Спрямований синтез та інноваційний аналіз нових структурних різновидів синхронних електричних машин

     На  рисунку 17 структуру S2 (4ТП 0.2у) отримали за допомогою генетичних операторів реплікації і схрещування. Вона буде представляти рисунок патенту №5

     Рисунок 17 – синхронна машина з генетичним кодом 4ТП 0.2у. Відповідає структурі S2 
 
 

     6. Рангова структура основних систематичних одиниць класу

         двостаторних синхронних  машин з розподіленою  обмоткою 

     На  основі отриманих даних можна  скласти рангову дворівневу структуру, яка складається з роду, який об'єднує геометрично споріднені види електромеханічних систем, а також рангу виду, який включає сукупність еволюціонуючих, генетично споріднених популяцій електромеха-нікних структур.

     Вид – це основна таксономічна одиниця  еволюційної систематики електромеханічних систем; складна система, яка характеризується власним хромосомним набором.

     Рід - це міжвидова систематична одиниця, яка об'єднує групу видів за ознакою геометричного спорідненості.

     Як  видно з рисунка 18 структурний потенціал даного класу визначають по 2 види з роду ЦЛ , КН, СФ, і ТЦ (0.2у і 2.2у), а також один вид з роду ТП (2.2у). 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 18 - структурний потенціал класу двостаторних синхронних машин з розподіленою обмоткою 
 
 

     7. Побудова генетичного  банку даних систематизованих структур 

     Вся інформація, яка була отримана в процесі роботи з відомих а також з синтезованих структур дозволяє побудувати повну інформаційну базу даних (ІБД), інформація в якій зберігається у вигляді генетичних кодів. За допомогою ІБД, використовуючи геометричні і електромагнітні ознаки електромеханічної структури, можна здійснити перехід від кодової форми поданої інформації до графічної, коли це буде потрібно, тобто здійснити візуалізацію просторових структур.

     У Таблиці 2 позначено:

     0.2, 2.2 відповідні геометричні класи структур з однаковою електромагнітною симетрією;

     ЦЛ, КН, ТП,СФ,ТЦ- геометричні класи джерел поля з активними частинам циліндричної, конічної, тороїдної, сферичними формами.

     Виходячи  з цього видно, що ІБД являє  собою систематизовану структуру, яка впорядковує структури (в рамках геометричних класів), а в рамках відповідних груп - за спільністю їх електромагнітних процесів і явищ.

Таблиця 2   Генетичний банк даних синхронних машин

     Таким чином з таблиці 2 видно, що завдяки використанню методів і операторів синтезу можна синтезувати 90 абсолютно нових потенційно можливих машин (відповідно не враховуючи їх прототипів з патентів). В цій роботі було синтезовано і показано 9 нових структур, що виділені жирним шрифтом лише з одної двостаторної синхронної машини-прототипу з розподіленою обмоткою з генетичним кодом 2ТП 0.2 у. Сумарна кількість генетичних кодів в банку даних дорівнює 100.

      Висновки по роботі 

       В даній роботі спочатку було проведено патентний пошук вихідної електричної машини, проведено її аналіз, виділено цільову функцію машини. Вперше для цього прототипу за допомогою генетичної класифікації визначено генетичний код первинної машини, а також область існування та структуру класу нових машин (9 нових машин та 1 існуюча), які мають таку саму цільову функцію, що і машина-прототип. Також було візуалізовано моделі цих нових машин, визначено галузі їх використання .

       В процесі виконання роботи було доказано, що метод генетичної класифікації є зручним інструментом аналізу, що має такі риси:

       1) дає можливість зробити аналіз обраної структури;

       2) за певною ознакою (цільовою  функцією) провести швидке моделювання  та відбір найбільш функціонально  доцільних моделей, які зовсім  не обов‘язково відносяться до  якогось одного класу, але можуть нести в собі однакову функцію, і при наявності декількох варіантів є можливість обрати оптимальну машину;

     Було  зрозумілим, що такий метод має  дещо спільне між такими базовими науками, як біологія та хімія. Тому для  його освоєння не потрібно витрачати багато часу.

      Підводячи підсумок, можемо сказати, що в процесі синтезу на базі взятого прототипу було синтезовано і візуалізовано 9 нових генетично споріднених об’єктів класу двостаторних синхронних електричних машин з явнополюсним ротором, а саме: 2 ЦЛ 0.2 y, 2 КН 0.2 y, 2 СФ 0.2 y, 2 ТЦ 0.2 y, 2 ЦЛ 2.2 y, 2 КН 2.2 y, 2 ТП 2.2 y, 2 СФ 2.2 y, 2 ТЦ 2.2 y, не враховуючи десяту машину – машину-прототип.

      Також був складений банк даних, який налічує 90 нових структур.

      Слід  зазначити, що для створення, а саме для візуалізації нових споріднених структур електричних машин за допомогою генетичної класифікації були використані такі програми, як Autocad, а також Paint.

       Література 

1. Шинкаренко  В. Ф. Основи теорії еволюції електромеханічних  систем. –

  К.: Наукова  думка, 2002.-288с., іл.

2. Шинкаренко В.Ф., Августинович А.А. Генетична класифікація первинних джерел електромагнітного поля. Навчальний посібник для студентів  вищих навчальних закладів.-К.: НТУУ «КПІ», 2006.
3. Шинкаренко В.Ф., Красніков В.М. Вступ до електромеханіки. Навчальний посібник. – К.: Політехніка, 2002. – 94с.
4. Опис до деклараційного патенту на винахід № UA 81004 «Дискова електромашина».
5. Опис до деклараційного патенту на винахід № UA 66119 «Дискова електрична машина».
6. Опис до деклараційного патенту на винахід № UA 31319 «Електродви-гун дисковий».
7. Опис до деклараційного патенту на винахід № UA 79441 «Електрична машина».
8. Опис до деклараційного патенту на винахід № UA 78249 «Без контакт-ний двигун постійного струму з дисковим ротором».
9. Опис до деклараційного патенту на винахід № UA 67103 «Універсаль-ний двигун з дисковим ротором».
10. Опис до деклараційного патенту на винахід № UA 76386 «Без колектор-на універсальна електрична машина Федоренка».
11. Опис до деклараційного патенту на винахід № UA 61727 «Дисковий двигун постійного струму».
12. Опис до деклараційного патенту на винахід № SU 1833947 «Электромеханическая машина».
13. Опис до деклараційного патенту на винахід № SU 1561166 «Двигатель с катящимся дисковым ротором».