УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ТУРБИН Советский патент 1970 года по МПК G06G7/64 

Изобретение относится к области аналоговой .вычислительной техники.

Известно устройство для моделирования турбин, содержаидее датчик скорости, соединенный с моделью регулятора скорости турбины, блоком выработки напряжения, пролорционального моменту инерции турбины, и с блоком выработки напря кения, пропорционального составляющей момента, сумматор.

Известным устройством, выполненным на базе машин ПОСТОЯННОГО тока, свойственны ограничение по мощности и числу оборотов, значительная инерционность цепи управления и, как следствие этого, трудность сопряжения аналоговой модели регулятора скорости с электродинамической моделью турбины, нелинейность статической характеристики цепи управления.

Предложенное устройство отличается тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и расширения его возможностей, оно содерл ит асинхронный вентильный каскад, состоящий из роторной и сетевой групп управляемых вентилей, связанных с асинхронным двигателем и блоками управления вентилей, при этом выходы модели регулятора скорости и блоков выработки напряжений соединены со входами сумматора, выходы которого соединены со входами блоков управления соответственно роторной и сетевой групп управляемых вентилей асинхронного вентильного кабкада. Схема модели турбины изобрал ена на чертеже.

Модель турбины состоит из асинхронного вентильного каскада, содержащего асинхронный двигатель с фазным ротором /, роторную группу управляемых вентилей (РГВ) 2, сетевую группу управляемых вентилей (СРВ) 3,

систему управления РГВ 4, систему управления СГВ 5.

Сигнал управления, поступающий от сумматора 6 на системы управления 4 и 5, представляет собой сумму напряжений, полученных от

аналоговой модели регулятора скорости турбины 7, блока 8 выработки напряжения, пропорционального моменту инерции турбины, и блока 2 выработки напряжения, пропорционального составляющей момента турбины, зависящей от скорости. Для изменения скорости модели турбины служит датчик скорости 10. Аналоговые модели регулятора скорости турбины 7, блоков 8 и 9 набираются на аналоговой вычислительной мащине //.

При работе асинхронного вентильного каскада в двигательном реж.име при вращении ротора согласно с полем статора при скорости, ниже синхронной, роторная группа вентилей работает в выпрямительном режиме, сетевая

дится изменением угла опережения открывания инвертора.

Передаваемая мощность в цепи управления (цепь ротора) равна мощности скольжения . При небольших скольжениях она мала. При вращении ротора против поля статора роторная труппа вентилей работает в инверторном режиме, сетевая группа - в выпрямительном. Управление осуществляется углом открытия вентилей выпрямителя. Передаваемая мощность в этом случае Р Pi-Q значительно больше, так как работа каскада проходит при скольжении .

При скорости модели турбины, меньшей синхронной скорости выбранного асинхронното двигателя, выгодно использовать асинхронный вентильный каскад с вращением ротора согласно с полем статора. Если синхронная скорость асинхронного двигателя меньше или равна номинальной скорости модели турбины, следует использовать асинхронный вентильный каскад с вращением ротора гаротив поля статора, так как в этом случае не представляется проблематичной работа каскада при синхронной- и выше синхронной скоростях асинхронного электродвигателя.

Момент инерции моделируется с помощью блока 8. Практически тяжело добиться подобия коэффициента самовыравнивания турбины и модели. Это достигается с помощью блока 9, вырабатывающего напряжение, пропорциональное составляющей момента турбины, зависящей от скорости.

Модели турбины, выполненные на базе асинхронного вентильного каскада, обладают следующими преимуществами:

высоким быстродействием цепи управления и, как следствие, легким сопряжением аналоговой модели регулятора скорости с моделью турбины;

5 возможностью создания моделей турбин знач,ительной мощности, необходимых для исследований натурных генераторов автономных энергосистем средней мощности;

возможностью создания моделей турбин с 0 большими значениями синхронной скорости по сравнению с приводом постоянного тока, моделирующим турбину.

Кроме того, к преимуществам следует отнести все достоинства иривода переменного тока.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования турбин, содержащее датчик скорости, соединенный с моделью регулятора скорости турбины, блоком выработки напряжения, пр0:порционального моменту инерции турбины, и с блоком выработки напряжения, пропорционального составляющей момента, сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и расширения его возможностей, оно содержит асинхронный вентильный каскад, состоящий из роторной и сетевой групп управляемых вентилей, связацяых с асинхронным двигателем и блоками управления вентилей, при этом .выходы модели регулятора скорости и блоков выработки напряжений соединены со входами сумматора, выходы которого соединены со входами блоков управления соответственно роторной и сетевой групп управляемых вентилей асинхронного вентильного каскада.