ВВЕДЕНИЕ

Закрепление теоретического материала первой части курса предусматривает выполнение лабораторного практикума, ориентированного на решение практических задач моделирования электропривода постоянного тока.

Однако современные тенденции развития электропривода и электромеханических систем основываются на всестороннем использовании регулируемого электропривода, построенного на базе электродвигателей переменного тока (асинхронных, синхронных) или так называемых вентильных электродвигателей.

Поэтому, первым учебным блоком второй части курса «Моделирование электромеханических систем» будет блок «Построение и реализация структурных моделей электромеханического и электрического преобразования энергии в системах электропривода».

Здесь на основании теории обобщенной электрической машины будут рассмотрены методы построения и реализации в среде компьютерного комплекса IDS 1.0 [8] структурных моделей электродвигателей. Основное внимание будет уделено рассмотрению вариантов моделирования асинхронных электродвигателей. Указанный материал излагается в лекциях No 2 – 7. Будут также рассмотрены алгоритмы построения структурных моделей автономного инвертора напряжения (АИН) как основного преобразовательного устройства, применяемого для регулирования скорости электродвигателей переменного тока (лекции 8, 9).

Для практического закрепления теоретического материала указанного учебного блока разработан лабораторный практикум, основное содержание которого приведено в [3].

Изучение указанного блока является завершающим этапом рассмотрения вопросов теоретических вопросов и практической реализации одной из основных проектных процедур этапа функционального проектирования ЭМС – процедуры анализа.

Вспомним, что такое функциональное проектирование. Это комплекс трудоемких задач, связанных с определением принципов построения объектов проектирования и оценкой их свойств на основе исследования процессов их функционирования. Автоматизация функционального проектирования предполагает решение этих задач путем проведения вычислительных экспериментов с использованием различных видов математических моделей этих объектов.

Этап функционального проектирования электромеханических систем наиболее трудоемок и плохоформализуем. Он связан с творческим процессом выбора типа электропривода, схемных решений электродвигательных, преобразовательных и управляющих устройств, многовариантным анализом динамических режимов, испытанием системы в нормальных и экстремальных режимах. Поэтому возникает необходимость обобщенного представления электромеханической системы с точки зрения задач функционального проектирования.

Детальное рассмотрение задач функционального проектирования ЭМС показывает, что они не могут быть решены только с использованием структурных моделей. В этой связи появляется необходимость поиска оптимальных связок «проектная операция – математическая модель», определения необходимого состава видов моделей, выбора видов моделей, ориентированных на пользователя и вычислительную систему.

Многообразие задач функционального проектирования и видов используемых математических моделей обусловливает необходимость создание единой методики их использования.

Поэтому, заключительный учебный блок курса будет носить название «Технологическая схема и алгоритмический базис функционального проектирования электромеханических систем».

Основное содержание блока изложено в лекциях 10 – 14. Здесь рассмотрены вопросы единого представления ЭМС в виде трехуровневой иерархической системы, определены необходимые для решения всего комплекса задач функционального проектирования виды математических моделей, изложены основные направления конструирования этих моделей, представлена технология функционального проектирования ЭМС.

Содержание тем лекций второй части электронного курса «Моделирование электромеханических систем» приведено ниже в таблице.