Введение к работе
Актуальность работы. Развитие современной техники невозможно без широкого использования различных средств автоматизации. К наиболее распространенным средствам автоматизации принадлежат коммутационные электрические аппараты, в частности, электромагнитные реле, которые используются во многих системах управления, автоматики и телемеханики.
Несмотря на большие успехи в развитии устройств автоматического управления, все же потребность в них полностью не удовлетворяется. В настоящее время одним из недостатков следует считать отсутствие достаточного количества электромагнитных реле автоматического управления с высокими эксплуатационными характеристиками. Выпускаемая во всем мире номенклатура реле не в полной мере соответствует всему многообразию технологических процессов в промьшшенности и не удовлетворяет требованиям, которые диктуются нуждами технического прогресса. Поэтому сейчас в развитых странах расширяется номенклатура и совершенствуются характеристики электромагнитных реле различного назначения. Так, в США изготовлением реле для радиоэлектронной аппаратуры занимаются около 200 фирм, которые выпускают более 1500 различных типов реле.
До настоящего времени недостаточно рассмотрены вопросы расчета магнитных, электрических, тепловых и конструктивных параметров электромагнитных реле. Мало изучены вопросы
связанные с автоматизированным проектированием электромагнитных реле, особенно вопросы оптимального проектирования электромагнитных поворотных реле. Вообще не рассмотрены вопросы, связанные с исследованием гиперповерхностей ограничений допустимых областей электромагнитных реле.
Таким образом, разработка системы автоматизированного проектирования электромагнитных реле, направленная на усовершенствование, развитие методов их исследования и проектирования, является актуальной задачей и может дать значительный эффект.
Цель работы. Целью диссертационной работы является создание системы автоматизированного проектирования (САПР) электромагнитных систем реле поворотного типа.
В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:
создание банка электромагнитных систем реле поворотного типа;
развитие математической модели электромагнитной системы реле поворотного типа;
постановка и решение задачи оптимального проектирования электромагнитных реле, исследование топологии гиперповерхностей ограничений допустимых решений;
разработка программного обеспечения для автоматизированного проектирования электромагнитных систем реле поворотного типа.
Методы исследования. При выполнении диссертационной работы были использованы теории анализа и синтеза электромагнитных систем, методы нелинейного математического программирования, а также теория физического и математического моделирования.
Научная новизна. Научная новизна диссертационной работы состоит в:
создании банка электромагнитных систем реле поворотного типа в виде "активной" входной подсистемы САПР,
развитии методов расчета сложных магнитных систем электромагнитных реле,
разработке математической модели электромагнитной системы реле поворотного типа,
исследовании гиперповерхностей ограничений областей допустимых решений электромагнитного реле поворотного типа и их анализе,
развитии подхода к автоматизированноигу многовариантному проектированию электромагнитных систем реле, позволяющего решать широкий круг задач анализа и синтеза рассматриваемого класса реле.
Практическая ценность. Разработанные математическая модель, алгоритмы и программы могут быть использованы при поверочном и оптимизационном расчетах электромагнитных реле поворотного типа. Созданная система автоматизированного проектирования электромапштных систем реле поворотного типа позволяет в значительной степени сократить
трудоемкость и сроки проектирования, а также повысить технико-экономические показатели проектируемых реле.
Результаты ранних разработок, выполненных в рамках данной диссертационной работы, внедрены в Центральном конструкторском технологическом бюро (ЦКТБ) Арм. ПО "Реле" при проектировании новых конструкций электромагнитных систем реле поворотного типа. Часть полученных результатов используется в настоящее время в учебном процессе бакалавриата и магистратуры Государственного инженерного университета Армении (ГИУА) при чтении курсов лекций "САПР" и "Математическое моделирование".
Апробация результатов. Диссертационная работа в полном объеме рассматривалась на заседании сектора "Электрические машины и аппараты" электротехнического департамента ГИУА. Результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции профессоров и преподавателей, научных работников и аспирантов ГИУА.
Публикации. Основные положения диссертационной работы освещены в 6 печатных работах.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, содержит 52 рисунка, 7 таблиц, 83 наименований литературы, 60 страниц приложений.
