Розглянуто показники конструктивної якості обмоток та магнітних систем силових розподільчих трансформаторів, які забезпечують ресурсо- та енергозбереження у процесі проектування та перепроектування трансформаторів, що модернізуються або перебувають у ремонті.

Рассмотрены показатели конструктивного качества обмоток и магнитных систем силовых распределительных трансформаторов, обеспечивающих ресурсо- и энергосбережение при проектировании новых трансформаторов и при перепроектировании модернизированных или ремонтируемых трансформаторов.

In this article was considered construction quality indices of winding and cores power transformers, which provided recourse and power saving by design new transformers or redesign or under repair.

Разработана математическая модель, инвариантная к форме поперечного сечения магнитной системы трансформатора и обмоток, позволяющая выполнять проектный синтез и оптимизацию трансформаторов с различной формой катушек обмоток и поперечного сечения стержня.

Розроблено математичну модель, інваріантну до форми перерізу магнітної системи трансформатора та обмоток, яка дозволяє виконувати проектний синтез та оптимізацію трансформаторів з різною формою котушок обмоток і перерізу стрижня.

Performed the developing of the invariant mathematic model which is sectional to the form of sec- tional of magnetic system and winding, which allows to design synthesis and optimization of transform- ers with various forms of coils of winding and cross-sectional area of the rod.

Обоснована необходимость разработки подсистем автоматизированного формирования аналитических математических моделей характеристик электротехнических сталей для исследовательского проектирования электротехнических устройств. Сформулированы требования к этим моделям и предложен алгоритм их формирования на основе пологих аппроксимирующих функций с экспоненциальным ядром, удовлетворяющих заданные требования по точности аппроксимации и дифференцируемости.

Обгрунтовано необхідність розробки підсистем автоматизованого формування аналітичних математичних моделей характеристик електротехнічних сталей для дослідницького проектування електротехнічних пристроїв. Сформульовано вимоги до цих моделей і запропоновано алгоритм їх формування на основі пологих апроксимуючих функцій з експоненціальним ядром, які задовольняють задані вимоги щодо точності апроксимації та диференційованості.

The necessity of electrotechnical steels descriptions mathematical models development automate forming analytical subsystems is grounded for the research planning of electrotechnical devices. Requirements are formulated to these models and the algorithm of their forming is offered on the basis of declivous approximating functions with an exponential kernel, satisfying set requirements on exactness of approximation and differentiability.

Предложена методика расчета составляющих удельных потерь в электротехнических сталях и алгоритм ее реализации в программном обеспечении проектного синтеза магнитных систем преобразователей электрической энергии при различных частотах. Алгоритм позволяет считать удельные потери в диапазоне частот 25 - 500 Гц при минимуме необходимых исходных данных.

Запропоновано методику розрахунку складових питомих втрат в електротехнічних сталях і алгоритм її реалізації в програмному забезпеченні проектного синтезу магнітних систем перетворювачів електричної енергії за різних частот. Алгоритм дозволяє розрахувати питомі втрати у діапазоні частот 25 - 500 Гц за мінімумом необхідних початкових даних.

The method of the specific losses elements calculation in electrotechnical steels and algorithm of its realization in software of electric energy transformers magnetic systems project synthesis at different frequencies is proposed. Algorithm allows tocalculation of specific losses in the frequencies range 25 - 500 Hz at the minimum of necessary basic data.

Рассмотрен комплекс автоматизированного проектирования асинхронных регулируемых двигателей. Системная организация процесса автоматизированного проектирования, повышения адекватности математических моделей, технических требований и критериев существенно повышают качество спроектированных двигателей и электроприводов при значительном снижении потерь и экономии электротехнических материалов.

Обосновано создание программного обеспечения инвариантного к конструктивным особенностям трансформаторов. Представлены критерии качества этого программного обеспечения.

Представлены методика и результаты расчетных исследований ресурсо- и энергоэффективности силовых распределительных трансформаторов стандартной и повышенной частоты при применении обмоток с высокотемпературной сверхпроводимостью. Для проектного синтеза трансформаторов использована новая методика идентификации характеристик электротехнических сталей при различных частотах. Процесс параметрической оптимизации реализован методом циклического покоординатного спуска. Показано, что наибольшая ресурсо- и энергоэффектичность обнаруживается у трансформаторов с повышенной рабочей частотой и сверхпроводящими обмотками.

Представлено методику та результати розрахункових досліджень ресурсо- та енергоефективності силових розподільних трансформаторів стандартної та підвищеної частоти у разі використання обмоток з високотемпературною надпровідністю. Для проектного синтезу трансформаторів використовується нова методика ідентифікації характеристик електротехнічної сталі за різних частот. Процес параметричної оптимізації реалізовано методом циклічного покоординатного спуску. Показано, що найбільша ресурсо- та енергоефективність виявляется у трансформаторів з підвищеною робочою частотою та надпровідниковими обмотками.

A method and results of calculation researches resources and energy efficiency of standard and high frequency power distributive transformers at application windings with high-temperature superconductivity were presented. The new method of electrical engineering steels at different frequencies characteristics identification was used for the project synthesis. The process of parametric optimization was realized of the successive displacement method. Transformers with high working frequency and superconductive windings has most resources and energy efficiency, were indicated.

Предложена обобщенная математическая модель и методика оптимального проектного синтеза трансформаторов с комбинациями обмоток из различных проводниковых материалов. Обобщенная математическая модель инвариантна к числу концентров обмоток трансформатора, виду проводниковых материалов, а ее компоненты представлены в виде позиномиальных функций. Это позволяет организовывать эффективную структурно-параметрическую оптимизацию трансформатора с обмотками из различных проводниковых материалов методом циклического покоординатного спуска.

Запропоновано узагальнену математичну модель і методику оптимального проектного синтезу трансформаторів з комбінаціями обмоток з різних провідникових матеріалів. Узагальнена математична модель є інваріантною до кількості концентрів обмоток трансформатора, виду провідникових матеріалів, а її компоненти подані у вигляді позіноміальних функцій. Це дозволяє організовувати ефективну структурно-параметричну оптимізацію трансформатора з обмотками з різних провідникових матеріалів методом циклічного покоординатного спуску.

The generalized mathematical model and technique of transformers optimum design synthesis with combinations of windings from various conduction materials was offered. The generalized mathematical model was adapted to the number of transformer windingscircles, to a type of conduction materials, and its components were presented as the polynomials functions. It allows to organize effective structural and parametrical optimization of the transformer with windings from various conduction materials of thesuccessive displacement method.

Определены оптимальные значения технико-экономических показателей силовых трансформаторов при изменении уровня рабочей частоты в диапазоне 50 - 500 Гц. Электромагнитные характеристики электротехнических сталей в зависимости от частоты определялись по уточненному методу. Оптимизационные исследования, реализованные методом циклического покоординатного спуска, показали, что повышение уровня рабочей частоты силовых трансформаторов до оптимального уровня позволяет существенно повысить их энерго- и ресурсоэффективность.

The optimal values of power transformers technical and economic parameters at the change of working frequency level in a range 50- 500 Hz were certain. Electromagnetic descriptions for electrotechnical steels depending on frequency were determined on the specified method. The optimization researches realized by the successive displacement method, showed that the increase of power transformers working frequency level to the optimal allowed substantially to promote them energy and resource efficiency.

Визначено оптимальні значення техніко-економічних показників силових трансформаторів при зміні рівня робочої частоти в діапазоні 50 - 500 Гц. Залежність електромагнітних характеристики електротехнічних сталей від частоти визначались за уточненим методом. Оптимізаційні дослідження, реалізовані методом циклічного покоординатного спуску, показали, що підвищення рівня робочої частоти силових трансформаторів до оптимального є ефективним засобом суттєвого підвищення їх енерго- і ресурсоефективності.