Оптимизационный сравнительный анализ структур статических электромагнитных систем. Ч. 1. Варианты и метод оценки преобразований

Аннотация

В последние десятилетия расширяется диапазон мощности использования прямоугольных сечений стержневых и витых элементов магнитопроводов индукционных статических устройств. Перспективным направлением решения задач новых разработок трехфазных трансформаторов является создание пространственных разъемных магнитопроводов с витыми элементами. Рассмотрены особенности нетрадиционных структур и конструкций трехфазных планарной и пространственных аксиальных, а также радиальной статической электромагнитных систем соответственно с прямоугольными, секторными и шестигранными образующими контурами стержней стыковых магнитопроводов и обмоточных катушек. Планарный магнитопровод отличается от традиционных шихтованных и витых аналогов соответственно меньшими массой и потерями и исключением добавочных потерь от третьих гармоник секционных магнитных потоков. Пространственные структуры отличаются повышенной компактностью и пониженной трудоемкостьюпроизводства вариантов комбинированного и витых магнитопроводов. Рассмотрен метод оптимизационного сравнительного анализа электромагнитных систем, отличающихся положением в пространстве, конфигурацией образующих контуров и способами изготовления элементов. Метод использует целевые функции с относительными показателями технического уровня и относительными геометрическими управляемыми переменными. Показана идентичность относительных показателей технического уровня и оптимальных геометрических соотношений одинаковых структур активной части трансформаторов и реакторов при соответственно идентичных критериях оптимизации, используемых материалах и технологиях производства.