптимизация параметров может быть плодотворной в случае ее применения для установления начального приближения с последующей полной оптимизацией проекта численными методами.
Поиск параметров проекта численными методами с применением теории оптимизации для решения нелинейной системы уравнений проектной задачи снимает ограничения на количество и состав искомых параметров. Этот путь установления совокупности оптимальных параметров широко используется благодаря применению ЭВМ. При этом поиск экстремума осуществляется с помощью методов традиционного математического аппарата теории оптимизации. Ответственность за применение этих методов для решения проектных задач, содержащих математические ситуации типа нелинейности, невыпуклости, отсутствия унимодальности и непрерывности, берет на себя проектировщик, иногда даже не осознавая этого. Необходимость же принятия специальных мер для обработки указанных математических ситуаций с целью корректного применения методов теории оптимизации усложняет процедуру проектирования и снижает ее эффективность. Имеющееся на этом пути разнообразие применяемых процедур обусловлено поиском компромиссного решения поставленной противоречивой задачи.
Стремление использовать при проектировании электрической машины нелинейное программирование естественно, поскольку функции-ограничения имеют нелинейный характер. Однако отсутствие эффективных математических средств надежного нахождения глобальных оптимумов, т.е. наилучших решений во всей области допустимых значений варьируемых параметров, вынуждает искать другие пути.
Очень заманчивым является использование самых эффективных методов линейного программирования. Но их применение требует наложения на решение проектной задачи условий, неизбежно придающих ей частный характер [34, 35, 37].
Этого можно избежать и иметь эффективную процедуру, если сочетать применение методов нелинейного программирования таким образом, чтобы в начале осуществлять предварительную оптимизацию методами нелинейного программирования, а затем - окончательную оптимизацию на основе линейного программирования. В этом случае процедура проектирования имеет явно выраженный поэтапный характер. Л
Алгоритм поэтапной оптимизации параметров проекта содержит три этапа.
На первом осуществляется синтез параметров, численные значения которых должны удовлетворять лишь единственному требованию - лежать в технически реализуемой области. Это условие позволяет до минимума сократить необходимое количество итерационных шагов, а зачастую вообще избежать итерационного процесса. При этом количество и состав параметров, подлежащих предварительному расчету, определяется математической моделью, используемой для оптимизации на последующих этапах. Для синтеза этих параметров могут быть с успехом использованы процедуры нахождения параметров без выполнения оптимизационных расчетов.
На втором этапе устанавливаются значения параметров проекта, которые должны уже лежать в окрестности глобального оптимума. Контроль за выполнением этого требования может быть осуществлен неявным образом по удовлетворению рассчитываемых значений заранее установленному специальному условию. Применительно к электрическим машинам в качестве такого условия может быть принят минимум магнитодвижущей силы (МДС), требуемой для проведения магнитного потока по стали магнитопроводов при одновременном обеспечении требуемых значений КПД и удельной тепловой нагрузки. Количество и состав варьируемых параметров на этом этапе также определяется используемой математической моделью объекта проектирования. Для нахождения значений этих параметров могут применяться различные методы безусловной минимизации функции многих переменных, и в частности метод прямого поиска. Предварительно оптимизированные таким образом значения параметров являются исходными для дальнейшей окончательной оптимизации проекта.
На третьем этапе на основе линеаризованной модели объекта проектирования отыскиваются значения параметров, удовлетворяющие заданному критерию оптимальности проекта (максимуму энергетических показателей, минимуму массогабаритных показателей, минимуму приведенных затрат и т.д.). Применение на этом этапе методов линейного программирования, например симплекс-метода, позволяет быстро и надежно отыскивать требуемый оптимум.
Таким образом, к началу работ, результаты которых излагаются в настоящей диссертации, существовала потребность и открывалась возможность сделать новый крупный шаг в развитии такого перспективного научного направления, как автоматизированные методы параметрического синтеза и оценки функциональных свойств электромеханических объектов.
Совокупность проектно-расчетных и технологических проблем тех или иных электрических машин, с одной стороны, и с другой — видимая возможность универсального решения для многих из них на основе автоматизированных методов параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик объектов рассматриваются автором как объективные признаки актуальности данной работы.
Общей задачей настоящей работы было создание максимально развитого в пределах общего принципа программного комплекса параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик вращающихся электрических машин.
Подробное изложение вопросов, касающихся разработки процедуры поэтапной оптимизации параметров электрических машин, дается в последующих главах. Рассмотрение ведется так, как будто разрабатывается одна машина по заданным исходным данным, а ее производство предполагается массовым. Последнее может экономически оправдывать доведение всех данных проектируемой машины до оптимума, связанное с обеспечением необходимого станочного оборудования, набора штампов и других дорогостоящих инструментов, приспособлений и оснастки.
Однако, известные методы математического моделирования электрических машин ориентированы на отдельные типы с присущими им геометрической конфигурацией, применяемыми материалами, технологией изготовления и уровнем проявления отдельных явлений в моделируемом режиме работы. С общих позиций имеют место специальные случаи, обусловленные ограничениями в смысле допущений, существенно сужающие области новых технических решений в конструкции, применении активных материалов и технологии изготовления. По мере выхода за пределы установленных ограничений растет различие между расчетом и опытом, что подтверждают стендовые испытания объектов. Снятие неоправданно устанавливаемых ограничений при одновременном уточнении математической модели является актуальной задачей, решаемой в данной работе. В диссертации представлен универсальный метод параметрического синтеза активной зоны электрических машин, в его основу положен принцип расчета, общий для всех типов электрических машин и не ограниченный физическими особенностями обособленных типов. Автоматизация исследовательских процедур обеспечена на основе современных компьютерных технологий. Разработаны алгоритмы для этих технологий, в основе которых результаты детальных исследований характеристик электрических машин, формируемых различными сочетаниями конструктивных компонентов.
В работе рассматривается ряд других технических идей. Часть из них представляются очевидными и нуждались в детальной проработке (аналитическом описании и способах учёта), они доведены до практической реализации. Другие идеи остаются на уровне гипотез. Однако, для изготавливаемых электрических машин, в том числе и на основе компьютерной реализации разработанного метода, получены достаточные для дальнейшей проработки признаки достоверности. Работы проводились в рамках государственных программ и координационных планов академии наук, по ведомственным тематическим заказам, по договорам с отечественными и зарубежными фирмами.' Исследования подчинены решению ряда проблем параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик по фактическим значениям параметров активной зоны машин безотносительно к их типу и конструктивным решениям. Автоматизация указанных процессов сформировалась как приоритетное направление в решении проблем создания и изготовления машин, конкурентно способных на мировом рынке. Приоритет обусловлен высоким уровнем развития вычислительной техники и теории электромеханического преобразования энергии, большими возможностями современной технологии изготовления, что в совокупности создаёт основу для создания объектов с повышенными потребительскими свойствами на основе традиционных и новых конструктивных решений
Основной целью диссертационной работы является формирование научно методологических основ автоматизированного параметрического синтеза функциональных характеристик активной зоны объектов на базе единого системного подхода к математическому моделированию геометрических размеров и электромагнитных процессов.
Для достижения поставленной цели представлялось необходимым решить следующие логически взаимосвязанные задачи, которые и определяют структуру работы: Ч
1. Сформировать принцип построения универсальной математической модели активной зоны электрических машин, обеспечивающий автоматизацию численных экспериментов и требуемый уровень достоверности априорной оценки их функциональных характеристик.
2. Проанализировать основные положения электромеханической теории в приложении . к задачам обеспечения повышения уровня адекватности математических моделей эксплуатационных режимов работы электрических машин. .
3. Разработать обобщенную ' математическую модель зависимости функциональных характеристик электрических машин от геометрических параметров их активной зоны.
4. Разработать обобщенный метод поэтапного параметрического синтеза функциональных характеристик машин по заданным требованиям.
5. Определить способы формирования уравнений электромагнитного состояния машин по обобщенному параметру в виде линейной токовой нагрузки якоря.
6. Создать алгоритмы автоматизации процедур параметрического синтеза параметров активной зоны и управления качеством продукции по фактическим параметрам активной зоны в процессе изготовления.
7. Разработать пакет программ, открытый для широкого ассортимента электротехнических материалов, конструкторских решений, технологических процессов изготовления.
При решении указанных задач использовались аналитические и численные методы современной теории электромеханического преобразования энергии, аналитических преобразований, математического аппарата аппроксимаций, интерполяций, дифференциального и интегрального исчислений, методов решения экстремальных задач, численного моделирования, нелинейного и линейного программирования.
Аналитические исследования и численные решения осуществлялись в соответствии с общепризнанными физическими теориями и законами. Правильность предложенных методов формирования обобщённых транспорантов рекурентных зависимостей проверялась сравнением технических характеристик промышленных объектов с результатами их расчёта с помощью разработанного программного комплекса в режиме поверочных расчётов. Для подтверждения результатов расчета использовались результаты стендовых испытаний объектов, спроектированных на базе предложенных методов.
Научная новизна полученных результатов состоит в системном аналитическом описании совокупности автоматизированных процедур параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик вращающихся электрических машин. С этих позиций научный интерес представляют:
1 .Методология формирования уравнений электромагнитного состояния объектов с принятием линейной токовой нагрузки якоря в качестве обобщенного параметра нагрузки.
2. Развитие прикладных аспектов электромеханической теории применительно к задачам моделирования эксплуатационных режимов работы объектов, всегда обеспечивающее баланс мощностей.
3.Обобщенная математическая модель и алгоритм расчета электромагнитных параметров и процессов с линейной токовой нагрузкой якоря в качестве независимой переменной.
4. Способ расчета в относительных единицах с плавающим базисом для управляющей независимой переменной.
5. Математическая модель и алгоритм расчета геометрических размеров активной зоны объектов, обеспечивающие формирование произвольной конфигурации пазов совокупностью простейших геометрических форм в виде прямоугольника, трапеции и полуокружности, как на стадии поверочных, так и на стадии поисковых расчетов.
6. Способ экспресс-анализа последствия отклонений функционально значимых технологических или физических параметров.
7. Методика синтеза параметров активной зоны и характеристик объектов до установления геометрических размеров и чисел проводников обмоток, исключающая необходимость обработки зависимостей дискретного характера в процессе поиска.
8. Способ управления количеством и очередностью варьирования независимых переменных на стадии параметрического синтеза функциональных свойств объектов.
Практически значимыми являются:
1. Разработанные научно-методологические основы автоматизации процессов параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик электрических машин различного назначения, компьютерная реализация которых позволяет эффективно и с наименьшими затратами времени оценивать признаки конкурентной способности и активно управлять технологическими процессами с ориентацией на конечный результат.
2. Программный комплекс, решающий задачу автоматизации управления технологическими процессами в части корректировки функционально значимых параметров для обеспечения требуемых характеристик изготавливаемых объектов.
3. Использование программного комплекса в автономном режиме при промышленном и учебном проектировании.
Диссертация состоит из пяти глав, заключения, списка литературы и приложения.
В первой главе анализируются функциональные свойства адекватной математической модели. Качественный анализ взаимосвязей параметров и функциональных свойств объектов является основополагающим для выбора независимых переменных математической модели, а именно параметров пазовых слоев.
Во второй главе рассмотрена методология моделирования геометрических размеров активной зоны вращающихся электрических машин. Формирование конфигурации как одинарных, так и других пазов путем составления паза из участков простейших геометрических форм - прямоугольника, трапеции и полукруга в их произвольном сочетании, лежит в основе обобщенной математической модели геометрических размеров активной зоны объектов.
В третьей главе рассмотрен аналитический механизм расчета электромагнитного и теплового состояния объектов, соответствующий технологии вычислительного эксперимента. В качестве управляющего воздействия (проектного параметра или независимой переменной) принимается линейная токовая нагрузка якоря А, которая для машин переменного и постоянного тока играет роль обобщенного параметра нагрузки. Результатом выполненных теоретических исследований является метод прямого расчета режимов работы объектов, не содержащий традиционный промежуточный расчет режима холостого хода.
В четвертой главе представлены теоретические исследования по применению обобщенной модели объектов для параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик вращающихся электрических машин. Эффективность применения разработанной поэтапной процедуры поиска оптимальных функциональных свойств объектов показывает хорошая корреляция теоретических расчетов и результатов стендовых испытаний объектов.
В пятой главе приведены материалы по практическому использованию автоматизированных процедур параметрического синтеза активной зоны электрических машин.
Похожие диссертационные работы по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК
Методы проектирования и создание синхронных электрических машин с постоянными магнитами в составе генерирующих и приводных комплексов2020 год, доктор наук Сафин Альфред Робертович
Автоматизированное проектирование электромеханических преобразователей с возбуждением от редкоземельных постоянных магнитов2004 год, кандидат технических наук Куприянов, Андрей Дмитриевич
Математическое моделирование пространственных температурных полей в проектных и диагностических расчётах турбогенераторов2010 год, кандидат технических наук Филин, Алексей Григорьевич
Математические модели для расчета электромагнитных параметров совмещенного многофункционального бесщелочного возбудителя с учетом несимметрии и двухсторонней системы зубчатости магнитной системы1999 год, кандидат технических наук Митрофанов, Олег Павлович
Алгоритмы и программы для автоматизированных расчетов электромагнитных и тепловых состояний тяговых двигателей электровозов1984 год, кандидат технических наук Потапкин, Виктор Алексеевич
Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Рябуха, Владимир Иванович
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации на новой методологической основе решен комплекс задач автоматизации процессов параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик электрических машин в интересах оперативного управления технологическими процессами с целью обеспечения конкурентной способности изготавливаемых объектов. Основные результаты работы заключаются в следующем:
1. Предложен, теоретически обоснован, экспериментально проверен обобщенный метод математического моделирования электрических машин.
2. Разработана, исследована и обоснована математическая модель, состоящая из подмодели геометрических размеров активной зоны произвольной конфигурации и подмодели электромагнитного и теплового состояния объектов с линейной токовой нагрузкой якоря в качестве независимой переменной.
3.Разработана и реализована методология поэтапного параметрического синтеза функциональных характеристик объектов, обеспечивающая оперативный учет фактических физических свойств материалов и параметров технологических процессов.
4.Программный • комплекс, решающий задачу автоматизации управления технологическими процессами в части корректировки функционально значимых параметров для обеспечения требуемых характеристик изготавливаемых объектов.
5.Использование программного комплекса в автономном режиме в процессе промышленного и учебного проектирования при проведении комплексных исследований научных й технических проблем с применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента. Такие исследования охватывают следующие проблемы:
- адекватность применяемых методик расчёта электромагнитного и теплового состояния объектов энергетическому балансу мощностей во всей области возможных режимов работы;
- технико-экономическая целесообразность применяемых активных материалов (электротехнических сталей, изоляций, проводниковых материалов), конструктивных исполнений, конструкционно-технологических ограничений; достоверность установления глобального экстремума при наличии локальных в процессе синтеза оптимальных геометрических размеров активной зоны объекта, а также при моделировании режимов его работы. В целом выполненная диссертация является законченной научной работой, в которой решена крупная научно-техническая проблема системных исследований автоматизации процессов параметрического синтеза и оценки функциональных характеристик электрических машин, имеющая важное практическое применение для автоматизации управления технологическими процессами с целью обеспечения конкурентной способности изготавливаемых объектов.
Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Рябуха, Владимир Иванович, 2004 год
1. Сорокер Т.Г., Каган Б.М. О применении электронных вычислительных машин для расчетов серий электрических машин. -Вестник электропромышленности, 1958, № 9. С. 17-25.
2. Автоматизация расчетов двигателей на электронных цифровых вычислительных машинах / Каган Б.М., Сорокер Т.Г., Мордвинов Ю.В., Пламодьяло Е.В., В кн.: Электропривод и автоматизация промышленных установок. М., 1960. - С.66-81.
3. Расчет серии асинхронных двигателей на автоматической цифровой вычислительной машине / Артамонова JT.M., Мордвинов Ю.В., Пламодьяло Е.В., Сорокер Т.Г. М., 1962. - 77 с.
4. Сорокер Т.Г. Применение автоматических цифровых вычислительных машин при проектировании серий асинхронных двигателей . -Труды ВНИИ электромеханики. Вып. 3. 1966. С.5-18.
5. Сорокер Т.Г. , Воскресенский А.П., Мордвинов Ю.В. Об оптимальных размерах асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт. Электротехника, 1967, №7. - С. 7-11.
6. Сорокер Т.Г., Воскресенский А.П. Расчет оптимальных асинхронных двигателей на АЦВМ. В кн.: Применение электронно-вычислительной техники для инженерных расчетов в электротехнической промышленности. М., 1968. С.3-11.
7. Сорокер Т.Г. , Воскресенский А.П.Б., Мордвинов Ю.В. Применение ЦВМ для расчета и 'исследований асинхронных двигателей. В кн.: Третья научно-техническая конференция. М., 1971. С. 131-144.
8. Оптимальное проектирование серий асинхронных двигателей на ЦВМ / Сорокер Т.Г. , Воскресенский А.П. , Даниленко С.Е., Мордвинов Ю.В. Труды ВНИИ электромеханики. 1976, т.47. С.5-12.
9. Аветисян Дж.А., Бертинов А. И. Многоэтапные процессы выбора оптимальных размеров электрических машин Электричество, 1966, №6. -С.38-43.
10. Аветисян Дж.А., Бертинов А. И. Динамическое программирование расчета оптимальных электрических машин. Электричество, 1966, №6. -С.43-47.
11. Аветисян Дж.А., Бертинов А. И., Соколов В.С. Моделирование и оптимизация проектных расчетов электрических машин с помощью аналоговых машин. Электричество, 1969, №6. -С. 1-5.
12. Бертинов А. И., Синева Н.В., Никитин Ю.М. Проектирование электрических машин с применением ЭВМ. М., 1977. -66с.
13. Богуславский И.З., Домбровский В.В., Сивков А.П. Применение ЭЦВМ для расчетов электрических машин. В кн.: Тезисы докл. межвуз. науч.-техн. конф Новочеркасск, 1963.-С.5-7.
14. Домбровский В.В., Сивков А.П. Проектирование гидрогенераторов с помощью ЭВМ. В кн.: Электросила. Вып.25. Л., 1965. -С.52-55.
15. Использование вычислительной техники при проектировании электрических машин / Домбровский В.В., Дубинник В.Г., Тихаревич М.С., Мозю В.А., Рубисов Г.В., Сивков А.П. , Фридман В.М. в кн.: Электросила. Вып.25. Л., 1965.-С.39-43.
16. Домбровский В.В., Панский Г.Б. Распределение потерь в гидрогенераторах. Некоторые вопросы оптимального проектирования гидрогенераторов. В кн.: Исследование электромагнитных полей, параметров и потерь в мощных электрических машинах. Л., 1966. -С.26 -31.
17. Домбровский В.В., Хуторецкий Г.М. Основы проектирования электрических машин переменного тока. Л., 1974. -504 с.
18. Ванеев Б.Н., Горягин В.Ф. Проблема критерия оптимальности электрических машин. Труды ВНИ проектно-конструктор. итехнологич. ин-та взрывозащищенного и рудничногоэлектрооборудования, 1979, №16. С. 13 19.
19. Оптимальное проектирование асинхронных взрывозащищенных двигателей / Горягин В.Ф., Загрядский В.И., Сычева Т.А., Фиготина М.И., Яковенко В.А. Кишинев, 1980. 200 с.
20. Лопухина Е.М., Семенчуков Г.А. Проектирование асинхронных микродвигателей с применением ЭВМ. М., 1980. -359 с.
21. Аветисян Дж.А., Страхова Г.И., Хан В.Х. Решение задач оптимального проектирования электрических машин с помощью разбиения на подзадачи. Электричество, 1975, №4. -С. 53 - 56.
22. Аветисян Дж.А., Соколов B.C., Хан В.Х. Оптимальное проектирование электрических машин на ЭВМ. М., 1976. 208 с.
23. Артанов С.Г. Определение оптимальных размеров электрических машин. Электричество, 1966, №3.-С. 63-68.
24. Балашов Ф.К., Якубзон В.А. Методы оптимизации с помощью ЦВМ асинхронных короткозамкнутых двигателей повышенной частоты. В кн.: Применение математических методов и вычислительных машин в энергетике. Вып.З. Кишинев, 1968. -С. 107-112.
25. Билинкис П.Г., Непомнящий М.А. Организация вычислений некоторых параметров электрических машин на ЭВМ. В кн.: Электроэнергетика и автоматика. Вып.22. Кишинев, 1975. -С. 34-37.
26. Билинкис П.Г. Программа поверочного расчета асинхронных короткозамкнутых двигателей. В кн.: Оптимизация и расчеты электрических машин: Кишинев. 1977. -С.37-38.
27. Билинкис П.Г. Об одной модификации метода поиска оптимума функции по деформируемому многограннику для решения задачи о нахождении машины-аналога. В кн.: Автоматизация проектирования и исследование электрических машин. Кишинев, 1981. -С. 6-7.
28. Воскресенский А.П., Мордвинов Ю.В., Сорокер Т.Г. Об оптимальном проектировании серий асинхронных двигателей 4А. -Электротехника, 1976, № 10. -С. 10-13.
29. Воскресенский А.П., Мазия Л.В., Сорокер Т.Г. Основные принципы системы автоматизированного проектирования асинхронных двигателей. Электротехника, 1978, №9. -С. 14-17.
30. Геминтерн В.И., Каган Б.М. Методы оптимального проектирования электротехнических изделий. М., 1975. -55 с.
31. Геминтерн В.И., Каган Б.М. Методы оптимального проектирования. М, 1980.-160 с.
32. Зайчик В.М. Применение метода математического программирования при проектировании электрических машин. Электричество, 1968, № 6. -С.39 42.
33. Зайчик В.М. Использование выпуклого программирования для вузов. Электромеханика, 1970, № 6. -С.41-45.
34. Зайчик В.М. Применение линейного программирования к проектированию асинхронных электродвигателей. Изв. вузов. Электромеханика, 1976, № 10.-С. 1068-1076.
35. Зайчик В.М. Использование линейного программирования для оптимизации расчета синхронных машин малой и средней мощности. -Электричество, 1977, № 12, с.78-80.
36. Зайчик В.М. Инженерный способ построения зон допустимых значений параметров при проектировании асинхронных электродвигателей Изв. вузов. Электромеханика. 1978. № 4. с. 381385.
37. Зайчик В.М. Оптимизация машин постоянного тока с помощью метода линейного программирования. Электричество, 1979. № 4. -С. 49-53.
38. Зайчик В.М. Оптимизация синхронных машин с помощью параметрического программирования. Изв. вузов. Электромеханика, 1982, № 7.-С. 767-774.
39. Каган Б.М. , Тер-Микаэлян Т.М. Решение инженерных задач на цифровых вычислительных машинах. М., 1964. -592 с.
40. Копылов И.П., Ильинский Н.Ф., Кузнецов H.J1. О применении методов планирования эксперимента к задачам анализа и синтеза электрических машин. Электричество, 1970, № 2. -С. 29-35.
41. Копылов И.П. Создание автоматизированной системы проектирования электрических машин. Электротехника, 1975, № 11. — С. 2-5.
42. Копылов И.П., Ковалев Ю.З. Расчет переходных процессов электрических машин при автоматизированном проектировании.- Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1980, № 3. -С. 133-139.
43. Непомнящий М.А., Билинкис П.Г. Некоторые вопросы проектирования с помощью ЦВМ асинхронных короткозамкнутых двигателей. В кн.: Применение математических методов и вычислительных машин в энергетике. Вып. 3. Кишинев, 1968. -С. 103107.
44. Непомнящий М.А., Билинкис П.Г. Методика расчета машины -аналога. В кн.: Автоматизация проектирования и исследование электрических машин. Кишинев, 1981. -С. 3-6.
45. Постников И.М. Выбор оптимальных геометрических размеров в электрических машинах. М., 1959. -115 с.
46. Терзян A.A., Мамиконян А.О. О методах поиска оптимальных размеров электрических машин с помощью ЭВМ. Электротехника, 1969, №8.-С. 5-8.
47. Терзян A.A., Мамиконян А.О. Поиск оптимальных размеров электрических машин вдоль поверхностей ограничений. Электротехника, 1973, № 12, с. 10-14.
48. Терзян A.A. Автоматизированное проектирование электрических машин. М., 1983, -256 с.
49. Уайлд Д. Оптимальное проектирование / Пер. с англ. под ред. В.Г. Арчегова. М., 1981. -272 с.
50. Шуйский В.П. Расчет электрических машин / Пер. с нем. JI., 1968. -732 с.
51. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ / Пер. с англ. под ред. В.Б. Миносцева. М., 1982. -238 с.
52. Сергеев С.П., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин. М., 1969. -632 с.
53. Рабинович И.Н., Шубов И.Г. Проектирование электрических машин постоянного тока. JL, 1967. -504 с.
54. Гурин Я.С., Кузнецов Б.И. Проектирование серий электрических машин .М., 1978.-480 с.
55. Зенер К. Геометрическое программирование и техническое проектирование. М., 1973. -111 с.
56. Emde F. Einseitige Stromverdrangung in Ankernuten. Elektrotekchnik und Maschinenbau. 1908, Bd 24. S. 703.
57. Richter R. Uber zusatzliche Kupferverluste. Arch. Elektrotechn., 1914, Bd 2, S. 743.
58. Richter R. Hauptabmessungen elektrsch Mashinen und ihre Materialausnutz ung. Elektrotechn., Zeitschrift - A, 1952, Bd 73, S. 705.
59. Frohne H. Rationalisierung beim Entwurf elektrscher Maschinen unter Verwendung digitaler Rechenautomaten. Elektrotechn., Zeitschrift - A, 1963, Bd 84, H.2., S. 49.
60. Рябуха В.И. Процессы в асинхронном двигателе при частотном регулировании скорости вращения по заданному закону //Известия АН СССР /Энергетика и транспорт. 1966. - №2.- С. 82-96.
61. Рябуха В.И. Процессы в асинхронном двигателе при изменении электромагнитного момента пропорционально скольжению //Известия АН СССР /Энергетика и транспорт. 1966. - №5.- С. 71-83.
62. Кононов В.П., Рябуха В.И. Проектирование самолетных генераторов постоянного тока: электромагнитный расчет. Учебное пособие. Л.: ЛИАП, - 1972.- 100 с.
63. Рябуха В.И. Асинхронный частотно-регулируемый привод. А.С.№375744.- 1973.
64. Кононов В.П., Рябуха В.И. Проектирование самолетных генераторов постоянного тока: механический, вентиляционный и тепловой расчеты. Учебное пособие.-Л.: ЛИАП, 1976.- 72 с.
65. Рябуха В.И. Регулирование скорости вращения, асинхронных электродвигателей с минимальными потерями в цепи ротора //Электромеханические устройства автоматики: Межвуз.сб. Л.: ЛИАП, - 1976. - Вып. 100. - С. 159- 169.
66. Рябуха В.И. Устройство для измерения магнитного потока в асинхронных машинах. А.С.№515078. 1976.
67. Рябуха В.И., Аполонов Ю.С. Синтез параметров схемы замещения частотно-регулируемых асинхронных двигателей // Электромеханические устройства автоматики: Межвуз.сб. — Л.: ЛИАП, -1976. Вып.100. - С. 170 - 177.
68. Рябуха В.И. Оптимизация проектирования электрических машин при заданном листе сердечника статора // В сб. «Электромеханические преобразователи и устройства». — Информэлектро, 1981. - С. 9 - 12.
69. Иванов Г.И., Рябуха В.И. Определение параметров Т-образной схемы замещения асинхронного двигателя по номинальным данным и данным холостого хода // В сб. « Проблемы автоматизации промышленности и АСУ». Информэлектро, - 1982. - С. 64 - 78.
70. Рябуха В.И. Оптимизация проектирования электрических машин. JI.: Изд-во ЛГУ, 1984.- 130с.
71. Печерица С.П., Рябуха В.И., Электрические машины. Асинхронные машины. Методические указания по курсовому проектированию. JI.: СЗПИ,- 1985.-56 с.
72. Рябуха В.И., Брандина Е.П. Проектирование электрических машин. Расчет рабочих характеристик асинхронных двигателй на ЭВМ: Методические указания к курсовому проектированию. J1. СЗПИ, -1986.- 17 с,
73. Каган A.B., Рябуха В.И. Некоторые особенности проектирования тихоходных синхронных двигателей с ограниченными радиальными размерами //Известия вузов. Электромеханика. 1988. - №6,- С. 48 - 52.
74. Каган A.B., Рябуха В.И. О технической целесообразности применения различных видов тихоходных двигателей переменного тока в высоко-моментном электроприводе //Известия вузов. Электромеханика. 1989. - №12.- С. 96 - 100.
75. Рябуха В.И., Брандина Е.П., Белова О.М. Электрические машины. Проектирование электрических машин: Методические указания по курсовому проектированию (расчет синхронных машин на ЭВМ). JL: СЗПИ, - 1989.-30 с.
76. Белова О.М., Иванов Г. И., Крестенина Т.Ф., Рябуха В.И. Инженерное проектирование и САПР электрических машин: Методические указания к применению программного комплекса поэтапной оптимизации электрических машин. — JI.: СЗПИ, 1990.- 49 с.
77. Рябуха В.И Моделирование эксплуатационных режимов работы машин переменного тока: Теоретические основы. Лекции. Л.: СЗПИ,1990.- 63 с.
78. Рябуха В.И., Белова О.м., Иванов Г.И. Инженерное проектирование и САПР электрических машин: Методические указания к расчету асинхронных двигателей на ЭВМ. Л.: СЗПИ, - 1990.- 27 с.
79. Рябуха В.И. Моделирование эксплуатационных режимов работы машин переменного тока: Избранные разделы. Лекции. Л.: СЗПИ,1991.-55 с.
80. Каган A.B., Рябуха В.И. Способы редуцирования частоты вращения двигателей переменного тока //ЭлектроМагнитоЭффект. — 1992. №3, США.
81. Иванов В.Г., Каган A.B., Рябуха В.И. Терентьев Е.П. Электромагнитная муфта. A.C. №1775809. 1992.
82. Каган A.B., Рябуха В.И. Электромашинный агрегат. A.C. №1812597. 1993.
83. Рябуха В.И. Электрические машины: Общие вопросы теории машин переменного тока. Сборник задач с ответами. С-Пб.: СЗПИ, - 1994.- 59 с.
84. Рябуха В.И., Томов A.A. Обобщенный метод расчета удельного коэффициента магнитной проводимости рассеяния пазов произвольнойконфигурации //Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз.сб. Вып.16. С-Пб.: СЗПИ. - 1999,-С.92 - 101.
85. Воробьев В.Е., Рябуха В.И., Томов А.А. Расчет трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Учебн.пособие. -С-Пб.: СЗПИ,-2000.- 151 с.
86. Рябуха В.И. Обобщенная геометрическая модель пазово-зубцовых слоев электрических машин //Электротехника, электроэнергетика и электроника. Юбилейная научно-техническая конференция. Сб.докладов. С-Пб.: СЗПИ. - 2000.- С.47 - 52.
87. Рябуха В.И. Особенности моделирования установившихся режимов работы вращающихся электрических машин методом расчетного эксперимента //Научная конференция к 300-летию Санкт-Петербурга. Сб.докладов. 4.1. С-Пб.: СЗТУ. - 2003,- С.207 -211.
88. Рябуха В.И. Параметрический синтез активной зоны электрических машин.- СПб.: СЗТУ, 2004. 199 с.
89. Рей У. Методы управления технологическими процессами: Пер. с англ.-М.:-Мир,1983.-368 е.,ил.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.