ВСЕСОЮЗНАЯ / ПДГЕЯГНО.ВДГ|.-,^ Советский патент 1971 года по МПК G06G7/63 

1 .,

Изобретение относится к области физического моделирования синхронных машин для исследования установившихся режимов определения параметров.и статических характеристик для изучения некоторых процессов в электрических системах, и выявления оптимальных режимов автономных электрических систем, состоящих из синхронных генераторов и двигателей.

b известных устройствах применяются специально изготовленные или подобранные физически подобные машины. Для получения генераторного или двигательного режима такая модель требует приводного и нагрузочного агрегата. Яроме того, эти физические модели снабжены враш,аюш,имися деталями (роторами) и обеспечивают моделирование одним ротором синхронной машины только одного типа.

Применение постоянного тока в этих моделях в их статическом положении дает неполное подобие, резко ограничивая круг решаемых задач.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

Это достигается следующими средствами. Вращающееся магнитное поле, которое в синхронной машине получается за счет синхронного вращения ротора, в статической модели создается заторможенным ротором с трехфазной обмоткой Бозбулсдения, питаемой переменным током с частотой напряжения якоря. Заторможенный ротор статической модели неявнополюсныи, имеет две трехфазные обмотки возбуждения -- основную и дополнительную. При моделировании неявнополюсной машины используется основная обмотка возбуждения. Для моделирования явнополюсных синхронных машин применяется одновременно и дополнительная обмотка.

С помощью фазорегулятора, включенного в цепь питания основной обмотки возбуждения статической модели, можно изменять электрический угол рассогласования. Это меняет взаимное пространственное положение синхронно вращающихся магнитных полей, созданных якорем и заторможенным ротором, что соответствует нагрузочным режимом синхронной машины. Для моделей явнополюсных синхронных мащин одновременно изменяется и форма кривой результирующего вращающегося магнитного поля. Электромагнитный момент измеряется на валу заторможенного ротора.

ria чертеже изображена электрическая схема устройства для моделирования синхронных мащин.

тор 2 имеет две трехфазные обмотки возбул дения - основную 3 и дополнительную 4. Обмотка 3 имеет число полюсов, соответствующее моделируемой синхронной машине. Питание к основной обмотке подается через фазорегулятор J и автотрансформатор 6 от источника трехфазного тока, имеющего частоту, одинаковую с частотой напряжения на якорной обмотке. Фазометр 7 измеряет фазовый сдвиг между током возбуждения основной обмотки и напряжением якорной обмотки. Дополнительная трехфазная обмотка возбуждения 4 имеет утроенное число полюсов моделируемой явнополюсной синхронной машины. Питание осуществляется через выключатель 8, утроитель 9 частоты, автотрансформатор 10 и фазорегулятор 11. Цепи питания обмоток возбуждения снабжены измерительными приборами. Электромагнитный момент измеряется при помощи. з:.ензометрического датчика 12 и тензометрического усилителя 13.

При моделировании на статической модели явнополюсной синхронной мащины к источникам питания подключены трехфазные обмотка якоря / и обмотки возбуждения 5 и 4. Магнитные поля этих обмоток ,аются синхронно. Необходимый режим и нагрузку на модели, соответствующей явнонолюсной синхронной машине, получаем нри помощи фазорегуляторов 5 и 11.

Заданный фазорегулятором 5 электрический угол рассогласования, измеряемый фазометром, создает пространственный сдвиг между вращающимися магиитными полями.

Форма кривой результирующего вращающегося магнитного поля изменяется при помощи фазорегулятора //. Возникает электромагнитный момент, который передается валу заторможенного ротора 2 и измеряется при помощи тензометрического датчика 12 и усилителя 13. Измерительные нриборы показывают величины подключенных напряжений, токов, их фазовые углы и мощности в соответствующих цепях.

При моделировании на статической модели неявнополюсной синхронной машины рабочий процесс аналогичен. Разница в том, что дополнительная обмотка возбуждения 4 при этом обесточена.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования синхронной мащины, трехфазная обмотка якоря которого подключена к сети трехфазного неременного тока, содер кащее нзмерительные прнборы,

устройство умножения частоты, автотрансформаторы и тензометрические усилитель и датчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в нем на неявнополюсном роторе размещены две трехфазные

обмотки возбуждения, одна из которых имеет число полюсов, равное числу полюсов обмогки якоря, а другая - утроенное число полюсов, причем первая обмотка возбуждения подключена через первый фазорегулятор к источнику

трехфазного переменного тока с частотой напряжения якорной обмотки, а вторая обмотка соединена с тем же источником питания через последовательно соединенные устройство умножения частоты и второй фазорегулятор, при

этом неявнополюсный ротор соединен с тензометрическим датчиком, параллельно которому подключен тензометрический усилитель.