Введение к работе
-
№2№jy?}$2J?..R^ Возрастание сложности задач, выполнение которых,возлагается на цепи защиты, автоматики, управления, приводит к усложнению аппаратуры, расширено) ее функций. Современные тенденции к увеличению компактности исполнения устройств приводят к возрастанию числа внешних воздействующих факторов, оказывающих влияние на работоспособность. Во многих случаях, цепи управления, звеці-ты и автоматики, содержащие коммутационные аппараты, работают в условиях воздействия электромагнитных импульсных полей. Это воздействие мояет приводить к существенному изменению условий работы аппаратуры, необратимым нарушениям ее работоспособности, снияению надежности. Понижение стойкости оборудования к действию внешних электромагнитных полей часто происходит в аварийных режимах, то есть тогда, когда надежность работы должна быть, особенно высока. К настоящему времени достаточно полно решены вопросы электромагнитной стойкости применительно к радиоэлектронной аппаратуре, а такае вопросы о влиянии внешних электромагнитных воздействий на объекты в различных областях науки и техники: грозозащиты электротехнического оборудования в электротехнике и энергетике, помехозащищенности систем измерения, защити от воздействия мощных электромагнитных импульсов летательных аппаратов и морских судов. Однако, вопросы электромагнитной стойкости низковольтной коммутационной аппаратуры, содержащей катушечные элемента (контакторы, реле, электромагниты, расиепители) оказались исследованы недостаточно. Изучение этих процессов осложняется необходимостью учета частотной зависимости эквивалентна* параметров аппаратов. Слабо проработанными являются также вопроси построения математических моделей коммутационных аппаратов. Рассмотрение в втой связи вопросов анализа воздействия внешних электромагнитных импульсных полей на цепи о коммутационными аппаратами, обладающими частотнозавиоимими эквивалентными параметрами, является актуальной задачей теоретической электротехники. .
№№..BS$$!№..$3AV!&'.&SM}J№S!8!8lx Двяью настоящей работы является разработка математических моделей комиггационных вплврвтов, '.'..'-1 '
учитывающих частотные зависимости их эквивалентных параметров для анализа электромагнитных процессов в цепях с коммутационными аппаратами при распределенном и сосредоточенном импульсном воздействиях, а также разработка методики определения электрических параметров коммутационных аппаратов по геометрический размерам катушечных элементов для анализа входных токов и напряжений. Для достижения поставленной цели необходимо:
разработать математическую модель коїшутационного аппарата для анализа входного тока и напряжения во временной области, с учетом зависимости эквивалентных параметров коммутационного аппарата от частоты;
разработать методику определения параметров схем замещения коммутационных аппаратов по геометрическим размерам катушечных элементов;
разработать методику анализа переходных процессов в сложных системах с коммутационными аппаратами, содержащих большое количество узлов, блоков, элементов различных типономиналов, с учетом специфики работы аппаратуры в сложной электромагнитной обстановке;
произвести описание электромагнитной обстановки в которой работает коммутационная аппаратура и определить частотный диапазон рассматриваемых внешних электромагнитных импульсов. Произвести экспериментальное исследование параметров рассматриваемых аппаратов в требуемом частотном диапазоне;
произвести анализ электромагнитных процессов в цепях с коммутационными аппаратами при распределенном и сосредоточенном импульсной воздействии для оценки адекватности предложенных математических моделей коммутационных аппаратов, выявления опасных режимов работы и воздействующих импульсов, а также слабых в электромагнитном отношении элементов и путей оптимального проведения эксперимента.
!?ЇШ&.Л№1$№Шк.$Р9ША?МЕ*я.'. Анализ электромагнитных процессов в цепях с коммутационными аппаратами и построение математических моделей этих аппаратов базируется на основных положениях теория линейных цепей, численном интегрировании систем дифференциальных уравнений , методах решения задач нелинейного программирования, методах математической обработки экспериментальных данных.
Л?ИРвМЛОз»».]рабрпі заключается в следуацем:
- разработаны а исследованы математические модели коммутацион
ных аппаратов, учитывапцие частотную зависимость их эквивалентных
параметров, позволяйте выполнять анализ процессов в цепях с комму
тационными аппаратами при электромагнитных воздействиях с крутыми
\ 2
фронтами;
- разработана методика определения электрических параметров
коммутационных аппаратов по геометрическим размерам катушечных эле
ментов, позволяющая на стадии начального проектирования рассчиты
вать входные токи и напряжения в катушечных элементах, вызванные
внешними воздействиями;
- построены дискретные резистшзнне схеиы ряда двухполюсников,
позволяющие учитывать частотную зависимость эквивалентных парамет
ров коммутационных аппаратов, формализовать процесс расчета цепей о
большим числом коммутационных аппаратов, а также повысить эффектив
ность метода расчета.
$$3!&}&S$]y..$$$2$JM!:..J?$PSZ№.. заключается в разработке:
математических моделей коммутационных аппаратов, позволяющих анализировать электромагнитные процессы в цепях защиты, автоматики и управления с низковольтными коммутационными устройствами небольших габаритных размеров (от единиц до десятка сантиметров), содержащих катушечные элементы, при импульсных воздействиях;
методики определения электрических параметров коммутационных аппаратов по геометрическим размерам катушки, позволяющей по справочным данным оценивать стойкость проектируемых аппаратов к внешним электромагнитным воздействиям.
Алпробация_ работа. Основное содержание работы было представлено на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы развития электроэнергетических систем" (Санкт-Петербург, 1992г.), на научном семинаре "Проблемы электромагнитной совместимости и расчеты уровня электромагнитных помех" (Санкт-Петербург, 1993г.), не региональной научно-технической конференции "Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири" (Иркутск, 1994г.), на Всероссийской научно-технической конференции "Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири" (Иркутск, 1994г.), на научных семинарах кафедры ТОЭ СГОГТУ, а также опубликовано в четырех печатных работах.
№?>?}*..?..?.ТРЖОД1а..РМ0Жт Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и пяти приложений. Содержание изложено на 173 с, из них машинописного текста - 83 е., рисунков - 37 с, таблиц -5с, библиографический список из 59 наименований - 6 с, приложений - 42 с.
