Автоматизированное проектирование электрических аппаратов по критериям теплового режима

• Автор: Чагин, Виктор Александрович
• Шифр специальности: 05.09.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 257 c. : ил

I. ЗАДАЧИ ТЕПЛОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

І.Ї. Декомпозиция процесса проектирования электрических аппаратов и место теплового проектирования в общем

процессе разработки

1.2. Математическая постановка задачи оптимального теплового проектирования, методы ее решения и их проблематика
2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ РЕШЕНИЯ ПРЯМОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И ЭЛЕМЕНТОВ ИХ КОНСТРУКЦИИ •' :!
2.1. Прямая задача теплового расчета электрических аппаратов и выбор метода ее решения
2.2. Разработка пакета подпрограмм расчета тепловых характеристик электрических аппаратов и элементов

их конструкции

2.3. Разработка методики расчета стационарного теплового режима электрических аппаратов и элементов

их конструкции

2.4. Разработка алгоритма расчета переходных тепловых режимов электрических аппаратов на основе применения матричной экспоненты
2.5. Экспериментальная проверка разработанной методики расчета тепловых режимов электрических аппаратов и примеры ее использования в проектировании
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ С ЗАДАННЫМ ТЕМПЕРАТУРНЫМ РАСПРВДЕЖШШ В УСЛОВИЯХ СТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛООБМЕНА
3.1. Критерии качества стационарного теплового режима
3.2. Вывод основных соотношений для расчета градиента критерия качества стационарного теплового режима
3.3. Параметризация и построение процедур оптимизации
3.4. Применение разработанной методики для расчета электрических аппаратов в условиях стационарного теплообмена
3.4.1. Оптимизация резистора РБОН
3.4.2. Оптимизация токоведущих частей
4.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ С ЗАДАННЫМ ХАРАКТЕРОМ И ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ ПЕРЕХОДНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА
4.1. Критерии качества переходного теплового режима
4.2. Вывод основных расчетных соотношений для градиента критерия качества переходного теплового режима
4.3. Оптимизация конструкции термодатчика по критериям переходного теплового режима
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ, РАБОТАЮЩИХ В РЕЖИМЕ ЦИКЛИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
5.1. Применение сопряженных уравнений для расчета теплового циклического режима
5.2. Построение вычислительного алгоритма и программы расчета циклических тепловых режимов
5.3. Расчет резисторов электроэнергетического назначения, работающих в режимах циклических нагрузок
6. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОШЖГНЫХ КОНТАКТОРОВ
6.1. Особенности теплового расчета электромагнитных контакторов
6.2. Анализ теплового режима электромагнитного пускателя ПМЕ
6.3. Оптимизация конструкции электромагнита постоянного тока
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Алгоритм приведения симметричной разреженной матрицы к сжатому ленточному виду
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Вывод расчетных соотношений для решения задачи о нестационарном тепловом режиме электрического аппарата с помощью матричной экспоненты
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Вывод расчетных выражений для градиента
критерия качества стационарного теплового режима
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Разработка алгоритма и процедур проектирования электрических аппаратов по критериям переходного теплового режима при использовании метода электротепловой
аналогии
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Акт о внедрении методики автоматизированного расчета тепловых режимов бетэловых резисторов. Расчет экономической эффективности от внедрения методики

- программа расчета теплоемкостей;
- программа расчета источников теплоты;
- программы формирования систем уравнений теплового баланса конструкции;
- программы решения уравнений теплового баланса в стационарном и переходном режимах;
- программы вывода результатов расчета;
- сервисные программы;
- управляющие программы.
Кроме того, в пакет включены библиотеки конфигураций элементов конструкции и теплофизических параметров материалов.
Подпрограммы пакета написаны на алгоритмическом языке ФОРТРАН - 4 для ДОС ЕС ЭВМ.
С целью повышения эффективности эксплуатации пакета он организован в виде библиотеки объектных модулей на магнитном диске.
Это значительно сокращает время расчета, т.к. пользователю необходимо лишь обратиться к управляющей подпрограмме и ввести исходные данные для расчета.
Основной входной информацией для расчетов являются: топология схемы замещения конструкции; температура окружающей среды; электрический ток, протекающий через токоведущие детали изделия; их электрическое сопротивление; вид функциональной зависимости электрического сопротивления от температуры.
Для работы с пакетом не требуется специальных знаний в области программирования и вычислительной техники, т.к. исходные данные задаются в простой и наглядной для разработчика форме.
Компоненты тепловых схем замещения задаются неявно. Для их задания необходимо ввести список параметров, характеризующих элементы конструкции, моделируемые компонентами схемы замещения: геометрические формы и размеры элементов конструкции; материалы, из которых эти элементы изготовлены; вид теплопередачи (конвекция