Общая характеристика дисциплины М2.В.02. Математическое моделирование в электромеханике Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (стр. 3 )

№	Раздел дисциплины [код раздела]	Тема занятия	Объем учебного времени, час.
1	Р3	Уравнения обобщенной электрической машины с неявно выраженными полюсами	2
2	Р3	Уравнения обобщенной электрической машины с  явно выраженными полюсами	2
3	Р3	Система относительных единиц. Методы линеаризация уравнений обобщенной электрической машины	2
4	Р4	Аналитический метод решения линейной системы дифференциальных уравнений в векторно-матричной форме	2
5	Р4	Аналитический метод решения линейной системы дифференциальных уравнений в комплексной форме	2
6	Р4	Численные одношаговые методы Рунге-Кутта	2
7	Р4	Численные многошаговые методы ФДН	2
8	Р4	Устойчивость методов численного интегрирования	2
9	Р4	Погрешности методов численного интегрирования	2
10	Р5	Уравнения уточненной модели электрической машины с неявно выраженными полюсами на основе магнитных схем замещения	4
11	Р5	Уравнения  уточненной модели электрической машины с явно выраженными полюсами	4
12	Р6	Асинхронный пуск и синхронизация синхронного двигателя. Динамические показатели двигателя при асинхронном пуске и синхронизации	4
13	Р6	Симметричные и несимметричные короткие замыкания в сети	4
14	Р6	Посадка напряжения и самозапуск синхронного двигателя	4
15	Р7	Упрощение и линеаризация уравнений переходных процессов синхронной машины, работающей параллельно с мощной сетью через линию связи	6
16	Р7	Анализ динамических свойств нерегулируемого синхронного двигателя	6
17	Р7	Влияние регулирования возбуждения на динамические свойства синхронной машины	4

Самостоятельная работа студентов Перечень тем рефератов Общие подходы к формированию уравнений динамики электрических машин. Методы решения уравнений динамики электрических машин. Перечень тем домашних работ

Не предусмотрено

Перечень тем контрольных работ

Не предусмотрено

Перечень тем расчетных работ

Не предусмотрено

Перечень тем расчетно-графических работ

Не предусмотрено

Тематика коллоквиумов Особенности переходных процессов в электромашинных системах при больших возмущениях. Влияние регулирования возбуждения на динамические свойства синхронной машины. Тематика курсового проектирования Разработка математической модели асинхронной машины и ее компьютерная реализация. Разработка математической модели синхронной машины и ее компьютерная реализация. Примерный перечень контрольных вопросов для подготовки к промежуточной аттестации по дисциплине Виды моделирования. Классификация математических моделей электрических машин. Этапы математического моделирования. Формирование уравнений переходных процессов электрических машин на основе физических законов. Формирование уравнений переходных процессов электрических машин на основе вариационного подхода. Уравнения обобщенной машины с неявно выраженными полюсами. Уравнения обобщенной машины с явно выраженными полюсами. Уравнения обобщенной машины в относительных единицах. Аналитический метод решения уравнений переходных процессов, записанных в векторно-матричной форме. Аналитический метод решения уравнений переходных процессов, записанных в комплексной форме. Численные явные одношаговые методы  Рунге-Кутта. Численные многошаговые методы Адамса. Численный неявный многошаговый метод  ФДН. Устойчивость методов численного интегрирования. Погрешности методов численного интегрирования. Уравнения магнитного состояния насыщенной неявнополюсной электрической машины. Расчет магнитного сопротивления активной зоны неявнополюсной электрической машины. Расчет магнитного сопротивления ярем статора и ротора неявнополюсной электрической машины. Уравнения электрического равновесия насыщенной неявнополюсной электрической машины. Уравнения электромагнитных связей насыщенной неявнополюсной электрической машины. Уравнения магнитного состояния насыщенной явнополюсной электрической машины. Расчет магнитной цепи насыщенной явнополюсной электрической машины. Уравнения электрического равновесия, электромагнитных связей и момента  насыщенной явнополюсной электрической машины и алгоритм их решения. Компонентные уравнения синхронной машины. Компонентные уравнения статических элементов многомашинной системы. Топологические уравнения многомашинной системы. Решение уравнений многомашинной системы методом узловых напряжений. Решение уравнений многомашинной системы методом контурных токов. Переходные процессы при асинхронном пуске и синхронизации синхронного двигателя. Переходные процессы  при симметричных и несимметричных коротких замыканиях на шинах статора синхронного двигателя. Переходные процессы при самозапуске синхронного двигателя. Математическая постановка задачи анализа переходных процессов в синхронном двигателе при малых возмущениях. Анализ динамических свойств нерегулируемого синхронного двигателя. Влияние регулирования возбуждения на динамические свойства синхронного двигателя при малых возмущениях. Методы анализа устойчивости и качества переходных процессов регулируемых синхронных машин. Схемы бесконтактных электрических машин постоянного тока и их краткая характеристика. Схемы  полупроводниковых систем возбуждения синхронных машин и их краткая характеристика. Схемы  машинно-вентильных систем в электроэнергетике и их краткая характеристика. Схемы  машинно-вентильных систем в электроприводе и их краткая характеристика. Схема замещения 3-фазного тиристорного выпрямителя, приведенного к стороне переменного тока. Схема замещения 3-фазного тиристорного выпрямителя, приведенного к стороне постоянного тока. Особенности рабочего процесса и схема замещения 3-фазного мостового выпрямителя на запираемых  тиристорах. Особенности рабочего процесса и схема замещения автономного инвертора тока. Особенности рабочего процесса и схема замещения автономного инвертора напряжения,  управляемого импульсами длительностью . Особенности рабочего процесса и схема замещения автономного инвертора напряжения,  управляемого по способу широтно-импульсной модуляции. Особенности рабочего процесса и схема замещения непосредственного преобразователя частоты с фазовым способом формирования выходного напряжения. Особенности рабочего процесса и схема замещения непосредственного преобразователя частоты с частотным способом формирования выходного напряжения. Особенности работы синхронного генератора с полупроводниковой системой возбуждения на мощную сеть. Особенности работы асинхронизированного синхронного генератора с полупроводниковой системой возбуждения на мощную сеть. Расчет рабочего режима вентильного асинхронного генератора. Схема замещения, уравнения и векторная диаграмма вентильного генератора. Схемы вентильного возбуждения асинхронных генераторов. Области применения. Расчет области самовозбуждения вентильного асинхронного генератора. Расчет внешней характеристики и коэффициента использования вентильного генератора. Уравнения и векторная диаграмма вентильного двигателя с электромагнитным возбуждением по продольной оси. Влияние высших гармоник тока и напряжения на работу вентильного двигателя. Механические характеристики двигателя постоянного тока при разомкнутой схеме регулирования частоты вращения. Функциональные схемы и динамические характеристики замкнутых систем регулирования  двигателей постоянного тока. Уравнения и векторная диаграмма вентильного двигателя с электромагнитным возбуждением по продольной оси. Расчетная схема и уравнения регулируемого двигателя постоянного тока. Уравнения и векторная диаграмма вентильного двигателя с продольно-поперечным возбуждением. Рабочие свойства и характеристики двигателей двойного питания в синхронном режиме. Уравнения и векторная диаграмма вентильного двигателя с постоянными магнитами. Рабочие свойства и характеристики двигателей двойного питания в асинхронном режиме. Рабочие свойства и характеристики асинхронно-вентильного каскада. Особенности рабочего процесса вентильного двигателя  при питании  от преобразователя частоты с автономным инвертором тока. Особенности пуска вентильного двигателя  при питании  от преобразователя частоты с автономным инвертором тока. Особенности рабочего процесса вентильного двигателя  при питании  от преобразователя частоты с автономным инвертором напряжения. Функциональные схемы замкнутых систем частотного регулирования  асинхронных двигателей. Механические характеристики частотно-регулируемого асинхронного двигателя. Принцип действия, особенности конструкции и области применения. Основные характеристики вентильно-индукторных  двигателей в рабочих режимах. Моделирование силовых цепей на основе принципа непрерывной аппроксимации. Моделирование силовых цепей машинно-вентильных систем по мгновенным значениям переменных. Моделирование машинно-вентильной системы как сложной многоконтурной много связанной динамической системы
СООТНОШЕНИЕ РАЗДЕЛОВ И ПРИМЕНЯЕМЫХ МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ

(соотношение указывается знаком + или X)

Код раздела дисциплины	Активные и интерактивные методы обучения	Формы учебных занятий и виды учебной деятельности
Лекция	Практич. занятие	Лабораторная работа	Подготовка к ауд. занятиям	Курсовой проект	Курсовая работа	Расчетно-граф. работа	Расчетная работа	Контрольная работа	Домашняя работа	Реферат	Коллоквиум
Р1	Методы активного обучения
Проектная работа
Обучение на основе опыта (кейс-анализ, case-study)
Имитационные технологии (деловые игры и др.)
Методы проблемного обучения (дискуссии, поисковые работы, исследовательский метод и т. п.)	*
Командная работа
Другие (указать, какие)
Дистанционные образовательные технологии и электронное обучение
Сетевые учебные курсы
Виртуальные практикумы и тренажеры
Вебинары и видеоконференции
Асинхронные web-конференции и семинары
Совместная работа и разработка контента
Другие (указать, какие)
Р2	Методы активного обучения
Проектная работа
Обучение на основе опыта (кейс-анализ, case-study)
Имитационные технологии (деловые игры и др.)	*
Методы проблемного обучения (дискуссии, поисковые работы, исследовательский метод и т. п.)
Командная работа
Другие (указать, какие)
Дистанционные образовательные технологии и электронное обучение
Сетевые учебные курсы
Виртуальные практикумы и тренажеры
Вебинары и видеоконференции
Асинхронные web-конференции и семинары
Совместная работа и разработка контента
Другие (указать, какие)
Р3	Методы активного обучения
Проектная работа
Обучение на основе опыта (кейс-анализ, case-study)
Имитационные технологии (деловые игры и др.)	*
Методы проблемного обучения (дискуссии, поисковые работы, исследовательский метод и т. п.)	*
Командная работа
Другие (указать, какие)
Дистанционные образовательные технологии и электронное обучение
Сетевые учебные курсы
Виртуальные практикумы и тренажеры
Вебинары и видеоконференции
Асинхронные web-конференции и семинары
Совместная работа и разработка контента
Другие (указать, какие)
Р4	Методы активного обучения
Проектная работа
Обучение на основе опыта (кейс-анализ, case-study)
Имитационные технологии (деловые игры и др.)	*
Методы проблемного обучения (дискуссии, поисковые работы, исследовательский метод и т. п.)	*
Командная работа
Другие (указать, какие)
Дистанционные образовательные технологии и электронное обучение
Сетевые учебные курсы
Виртуальные практикумы и тренажеры
Вебинары и видеоконференции
Асинхронные web-конференции и семинары
Совместная работа и разработка контента
Другие (указать, какие)
Р5	Методы активного обучения
Проектная работа
Обучение на основе опыта (кейс-анализ, case-study)
Имитационные технологии (деловые игры и др.)	*
Методы проблемного обучения (дискуссии, поисковые работы, исследовательский метод и т. п.)
Командная работа
Другие (указать, какие)
Дистанционные образовательные технологии и электронное обучение
Сетевые учебные курсы
Виртуальные практикумы и тренажеры
Вебинары и видеоконференции
Асинхронные web-конференции и семинары
Совместная работа и разработка контента
Другие (указать, какие)
Р6	Методы активного обучения
Проектная работа
Обучение на основе опыта (кейс-анализ, case-study)
Имитационные технологии (деловые игры и др.)	*
Методы проблемного обучения (дискуссии, поисковые работы, исследовательский метод и т. п.)	*
Командная работа
Другие (указать, какие)
Дистанционные образовательные технологии и электронное обучение
Сетевые учебные курсы
Виртуальные практикумы и тренажеры
Вебинары и видеоконференции
Асинхронные web-конференции и семинары
Совместная работа и разработка контента
Другие (указать, какие)
Р7	Методы активного обучения
Проектная работа
Обучение на основе опыта (кейс-анализ, case-study)	*
Имитационные технологии (деловые игры и др.)	*
Методы проблемного обучения (дискуссии, поисковые работы, исследовательский метод и т. п.)
Командная работа
Другие (указать, какие)
Дистанционные образовательные технологии и электронное обучение
Сетевые учебные курсы
Виртуальные практикумы и тренажеры
Вебинары и видеоконференции
Асинхронные web-конференции и семинары
Совместная работа и разработка контента
Другие (указать, какие)

ПРОЦЕДУРЫ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ И ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ В РАМКАХ БАЛЛЬНО-РЕЙТИНГОВОЙ СИСТЕМЫ

[Заполняется в случае использования балльно-рейтиноговой системы]