Виртуальный тренажер для имитации работы электротехнических устройств

 

Сетевое издание «Пожарная и аварийная безопасность»

2017, № 1 (4)

Статья опубликована 31.03.2017

УДК 621.31

Тихонов Андрей Ильич

ФГБОУ ВО «Ивановский государственный энергетический университет», Россия, Иваново

Заведующий кафедрой

Доктор технических наук

Профессор

E-mail: ait@dsn.ru

Семенова Ксения Васильевна

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Доцент

Кандидат технических наук

E-mail: skv1_70@mail.ru

Корнев Илья Александрович

ФГБОУ ВО «Ивановский государственный энергетический университет», Россия, Иваново

Начальник отдела компьютерных средств обучения инженерно-физического факультета ИГЭУ

Виртуальный тренажер для имитации работы электротехнических устройств

Аннотация. В настоящее время эффективная эксплуатация сложного электротехнического оборудования становится все более проблематичной в связи с его старением и износом, что требует от обслуживающего персонала повышенного внимания и, в определенной степени, умения прогнозировать процессы в конкретной ситуации. В этих условиях необходимо активно привлекать новые средства и разрабатывать соответствующие технологии по активизации и повышению эффективности учебного процесса при первичном обучении и последующих тренировках, аттестациях, проверках знаний и навыков. Вычислительная техника является той технической базой, на которой могут создаваться подобные учебные технологии. Данные технологии могут эффективно использоваться не только при обучении, но и при повышении квалификации обслуживающего персонала. Для подобных целей была разработана виртуальная компьютерная лаборатория, которая может быть использована в качестве тренажера при обучении персонала приемам работы с электротехническим оборудованием.

Ключевые слова: электротехническое оборудование, электрическая цепь, метод переменных состояния, метод Эйлера, виртуальный эксперимент, электроизмерительные приборы, вычислительная техника.

Список литературы

  1. Тихонов А. И. Виртуальный лабораторный программный комплекс / Свид. гос. регистр. программы для ЭВМ. М.: Федер-я служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. № 2013619340. Заявка № 2013617109. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 2.10.2013.
  2. Корнев И. А., Тихонов А. И. Разработка виртуального стенда для моделирования электрических цепей (XVI Бенардосовские чтения): мат. междунар. науч.-техн. конф. / Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 2011. С.140–142.
  3. Тихонов А. И., Кучеров С. Ю., Лашманов И. М., Рубцов Д. В. Использование виртуального лабораторного стенда в качестве подсистемы расширенного поверочного расчета в функциональном проектировании электромеханических устройств // Вестник ИГЭУ. 2008. Вып. 3. – С. 11–14.
  4. Тихонов А. И., Казаков Ю. Б. Испытание электрических машин постоянного тока с помощью виртуального лабораторного стенда: метод. указания к лаб. работам. Иваново: Ивановский государственный энергетический университет, 2007. 32 с.
  5. Булатов Л. Н., Тихонов А. И. Разработка динамической модели асинхронной машины с использованием результатов конечно-элементного расчета // Вестник ИГЭУ. 2012. Вып. 4. С. 32–34.
  6. Шмелев А. С., Пайков И. А., Булатов Л. Н. Методика организации численного исследования электротехнических устройств с использованием библиотеки конечно-элементного моделирования магнитного поля // Вестник ИГЭУ. 2014. Вып. 1. С. 55–61.
  7. Нейман Л. Р., Демирчан К. С. Теоретические основы электротехники. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. Т. 1. 536 с.
  8. Чуа Л. О., Лиин Пен-Мин. Машинный анализ электронных схем: алгоритмы и вычислительные методы / пер. с англ. М.: Энергия, 1980. 640 с.
  9. Мартынов В. А., Голубев А. Н., Алейников А. В. Применение метода переменных состояния к анализу стационарных и динамических режимов нелинейных электромагнитных устройств // Вестник ИГЭУ. 2015. Вып. 4. С. 27–32.
  10. Тихонов А. И., Стулов А. В., Дрязгов Д. Е. Разработка автономной библиотеки моделирования электрических цепей для создания виртуальных лабораторий численного исследования моделей электрических машин // Вестник ИГЭУ. 2016, Вып. 1. С. 34–39.
  11. Дрязгов Д. Е., Тихонов А. И. Разработка визуального 3D-тренажера для исследования кинематики материальной точки // Материалы десятой международной науч.-техн. конф. студ., асп. и молодых ученых «Энергия — 2015». Иваново: Иван. гос. энерг. ун-т., 2015. Том 2. С. 209–211.

Tikhonov Andrei Ilyich

Federal State Educational Institution of Higher Education «Ivanovo State Power Engineering University», Russian Federation, Ivanovo

E-mail: ait@dsn.ru

Semenova Ksenia Vasil’evna

Federal State budgetary educational Institution of higher Education «Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of the Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», Russian Federation, Ivanovo

E-mail: skv1_70@mail.ru

Kornev Il’ja Aleksandrovich

Federal State Educational Institution of Higher Education «Ivanovo State Power Engineering University», Russian Federation, Ivanovo

Kornev Il’ja Aleksandrovich

Federal State Educational Institution of Higher Education «Ivanovo State Power Engineering University», Russian Federation, Ivanovo

Virtual simulators to simulate the electrical device

 Abstract. Currently, the effective operation of complex electrical equipment is becoming increasingly problematic due to its wear and tear, which requires staff attention and, to some extent, the ability to predict the processes in a particular situation. In these conditions it is necessary to involve new tools and develop appropriate technology to enhance and improve the effectiveness of the educational process during the initial training and subsequent training, appraisals, inspections of knowledge and skills. Computers is one technical base, which may be set up such educational technology. These technologies can be efficiently used not only for training, but at higher qualified personnel. a virtual computer lab that can be used as a simulator for teaching personnel how to work with electrical equipment has been developed for such purposes.

Keywords: electrical equipment, electric circuit, a method of state variables, euler’s method, virtual experiment, electrical appliances, computers.

REFERENCES

  1. Tihonov A. I. Virtual’nyj laboratornyj programmnyj kompleks / Svid. gos. registr. programmy dlja JeVM. M.: Feder-ja sluzhba po intellektual’noj sobstvennosti, patentam i tovarnym znakam. № 2013619340. Zajavka № 2013617109. Zaregistrirovano v Reestre programm dlja JeVM 2.10.2013.
  2. Kornev I. A., Tihonov A. I. Razrabotka virtual’nogo stenda dlja modelirovanija jelektricheskih cepej (XVI Benardosovskie chtenija): mat. mezhdunar. nauch.-tehn. konf. / Ivan. gos. jenerg. un-t. Ivanovo, 2011. S.140–142.
  3. Tihonov A. I., Kucherov S. Ju., Lashmanov I. M., Rubcov D. V. Ispol’zovanie virtual’nogo laboratornogo stenda v kachestve podsistemy rasshirennogo poverochnogo rascheta v funkcional’nom proektirovanii jelektromehanicheskih ustrojstv // Vestnik IGJeU. 2008. Vyp. 3. – S. 11–14.
  4. Tihonov A. I., Kazakov Ju. B. Ispytanie jelektricheskih mashin postojannogo toka s pomoshh’ju virtual’nogo laboratornogo stenda: metod. ukazanija k lab. rabotam. Ivanovo: Ivanovskij gosudarstvennyj jenergeticheskij universitet, 2007. 32 s.
  5. Bulatov L. N., Tihonov A. I. Razrabotka dinamicheskoj modeli asinhronnoj mashiny s ispol’zovaniem rezul’tatov konechno-jelementnogo rascheta // Vestnik IGJeU. 2012. Vyp. 4. S. 32–34.
  6. Shmelev A. S., Pajkov I. A., Bulatov L. N. Metodika organizacii chislennogo issledovanija jelektrotehnicheskih ustrojstv s ispol’zovaniem biblioteki konechno-jelementnogo modelirovanija magnitnogo polja // Vestnik IGJeU. 2014. Vyp. 1. S. 55–61.
  7. Nejman L. R., Demirchan K. S. Teoreticheskie osnovy jelektrotehniki. L.: Jenergoatomizdat. Leningr. otd-nie, 1981. T. 1. 536 s.
  8. Chua L. O., Liin Pen-Min. Mashinnyj analiz jelektronnyh shem: algoritmy i vychislitel’nye metody / per. s angl. M.: Jenergija, 1980. 640 s.
  9. Martynov V. A., Golubev A. N., Alejnikov A. V. Primenenie metoda peremennyh sostojanija k analizu stacionarnyh i dinamicheskih rezhimov nelinejnyh jelektromagnitnyh ustrojstv // Vestnik IGJeU. 2015. Vyp. 4. S. 27–32.
  10. Tihonov A. I., Stulov A. V., Drjazgov D. E. Razrabotka avtonomnoj biblioteki modelirovanija jelektricheskih cepej dlja sozdanija virtual’nyh laboratorij chislennogo issledovanija modelej jelektricheskih mashin // Vestnik IGJeU. 2016, Vyp. 1. S. 34–39.
  11. Drjazgov D. E., Tihonov A. I. Razrabotka vizual’nogo 3D-trenazhera dlja issledovanija kinematiki material’noj tochki // Materialy desjatoj mezhdunarodnoj nauch.-tehn. konf. stud., asp. i molodyh uchenyh «Jenergija — 2015». Ivanovo: Ivan. gos. jenerg. un-t., 2015. Tom 2. S. 209–211.

Рецензент: доцент, кандидат физико-математических наук, доцент Т. В. Пашкова (ФГБОУ ВО «Ивановский государственный университет»)

Полный текст статьи