Анотація до роботи:

Романенко А.В. Аналіз і синтез магнітних систем давачів лінійних переміщень. –Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.01 – “Електричні машини і апарати”. – Донецький національний технічний університет. Донецьк, 2003.

Розроблені математичні моделі тривимірного магнітного поля в магнітних системах ДЛП і ітераційні методи їх чисельного розрахунку, що дають можливість розрахувати їхні статичні характеристики з урахуванням магнітних характеристик постійних магнітів з необхідною точністю. Запропонована методика синтезу магнітних систем ДЛП по заданих статичних характеристиках, дозволяє оптимізувати параметри магнітних систем за критерієм мінімальної розбіжності параметрів заданої статичної характеристики і розрахункової. Задача синтезу вирішується методами планування чисельних експериментів і регресійним аналізом, причому синтезу піддається не визначене значення поля в заданій точці, а аналітична залежність напруженості поля в робочій області ДЛП від переміщення джерела інформаційного сигналу.

Розглянуто два види магніточутливих елементів застосовуваних у датчиках: стержневі ферозонди і модулятор, вбудований у магнітопровод ДЛП. Коректність теоретичних досліджень підтверджена експериментальними дослідженнями.

У дисертації вирішена наукова задача по удосконалюванню методики розрахунку магнітних систем одного із самого розповсюдженого виду інформаційних вимірювальних елементів ДЛП аналогового і дискретного типів з постійними магнітами.

У результаті виконання роботи отримані наступні основні результати:

1. Розроблено математичну модель тривимірного магнітного поля у магнітних системах ДЛП та алгоритми його чисельного аналізу, яка надає можливість розрахувати статичні характеристики систем із джерелами постійного магнітного поля, створюваного постійними магнітами, які розміщуються в магнітопроводе або поза ним. Модель реалізована у вигляді алгоритмів і програм, розроблених на основі нових і адаптованих відомих математичних моделей, що дозволяє проектувати магнітні системи перетворювачів з поліпшеними метрологічними характеристиками.

2. Запропоновано метод оптимізації магнітних систем ДЛП на основі їхнього синтезу, що дає можливість по заданих метрологічних характеристиках визначити геометричні параметри систем, що підвищує точність і зменшує габарити вимірювальних перетворювачів і в рази скорочує час їхнього проектування.

3. Розроблено метод розрахунку статичних характеристик магнітних систем з повітряними зазорами, у яких розташовані магніточутливі елементи феромодуляційного типу, що на відміну від відомих методів має на порядок меншу похибку і дозволяє в широких межах змінювати геометричні і магнітні параметри магнітних систем.

4. Розроблено метод розрахунку магнітних систем ДЛП з убудованим у коло системи модулятором, що дозволяє знайти функцію перетворення ДЛП переміщення – вихідний сигнал.

5. Визначено функцію перетворення МЧЕ із синусоїдальним і імпульсним збудженням, що на відміну від існуючих враховує внутрішній опір генератора збудження.

6. Запропонована і доведена до програми методика урахування ніш у магнітопроводах ДЛП, призначених для розміщення МЧЕ, що підвищує точність розрахунку магнітних систем ДЛП.

1. Методом чисельних експериментів отримані спрощені залежності функцій перетворень різних типів магнітних систем, що є необхідним при інженерних розрахунках магнітних систем ДЛП.

2. Розроблено і виготовлено експериментальне устаткування для визначення метрологічних характеристик магнітних систем ДЛП аналогового і дискретного типу, що дозволило встановити, що розбіжність результатів теоретичних розрахунків і даних експериментальних досліджень розходяться не більш ніж на 6 %.

Значення вирішеної в дисертаційній роботі наукової задачі для науки і практики полягає в новому підході до розробки магнітних систем аналогових і дискретних ДЛП, заснованому на чисельному розрахунку магнітного поля в робочій області систем і синтезі в ній магнітного поля такої топографії, що забезпечує основні необхідні метрологічні характеристики ДЛП, що в сполученні з розробленою теорією магнітомодуляційних вимірювальних перетворювачів дає повний комплекс методик проектування магнітних систем давачів цього класу.

Публікації автора:

1. Букреев В.В., Романенко А.В., Криеренко А.Г. Оптимальный выбор размеров постоянных магнитов в магнитных системах железоотделителей // Вісник Східноукраїнського державного університету. –1999. -№6. –С.153-156.

2. Романенко А.В., Мирошников В.В., Криеренко А.Г. Моделирование магнитного поля в ферромагнитных стержнях // Науковий вісник Національної гірничої академії України. –2000. -№6. –С.54-57.

3. Мирошников В.В., Романенко А.В. Математическая модель поля датчика над ферромагнитной поверхностью // Вісник державного університету "Львівська політехніка" "Радіоелектроніка та телекомунікації". –2000. -№387. –С.480-483.

4. Яковенко В.В., Шевченко А.И., Романенко А.В. Модель магнитного поля намагниченного нелинейного ферромагнетика // Вісник Східноукраїнського державного університету. –2000. -№3. –С.202-203.

5. Романенко А.В., Яковенко В.В., Мирошников В.В. Розрахунок магнітної проникності осередь ферозондів при їх взаємному впливі // Науково-технічний журнал Івано-Франківського державного технічного університету нафти і газу "Методи та прилади контролю якості". –2000. -№6. –С.6-8.

6. Романенко А.В., Поляченко Е.Ю., Богданов А.В. Реакция короткозамкнутой катушки при ее относительном перемещении вблизи постоянного магнита // Вісник Східноукраїнського державного університету. –2000. -№10. –С.148-150.

7. Аль-Калла Муханнад, Букреев В.В., Романенко А.В. Анализ магнитных систем датчиков мощности // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. –2002. -№1. –С.38-41.

8. Романенко А.В. Анализ магнитного поля в магнитопроводах датчиков вибраций // Науково-технічний збірник Національної гірничої академії України "Гірнича електромеханіка та автоматика". –2001. -№67. –С.96-101.

9. Мирошников В.В., Романенко А.В., Яковенко В.В. Многоэлементный магнитный интеллектуальный датчик в системе диагностики и контроля // Труды 4-й специализированной конференции и выставки "Сучасні прилади, матеріали і технології для неруйнівного контролю і технічної діагностики промислового обладнання". –Івано-Франківськ: 1999. –С.12-14.

10. Мирошников В.В., Романенко А.В., Яковенко В.В. Импульсный режим феррозонда матричного преобразователя устройств неразрушающего контроля // Труды Белорусской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль в промышленности" в рамках 2-ой Международной выставки "Белпромэкспо-99". –Минск: 1999. –С.21-22.

Особистий внесок здобувача в опублікованих у співавторстві роботах:

[1] - розроблені алгоритми оптимізації і синтезу магнітних систем на основі регресійного аналізу;

[2]- представлена математична модель тривимірного магнітного поля та алгоритм його чисельного розрахунку;

[3]- представлена математична модель магнітного поля давача понад феромагнітним поверхом;

[4]- отримані формули для напруженості магнітного поля нелінійного феромагнетику, що є джерелом зовнішнього інформаційного поля;

[5]- запропоновано метод урахування взаємного впливу осередь ферозондів на функцію перетворення феромодуляційних магніточутливих елементів;

[6]- розроблено алгоритми визначення інформаційного сигналу МЧЕ;

[7]- зроблений розрахунок магнітного поля постійних магнітів;

[9]- зроблена експериментальна перевірка статичних характеристик феромодуляційного давача з характеристиками, отриманими теоретичним шляхом;

- проведені чисельні експерименти по визначенню функції перетворення ферозондового давача при однополярному імпульсному збудженні [10].