Устройство для моделирования асинхронного двигателя Советский патент 1978 года по МПК G06G7/52 

Изобретение относится к моделированию электрических систем и может быть использовано в устройствах, воспроизводящих потребители электроэнергии, в аналоговых и цифроаналоговых системах для энергетики.

Известно устройство для моделирования асинхронного двигателя, содержащее источник ЭДС, фильтры, резисторы и модели роторных обмоток М-. Это известное устройство имеет недостаточное быстродействие. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство содержащее блок регулирования напряжения и мощности, соединенный через пер вый блок задания электрических потерь с блоком задания реактивной составляющей мощности, измерительным блоком, блоком задания активной составляющей мощности и со входом второго блока задания электрических потерь, выход которого непосредственно подключен ко входу третьего блока задания электрических потерь, и через цепочку из последовательно соединенных четвертого блока задания электрических

потерь и блока нелинейности соединен со входом второго блока задания электрических потерь, датчик тока, один выход которого подключен ко входу блока перемножения, ин-тегратор, параллельно которому подключен ключ, и первый д елитель напряжения 2. Однако и это устройство имеет низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия. В предложенном устройстве это достигается тем, что в него введены второй и третий делители {напряжения, блоки сравнения, цифроуправляемый резистор, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, формирователь знака и компаратор знака, входы которого подключены соответственно к выходам первого делителя капря){сения и блока перемножения и ко входам интегратора, выход компаратора знака через формирователь знака соединен с информационным входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к управляющему входу цифроуправляемого резистора, выход которого соединен с другим выходом датчика тока, вход которого подключен к выходу третьего блока задания электрических потерь, выход интегратора соединен с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых подключены к выхо дам второго и третьего делителей напряжения, выходы .которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам ключа и ре версивного счетчика. На чертеже представлена блок-схема предложенного устройстйа. Оно содержит блок ,1 регулиррваиия напряжения и мощйости, блок 2 задания элек трических потерь, блок 3 задания реактивной составляющей мощности, блок 4 заДания активной составляющей мощности, блоки 5-7 задания электрических потерь, блок 8 нелинейнооти, измерительный блок 9, датчик 10 тока,-блок 11 перемножения, интегратор 12, ключ 13, компаратор 14 знака, делитеяь 15 напряжения, форми рователь 16 знака, реверсивный счетчик 17, цифроуправляемый резистор 18, элемент ИЛИ 19, компараторы 20 и 21 н пряжения и делители 22 и 23 напряжения Входное напряжение через последовательно соединенные блок 1 регулирования напряжения и мощности и блок 2 задания электрических потерь поступает на блок , 3 задания реактивной составляющей мошности, блок 4 задания активной составля ющей мощности, второй блок 5 задания электрических потерь, выход которого подключен к третьему блоку 6 задания электрич ескюс потерь и четвертому блоку 7 задания электрических потерь, блок 8 нелинейности и измерительный блок 9. Блок 1 служит для поддержащю напряжения на ВЫХОД5 блока 2, равного номинальному при установке исходного режик а и для установки масштаба по мощности устройства. Блок 2 воспроизводит электри ческие потери в сетях низкого напряжения Блок 3 воспроизводит функцию статических конденсаторов, устанавливаемых в сетях низкого напряжения для повышенияCDS, а блок 4 имитирует такие потребители электроэнергии, как лампы накаливания, печи сопротивления, электронагревател:ьные приборы и др. Баоки 5-7 определяют электрические потери в статорной и роторной обмотках асинхронного двигателя и ветви намагничивания. Блок 8 позволяет учитывать насыщение асинхронного двигателя при возрастании напряжения. С помощью измерительного блока 9 контролируется напряжение на выходе блока 2 задания электрических потерь. Датчик 1О ТВКа, представляющий собой резистор, иыДй9Т на блок 11 перемножения, являющийся преобразователем активной мощности в постоянное напряжение, информадшо о токе в роторной цепи асинхронного двигатейя. Информация о напряжении на блок 11 перемножения поступает от входного зажима датчика. Ю, С выхода блока 11 перемножения постоянное напряжение, соответствующее активной мощности роторной цепи асинхроиного двигателя, поступает на вход интегратора 12с параллельно подключенным к нему ключом 13 н на вход компаратора 14 знака, на вторые входы юторых подключено напряжение с делителя 15 имеющее противоположную полярность по отношению к напряжению с блока 11 и определяющее заданную механическую мощность на валу асинхронного двигателя. На выход компаратора 14 включен формирователь 16, который определяет режим работы реверсивногосчетчика 17 (суммирование или вычитание). К реверсивному счетчику 17 подключен цифроуп- равляемый резистор 18, состоящий из электронных ключей с резисторами, замыкающимися на землю в соответствии с кодом на реверсивном счетчике 17, импульсы запуска на который поступают от элемента ИЛИ 19, входы которого подключены к выходам компараторов 20 и 21, производящих сравнение напряжения от интегратора 12 с напряжением UQ, поступающим на другие входы компараторов 20 и 21. Элемент ИЛИ 19 управляет также ключом 13, разряжающим когщенсатор Ш1тегратора 12. Конденсатор интегратора 12 определяет постоянную инерции асинхронного двигетеля. В состоянии покоя напряжение с выхода блока 11 и напряжение с делителя IS приблизительно, одшшковы по величине, но противоположны по знаку. Нарастание напряжения на выходе интегратора 12 происходит вследствие этого очень медленно, а импульсы запус1са с выхода элемента ИЛИ 19 имеют очень низкую частоту. Величина сопротивления цифроуправляемого резистора 18 колеблется около некоторого значения, определяющего равенсгво напряжений с блока 11 и с делителя 15. Если в результате какого-либо воэму щения напряжение на входе устройства изменяется, то нарущается баланс между напряжениями с блока 11 и с делителя 15 (нарушается баланс методу активной и механической мощностью в асинхронном двигателе). Интегратор 12 начинает интегрировать разность этих, напряжений. От ком-: паратора 20 или 21 через элемент ИЛИ 19 на вход реверсивного счетчика 17 по ступают импульсы. Ыаправлёние счета импульсов определяется знаком разбаланса. Реверсивный счетчик 17 производит пере ключение величины сопротивления цифро;управляемого рюзистора 18. Через некоторое время определяемое постоянной времени интегратора 12 и величиной разбаланса величины напряжений с блока 11 и с дели теля 15 должны сравняться, если такой режим йозможен, Предложенное устройство для моделирования асинхронного двигателя позйоляет значительно ускорить {Мсчеты свяэаннью с проектированием 0 эксплуатацией энергосистем, и дает существенный экономический эффект., Формула изобретения .Устройство для моделирования асинхронного двигателя, содержащее блок регулйрования напряжения и мощности, соединённый через первый блок задания электрических потерь с блоком задания реактивной составляющей мощности, измерительным блоком, блоком задания активной со-ставляющей мощности и со входом второго блока задания электрических потерь, выход которого непосредственно подключен ко входу третьего бяока задания : лектрических потерь, и через цепочку из последовательно соединенных четвертого блока задания электрических потерь и блока нетаинейвости соединен со входом второго ока задания электрических потерь, датчик тока, один выход которого подключен ко входу блока перемножения, интегратор, параллельно которому подключен ключ, н первый делитель напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены в устройство второй и третий делители напряжения;, бпокн сравнения, {гфроуправляемый рззистор, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, фор мирователь знака и компаратор aHaicas входы которого подключены ооответственйо к первого делителя напряжения н блока перемножения и ко входам интегратора, выход компаратора знака через формирователь знака соединен с информационным входом/реверсивного счетчика, выход которого подкяючен к управлйюшему входу цйфрюуправляемого резистора, выход которого соединен с другим аыхозом датчика тока, вход которого подключен к выходу третьего блока задания электрических потерь, интегратора соединен с nei вымй входами блоков сравнения, вторые взГоды которых подкгаочены к выходам второго н третьего делителей напряжения выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам ключа и реверсивного счетчика. Источж(вки Енформации, прнкятью во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство 1 324635, кл. Q 06 Q 7/62, 1969. 2.Авторское свидетельство №467369, кл. Q 06 Q 7/62i 1972. . 1