(54) МОДЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ СИНХРОННЫХ МАШИН :стоит ИЗ врашаюшегося вала 19 с группа ми колец 20, спиралей 21 и двух щеточ, ных систем 22, 23. Клеммы 24-41 па зовых сопротивлений 8 через щетки 23 и кольца 20 соединяются со спиралями 2 каждая из которых при вращении вала последовательно коммутируется со всеми щетками 22, соединенными с сеткой за: зора посредством клемм 4-2-59, в резул : тате чего имитируется вращение роторш I относительно статора машины. Группа трансформаторов 4 моделирует статорную обмотку. Первичные обмотки трансформаторов 4 ; включаются по схеме соединения катушек моделируемой машины в соответствии с , заданным числом пазов на полюс и фазу. Вторичные обмотки трансформаторов подключаются в соответствии с шагом об мотки к модели магнитного поля - в рассматриваемом случае к точкам 60,67; 61,68; 77,66. Моделирование обмотки возбуж,цения машины производится с помощью группы .из tlf идентичных трансформаторов 5, пер вичные обмотки которых соединены последовательно, а вторичные через двухполупериодные выпрямители 78 соединены с моделью магнитного поля. Если число вит ков обмотки возбуждения на один полюс : равно VVi) , то каждый трансформатор буДе воспроизводить н.с. части обмотки, вклю. чающей -г-- витков. Тогда при достаточно близком совпа.цении контуров эквивалентной и реальной обмоток, зависящих от выбранного П- (на фиг, 6 показан слу- чай при fl 10), точки 79,8О; 81,82; .83,84; 85,86; 87,88; 89,9О; 91,92;; 93,94; 95,96; 97,98 соединения моделиЪбмоткивозбуждения с сеточной моделью магнитного поля можно представить . как центры сечений воображаемых проводников. Демпферная система в модели воспроизводится конденсаторами 99, и 100, соответствующими демпферным стержням/ и участкам коротк озамыкающих колец. Конденсаторы 99 подключаются к точкам 101-104 модели, соответствующим пазам ротора. Величины токов и потокоснеплений обмоток статора и ротора в функции от времени определяются на аналоговом вычислительном блоке 3. При имитации вращения ротора классическая форма представления дифференциальных уравнений обмоток статора и ротора синхронной машины является наиболее удобной для моделирования на аналоговом вычислительном блоке. Так как на сеточной модели не воспроизводится поле лобового рассеяния обмоток статора и ротора, то уравнение электрического равновесия при автономной индуктивно-активной нагрузке запишется в виде: (Та- д аЬХн1а-т-( ; (Т/-Хйд1ьЬх«1ь- СКн)1ь )-Хи1с - (Rh + )Ic ; ,i, f-() f -А- оператор дифференцировакия во времени; U) - круговая частота; - активное сопротивление обмоток статора и ротора; R , X j - активное и индуктивное сопротивление нагрузки; . Xf,. -индуктивные сопротивления лобо- вого рассеяния обмоток статора и ротора; а. I Ь I С I f - токи фазовых обмотск статора и обмотки ротора; %,, Tt , TC J Тр - потокосцепления фаз обмотки статора и обмотки ротора, измеряемые на модели;: и - напряжение обмотки ротора. Индуктивные сопротивления (xi-, + X и ) и Xj, целесообразно моделировать активными сопротивлениями 105- 112, включенными последовательно с первичными обмотками групп трансформаторов 4 и 5, воспроизводящих фазовые обмотки и обмотку ротора. Напряжения пропорциональные (uiYa )-Хн1а,(«П- я1ьНнЧ. с выходов интеграторов 113 - 115 поступают на последовательно соединенные с сопротивлениями 105,106; 107,108; 109,110 первичные обмотки группы трансформаторов. Напряжения на сопротивлениях 1О5,1О7 и 109. пропорциональные фазовым токам 1а J .с Р инверторы 117 119 поступают на масштабные целители 12О122. Напряжения, пропорциональные фазовым напряжениям.UQ , ) измеряются на ыходах сумматоров 123 - 125, на входы оторых поступают напряжения, пропорциональые падениям напряжений на индуктивном и активном сопротивлениях нагрузки от токов соответствующих фаз.
Напряжение, пропорхшональное ,j : с выхода интегратора 116 с помощью
амплитудного модулятора, включающего электронные ключи 126 и 127, усили гели 128,129 преобразуется в переменное
напряжение прямоугольной формы, которое /подается напосредственно на воследова- и|тельно соединенные с сопротивлениями |.
111,112 первичные оомотки трансфор..маторов 5, воспроизводящЕх обмотку ро |трра оригинала.
При этом сопротивления 111 и 112 (Воспроизводят индуктивное сопротивление лобового рассеяния обмотки возбуждения,
Переменное напряжение на сопротивле- НИИ 111, пропорциональное току 1, машины, с помощью двухполупериодного выпрямителя, включающего усилители 13О-132 и диоды 133 и 134, преобразуется в по- / стоянное напряжение, измеряемое на вы--/ 132,
Управление электронными ключами производится с помощью однофазного трансформатора 135 через клеммы 136, 137 и токоограничивающие сопротивления 138 и 139.
(
П р ед м е т и а о б р е т е в и я j Моделирующее устройство для всследо-, ванин электромагнитных продессов сикхрошхык мащнн, содержащее аналоговый вычислительный блок, модель магнитного поля статора, модель магнитного поля : ротора, зазора и межполюсного простран- i ства, первую группу трансформаторов, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к аналого-: вому вычислительному блоку, а вторич- j ные обмотки подключены к соответствую щим выходам модели магнитного поля Г статора, и вторую группу трансформаторов, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к аналоговому вычислительному блоку, а вторичные обмотки подключены ко входам модели магнитного поля ротора, зазора I и межполкхзного пространства, о т ли - ;
чающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования и расширения класса решаемых задач, оно со- держит блок 1 ммнтадии вращения ротора, , входы которого подключены к вььходам модели магнитного поля ротора, зазора и меж полюсного пространства, а выходы пооклю чены к входам модели магнитного поля статора.
I
20
г-О-п Л л п г п р р п аппл п 19
к. иле У1мам, А, 25,2В,.,. 1 К клеммам 2,45,4{... 59 13 50 51
21
Фиг. 3
. Фи. 52
Фиг В
