05.09.03 — Электротехнические комплексы и системы

1. Теория электроприводаФункции, выполняемые электроприводом и его обобщенные функциональныесхемы.Характеристикиматематическоеэлектромеханическогоописаниевдвигательномипреобразователятормозномэнергиирежимах.иегоОбобщеннаяэлектрическая машина. Электромеханические свойства двигателей постоянного тока,асинхронных, синхронных и шаговых двигателей.

Механические устройства. Нагрузкадвигателя.Математические модели и структурные схемы электромеханических систем сразличного рода электродвигателями.Установившиеся режимы работы электропривода. Частотный анализ. Учет упругихзвеньев и связей. Учет нелинейностей. Построение адекватных моделей с применениемЦВМ.Переходные процессы в электроприводах. Линейные и нелинейные системы,передаточные и переходные функции электроприводов. Примеры формированияоптимальных переходных процессов.Обобщенный алгоритм математического моделирования линейных и нелинейныхсистем автоматизированного электропривода на ЦВМ.Регулированиеэлектроприводов:координатуправляемыйэлектропривода.преобразователь–Характеристикадвигательсистемпостоянноготока,преобразователь частоты – асинхронный двигатель, преобразователь частоты –синхронный двигатель, системы с шаговыми двигателями.Основные характеристики приборных систем электроприводов.Следящие электроприводы.

Многодвигательные электромеханические системы.Выбор мощности электродвигателя, типа и мощности преобразователя. Основныеэтапы проектирования электропривода.2. Автоматическое управление электроприводами.Основные функции и структуры систем автоматического управления электроприводом.Типовые схемы и типовые системы, осуществляющие автоматический пуск, реверс иостанов электродвигателей. Синтез систем с контактными и бесконтактнымиэлементами.Общие вопросы теории замкнутых систем автоматического управления электроприводом/САУ/.Методы анализа и синтеза замкнутых линейных и нелинейных, непрерывных идискретных САУ. Методы вариационного исчисления.

Применение аналоговых,цифровых и аналого-цифровых вычислительных машин.Системы управления электроприводами постоянного и переменного тока. Типовыеструктуры систем управления асинхронными и синхронными двигателями. Особенностипостроения систем управления с тиристорными преобразователями. Системы с машинамидвойного питания.Управление электроприводами при упругой связи двигателя с механизмом.Стабилизирующие системы управления электроприводами.Типовые узлы и типовые САУ, поддерживающие постоянство заданныхпеременных. Типовые узлы и типовые следящие САУ непрерывного и дискретногодействия.

Оптимальные и инвариантные САУ. Анализ и синтез следящих САУ с учетомстохастических воздействий»Робототехнические комплексы и гибкие автоматизированные производства.Применение микропроцессоров в микро-мини ЭВМ для индивидуального и групповогоуправления электроприводами технологических объектов.Адаптивныесистемыавтоматическогоуправленияипринципыихпостроения. Теория надежности и диагностики в электроприводе.3. Теория и принципы работы комплектных узлов электрооборудования.Научные основы и принципы работы наиболее распространенных комплектныхузлов электрооборудования (по отраслям). Преобразователи напряжения, в том числе:генераторы, управляемые вентильные преобразователи постоянного и переменного тока впостоянный, инверторы, преобразователи частоты переменного тока и др.Основныепринципыпостроениясистемикомплектныхузловобщепромышленного электрооборудования и электрооборудования подвижных объектов.Контакторно-резисторные и электронные узлы систем управления электрическимподвижным составом и их особенности.Контактные и бесконтактные узлы с электродвигателями постоянного ипеременного тока, работающие в непрерывных, релейных и импульсных режимах.Особенности проектирования.4.Основныеположенияэлектроснабженияпромышленныхпредприятий,транспорта и сельского хозяйства.Классификацияприемниковипреобразователейэлектрическойэнергии.Электрические нагрузки по отраслям.

Использование теории случайных процессов для ихопределения. Основы теории прогнозирования и динамики потребления электрическойэнергии. Тяговые подстанции и их принципиальные особенности.Принципы расчета электрических сетей и систем электрооборудования.Выбор систем и схем электроснабжения. Современные методы оптимизациисистем. Характерные схемы электроснабжения. Выбор напряжения в системахэлектроснабжения по отраслям. Сокращение числа трансформаций и выбор числатрансформации.

Блуждающие токи и коррозия подземных сооружений.Определение токов короткого замыкания и выбор электрических аппаратов.Качествоэлектрическойпроизводительностьэнергии.механизмовиВлияниеагрегатовкачествапоотраслям.электроэнергиинаЭлектромагнитнаясовместимость приемников электрической энергии.Качество электрической энергии.Технико-экономические расчеты в системах электроснабжения по отраслям ииспользование для этих целей ЦВМ.

Теория интерполяции и аппроксимации. Методыприближения функций.Теория надежности и диагностики в электроснабжении и преобразованииэлектрической энергии по отраслям. Теория малых выборок и ее использование.Компенсация реактивной мощности.Заземление установок, молниезащита промышленных сооружений, жилых икультурно-бытовых зданий.Допустимыеэлектроснабжения.перегрузкиЭлектробалансэлементовгородов,преобразовательныхсельскогохозяйства,подстанцийпромышленныхпредприятий и подвижных объектов.

Методика расчета потерь мощности электроэнергии.5. Техническая электродинамика.Электростатическое поле. Магнитостатическое поле. Электромагнитное поле.Уравнения Максвелла. Плоские электромагнитные волны. Поверхностный эффект.Волноводы и объемные резонаторы. Численные методы расчета электрических имагнитных полей.6. Электромагнитная совместимость (ЭМС) электротехнических комплексов исистемЭлектромагнитные помехи и их источники. Классификация. Воздействиеэлектромагнитных полей на электрические цепи элементов и устройств. Частотные ивременные характеристики электромагнитных помех.

Экранирование излучаемыхэлектромагнитных помех. Фильтрация кондуктивных электромагнитных помех.Заземление и рациональный монтаж элементов и устройств в сложных конструкциях7. Методы и технические средства испытаний ЭМС электротехническихкомплексов.Состав испытательного комплекса ЭМС. Средства измерения параметровэлектромагнитной обстановки: первичные индукционные измерители-преобразователи;измерительные антенны; ТЕМ- камеры; Имитаторы электромагнитных помех.

Методыиспытаний на помехоэмиссию. Методы испытаний на помехоустойчивость. Испытаниякосмических аппаратов на воздействие электростатических разрядов. Обеспечениеиспытаний ЭМС.8. Общие сведения о системах распределения электроэнергии на ЛА.Основныеструктурныесхемы,параметрыитехническиехарактеристикитрадиционных и перспективных систем распределения электроэнергии летательныхаппаратов.

Типовые потребители электроэнергии бортового электрооборудования, ихсвойства и особенности переходных токов. Сравнительный анализ достоинств инедостатков контактной и бесконтактной КЗА. Центры управления нагрузками дляперспективных СЭС ЛА.9. Принципы формирования время-токовых характеристик транзисторных АЗК,обеспечивающих защиту проводов распределительной сети от аварийных перегрузок потокуПерегрузочныехарактеристикипроводовраспределительнойсетиикоммутационно-защитной аппаратуры.

Электротепловые модели проводов. Обобщённыеструктурные и функциональные схемы ФВТХ. Принципы построения перемножителейнапряжения и квадраторов на их основе. Варианты схемотехнических решенийфункциональных узлов ФВТХ.10. Транзисторные АЗК постоянного и переменного тока для перспективных СЭСЛА.Структурная и функциональная схемы транзисторных АЗК постоянного ипеременного тока без ограничения и с ограничением переходных и аварийных токов.Методы и средства обеспечения безопасных режимов работы силовых транзисторныхключей в переходных и аварийных режимах. Принципы построения узлов токовой итепловой защиты СТК.

Средства защиты СТК от импульсных перенапряжений,обусловленных индуктивностью нагрузки и проводов распределительной сети.11. Моделирование переходных и аварийных режимов в системах распределенияэлектроэнергии .Особенности компьютерного моделирования переходных и аварийных процессов всистемах распределения электроэнергии с транзисторной коммутационно-защитнойаппаратурой.12. Основные виды преобразования электроэнергии и классы ИВЭПНеобходимость преобразования электрической энергии. Основные характеристики ипараметры ИВЭП. Современное состояние и перспективы развития ИВЭП. Основные классыИВЭП: выпрямительные устройства, стабилизаторы, конверторы, инверторы,преобразователи частоты, корректоры коэффициента мощности, источники бесперебойногопитания, зарядные устройства АБ.

Основные методы миниатюризации силовых электронныхустройств. . Основные свойства, характеристики и параметры элементной базы ИВЭП.Особенности работы на повышенных частотах. Поверхностный эффект и эффект близости.Список литературы1. Специальные электрические машины. Источники и преобразователи энергии / Под ред.Б.Л. Алиевского. Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1993, Книга 1, 320с.;Книга 2, 368 с.2.