Наиболее подходящим средством для моделирования электромеханических процессов является Simulink, входящий в пакет программ Matlab.

Simulink - интерактивный инструмент для моделирования, имитации и анализа динамических систем. Он дает возможность строить графические блок-диаграммы, имитировать динамические системы, исследовать работоспособность систем и совершенствовать проекты. Simulink полностью интегрирован с MATLAB, обеспечивая немедленным доступом к широкому спектру инструментов анализа и проектирования.

Область применения регулируемых электроприводов переменного тока в нашей стране и за рубежом в значительной степени расширяется. Особый интерес для моей работы представляет трёхфазный генератор переменного тока. Необходимость построения модели данного генератора возникла ввиду сложности проведения разработки, отладки и испытания блока управления генератором в лабораторных условиях.

Генератор, как объект автоматического управления представляет собой сложную динамическую структуру, описываемую системой нелинейных дифференциальных уравнений высокого порядка. В задачах управления любой синхронной машиной можно использовать упрощенные линеаризованные варианты динамических моделей, но они дают лишь приближённое представление о поведении машины. Разработка математического описания электромагнитных и электромеханических процессов в генераторе, учитывающих реальный характер нелинейных процессов, а также использование такой структуры математического описания при разработке регулируемых синхронных электроприводов, при которой исследование модели электросистемы самолёта, представляется актуальной.

Вопросу моделирования всегда уделялось большое внимание, широко известны методы: аналогового моделирования, создания физической модели, цифро-аналогового моделирования. Однако аналоговое моделирование ограничено точностью вычислений и стоимостью набираемых элементов. Физическая модель наиболее точно описывает поведение реального объекта. Но физическая модель не позволяет произвести изменение параметров модели и создание самой модели очень дорого.

Наиболее эффективным решением является система проведения математических расчётов MatLAB, пакета SimuLink.

Рис3. Cистема дифференциальных уравнений Парка-Горева для синхронного электродвигателя.

Система MatLAB устраняет все недостатки вышеперечисленных методов. В данной системе уже сделана программная реализация математической модели синхронной машины.

Среда разработки лабораторных виртуальных приборов MatLAB представляет собой среду прикладного графического программирования, используемую в качестве стандартного инструмента для моделирования объектов, анализа их поведения и последующего управления. Ниже приведён пример уравнений для модели синхронного двигателя по полным уравнениям Парка-Горева, записанным в потокосцеплениях для схемы замещения с одним демпферным контуром (Рис. 3)[2].

С помощью данного программного обеспечения можно моделировать все возможные процессы в синхронном двигателе, в штатных ситуациях, так же как и в генераторе.

Таким образом, сложность построения модели генератора заключается в составлении правильной системы уравнений Парка-Горева и корректного её задания в среде Simulink.

Заключение:

Разработка моделей устройств помогает облегчить условия разработки реальных устройств и дать более наглядное представление о специфике их работы ещё до этапа испытаний.

Использование средств информационных технологий (ИТ) позволяет реализовать модель устройства, что даёт возможность избежать необходимости развёртывания лабораторных установок промышленных масштабов. Таким образом используя программное обеспечение среды Matlab, компьютерный интерфейс и модель БРЗУ, стало возможным проводить разработку, тестирование и отладку реального устройства в лабораторных условиях, что позволило сэкономить материальные, физические и временные ресурсы.

ИТ являются неотъемлемым ресурсом при разработке всех современных аналогово-цифровых устройств в целом.

Список используемой литературы:

1. Барвинский А. П., Козлова Ф. Г. Электрооборудование самолетов: Учеб. для сред. спец. учеб, заведений — 2-е изд., перераб. И доп.—М.: Транспорт, 1990.—320с.

2. http://maxi-exkavator.ru/articles/excavators/~id=46 - Математическое моделирование синхронного двигателя карьерного экскаватра.