Беляев Е.Ф.   Цылев П.Н.   Щапова И.Н.  

Математическое моделирование электромагнитных процессов электромеханических преобразователей энергии

Докладчик: Цылев П.Н.

Перспективными методами исследования электромеханических преобразователей энергии являются методы математического моделирования, основанные на численном решении уравнений электромагнитного поля.
В отличие от широко применяемых на практике математических моделей, основанных на анализе электрических цепей – схем замещения преобразователей, эти методы позволяют получить пространственное распределение магнитных и температурных полей, электрических и магнитных потерь в элементах конструкции преобразователей, т.е. информацию, необходимую для их проектирования.
Для построения математических моделей электромеханических преобразователей используется система уравнений Максвелла, при условии пренебрежения токами смещения, совместно с уравнениями материальных сред – материалов, применяемых в конструкции преобразователей. Принимая известные допущения, указанная система уравнений трансформируется к краевым задачам с периодическими граничными условиями по одной из координат и условиями первого рода – по другим. Решение краевых задач производится численными методами с использованием быстрого преобразования Фурье.
Разработанные методы математического моделирования позволили проводить исследования стационарных и нестационарных электромагнитных процессов широкого класса электромеханических преобразователей, используемых в системах электропривода различных промышленных механизмов.
Достоинством представленных моделей является возможность расчета не только пространственно распределенных величин, но и интегральных параметров, а также рабочих характеристик и энергетических показателей электромеханических преобразователей традиционных и специальных конструкций, в том числе вновь создаваемых.