Устройство для моделирования синхронных машин Советский патент 1987 года по МПК G06G7/62 

fO

буждения синхронной машины устанавливается необходимое значени е напря женин на выходе, а в блоках 1-3 моделирования нулевой, продольной и поперечной составляющих тока нагрузки на выходах - значения соответствующих составляющих тока нагрузки. Выставляются заданные значения коэффициентов модели на соответствующих входах операционных усилителей. Затем проводится исследование интересующего режима. На выходах второго 10, пятого 19 и седьмого 26 инверторов получают значения соответствующих составляющих напряжения статора синхронной машйнь, а на выходах интеграторов 7,16,23,28 - соответству- юш;ие составляющие тока статора и значения тока возбуждения соответстсинхронной машины, .первый сумматор 5,0 венно. При переходе к исследованию первый масштабный блок 6, первый ин- режима работы анализируемой системы

Изобретение относится к моделированию процессов, систем и устройств с помощью АВМ и может быть использовано в аналоговых моделях систем, содержащих.синхронные машины.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет 1 оделирования синхронных машин, ста- торные обмотки которых включены по схеме треугольник.

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 моделирования нулевой составляюп ей тока нагрузки, блок 2 моделирования продольной составляющей тока нагрузкИ; блок 3 моделирования поперечной составляющей тока нагрузки, блок 4 моделирования напряжения возбуждения

15

тегратор 7, первьш инвертор 8,первый суммируюший операционный усилитель 9, второй инвертор 10, второй сумматор 11, третий инвертор 12, третий, четвертьй, пятый сумматоры 13 - 15, второй интегратор 16, четвертый инвертор 17, второй суммщзуюпшй опе- .рационньй усилитель 18, пятый инвер- .тор 19, шестой и седьмой сумматоры 20 и 21, второй масштабньп блок 22, третий интегратор, 23, шестой инвертор 24, третий суммирующий операцион ньй усилитель 25, седьмбй инвертор 26, третий масштабный блок 27, четвертьй интегратор 28, первый и второй переключатели 29 и 30, восьмой и девятый сумматоры 31 и 32, девятый инвертор 33, третий переключатель 3,4 восьмой инвертор 35j четвертьй и пятый переключатели 36 и 37, одиннадцатый и десятый сумматоры 38 и 39, десятьй инвертор 40, шестой переключатель 41, одиннадцатьй инвертор 42.

Блоки 1-4 выполнены в виде источника напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от схемы включения обмоток синхронной машины (треутоль .ник или звезда) переключатели 29, 30, 34, 36, 37 и 41 устанавливаются

в положение венно.

1 или 2 соответстИсходя из исследуемого режима работы электромеханической системь, содержащей синхронную машину, в блоке 4 моделирования напряжения воз5

0

5

при других параметрах синхронной.ма- имны выставляют измененное значение коэффициентов модели на соответствующих входах. Проводят исследование интересующего режима. Для исследования сисгемтз при ином включении обмоток синхронной машины производят переключение переключателей и аналогично повторяют все операции. Кро ме того, при переключении переключателей возможно исследование переходных процессов при переключении обмоток синхронной машины с одной схемы включения на другую.

Математическая модель приведенного устройства описывается системой уравнений:

0

в„

«п t

5

Б, с,

& 1

-47

„ л„ и . s;± и о

-L.

Шь

„ mf .

. и .

ui

- --- L и,.

Ujm; 1

т;

-1. i

та; i

-. -IT i,-bo dij. 1

d

.-«7

.

r 1 - в,

1

0

г 5 j

XaJ

Г

Vie

XQ

. lia 4 Jf rot

jik .yj. dtmt

B, C,

(t)

Л

Si

-. „ IP , f

l A,

(B,-F,)J 41

- C,

Aii dc

HS-Si me

313005

Вид остальных уравнений зависит от положения синхронизированных двухполюсных переключателей (1 или 2) :

5

Положение

Положение

5 .

введенные для упрощения записи уравнений синхронной машины;

индуктивное сопротивление рассеяния обмоток статора; 35 индуктивные сопротивления реакции якоря синхронной машины по осям d и q соответственно;

индуктивное сопротивление 40 собственного .рассеяния обмотки возбуждения;

г - активное сопротивление рассеяния обмоток статора;

Хд - индуктивное сопротивление

нулевой последовательности; и - ток и напряжение.

Предложенное устройство может

быть использовано для исследования различных режимов работы синхронной машины, таких, как холостой ход, короткое замыкание, сброс и наброс наг рузки и др. Эти режимы работы обеспечиваются соответствукшщм подключением к данному устройству требуемых моделей нагрузок.

13 Формул

изобретепия

5

0

5

0

Устройство для моделирования синхронных машин, содерж -.щее блок моделирования нулевой составляющей тока нагрузки, выполненный в виде источника напряжения, блок моделирования продольной составляющей тока нагрузки, выполнеиньй в виде источника напряжения, блок моделирования поперечной составляющей тока нагрузки, вьтолненный в виде источника напряжения, блок моделирования напряжения возбуждения синхронной машины, выполненньй в виде источника напряжения, семь сумматоров, три масштабных блока, семь инверторов, четьфе интегратора, три суммирующих операционных усилителя, причем выход первого сумматора подключен к входу первого масштабного бЬока, выход которого соединен непосредственно с входом первого интегратора и через первый инвертор с первым входом первого суммирующего операционного усилителя, второй вход которого подключен к выходу блока моделирования нулевой составляющей тока нагрузки, выход первого суммирукщего операционного усилителя соединен с входом второго инвертора, выход первого интегратора соединен с первым входом первого сумматора, выход второго сумматора через третий инвертор соединен с первым входом третьего сумматора, выход которого соединен с первыми входами четвертого и пятого сумматоров, выход четвертого сумматора соединен непосредственно с входом второго интегратора и через четвертый инвертор с вторым входом третьего суммат.ора и первым входом второго суммирующего операционного усилителя, второй вход которого соединен с выходом блока моделирования продольной составляющей тока нагрузки, выход второго суммирующего операционного усилителя соединен с входом пятого инвертора, выход второго интегратора соединен с третьим входом третьего сумматора и первым и I

вторым входами шестого сумматора, выход которого соединен с первым входом седьмого сумматора, выход которого соединен с входом второго масштабного блока, выход которого непосредственно соединен с входом третьего интегратора и через шестой

5

инвертор с вторым входом седьмого сумматора и первым входом третьего суммиру.одего операционного усилителя, второй вход которого соединен с выходом блока моделирования поперечной составляющей тока нагрузки, выход третьего суммирукядего операционного усшштеля соединен с входом седьмого инвертора, выход третьего интегратора соединен с первым и вто рым входами второго сумматора и третьим входом седьмого сумматора, выход пятого сумматора подключен непосредственно к входу четвертого интегратора и через третий масштабный блок к второму входу четвертого сумматора, выход четвертого интегра тора соединен с третьим входом шестого сумматора и вторым входом пято го сумматора, третий вход которого соединен с выходом блока моделирова ния напряжения возбуждения синхронной машины, причем выходы второго, пятого и седьмого инверторов являются выходами нулевой, продельной и поперечной составляющих напряжения синхронной машины соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет мо- делирования синхронных машин, ста- торные обмотки которых включены по схеме треугольник, в него дополнительно введены четьфе сумматора, четыре инвертора и шесть переключателей, причем выход первого интегратора через первый переключатель сое динен с третьим входом первого сумми рующего операционного усшгател, выход второго интегратора подключен к ПОДВИ5КНОМУ контакту второго переключателя, замыкающий контакт которого

3005136

соединен с третьим входом второго суммирующего операционного усилителя, размыкающий контакт второго переключателя подключен к первым вхо5 дам восьмого и девятого сумматоров, выход девятого сумматора соединен с третьим входом третьего суммирующего операционного усилителя и с за- мыкакяцим контактом третьего переклю- JO чателя, подвижный контакт которого подключен к выходу третьего интегратора, размыкающий контакт третьего переключателя соединен с вторым входом восьмого сумматора непосред 5 ственно и через восьмой инвертор с вторым входом девятого сумматора, выход восьмого сумматора через девятый инвертор соединен с третьим входом второго суммирующего операцион20 ного усилителя, выход второго инвертора через четвертьй переключатель подключен к второму входу первого сумматора, выход пятого инвертора соединен непосредственно с первым

25 входом десятого сумматора,с замыкающим контактом пятого переключателя и через десятый инвертор с первым входом одиннадцатого сумматора, выход которого соединен с размыкающим

30 контактом пятого переключателя, подвижный контакт которого подключен к четвертому входу, третьего сумматора, выход седьмого инвертора соединен с вторыми входами десятого и одиннад35 цатого сумматоров, а также с замыкающим контактом шестого переключателя, подвижньй контакт которого подключен к четвертому входу седьмого сумматора, выход десятого сумматора

40 через одиннадцатый инвертор соеди- нен с размыкаюш;им контактом шестого переключателя.

Редактор М, Келемеш

Составитель И. Дубинина

Техред И.Попович Корректор М. Самборская

Заказ 1152/50 Тираж /673 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Изобретение относится к техни- ке моделирования процессов, систем и устройств и может быть использовано в аналоговьк моделях систем, содержащих синхронные машины. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирова- .ния синхронных машин, статорные обмотки которых включены по -схеме треугольник. В устройство для моделирования синхронных машин допол- нительно введены четыре сумматора, четыре инвертора и шесть переключателей. Это позволяет моделировать синхронные машины, обмотки которых включены по схеме 1 звезда или по схеме треугольник , а также переключение с одной схемы на другую. 1 ил. с : сл 00