Устройство для моделирования электромагнитных переходных процессов в системах с распределенными параметрами Советский патент 1983 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к электрическому моделированию физических процессов, в частности для моделиро вания электромагнитных переходных . процейсов в индукционно-динамическом преобразователе энергии Индукционно-динамический преобразователь представляет собой систе му с двумя магнитно-связанными контурами: первичным (накопитель энергии - обмотка возбуждения) и вторич ным (короткозамкнутый виток).. В качестве накопителя энергии обычно используется конденсаторная бата- рея. Для усиления магнитной связи и сосредоточения магнитного поля в определенной области пространства ИДП могут содержать ферромагнитные материалы. В таких ИДП обмотка возбуждения располагается в пазу ферромагнитного индуктора 1. Наиболее близким к предлагаемому является моделирующее устройство, |На основе твердой проводящей среды. Электропроводная бумага с нанесенным на нее граничным электродом нак Лсшывается на конденсаторный слой, состоящий из диэлектрика и злектрода. Таким образом, между слоем бумаги и электродом создается распределенная электрическая емкость.Под.ключением источника переменного напряжения eCt) между электродами соз дается ток, распределенный по.повер ности бумаги. С помощью источника переменного напряжения задается за,кон изменения напряжения на границе модели 2.. При этом процессы в модели витка не влияют на изменение этого напряжения, что снижает точность моделирования. Цель изобретения - повышение точ ности моделирования. Для достижения поставленной цели в устройство для моделирования элек ромагнитных переходных процессов.в системах с распределенными параметрами, содержащее:модель короткозамкнутого витка и источник питания, вы полненный в виде генератора перемен ного напряжения, дополнительно введены два выпрямительных диода, нако пительная катушка индуктивности,модель активного сопротивления обмотки возбуждения выполненная в виде резистора, и модель индуктивности обмотки возбуждения, выполненная в виде конденсатора, .причем одни выводы резистора и конденсатора соединены с анодом первого выпрямительного диода, катод которого Соединен с одним выводом нakoпитeльнoй.катушки индуктивности, и с катодом второго выпрямительного диодз анод которого соединён с одним выводом источника питания, другой вывод которого соединен с объединенными другими выводами накопительной катушки индуктивности, резистора и конденсатора, выводы которого соединены соответственно с выводами модели короткозамкнутого витка. На чертеже изображено предлагае-. мое устройство. Устройство содержит модель 1 короткозамкнутого витка, источник 2 питания, первый и второй выпрямительные диоды 3 и 4 (ключи), накопительную катушку 5 индуктивности, модель активного сопротивления, обмотки возбуждения выполненную в виде резистора б и модель индуктивности обмоток возбуждения выполненную в виде конденсатора 7. Устройство работает следующим образом. В положительный полупериод напряжения открывается выпрямительный диод, включенный между источником 2питания и катушкой 5 индуктивности, диод 3 заперт, ток через резистор б, конденсатор 7 и модель короткозамкнутого витка не протекает. Ток в катушке индуктивности нарастает (происходит зарядка накопителя) , затем, достигнув максимального значения, ток. начинает уменьшаться. Напряжение на катушке меняет знак. Диод 4 закрывается, а диод 3 открывается. Ток, протекающий через катушку индуктивности, в первый момент после открытия Диода замыкается через конденсатор, который начинает заряжаться. В дальнейшем ток замыкается через конденсатор, резистор и мо« дель витка. Источник 2 питания может быть выполнен в виде источника постоян- . ного напряжения, а диод 4 - в виде управляемого ключа. После замыкания (управляемого) ключа 4 ток в катушке индуктивности нарастает. Диод 3заперт. После достижения током максимального значения ключ 4 размыкается Ток начинает уменьшаться. Открывается диод 3. После открытия диода 3 начинается непосредственно процесс моделирования. В этой фазе источник питания на катушку 5 индуктивности никакого влияния не оказывает. Значение тока после открытия диода 3 является начальным для фазы моделирования и -соответствует начальному напряжению на емкостном накопителе энергии оригинала. Накопительная катушка 5 индуктивности соответствует емкйстному накопителю энергии, резистор 5 и конденсатор 7 - первичной обмотке натуры (индукинонно-динамического преобразователя)

3 .1010618 .4

Исследования на устройстве для мо- Предлагаемое устройство повышает

делировання.(заключаются в осциллогра-точность моделирования, что позво-.

фировании напряжений и токов в эле-ляет решать задачи с .точностью чисментах устройства.ленных методов исследования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ, содержащее модель короткозамкнутого витка и источник питания, выполненный в виде генератора переменного напряжения, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования путем учета переходных процессов в первичном контуре, в него введены два выпрямительных диода, накопительная катушка индуктивности, модель активного сопротивления обмотки возбуждения, выполненная в виде резистора;, и модель индуктивности обмотки возбуждения, выполненная в виде конденсатора, причем одни выводы резистора и конденсатора соединены с анодом первого выпрямительного диода, катод которого соединен с одним выводом накопительной катушки индуктивности , и с катодом второго выпрями-. Т€ льн6го диода, анод которого соедиS нен с одним выводом источника -питания, другой вывод которого соединён, с объединенными другими выводами накопительной катушки индуктивности, резистора и конденсатора, выводы которого соединены соответственно с выводами модели короткоз амкну- , того витка.. Од 00