Устройство для моделирования синхронных машин Советский патент 1986 года по МПК G06G7/62 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых моделях систем, содержащих синхронные машины (СМ).

Целью изобретения является повыше ние точности решения задач оптимизации параметров синхронной машины,

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Схема содержит блок 1 задания продольной составляющей тока нагрузки, блок 2 задания поперечной составляющей тока нагрузки, блок 3 задания напряжения возбуждения СМ, сум

1. 1 ТТЛ - - dT

2429972

матор - продольного напряжения статора и су1Ф1атор 5 поперечного напряжения статора, инверторы 6 и 7, сумматор 8, инверторы 9 и 10, сумма- - торы 11 - 13, интегратор 14, сумматор 15, интегратор 16, масштабный усилитель 17, интегратор 18, блок 19 моделирования статора, содержащий источник 20 опорного напряжения и )0 масштабные усилители 21 - 24, сумматор 25, блоки 26 - 31 умножения, блоки 32 и 33 деления.

Математическая модель приведен- ногр устройства описывается систе- ,5 мой уравнений (1);

Z, . irid - ( Х) i-r Ц;

- k Л (() R7

г L- f-f f-V;

, c k- b; Xacj.

иЛ.Ки ... . кГ - РЗ).

.x.f.

),

5

if : i iL-ir .

jcf vr- .

dT

1 L т т

,d., - ,d- -,p.l,c -- ,

ICJH де ij, Ucl

1 Tf

ч J)FP -4 я K V

,4 Ч

ч I

Ми (}.v

:{ X

ОП.

к т

-продольные составляющие тока и напряжения CM;

-поперечные составляющие тока и напряжения СМ;

-ток и напряжение возбуждения;

-составляющие тока . нагрузки по осям

d и q соответственно ;

- Составляющие нн- : дуктивного сопротивления реакции

b;

.x.f.

статора по осям d и q соответственно;

,+ X - индуктивное сопротивление статора по продольной оси; цо - индуктивное сопротивление статора по поперечной оси; Х - индуктивное сопротивление рассеяния обмоток статора;

1 Ц индуктивное сопротивление обмотки возбуждения;

3

- активное сопротивление обмоток статора;

г( - активное сопротивление обмотки возбуждения ; Ц/, K-j - масштабные коэффнЧ

циенты токов соответствующих обмоток;

Кас() K(j(., KUI масштабные коэффициенты напряжений соответств тощих обмоток;

К- - масштабный коэффициент времени; р . , - оператор дифференdC цирования. Обычно КЦ К- К ; K

KUO Кц; :

м - коэффициент усиле- .ния операционного:

усилителя без обратной связи; wy- - базисная угловая частота вращения ротора синхронной машины;

BI С F, В промежуточные ма- Т ) л

Сз РЗ

шинные переменные

введенные для упрощения записи уравнений синхронной машины.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с исследуемым режимом работы электромеханической системы, содержащей синхронную ма- .шину, в блоке 3 задания напряжения возбуждения синхронной машины устанавливается необход11мое значение на выходе, а в блоках 1 и 2 задания продольной и поперечной составляющих тока нагрузки - на выходах соответствующих составляющих тока нагрузки. В блоке 19 моделирования статора на входах соответствуюгцих масштабных усилителей выставляются необходимые -значения параметров статора. Выставляются значения масштабных коэффициентов и парамет- ров обмотки возбуждения на соответствующих входах сум шторов 4 и 5. Затем проводят исследование интересующего режима. На входах сумматоров 4 и 5 получают значение соответствую щих составляющих напряжения статора а на выходах интеграторов - значение

42997 .4 .

тока возбуждения и соответствуюпип1 составляющих тока статора СМ,,

При решении задач оптимизации параметров синхронной машины, изменяя , значения параметров статора и обмотки возбуждения, определяют их оптимальные значения для СМ, работающей в заданном режиме. При этом значение каждого параметра устанавлива- (Q ется на входе только одного соответствующего операционного усилителя.

Формула изобретения

,с Устройство для моделирования синхронных машин, содержащее блок задания продольной составляющей тока нагрузки, блок задания попер.ечной составляющей тока нагрузки, блок

2Q задания напряжения возбуждения синхронной машины, шесть сумматоров, масштабньш усилитель, четыре инвертора, три интегратора, су 1матор продольного напряжения статора и сум25 матор поперечного напряжения статора, выходы которых являются соответственно выходам продольной и поперечной составляющих напряжения синхронной машины, выход первого инвертора подключен к первому входу сумматора продольного напряжения статора, выход блока задания продольной составляющей тока нагрузки соединен с вторым входом сумматорапродольного напряжения статора, выход которо35 го через второй инвертор подключен к первому входу первого сумматора, выход третьего инвертора соединен с первым входом сумматора поперечного напряжения статора, выход блока

О задания поперечной составляющей тока нагрузки подключен к второму входу сумматора поперечного напряжения статора, выход которого через четвертый инвертор соединен с первым

входом второго сумматора, выход первого сумматора подключен к первому входу третьего сумматора, второй вход которого соединён с выходом блока задания напряжения в.озбуждения

50 синхронной маш1П ы, выход четвертого сумматора соединен с входами первого HHBepTqpa и первого интегратора. Выход которого подключен к третьему входу сумматора продольного напряже- 55 ния статора и к первому входу пятого сумматора, выход второго интегратора соединен с третьим входом сумма- тора поперечного напряжения статора.

30

5

вьпшд третьего сумматора через масштабный усилитель соеднней с первым входом четвертого сумматора н с входом третьего интегратора, выход которого подключен к TpeTbehjy входу третьего сумматора и к второму входу пятого сумматора, отличаю- щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены седьмой сушатор, шесть блоков умножения, два блока деления и блок моделирования статора, состоящий из четырех масштабных усилителей и источника опорного напряжения, выход которого соединен с входами первого, второго третьего и четвертого масштабных ус1шителей блока моделирования статора, выход первого масштабного усилителя которого подключен к первым входам первого блока умножения и . первого блока деления, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, выход первого блока деления подключен к второму входу четвертого сумматора, второй вход пер- BOZ o блока умножения соедишен с вы- ход,ом пятого сумматора, выход первого блока умножения подключен к второму входу второго сумматора, выход второго масштабного усилителя блока моделирования статора соединен с первыю входами шестого сумматора н второго блока деления, второй вход .которого подключен к выходу второго суиматора, выход второго iблока де- лелия соединен с входами второго ин429976

тегратора и третьего инвертора и первым входом седьмого сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого интегратора, выход седь- 5 мого сумматора соединен с первым входом второго блока уьшожения, выход, которого соединен с третьим входом второго сумматора, выход третьего масштабного усилителя блока моде10 лирования статора подключен к второ- м у входу второго блока ушюжения, к второму входу шестого сумматора и к первому входу третьего блока умноже- ния, второй вход которого соединен

15 с выходом первого инвертора, выход третьего блока умножения подключен к второму входу первого сумматора, выход второго интегратора соединен с первыми входами четвертого и пято20 го блоков умножения, второй вход пятого блока умножения подключен к выходу шестого сумматора, выход пятого блока умножения соединен с третьим входом первого сумматора, выход

25 четвертого масштабного усилителя

блока моделирования статора соединен . с вторым, входом четвертого блока ножет1пя и с первым входом шестого блока умножения, второй вход которо3Q го подключен к выходу первого интегратора, выход шестого блока умножения соединен с четвертым входом первого сумматора, выход четвертого блока -умпожения подключен к четвертому входу второго . суммато5

ра.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых моделях систем, содержа цих синхронные машины (СМ). Целью изобретения является повышение точности решения задачи оптимизации параметров синхронной машины. Устройство содержит блок задания продольной составлякщей тока нагрузки, блок задания поперечной составляющей тока нагрузки, блок задания напряжения возбуждения СМ, сумматоры, инверторы, интеграторы, масштабные усилители, блоки умножения, источник опорного напряжения и блоки деления. Устройство позволяет, изменяя параметры статора и обмотки возбуждения, определять их оптимальные ющей , 1 ил. значения для в заданном СМ работарежиме. i (Л N) 4iik to СО со ч

Редактор А.Шандор

Составитель В.Рыбнп Техред И.Гавдош

3708/50

Тираж 671. Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производствеино-полиграфическое предприятие, г .Ужгород, ул .Проектная ,4

Корректор Б.Бутяга