Аналитический анализ процессов, протекающих в системах электропривода
с преобразователем частоты, которые характеризуются дискретными, нелинейными свойствами,
практически невозможен. Это предопределяет необходимость использования для
изучения свойств
таких систем методов математического моделирования и математического
эксперимента. Цель работы – построение модели преобразователя частоты с формализацией
в виде математических соотношений взаимосвязей между переменными, характеризующими
его функционирование, на основе анализа физических процессов в каждом его элементе.
Математические модели каждого элемента необходимо представить структурными схемами,
которые в дальнейшем объединяются в общую структурную схему преобразователя частоты
в соответствии с методом структурного моделирования. Для решения поставленных
задач использовались методы теории электроники и электротехники, индукционных
устройств и понятия коммутационных функций. Программные реализации предлагаемых
математических моделей и численные исследования воспроизводимых ими процессов
выполнены в вычислительной среде MATLAB (пакет прикладных программ SIMULINK).
Метод структурного моделирования позволил создать достаточно универсальный и гибкий
вариант полной математической модели преобразователя частоты благодаря возможности
достаточно простого включения в нее различных вариантов математических моделей
элементов, входящих в конкретный реальный преобразователь частоты. При этом полученная
модель сохраняет топологию реального преобразователя частоты и наблюдаемость всех его
реальных физических переменных. Использование теории индукционных устройств и понятия
коммутационных функций дало возможность на единой методологической основе создать
физически и математически обоснованные математические модели всех основных элементов
преобразователя частоты. Построенная модель позволяет прояснить взаимосвязи между
физическими переменными отдельных элементов преобразователя частоты и их взаимное
влияние