ВИЗНАЧЕННЯ ЕКВИВАЛЕНТНІХ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ У МАСИВНИХ ФЕРОМАГНІТНИХ ДЕТАЛЯХ ЕЛЕКТРИЧНОГО ОБЛАДНАННЯ ПРИ РІЗКОЗМІННИХ НАВАНТАЖЕННЯХ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2018-4-1Ключові слова:
електромагнітне поле, різкозмінне навантаження, масивне феромагнітне тіло, поверхневий ефект, поверхневий магнітний потік, поверхневі втрати, коефіцієнт еквівалентності, склад вищих гармонікАнотація
Мета роботи. Отримати співвідношення для розрахункового визначення еквівалентних параметрів електромагнітного поля в масивних феромагнітних тілах при різкозмінних навантаженнях.
Методи дослідження. При дослідженні використані методологічні основи теорії поверхневого ефекту у масивних феромагнітних тілах у сполученні з методами математичної фізики, фізичним та комп’ютерним моделюванням.
Отримані результати. Отримані математичні вирази коефіцієнтів еквівалентності, що дозволяють розрахувати основні параметри електромагнітного поля (магнітний потік и втрати) у масивних феромагнітних тілах при різкозмінних навантаженнях. Їх адекватність підтверджена дослідженнями на фізичних и комп’ютерних моделях, а також існуючими методами розрахунків додаткових втрат у масивних вузлах енергоємного електротехнічного обладнання спеціального призначення.
Наукова новизна. Вперше встановлені математичні залежності поверхневих втрат та поверхневого магнітного потоку у масивному феромагнітному тілі від несинусоїдальності та спектрального складу вищих гармонік магнітного і електричного полів. Вони є основою для розробки більш точних інженерних методів розрахунку параметрів електромагнітного поля у масивних феромагнітних елементах конструкцій електроустаткування при різкозмінному характері навантаження.
Практична цінність. Використання отриманих виразів коефіцієнтів еквівалентності дозволяє успішно вирішувати інженерні задачі оптимізації елементів конструкцій при проектуванні електротехнічного обладнання для живлення споживачів з різкозмінним характером навантаження.
Посилання
[1] Nejman, L.R. (1949). Skin-effect in ferromagnetic bodies. Moskow–Leningrad: Gosenergoizdat, 190 (Rus).
[2] Andreeva, T.A., Berezovskij, A.A., Zinovkin, V.V., Kravchenko A.N., Sisunenko O.I. (1975). Skin losses in massive ferrous bodies under simultaneous magnetization by direct and alternating magnetic fields. Boundary problems of electrodynamics for non-conductive mediums. Proceedings of the Institute of Mathematics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 5–36. (Rus.).
[3] Zinovkin, V.V., Zozulia, D.V., Kravchenko, A.N., Feshchenko P.P. (1993). Research of transformer losses under strongly varying loads. Technical Electrodynamics, 6, 11–16. (Rus.).
[4] Gzarmeski, L. (1996). Comments on Active Power Flow and Energy Accounts in Electrical Systems With Non-sinusoidal Waveforms and Asymmetry. IEEE Transactions on Power Delivery, 11, 3, 1244-1250.
[5] Zinovkin, V.V., Rassalskij, A.N. (1998). Special features of electrical-and-technological operating duties of metallurgic complexes. New Materials and Technologies in Metallurgy and Machine Building, 2, 151–154. (Rus.).
[6] Zinovkin, V.V. (1999). Research of the losses in ferrous power transformer tank on the physical models under sine and non-sine currents. New materials and technologies in metallurgy and machine building, 2, 78–83 (Rus.).
[7] Zinovkin, V.V. (1999). Research of skin-effect in massive ferrous body under strongly-varying electromagnetic field. Electronics and Electricity, 1, 14–21. (Rus.).
[8] Zinovkin, V.V., Rassalskij, A.N. (1999). Normalization of equivalent magnetic permeability for ferromagnetic materials applying in electric machine engineering. Electronics and Electricity, 2, 11–16. (Rus.).
[9] Zinovkin, V.V. (2000). Research of superficial losses in massive structural steels to be magnetized by strongly varying and dc magnetic fields, Works of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine. Power Engineering 2000, 17–30. (Rus.).
[10] Zinovkin, V.V., Zaluzhnyj, M.Y. (2002). Research of non-stationary electromagnetic processes in power-intensive electrical equipment using physical models. Electronics and Electricity, 1, 77–83. (Rus.).
[11] Zinovkin, V.V., Zaluzhnyj, M.Y. (2003). Simulation of non-stationary electromagnetic processes and their special features with use of ТООL BOX POWER SYSTEM of software MATLAB. Trudy Mehzdun. nauch.-techn. konf. "Problemy povyshenia effektivnosti elektromekhanicheskih preobrazovatelej v elekroenergeticheskih sistemah" [Proceedings of Int. Sci.-Technical Conf. “Problems of enhancement of electromechanical converters efficiency in power systems”], Sevastopol, SNTU, 75–80. (Rus.).
[12] V.V. Zinovkin, V.V. Kusch, M.Y. Zaluzhnyj (2004). Procedure of Experimental Researches of Physical Processes Using Models of Power Electric Equipment Under Strongly-Varying Currents, Papers of 4-th Scientific-and-Technical Conference: “Metrology of Electrical Measurements in Electrical Engineering”. RAO UES, VNIIE, 264–268. (Rus.).
[13] Zinovkin, V.V. (2005). Probabilistic parameters of strongly varying loads of power-intensive electrotechnological complexes, Works of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 1, 136–144. (Rus.).
[14] Zinovkin, V.V. (2005). Non-stationary electromagnetic processes in electric equipment for power-intensive electric technological complexes with strongly-varying behavior of the load. Radio Electronics, Computer Science, Control, 2, 142–148. (Rus.).
[15] D.S. Yarymbash, (2015). On specific features of modeling electromagnetic field in the connection area of side busbar packages to graphitization furnace current leads, Russian Electrical Engineering, 86, 2, 86–92.
[16] Yarymbash, D., Kotsur, M., Yarymbash, S., & Kotsur, I. (2017). Features of parameter determination of the induction motor substitution circuit for short-circuit mode. Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 24-30. doi:10.15588/1607-6761-2017-1-4.
[17] Divchuk, T., Yarymbash, D., Yarymbash, S., Kylymnyk, I., Kotsur, M., & Bezverkhnia, Y. (2018). Approach to determination of no load current of three-phase power transformers with plane rods magnetic systems. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 56-66. doi:10.15588/1607-6761-2017-2-6.
[18] Yarymbash, D., Kotsur, M., Yarymbash, S., & Kotsur, I. (2016). Features of three-dimensional simulation of the electromagnetic fields of the asynchronous motors. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 43-50. doi:10.15588/1607-6761-2016-2-5.
[19] Divchuk, T., Yarymbash, D., Yarymbash, S., Kylymnyk, I., Kotsur, M., & Bezverkhnia, Y. (2018). An Adjusting approach to the determination of the permeability functional dependencies of anisotropic cold-rolled electrotechnical steels. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 6-15. doi:10.15588/1607-6761-2018-2-1.
[20] Yarymbash, D., Yarymbash, S., Divchuk, T., & Kylymnik, I. (2016). The features of magnetic flux distribution of the idling mode of the power transformers. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 5-12. doi:10.15588/1607-6761-2016-2-1.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 V.V Zinovkin, O.V. Blyzniakov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
