Устройство для моделирования асинхронного двигателя Советский патент 1980 года по МПК G06G7/62 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

для двигателей с глубокими пазами, чтр CHHJkaef гочйость исследования переход- ; ных процессов, особенно при значнтель- , „ДМ.JiMlO i f. Н Р | нЙ1; -- : Целью изобретения является повыше- ние точности моделирования переходньк Т1рщесёей в двиРателе.

; 5 аза1нная цел дВстйРйетея бК,Что устройство для моделирования асинхронного двигателя содержит С -сетку, выпрямйТё Й, м6яулято|ры, прёобраШШтёль фаЬъвбго угла в напряжение, фазорегулятор (f повтЬритель, выход управляемого генератора колебаний подключен к пер вым входам пр еобразователя фазового угла в напряжение и пбрвбгь Модулятора, выход которого соединен со вторьш входом R , выходы которой подключены к соответствующим в ёдаМ С - сетки, узловая точка которой соед11нена с шиной нулевого потенциала , вход первого модулятора через первый выпрямитель пОййл эчен к вйх&д повторителя, вход которого соедине с выходом блока задания электрических потерь, выход повторителя подключен к первому входу фазбрегулятора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя фазового угл:а в напряже Г НИе, второй вход кбтбро№ 1H ВхсЙifbpbг6 В1Щ$1йй ёЙГ1ШШточеШ1ГуШ, точке R - сетки, выход второго выпря ШэедМён с741брЖш Щщёй 1 го Мбдуйя ЪрЖ, ёйШ1 1:6 Ьр1бШпШкшо%н к входу усищтедя мощности, второй-вхой второго модулятора СбеДинен с выходом фаёЪрегулятбра.

EnoKifcxeMa устройства для моделирования асинхронного двигателя показана на чертеже,i

Устройство содержит управляемый генератор колебаний, -сетку 2,усилитель 3 Мощности, блок 4 задания элёк- .трических потерь, датчик 5 активноймошности, повторитель 6, первый и второй выпрямители 7 и 8, первый и второй модуляторы 9 и 10, интегратор 11, С -сет ку 12, преобразователь 13 фазового угла в :напряжение, фазорегулятор 14, 1М: ну 15 нулевого потенциала, задатчик 16 напряжения. , - -Вьпсрд датчика 5 активной мощности соединен с первым входом интегратора 11, выход которого подйтючёй к управ- Яяющему входу управляемого генератора 1 колебаний. Второй вход интегратора подключен к выходу задатчика 16 нагфяженйя, пропорционального мощности

нагрузки на валу двигателя. Выход управляемого генератора 1 колебаний напряжения соединен с основным входом амплитудного модулятора 9 и с первым J входом преобразователя 13 фазового угла в напряжение. К управляющему вхо-,. Д)г модулятора 9 через выпрямитель 7 ; подключен вьгход повторителя 6, вход которого соединен с выходом устройст- 10 ва. Выход модулятора 9 соединен с входом блока, выполненного в виде сетки резисторов с общей узловой точкой (R -сетки 2), причем другой вход бло- , ка подключен к шине 15 нулевого потен15 циала Узел (или общая узлвВая точка резисторов) J5 -сетки 2 соединен со вторым, входом преобразователя 13 фазбво го угла в напряжение и с входом вьщря мителя 8. Выходы R -сетки 2 подключены к соответствующим входам блока, выполненного в виде сетки из конденсаторов с общей узловой точкой (С -сетки 12), Узел С -сетки 12 подключен к шине 15 нулёвог о потейциала,

5 преобразователя 13 соединен с управляющим входом фазорегулятора 14, который по основному входу подключен к выходу повторителя 6. Выход фазорегулятора 14 подключен к основному

0 входу амплитудного модулятора 10, управляющий вход которого соединен с вь1ходрм выпрямителя 8. Выход модулятора 10 через последовательно подключенный усилитель 3 мощности соединен

5 с входом блока 4 задания электрических потерь, который подключен соответственно к первому и второму входам датчика . 5 активной мощности. Блок 4 выполнен в виде катушки индуктивности, реактиво ное сопротивление которой пропорционально, сопротивлению рассеяния обмотки ста.тора двигателя.

Устройство работает следующим обра- зом, ....

5 Датчик а.ктивной мощности 5 измеряет электрическую мощность та выходе устройства .ЛЮ.6ЫМ. известным способом „ и преобразует величину этой мощности в напряжение, которое поступает на первый вход интегратора 11, Зада.тчик 16 напряжения, величина которо.го пропорциональна мощности нагрузки двигателя, задаёт активную мощность, потребляемую двигателем .из сети, по второму

входу интегратора: 11. На выходе интегратора 11 получается напряжение, пропорциональное скорости вращения ротора UJp . Управляемый генератор 1 колебаний вырабатывает периодические синусоидаль ные сигналы, частота которых пропорциональна величине напряжения, поступающего с выхода интегратора И, т. е. пропорциональна скорости вращения ротора UJ в . На выходе амплитудного модулятора 9 получается синусоидальное напряжение, частота которого пропорциональная скорости ротора двигателя, а амплитуда пропорциональная напряжению на зажимах статора, которое поступает по управляющему входу модулятора 9 через выпрямитель 7. Поскольку параметры R -сетки 2 и С - сетки 12 выбираются в соответрствии с параметрами схемы замещения двигателя, напряжение в узле R еткн 2 оказывается пропорциональным величине ЭДС в воздушном зазоре двигателя. С помощью, выпрямителя 8, модулятора 10, преобразователя 13 фазового угла в напряжение и фазорегулятора 14 напряжение в узле -сетки 2 преобразуется в напряжение, поступающее на вход усилителя 3 мощности, которое по величине, фазе и частоте сортветствует ЭДС воздушного зазора двигатели в, коо динатах, неподвижных относительно статора. На выходе фазорегулятора 14, основ ной вход которого через повторитель 6 соединен с выходом устройства, формируется напряжение, фаза которого соответствует фазе ЭДС воздушного зазора, так как в фазорегуляторе 14 входное напряжение, синфазное с напряжением . статора двигателя, поворачивается на фазовый угол, равный фазовому углу меж ду векторами напряжения статора и ЭДС воздушного зазора, причем преобразователь 13 измеряет фазовый угол между указанными векторами. Выпрямитель 8 и модулятор 10 позволяют учесть изменение величины амплитуды ЭДС воздушного зазора при изменений режима работы двигателя. На выходе усилителя 3 мощности получается синусоидальное напряжение, соответствующее ЭДС воздушного зазора, которое поступает на вход блока 4 задания электрических потерь. Эффект:,, заключающийся в расширении класса решаемых задач и повышении точ ности вычислений, достигается, за счет использования С -сетки 12 и совокупности блоков 6-10, 13 и 14, обеспечивающих преобразования входной информации, поступающей в R - сетку 2, и вы- ходной инфсчэмации, извлекаемой из R -сетки 2, необходимые для присоединения устройства к модели сети переменного тока. Приме ненне устройства позволяет воспроизводить поведение асинхронных двигателей с глубокими пазами при значительных величинах скольжений отнсюительйо поля статора, что не пред- ставляётсй возможным осуществить с помощью известных устройств, и .повысить точность исследования переходных процессов в автономных энергосистемах. Формула изобретения. Устройство для моделирования асинхронного двигателя, содержащее К - сетку, первый вход которой подключен к. шине нулевого потенциала, последовательно соединенные усилитель мощности и блок задания электрических потерь, выходы усилителя мощности и блока задания электрических потерь подключены к входам датчика активной мощности, выход которого соединен с первым вхо- дом интегратора, второй вход которого подключен к выходу задатчика напряжения, выход интегратора соединен с входом управляемого генератора колебаний, отлича.ющееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно содержит С -сетку, вьгпрямители, модуляторы, преобразователь фазового угла в напряжение, фазорегулятор и повторитель, выход управляемого генератора колебаний подключен к первым входам преобразователя фазового угла в напряжение и первого модулятора, выход которого соединен со вторым входом R -сетки, выходы которой подключены к соответствующим входам С -сетки, узловая точка которой соединена с шиной нулевого потенциала, второй вход первого модулятора через первый выпрямитель подключен к выходу повторителя, вход которого соединен с выходом блока задания электрических потерь, выход повторителя подключен к первому входу фазорегулятора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя фазового угла в напряжение, второй вход которого и вход второго выпрямителя подключены к узловой точке (9 -сетки, выход второго выпрямителя соединен с первым входом второго модулятора выход которого подключен , к входу усилителя мощности/ второй вход

второго модулятора соединен с выходом фазорегулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 467369, кл, G 06 G 7/62, 1972.

2.ABTqpcKoe свидетельство СССР №190673, кл. а Об 5 7/62, 1965.

13