Устройство для моделирования двигателя постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК G06G7/62 

Изобретение относится к вычислительной технике и южет быть Использовано при исследовании систем вентильного электропривода.

Известно устройство для моделирования двигателя постоянного тока, содержащее последовательно соединенные первый и второй интеграторы, четыре инвертора и шесть разделительных элементов, которое обеспечивает моделирование двигателя с высокой точностью в режиме прерывистого тока при различных направлениях тока через двигатель. На вход устройства прикладывается ЗДС преобразователя, форма которой соответствует режиму тока нагрузки. Это приводит к усложнению моделей реверсивных, систем вентильного электропривода 11.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой ство для моделирования двигателя постоянного тока, содержащее инвертор.

операционный усилитель с релейной характеристикой, два разделительных диода и три интегратора, входы которых являются тремя входами устройства, а выходы первого и второго интеграторов соединены с собственными входами и с входом операционного усилителя с релейной характеристикой, выход которого через раз делительные диоды соединен с входами первого и второго интеграторов, и входом третьего интегратора, выход которого соединен с входом инвертора и является выходом устройства. Выход инвертора подключен к входам первого и второго интеграторов 21.

Это устройство обеспечивает точное моделирование двигателя постоянного тока при питании его от вентильных преобразователей только в случае раздельного управления группами вентилей, когда отсутствуют уравнительные токи между группами 3 При питании двигателей от преобразователей, работающих с уравнительными токами, такое устройство не обеспечивает точного моделирования. Целью, изобретения является повышение точности моделирования двигателя постоянного тока при питании от управляемых вентильных преобразователей, работающих с уравнительными токами. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый интегратор, первый вход которого подключен к первому входу устройства, второй интегратор, первый вход которого соединен со вторым входом устройства и третий интегратор, выход которого является вы ходом устройства, введены три сумматора, причем выходы первого и вто рого интеграторов подключены соотве ственно к первому и второму входам первого сумматора, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего сумматоров и подключен к первому входу третьего интегратора, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго интеграто ров, первый вход устройства подключен ко второму входу второго сумматора, выход которого соединен с тре тьим входом второго интегратора, вт рой вход устройства подключен ко вт рому входу третьего сумматора, выход которого соединен с третьим входом первого интегратора, второй вход третьего интегратора подключен к третьему входу устройства. На фиг. 1 приведена схема устрой ства; на фиг. 2 - схема замещения силовой цепи. Устройство содержит три интегратора 1-3 и три сумматора k-6. На фиг. 2 приведена схема замещения силовой цепи реверсивного вентильно го преобразователя с совместным управлением группами, нагруженного иа двигатель постоянного тока, где: Ц и ( г - ЭДС и ток сеютветственно первой и второй групп ве тилей преобразователя; R и L;| ; R и Lt - активное сопротивление и индуктивность цепи со ответственно первой и второй группы 1 и i - ЭДС и ток двигателя; R и - активное сопротивлени и индуктивность цепи двигателя. В соответствии со схемой замещения можно записать;, . E,4,R,-L, -iR-e 0- (.1) (i) I i - Ч где ; 0 . Решение систе уравнений (l) - (3) относительно J и .1.. имеет ° . b,(5) iC 5Г 1 i..,) dk dL Tdi J4 R-t-. L.(b) i . A где A. a L «(). По выражениям (З), (6) и (5) составлено п{ еялагаемое устройство для моделирования двигателя постоянного тока, при этом дополнительно учтено, что l«Ctt, где с - конструктивный коэ кЬициент двигателя. Коэффициенты передач отдельных операционмых усилителей устройства расчитывается на основании коэффициентов уравнений (5) и (f) известными методами. Следует указать, что в случае, когда отсутствует ток одной из группы вентилей, что имеет место при раз дельном управлении группами, или если уравнительным током пренебречь, то уравнение (6) и (5) упрощаются. V 1 (-«Ьи7Г ч 1 Vi . It ,а Ч л Устройство работает следующим образом . На первые два входа устройства по.даются ЭДС четной и нечетной групп вентильного преобразователя, работающего при совместном управлении с уравнительными токами. На третий вход устройства подается напряжение, пропорциональное нагрузке двигателя. Выходное напряжение интегратора 1, пропорциональное току нечетной группы, и выходное напряжение интегратора 2, пропорциональное току четной группы вентилей реверсивного преобразователя, суммируются на входе сумматора t и на его выходе форми5руется напряжение, пропорциональное току двигателя. Выходное напряжение интегратора 3 пропорционально частоте вращения двигателя. На выходе интеграторов 1 и 2 в соответствии с уравнениями (,5) и (6) суммируются напряжения, пропорциональные ЭДС от дельных групп вентилей, тока и частоты вращения двигателя и собственного тока группы. Сумматоры 5 и 6 формируют на входе интеграторов 1 и 2 необходимый знак ЭДС противополож ной группы вентилей и тока двигател Предлагаемое устройство позволяе моделировать двигатель постоянного тока с более высокой точностью по сравнению с известными. Расширяет возможности использования устройства при решении задач анализа и синтеза систем вентильного электропривода постоянного тока методами математического моделирования на аналоговых вычислительных машинах. Формула изобретения Устройсто для моделирования даигателя постоянного тока, содержащее первый интегратор, первый вход которого подключен к первому входу устройства, второй интегратор, пер .4 вый вход которого соединен со вторым входом устройства и третий интегратор, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования в него введены три сумматора,/причем выходы первого и второго интеграторов подключены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего сумматоров и подключен к первому входу третвего интегратора, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго интеграторов, первый вход устройства подключен ко второму входу второго сумматора, выход которого соединен с третьим входом второго интегратора, второй вход устройства подключен ко второму входу третьего сумматора, выход которого соединен с третьим входом первого интегратора, второй вход третьего интегратора под ключей к третьему входу устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР tf 630633, кл.С 06 G 7/6Н, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР Н- 661570, кл. G Об G 7/62, 1979 (прототип).

/