Развитие компьютерной техники привело к значительному упрощению схемотехнического моделирования схем. Однако другой стороной такого прогресса стала существенная потеря разработчиком контроля за поведением схемы. Можно только взять определенные существующие элементы, построить из них схему и получить результаты моделирование с жестко определенным алгоритмом. Не всегда приемлемыми бывают как результаты, так и продолжительность такого моделирования, особенно при использовании анализа во временном домене. Поэтому возникает необходимость обращаться к методам низкоуровневого моделирования с применением эквивалентных схем и элементарных моделей.
Такой подход имеет следующие преимущества:
– возможность учета важных особенностей конкретных схем, уже на этапе создания моделей;
– контроль работы моделей в процессе моделирования;
– возможность определения элементов и параметров, имеющих большее влияние на время или точность моделирование;
– повышение точности за счет использования аналитических вычислений на промежуточных этапах или в течение всего моделирования;
– способность к построению моделей, для устройств работающих одновременно в электрическом и неэлектрическом доменах, что особенно ценно при разработке измерительных преобразователей;
– расширенные возможности математической обработки результатов моделирования (в т.ч. статистическая обработка, нахождение производных и т.д.).
В частотных преобразователях Moeller используются различные алгоритмы и схемы формирования выходных последовательностей импульсов – простые и, соответственно, дешевле, и более сложные – более дорогие. Для того, чтобы иметь возможность оценки целесообразности конкретного решения в каждом конкретном случае желательно иметь инструментарий для исследований и сравнения различных импульсных последовательностей частотных преобразователей.
В идеальном случае равномерного вращения ротора электродвигателя с постоянной нагрузкой магнитное поле статора соответствует вращению вектора магнитного поля. Конец вектора движется вдоль окружности с постоянной скоростью.
Это соответствует наиболее эффективным условиям работы электродвигателя. В условиях импульсного питания обмоток статора траектория вектора магнитного поля может существенно отклоняться от круга, и магнитное поле может изменяться прыжками. А это может приводить к неравномерному движения ротора, нежелательно из-за возникновения вибраций в системе электропривода. Кроме того это уменьшает коэффициент мощности электрической сети, и увеличивает уровень электрических помех обусловленных гармониками тока.
Проектирование частотных преобразователей управления электроприводом высокой мощности требует знаний особенностей конструирования и методов расчета элементов схем с учетом распределенных паразитных параметров. Учет особенностей топологии конструкции силовой части управления позволяет существенно снизить требования к схемам защиты, массогабаритные параметры и улучшить надежность работы частотных преобразователей.