Автоматизация проектирования асинхронных машин с использованием полевых динамических моделей

• Автор: Булатов, Леонид Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 139 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ АСИНХРОННЫХ МАШИН
1.1. Современное состояние проблемы автоматизированного проектирования асинхронных машин
1.2. Динамические модели асинхронного двигателя на основе теории цепей
1.2.1. Основные положения теории моделирования динамических режимов асинхронных машин
1.2.2. Обобщенная двухфазная асинхронная машина
1.2.3.Обобщенная трехфазная асинхронная машина
1.2.4.Метод пространственного вектора
1.2.5.Учет нелинейности при решении уравнений динамики асинхронной машины
1.3. Численные модели на основе теории поля
1.3.1 .Проблемы совместного моделирования магнитного поля и электрических цепей в электрических машинах
1.3.2.Математический аппарат библиотеки конечно элементного моделирования магнитного поля
1.4. Кластерные системы
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ
2. РАЗРАБОТКА БИБЛИОТЕКИ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
2.1. Постановка задачи разработки программных средств для моделирования динамических режимов работы асинхронного двигателя.
2.2. Оптимизация библиотеки конечно-элементного моделирования магнитного поля для использования в разрабатываемой комбинированной модели динамических режимов АД
2.3. Расчет электромагнитного момента средствами конечно-элементной модели
2.4. Структура и программная реализация библиотеки конечно-элементного моделирования магнитного поля
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
3. РАЗРАБОТКА ПОЛЕВОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
3.1. Общие сведения о модели
3.2. Математический аппарат модели динамических режимов в асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором
3.3. Алгоритм расчета с прямым обращением к конечно-элементной модели
3.4. Алгоритм расчета с предварительным расчетом матрицы потокосцеплений
3.5. Уточненный алгоритм расчета с предварительным расчетом матрицы потокосцеплений
3.6. Проверка результатов с использованием современных программных продуктов
3.7. Программная реализация модели асинхронного двигателя на кластерной системе
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
4. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И ПОДСИСТЕМ САПР АД
4.1. Структура и средства создания САПР АД
4.2. Разработка параметрического генератора асинхронного двигателя
4.3. Разработка подсистемы поверочного расчета САПР АД
4.4. Разработка подсистемы генерации быстродействующей модели.. 117 ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЯ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Для решения (1.37) на каждом шаге итераций используется метод Хо-лесского [21, 25]. Для каждой симметричной положительно определенной матрицы J существует разложение вида
Тт, (1.42)
где Т - нижняя треугольная матрица. При этом система уравнений (1.37) сводится к двум системам:
Т Ъ = -¥, (1.43)
Тт T> = Z. (1.44)
Элементы матрицы Т1 в выражении (1.44) определяются как ( ,

і = т ах (1, ]—Ь)
ТікТу
, при і = к -г тш(Ы,к + Ь)
О, при ] > к + Ь Для диагонального члена получаем
.(1.45)
к = |+Ц

X т,2к
І = тах(1,к-Ь)
(1.46)
к = ЫИ
где Вк|, Вкк - элементы матрицы Якоби.
Элементы вектора Ъ вычисляются как

ХТікрі . (1.47)
V 1=тах(1,к-Ь) у к=1+]ч
Элементы искомого вектора Б находим из системы уравнений (1.44)
| ( тіп(Ц,к+Ь) л

2к - Хткі2і
1=к-н
(1.48)
к = !МД
Разложение матрицы Якоби происходит одновременно с вычислением ее элементов. Процесс разложения идет в цикле построчно. В этом же цикле одновременно с разложением идет решение треугольной системы уравнений (1.43) с вычислением элементов вектора Z, которые в оперативной памяти располагаются в том же массиве, что и элементы вектора Г, последовательно замещая их. Решение треугольной системы (1.44) осуществляется по анало-