Модель ЭМП обобщенная

Вначале (гл. 1) даны общие представления о САПР как о сложной организационно-технической системе и перспективах ее развития. Затем анализируются традиционные процессы проектирования ЭМП и возможности их преобразований в САПР (гл. 2). В гл. 3 на основе анализа обобщенной модели ЭМП формализуются задачи проектирования и приводятся к виду, удобному для решения на ЭВМ. Показывается, что задачи проектирования ЭМП по сути являются оптимизационными. В гл. 4 дается краткий обзор методов расчетного моделирования ЭМП. Часть методов, особенно теоретического плана, достаточно подробно описывается в специальных учебных курсах по ЭМП. Однако здесь целесообразно изложить основные идеи методов по классам, чтобы показать имеющиеся широкие возможности для составления семейства моделей ЭМП в САПР. Значительное внимание уделяется новым, нетрадиционным для электромеханики методам (статистическим, кибернетическим и численным). [c.4]

Остальные параметры обобщенной модели не зависят от углового положения ротора и являются постоянными величинами, если пренебречь такими явлениями, как старение, деформация конструктивных элементов, упругость вращающегося ротора, зависимость активных сопротивлений от частоты переменного тока и т. п. Подобные допущения общеприняты в теории ЭМП. С учетом сделанных допущений рассматриваемая модель ЭМП представляет собой линейную систему с сосредоточенными параметрами, часть которых постоянна, а часть зависит от пространственного положения. Эта система позволяет моделировать электромеханические процессы при взаимном перемещении катушек, электромагнитные процессы в катушках с током и процессы выделения теплоты в активных сопротивлениях и при механическом трении вращения. Все остальные процессы и явления, присущие различным ЭМП, остаются за пределами возможностей модели. Тем не менее линейные модели с сосредоточенными параметрами оказываются достаточными для построения теории основных рабочих процессов ЭМП. [c.58]

Уравнения обобщенной модели ЭМП получаются с помощью методов теоретической электротехники и теоретической механики или физических законов, определяющих поведение обобщенной модели. Однако физический подход, как правило, требует большой детализации модели. Поэтому здесь используется теоретический подход. Вывод уравнений обобщенной модели базируется на уравнениях Лагранжа второго рода, описывающих поведение неконсервативной системы с сосредоточенными параметрами [73] [c.58]

Возможности решения уравнений обобщенной модели ЭМП определяются основными положениями теории обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений. Теоремы существования и единственности гарантируют однозначное решение на некотором интервале времени при условии непрерывной дифференцируемости переменных и непрерывности коэффициентов уравнений в зависимости от времени. Получаемые при этом решения, в свою очередь, являются непрерывными функциями времени. [c.62]

Используя сменные блоки (модули), можно в пределе стремиться к созданию универсальной расчетной модели, пригодной для всех основных типов ЭМП. Теоретически такая возможность обоснована обобщенными конструктивными и математическими моделями ЭМП, рассмотренными в гл. 3. Однако практически такая модель нецелесообразна из-за очень большого количества сменных блоков и очень сложной системы управления процессом автоматического построения расчетной модели. Кроме того, современные проектные организации достаточно специализированы и не испытывают потребности в столь универсальных расчетных моделях. Поэтому выбор уровня универсальности следует осуществлять в каждом конкретном случае отдельно исходя из заданного класса объектов проектирования и задач проектирования. [c.124]

Изложенные выше понятия о проекте ЭМП и процессе проектирования позволяют с помощью обобщенной модели и ее уравнений перейти к общей теоретической постановке задачи проектирования. При этом необходимо абстрагироваться от физического содержания понятий и оперировать только их математическими символами и свойствами. Поступая таким образом, проект можно рассматривать в виде математического объекта или системы, однозначно определяемой заданием определенного числа параметров, под которыми понимаются все проектные данные. Учитывая зависимость некоторых проектных данных от времени, в общем случае проект ЭМП следует представлять в виде динамической многопараметрической системы. Такой подход позволяет для проектирования использовать математический аппарат синтеза многопараметрических динамических систем. [c.68]

Если бы все ограничения выражались строгими равенствами, имеющими единственное решение, а их суммарное количество равнялось числу неизвестных, то задача проектирования решалась бы однозначно путем совместного решения всех равенств. Опыт проектирования ЭМП показывает, что задача проектирования не решается однозначно. Количество ограничений, как правило, меньше размерности задачи, а многие ограничения задаются в виде неравенств. Поэтому правильнее считать, что условия (3.38) —(3.40) выделяют в пространстве векторов обобщенной модели замкнутые допустимые области, внутри которых находятся искомые решения, т. е. [c.70]

Дальнейшая детализация и реализация семантической модели в САПР на рис. 6.3 требует изучения и обобщения неформальных процедур конструкторско-технологического проектирования. Включение в САПР полного арсенала эвристических алгоритмов и приемов дает возможность сохранить преемственность с традиционными ПП ЭМП и полностью использовать методы ручного проектирования там, где нет формальных методов. Следует иметь в виду, что сохранение в САПР полного объема неформальных процедур не позволяет существенно улучшить качество проектов, так как сохраняются большинство ограничений, присущих ручному проектированию. Поэтому при автоматизации конструкторско-технологического проектирования следует по возможности на научной основе формализовать как можно больше этапов и процедур, используя для этого современные методы математического моделирования и принятия оптимальных решений, изложенные в предыдущих главах. [c.165]

Поэтому требуемые математические модели можно построить лишь на основе общих рассуждений или статистического анализа и обобщения накопленного опыта. Примеры количественных оценок показателей технологичности ЭМП общего характера даны в [11]. Пример моделирования показателя качества и оптимизации выбора технологических параметров ЭМП приводится ниже в гл. 7. Несмотря на указанные примеры, формализация выбора технологических параметров ЭМП находится в начальной стадии. На практике этот выбор осуществляется, как правило, на основе эвристики, интуиции и опыта. [c.181]

Конструктивный вид модели определяется техническими возможностями выполнения катушек и организации их взаимного перемещения в течение длительного времени. Рассмотрим вращающуюся модель ЭМП с двумя произвольными группами катушек, одна из которых жестко закреплена на статоре, а другая — на роторе. Статор и ротор обычно выполняют из магнитных материалов, но в принципе они могут быть и безжелезными . Если катушки сосредоточенные, то их закрепляют на сердечниках (полюсах). Если же катушки распределенные, то они размещаются в специальных пазах или на поверхности статора (ротора). В зависимости от этого можно различать следующие конструктивные формы вращающейся модели 1) симметричные, когда и статор и ротор имеют цилиндрическую форму (все катушки распределенные) 2) несимметричные первого рода, когда статор (или ротор) имеют выступающие полюса с сосредоточенными катушками 3) несимметричные второго рода, когда и статор и ротор имеют полюсную форму. Таким образом, обобщенная модель может иметь три конструктивные модификации (рис. 3.1). [c.56]

Обобщенная модель ЭМП имеет две группы переменных электрические (заряды, токи, напряжения и т. п.) и механические (частота вращения, ускорение и т. п.). Связи между переменными устанавливаются исходя из общего физического содержания системы. Например, для любой катущки известны связи между током и зарядом, током и потокосцепленнем и т. п. Для вращающегося тела (ротора) также известны связи между частотой вращения и углом поворота, между частотой вращения и ускорением и т. п. Анализ связей, присущих обобщенной модели без учета соединений между катушками, показывает, что каждая катушка в отдельности имеет по одной независимой электрической переменной, а ротор имеет одну независимую механическую переменную. Таким образом, число обобщенных координат для обобщенной модели равно числу катушек плюс единица [1]. [c.59]

Электрические и магнитные цепи широко используются для моделирования электромагнитных процессов ЭМП в инженерном проектировании. При этом по аналогии с обобщенной моделью ЭМП ( 3.1) обычно ограничиваются классом взаимовращающихся магнитосвязанных электрических цепей типа L и нелинейных магнитных цепей с сосредоточенными параметрами. С помощью электрических цепей типа / —L моделируются обмотки ЭМП или их фазы, а с помощью магнитных цепей — магнитопровод на участке полюсного деления. [c.82]

Тогда задача проектирова-Рис. 5.3. Расчетная модель ЭМП ния становится многокритериальной, а процесс решения значительно осложняется и требует применения специальных приемов. Одним из широко распространенных приемов является замена нескольких критериев одним обобщенным, в котором исходные критерии суммируются по заранее принятой степени важности. Например, суммарная стоимость производства и эксплуатации может рассматриваться как обобщенный критерий, в котором суммирование производится с единичными коэффициентами важности. Однако такой подход допустим, если составляющие обобщенного критерия имеют одинаковую размерность. В противном случае мно-гокритериальность трудно обойти и приходится искать оптимальные решения по каждому исходному критерию в отдельности, а затем находить компромиссное решение. [c.122]

Математическая теория ЭМП исследует обобщенные модели, заменяющие собой реальные устройства. Необходимость введения обобщенных моделей обусловлена большим разнообразием и сложностью изучения ЭМП. Многообразие и сложность присущи не только конструктивным формам и технологии прЪизводства, но и физическим процессам ЭМП. Основным рабочим процессом в ЭМП является электромеханическое преобразование энерг ии. Однако основной процесс неизбежно сопровождается такими процессами, как выделение теплоты и нагревание, естественное или принудительное охлаждение, механические воздействия на вращающийся ротор и др. Эти процессы не являются определяющими с позиций целевого (функционального) назначения ЭМП, но вызывают значительные трудности при математическом моделировании. [c.55]

Таким образом, в общем случае обобщенные модели могут быть представлены системами взаимодвижущихся катушек (конденсаторов). В качестве обобщенной модели будем рассматривать систему с взаимодвижущимися катушками, так как практическое применение нашли индуктивные ЭМП. Каждую катушку можно представить двухполюсником с последовательным соединением активного и индуктивного сопротивлений. К зажимам катушки можно подводить или отводить электрическую энергию. Катушки могут иметь произвольные электрические соединения друг с другом. [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...