Методы, модели и алгоритмы автоматизированного проектирования оптимальных электромагнитных аппаратов

• Автор: Лобов, Борис Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 452 с. : ил.

Содержание

Список условных обозначений '

Введение

В1. Актуальность проблемы

В2. Общая характеристика работы ‘

Глава 1. Универсальная математическая модель оптимального синтеза электромагнитов с заданными статическими параметрами и характеристиками

1.1. Постановка задачи и описание модели

1.2. Алгоритм оптимального синтеза электромагнитов •

1.3. Оптимизация электромагнитов постоянного тока

1.4. Оптимизация электромагнитов переменного тока

Выводы по первой главе

Глава 2. Типовые математические модели для оптимального синтеза электромагнитов с заданными динамическими характеристиками
2.1. Определение закона управления оптимальных электромагнитов
с заданными динамическими свойствами
2.2. Проектирование электромагнитов переменного тока с заданными динамическими характеристиками
2.3. Влияние геометрических соотношений приводов постоянного
тока на временные параметры и динамические характеристики
2.4. Влияние геометрических соотношений приводов переменного
тока на временные параметры и динамические характеристики
Выводы по второй главе
Глава 3. Модифицированные математические методы и модели поверочных расчетов электромагнитов
3.1. Моделирование на основе теории цепей
3.1.1. Расчет магнитных характеристик
3.1.1.1. Универсальный алгоритм расчета магнитных систем
3.1.1.2. Модифицированная модель анализа электромагнитных захватов
3.1.2. Расчет тепловых характеристик
3.1.2.1. Алгоритм расчета распределения температур в поперечном сечении электромагнитного вентиля
3.1.2.2. Алгоритм расчета распределения температур в объеме электромагнита подвеса
3.2. Моделирование на основе теории поля
3.2.1. Расчет электромагнитных характеристик
3.2.1.1. Экспресс-метод анализа электромагнитных полей в нестационарных режимах
3.2.1.2. Влияние вихревых токов на потери в шихтованных магнито-проводах и время срабатывания электромагнитов переменного тока
3.2.1.3. Примеры использования экспресс-метода при поверочных расчётах электромагнитных устройств
3.2.2. Расчет тепловых характеристик
3.2.2.1. Модифицированная математическая модель для расчета стационарных температурных полей электромагнитных вентилей
3.2.2.2. Модифицированная математическая модель для расчета нестационарных температурных полей электромагнитных захватов
Выводы по третьей главе
Глава 4. Алгоритмы автоматизированного проектирования основных узлов электромагнитных аппаратов (ЭМА)
4.1. Постановка задачи
4.2. Автоматизированное проектирование передаточного механизма
4.2.1. Выбор кинематической схемы
4.2.2. Автоматизированный расчет механических характеристик
4.3. Автоматизированное проектирование коммутирующих контактов
и токоведущего контура ЭМА
4.3.1. Выбор конструкции и материала коммутирующих контактов
4.3.2. Расчет параметров токоведущего контура
4.4. Проектирование дугогасительного устройства ЭМА .

4.4.1. Выбор способа гашения дуги
4.4.2. Расчет и оптимизация параметров щелевой дугогасительной Камеры с магнитным дутьем
4.5. Выбор конструкции электромагнитного привода
Выводы по четвёртой главе
Глава 5. Система автоматизированного проектирования ЭМА
5.1. Назначение и структура САПР ЭМА
5.2. Виды обеспечения автоматизированного проектирования
5.3. Формализация выбора конструкции ЭМА
5.3.1. Постановка задачи
5.3.2. Метод последовательного сужения исходного множества векторных оценок и его применение для выбора конструкции ЭМА
5.4. Методика использования системы
Выводы по пятой главе
Заключение
Список использованных источников
Приложения
П1. Документы, подтверждающие внедрение разработок автора
П2. Пример использования САПР ЭМА для расчета параметров
контактора постоянного тока
ПЗ. Математическое обоснование процедуры решения ДМКЗ методом последовательного сужения исходного множества векторных оценок 391 П4. Результаты расчета электромагнитных захватов корпусосборочных устройств
П5. Результаты экспериментального исследования низковольтной электрической дуги постоянного тока
П6. Результаты расчета П- и Щ-образных ЭМ переменного тока
9. Создание САПР, баз знаний, экспертных систем по разработке ЭМА: методология проектирования, прикладное программное обеспечение (ПО), язык проектирования; информационное обеспечение и т.д.
В.2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Работа выполнена по постановлениям ГКНТ при Совете Министров СССР №28 от 25.01.77 г., №45 от 22.03.81 г., №555 от 30.10.85 г. “О разработке новых; видов транспортных средств, программ САПР Минвуза России (раздел САПР в электротехнике и энергетике)”, федеральной целевой-программе «Экология и природные ресурсы России (2002-2010 года)»., а также в соответствии с научным направлением Южно-Российского государственного технического университета “Интеллектуальные электромеханические устройства, системы и комплексы” от 25.01.1995 № 3.15, которое относитсяк. “Приоритетным направлениям развития науки и техники”, утвержденным приказом №843 от 21 мая 2006г., определяющих приоритетные направления развития науки, технологий и техники РФ (1. Р1нформационно-телекоммуникаци-онные технологии и электроника).
Цель работы. Создание научно-практических основ автоматизированного проектирования оптимальных ЭМА путем обобщения существующих и разработки эффективных методов математического моделирования, комплекса алгоритмов и программ, САПР ЭМА. Это должно привести к сокращению сроков проектирования и повысить технико-экономические показатели ЭМА.
Задачи исследований.
1. Разработка и применение универсальной математической модели для выполнения проектных оптимизационных расчетов электромагнитов с заданными статическими параметрами и характеристиками на основе теории цепей.