МОДЕЛЮВАННЯ УСТАЛЕНИХ І ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ У ЕЛЕКТРИЧНИХ КОЛАХ З НАПІВПРОВІДНИКОВИМИ КОМУТАТОРАМИ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДУ БАГАТОПАРАМЕТРИЧНИХ ФУНКЦІЙ

summary

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, сформульовано мету і задачі дос­лідження, представлено наукову новизну та практичну цінність отриманих резуль­татів, наведено відомості про апробацію та наявні наукові публікації.

У першому розділі проведено аналіз публікацій з математичного моделюван­ня та розрахунку усталених і перехідних процесів у електричних колах з напівпро­відниковими комутаторами. Показано, що поява таких нелінійних елементів суттєво ускладнює задачі розрахунку та дослідження виникаючих у колах електромагнітних процесів. Найбільші ускладнення виникають у колах змінної структури, в ланках яких виникають синусоїдні, постійні та імпульсні струми під дією відповідних напруг. Аналіз публікацій показав, що для моделювання та розрахунку процесів у таких електричних колах переважно використовують чисельні методи, реалізовані в пакетах прикладних програм типу Mathcad та Matlab.

Відомо, що застосування пакету Mathcad дозволяє виконувати чисельні розра­хунки динамічних процесів у електричних колах змінної структури з використанням математичних формул і символьних характеристик елементів кіл. Отримування результатів у вигляді узагальнюючих рівнянь і символьних параметрів, вигідно відрізняє такий підхід від інших. Його розвиток у публікаціях М.П. Макаренка, В.І. Сенька, М.М. Юрченка й інших науковців призвів до розробки методу багатопа­раметричних модулюючих функцій, використання якого спростило розрахунки динамічних процесів у колах синусоїдного струму. Але були відсутні математичні моделі для розрахунку цим методом електромагнітних процесів у колах напівпро­відникових перетворювачів, підключених до фазних і лінійних напруг трифазної мережі живлення для багатозонного широтно-імпульсного регулювання вихідних постійних та імпульсних напруг у різних електротехнологічних навантаженнях.

Аналіз наукових праць показав, що метод багатопараметричних модулюючих функцій може бути ефективним при аналізі перехідних процесів у електричних колах накопичувальних конденсаторів напівпровідникових формувачів електророз­рядних систем, але необхідно було визначити критерії обмеження використання методу в електричних колах різних розгалужених структур.

Було також виявлено, що для комп’ютерного моделювання електромагнітних процесів у електричних колах, ланки яких мають велику кількість незалежних реак­тивних елементів, поширюється використання розрахункової системи Matlab разом з пакетом програм Simulink і пакетом расширения SimPowerSystems, які, крім обшир­ної бібліотеки електротехнічних елементів і блоків, мають блоки для моделювання напівпровідникових комутаторів та алгоритмів управління ними.

Таким чином, на основі аналізу наукових публікацій було обґрунтовано актуальність теми дисертації та обґрунтовано напрямки дисертаційних досліджень.