У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється в розробці й удосконаленні методик розрахунку нестаціонарних електрофізичних процесів у НК, які є головною частиною гібридних і безконтактних ЕА і визначають основні техніко-економічні показники останніх. Розв’язання зазначеної задачі забезпечує проектування НК на сучасному рівні і дозволяє створювати на їхній основі конкурентоспроможні апарати. 1. Проведений аналіз стану питання показав, що головною складовою частиною ЕА є безконтактні і гібридні НК, що не тільки забезпечують надійну комутацію електричних кіл, але і дозволяє значно розширити функції ЕА. При цьому було встановлено, що особливості роботи НК ЕА, обумовлені складністю нестаціонарних електромагнітних та теплових процесів, що протікають у них, і специфікою роботи СНП, що входять до їхнього складу, не дозволяють застосовувати за прямим призначенням існуючі методики розрахунку НК, розроблені в основному для умов роботи у складі пристроїв силової електроніки без їхнього удосконалення та подальшого розвитку. 2. Проведено аналіз особливостей навантаження струмом на СНП гібридних НК змінного струму в повторно-короткочасному режимі роботи і безконтактних НК змінного струму в умовах їхньої роботи в аварійних режимах, у результаті якого отримано аналітичні вирази для розрахунку навантаження на СНП з урахуванням специфіки токових імпульсів і дано рекомендації щодо їхнього використання. При цьому встановлено, що навантаження струмом на СПП гібридних НК має циклічний характер, причому тривалість імпульсу струму в процесі роботи безупинно змінюється і підпорядковується закону ймовірностей з рівномірною щільністю розподілу. Запропоновано також сімейства характеристик керування регульованих НК змінного струму, які визначаються тим, що дозволяють не тільки вибирати СНП для цих ключів з урахуванням їх типу і режиму роботи, але і використовувати їх (сімейства) для вибору раціонального режиму роботи споживача. 3. Розроблено удосконалену інженерну методику розрахунку основних елементів схеми примусової комутації НК постійного струму з урахуванням використання заряду комутуючого конденсатора і динамічних характеристик тиристорів. Показано, що схема примусової комутації із запиранням основного тиристора імпульсом струму перевершує інші схеми за рівнем використання заряду комутуючого конденсатора. 4. Результатами досліджень нестаціонарного теплового режиму СНП, виконаних на основі запропонованої автором багатошарової теплової моделі, що адекватно відбиває конструкції СНП виявлено, що тепло за час короткочасного (порядку 10 мс) імпульсу навантаження не виходить за межі випрямного елемента СНП. Це дозволило, використовуючи спрощену теплову модель, створити інженерну методику розрахунку теплового режиму СНП в умовах їхньої специфічної роботи у складі ЕА. Коректність цієї методики підтверджена результатами експериментальних досліджень партії тиристорів типу Т161-160 в кількості 98 шт., оброблених за допомогою методів математичної статистики. 5. Розроблено обладнання і методи для експериментальних досліджень нестаціонарних теплових процесів СНП при впливі на них короткочасних імпульсів струму, які на відміну від відомих дозволяють вимірювати перевищення температури напівпровідникової структури не тільки силового тиристора, але й діода, причому в будь-який момент впливу імпульсу довільної форми й амплітудою до 3 кА при виключенні впливу комутуючих елементів обладнання на власні теплові процеси в СНП завдяки застосуванню в їхній якості швидкодіючих IGBT - транзисторів. 6. Отримано у результаті подальшого розвитку відомих досліджень основні розрахункові співвідношення для визначення таких найважливіших параметрів ЕА, як номінальний струм, номінальний робочий струм, перевантажувальна характеристика в найбільш характерних режимах їхньої роботи, а також запропоновано технічні заходи щодо підвищення номінального струму. 7. Проведено з урахуванням узагальнень відомих досліджень комплексні дослідження комутаційних перенапруг на СНП НК, в результаті яких розроблено такі удосконалені методики розрахунку: узагальнена методика розрахунку комутаційних перенапруг на СНП і параметрів захисних RC - ланцюгів для всіх типів НК змінного струму з урахуванням їх режиму роботи в ЕА (у тому числі аварійних), схеми включення (у тому числі реверсивної), характеру навантаження і динамічних характеристик СНП, що визначають процеси включення і відключення СНП; методика розрахунку перенапруг у НК постійного струму при наявності лінійного обмежувача перенапруг з урахуванням попередньо включеної індуктивності мережі. Правильність запропонованих методик була підтверджена результатами експериментальних досліджень. 8. Результати роботи використані в ОКБ НВО «ХЕМЗ», м. Харків і в АТ «ЕНАС», м. Харків, що підтверджено актами впровадження результатів дисертаційної роботи. | 