tudor ambros abstract[1]

Download Tudor Ambros Abstract[1]

Post on 24-Jun-2015

535 views

Category:

Documents

9 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Universitatea Tehnic a Moldovei Cu titlu de manuscris CZU: 621.314 (075.8) A13

Tudor Ambros CONVERTIZOARE ELECTROENERGETICE SPECIALE

Specialitatea 05.09.01 - Electromecanica, maini electrice, sisteme de acionare , aparate i dispozitive electrice

AUTOREFERAT tiinific al tezei de doctor habilitat

Chiinu 2009

Teza a fost elaborat n cadrul catedrei de Electromecanic i Metrologie, Universitatea Tehnic a Moldovei. Refereni oficiali: Vasile Iancu, dr. ing., prof.univ. Universitatea Tehnic, Cluj-Napoca, Ion Vlad, , dr. ing., prof.univ, Universitatea din Craiova, Dorel Cernomazu, dr. ing., prof.univ., Universitatea tefan cel Mare Suceava. Membri ai Consiliului tiinific Specializat: 1. Berzan Vladimir, dr. hab. n tehnic, cercet.t.prin., Institutul de Energetic al A..M. - preedinte; 2. Tru Mihail, dr. n tehnic, cercet.t.sup., Institutul de Energetic al A..M. - secretar tiinific; 3. Postolati Vitalie, dr. hab. n tehnic, acad., Institutul de Energetic al A..M.; 4. Chiorsac Mihail, dr. hab. n tehnic, prof.univ., Universitatea Tehnic a Moldovei; 5. Simion Alecsandru, dr.ing., prof.univ. ,, Universitatea Tehnic Gheorghe Asachi, Iai, Romnia; Susinerea va avea loc la ora 1500, 17 iunie 2009, or. Chiinu, n edina Consiliului tiinific Specializat DH 03.05.09.01-01* n cadrul Institutului de Energetic al A..M. pe adresa MD-2028, mun. Chiinu, str. Academiei, 5, aula 432. Teza i autoreferatul pot fi consultate la biblioteca Institutului de Energetic al A..M.. i pe pagina WEB a C.N.A.A. (www.cnaa.acad.md). Autoreferatul a fost expediat la 14 mai 2009. Secretar tiinific al Consiliului tiinific Specializat, dr. n tehnic, cercet.t.sup. Autor dr. n tehnic, prof.univ.

Tru Mihail Ambros Tudor

2

I. CARACTERISTICA GENERAL A LUCRRII Transformatoarele, motoarele i generatoarele electrice de construcie special sunt utilizate pentru conversia electric i electromecanic a energiei n cazuri speciale. n literatura de specialitate tot mai frecvent este folosit denumirea echitabil de convertizoare respectiv electrice i electromecanice speciale, care n teza sunt ntrunite sub denumirea de convertizoare electroenergetice speciale, deoarece acestea sunt parte component a unui sistem electroenergetic. Actualitatea temei de cercetare. Convertizoarele electrice speciale, inclusiv transformatoarele monofazate de sudare, sunt folosite n gospodriile mici private pentru racordarea fiabil a elementelor de construcie metalic. Convertizoarele electromecanice speciale sunt utilizate pentru producerea i consumul energiei electrice; generatoarele sunt antrenate de turbine de ap i eoliene, iar motoarele antreneaz pompe centrifuge, ventilatoare i alte mecanisme i maini de lucru. Cercetrile realizate n acest domeniu de activitate tiinific sunt legate de implementarea noilor tehnologii eficiente de producere a convertizoarelor respective, fiind utilizate materiale noi electrotehnice recondiionate oel, cupru, aluminiu i materiale magnetice magnei permaneni confecionai din elemente de pmnturi rare. Eforturile ntreprinse n aceast problem ampl teoretic i experimental n studierea proceselor electromagnetice prezente n aceste convertizoare sunt reflectate n literatura de specialitate, inclusiv n cea periodic. Totui, n pofida studiului profund realizat n lucrrile fundamentale de specialitate publicate de I. Koplov, T. Dordea, A. Cmpeanu, R. Mgurenu, I. Boldea, n domeniul proiectrii i descrierii matematice a proceselor tranzitorii din convertizoarele electromecanice, de P. Tihomirov, I. Cioc n domeniul transformatoarelor, de V. Ignatov, L. Palastin, A. Simion, D. Cernomazu C. Nic n domeniul convertizoarelor electromecanice speciale, implementarea n practic a acestor convertizoare electroenergetice speciale de construcie simplificat, fiabile i tehnologice nu corespund potenialului de care dispun aceste maini speciale. Anterior acest fapt se explica i se justifica prin lipsa materialelor adecvate construciei speciale a acestor convertizoare, cum ar fi lipsa oelului electrotehnic laminat la rece, magnei permaneni cu nsuiri mecanice, termice i magnetice ridicate .a. n prezent dificultile indicate au fost depite, de aceea abordarea acestei probleme a devenit actual. ns producerea acestor convertizoare speciale nainteaz unele probleme privind studiul teoretic i experimental al proceselor staionare i tranzitorii n vederea elaborrii metodelor de proiectare i de calcul electromagnetic optim,3

pentru economisirea materialului electromagnetic, magnetic, pentru ridicarea factorilor tehnico-economici, fiabilitii, simplificrii tehnologiei de producere n serie. Soluionarea problemelor ridicate pot fi realizate n baza aprofundrii teoriei i elaborrii n continuare a metodelor de proiectare specifice pentru aceste maini electrice speciale abordate n lucrare. Problema implementrii convertizoarelor speciale n practic constituie una dintre direciile actuale tehnice tiinifice de importan semnificativ pentru economia naional. Domeniul de cercetare. Lucrarea are ca domeniu de cercetare aspectele teoretice i experimentale privind studiul proceselor staionare i tranzitorii cu aplicarea unor metode moderne de elaborare i proiectare a convertizoarelor electroenergetice pentru implementarea acestora n practic. Obiectivul cercetrii l constituie convertizoarele electroenergetice speciale elaborate n baza materialelor electrotehnice recondiionate, a oelului electrotehnic laminat la rece, a magneilor permaneni. Scopul si obiectivele lucrrii. Scopul si obiectivele lucrrii constau n aprofundarea cercetrilor teoretice i experimentale privind elaborarea i realizarea metodelor de proiectare i calcul electromagnetic a caracteristicilor de funcionare i pornire a proceselor tranzitorii la considerarea particularitilor constructive ale convertizoarelor electroenergetice speciale. Din scopul determinat s-au conturat obiectivele generale formulate n tez: 1. Aprofundarea i dezvoltarea teoriei convertizoarelor speciale cu aplicarea noilor metode matematice i experimentale de cercetare. 2. Utilizarea noilor materiale electrotehnice, magnetice i a noilor tehnologii de producere a convertizoarelor electroenergetice speciale n vederea ridicrii eficienei producerii, transportului i consumului energiei electrice privind conservarea acesteia. 3. Elaborarea metodelor de calcul i a modelelor matematice pentru descrierea analitica a proceselor tranzitorii. 4. Implementarea n practic a convertizoarelor speciale, inclusiv producerea n serie. Obiectivele concrete n dezvoltarea teoriei i aplicrii practice a convertizoarelor speciale prevd: Crearea teoriei generalizate a regimurilor electromagnetice staionare i realizarea coninutului acestora sub form de soluii analitice generale pentru elaborarea metodelor de proiectare i calculului electromagnetic la considerarea particularitilor constructive ale acestor convertizoare speciale.4

Aprofundarea premiselor teoretice privind descrierea analitic a regimurilor staionare de funcionare cu aplicarea metodei elementelor finite pentru determinarea repartizrii fluxurilor principale i de dispersie n spaiul interior i exterior al sistemului magnetic n transformatoarele de sudare i n motoarele asincrone axiale ermetizate protejate de diagrame feromagnetice pe stator i rotor, n vederea elaborrii metodelor de proiectare i calcul. Aplicarea noilor principii teoretice n descrierea proceselor de pornire ale motoarelor monofazate axiale cu un rotor i dou rotoare utilizate pentru antrenarea fr transmisii suplimentare a mecanismelor de uz casnic, inclusiv optimizarea acestor procese de pornire n dependen de varierea parametrilor elementului de defazaj. Elaborarea modelelor fizice i a mostrelor experimentale pentru demonstrarea posibilitii compensrii uneia dintre succesiuni direct sau invers fr aplicarea elementului suplimentar de defazaj in motoarele asincrone cu o singur faz Implementarea magneilor permaneni n construcia motorului asincron ermetic n vederea transformrii acestuia n motor sincron cu indici tehnici i economici superiori motorului asincron. Aplicarea teoriei celor dou axe d i q la considerarea particularitilor constructive ale acestor motoare pentru elaborarea metodelor de calcul i optimizarea procesului de pornire si intrarea in sincronism. Metodologia i metodele realizrii lucrrii Metodologia realizrii cercetrilor tiinifice ale convertizoarelor electrice i electromecanice speciale are ca baz procedeele de analiz a rezultatelor teoretice i experimentale. Cercetrile teoretice ale convertizoarelor speciale sau realizat n baza metodei n complex, a diagramelor fazoriale, a schemelor echivalente, a modelri matematice i a simulrii la calculator. Inovaia tiinific a cercetrilor const n elaborarea i aplicarea noilor concepte i metodologii, modele fizice, modele matematice, soluii analitice, noi metode de cercetare teoretice i experimentale n descrierea proceselor fizice din convertizoarele electroenergetice speciale. n baza rezultatelor metodologice obinute n acest domeniu de cercetare, se formuleaz problema general i noile abordri n vederea sporirii eficienei i determinrii performanelor, sferei de aplicare i implementare a noilor tehnologii, materiale electrotehnice i metode de calcul pentru producerea n serie a convertizoarelor electroenergetice speciale. Semnificaia teoretic a lucrrii const n aprofundarea teoriei, noilor principii i concepte de identificare i descriere a proceselor staionare i tranzitorii, n elaborarea metodelor de proiectare i calcul ale convertizoarelor electroenergetice speciale.5

Contribuia teoretic tiinific referitoare la noile abordri i elaborri ale convertizoarelor electroenergetice speciale este prezentat dup cum urmeaz: un nou principiu de determinare a valorii optime a reactanei de scurtcircuit cu aplicarea metodei elementelor finite la variaia modului de asamblare a miezului magnetic din oel electrotehnic recondiionat, a modului de poziionare a nfurrilor pe coloanele transformat