Главная  Развитие электроэнергетической системы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [ 30 ] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84]

Рис. 2.33. Влияние отношения макси-малыюго сопротивления к минимальному на оптимизированное распределение температуры в РЭ:

1 - к =1; 2 - к =1, 2; 5-Л =1,5; 4-А:=2,5; J-A:=5; б~к=10


0,25

0,5 0,75 ф

Повысить равномерность температурного распределения в РЭ можно, увеличив коэффициенты coj и сиг в (2.92). Влияние регуляризато-ра и штрафной функщ1И на распределение температуры показано *на рис. 2.34. Из приведенных температурных распределений видно, что действие регуляризатора и штрафной функции практически идентично.

Для получения рационального решения рекомендуется проводить оптимизацию для нескольких критериев качества теплового режима в следующей последовательности. Сначала в (2.91) варьируется пока-

2 3 fZ

х/Н О

х/Н О

Рис. 2.34. Влияние регуляризатора и штрафной функции на распределение температуры-

а распределение температуры, полученное в результате оптимизации; б, в -эпюры распределения выделяющейся в Ю мощности; 1 - без применения регуляризатора и штрафной функции; 2 - при использовании регуляризатора; 3 - при использовании штрафной функции



затель степени т. Затем, если не получен желаемый результат, то к критерию добавляется штрафная функция и, наконец, регуляризатор.

Следует иметь в виду, что результат оптимизации существенно зависит от числа галет, из которых составлен РЭ. В предыдущих расчетах предполагалось, что число галет равно 8, увеличение числа галет приводит к более равномерному температурному распределению (рис. 2.35).

Оптимизация силового резистора РБОН-3 при допустимом разбросе сопротивлений галет ± 20% и числе галет, равном 8, позволила снизить максимальную температуру в изделии на 15 %.

Оптимизация конструкций силовых резисторов по критериям, связанным с тепловым режимом, обладает рядом особенностей. Во-первых, разработчика интересует обьино не полное распределение темпе ратуры в изделии, а свернутая информация о тепловом режиме, выраженная в виде вектора критериев качества J (Т), размерность этого вектора равна К. В качестве критериев качества теплового режима могут служить средняя температура в изделии, максимальная температура, температура в определеннььх точках конструкции.

Во-вторых, имеют место значительные разбросы (до 30 % номинальных значений) теплофизических характеристик элементов конструкции и условий теплообмена с окружающей средой, что в конечном итоге обусловливает неопределенность значений критериев качества тепловых режимов. Неопределенность значений теплофизических параметров и условий эксплуатации при проектировании изделия, особенно на начальных стадиях, носит нечеткий характер. Примером этому может служить разброс значений теплофизических параметров материалов, приводимых в справочной литературе.

Выбор разработчиком четкого вектора конструктивных параметров q индуцирует нечеткое множество Эд, отражающее неопределенность реализуемого значения параметра. В свою очередь неопределенность задания теплофизических параметров и условий теплообмена с окружающей средой индуцирует нечеткие множества распределения температуры j(J) и (J).

Для определения нечетких множеств критериев качества могут быть использованы выражения для вариаций критериев качества (2-87) и (2.88).

Действительно, используем уровневое представление нечеткого множества 3 Зафиксируемстепень принадлежности д и рассмот-

рим многомерный интервал [J, J] и соответствующий ему интервал значений конструктивных параметров [q, q]. Вычисляем значения критерия качества для вектора конструктивных параметров:

используем линейность Ы по вариациям 5q.




> 1

<

70 BO 50

JO ZO


Рис. 2.35. Зависимости распределения температуры (а) и мощности (б) от числа галет в РЭ



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [ 30 ] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84]

0.0014