Устройство для моделирования системы электроснабжения постоянного тока

Устройство для моделирования системы электроснабжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для исследования системы энергоснабжения. Целью изобретения является повьшение точности. Устройство содержит блок 3 моделирования нормируехз гх нагрузок, блок 1 моделирования питающей сети, вьтолненньй в виде источника напряжения, блок 2 моделирования энергетических и динамических характеристик, содержащей операционный усилитель 4, усилитель 5 тока, огран «ительный резистор 6 и регулировочный транзистор 7 . 1 ил.

СОВХОЗ СОБЕТСНИХ

СОЩ МЛИСТИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

s!> а 0 06 О 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ1ЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВйдЕТЕПЬГ7ВУ

QO

<:Р сР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3905063/24-24 (22) 06.03.85 (46) 15.01.87. Бюл, 9 2 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (?2) А.В.Велик, В.H.Çëàêîìàíîâ, В.Н.Катков, О.В.Константинова, П.А.Крылов, В.А. Попков и H.Е.Терентьев (53) 681 . 333 (,088. 8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

11 641466, кл. G 06 С 7/48, 1977.

Злакоманов В.В. и Яковлев Б.С.

Взаимодействие динамических систем с источниками энергии. М.: Энергия, 1980, с.176.

„„Ы„„пвзвО9 (54) УСТРО 1т Т 30 i„fM МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ ЗЛЕ КТРОС! 1АБЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

Т0КА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для исследования систе— мы энергоснабжения. Целью изобретения является повьппение точности.

Устройство содержит блок 3 моделирования нормируемых нагрузок, блок

1 моделирования питающей сети, выполненный в виде источника напряжения, блок 2 моделирования энергетических и динамических характеристик, содержащ п операционный усилитель 4, усилитель 5 тока, ограничительный резистор 6 и регулировочный транзистор 7. 1 ил.

1 ч8

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, может быть использовано для физического моделирования и исследования систем электроснабжения (СЭС) постоянного тока и предназначено для эксперимен— тальиых исследований испытаний и контроля названных систем.

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения переходных процессов в СЭС.

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит блок моделирования питающей сети, выполненный в виде источника напряжения 1, блок

2 моделирования энергетических и динамических характеристик сети и блок 3 моделирования нормируемых нагрузок. Блок 2 моделирования энергетических и динамических характеристик сети содержит операционный усилитель 4, усилитель тока 5, ограничительный резистор б и регулировочный транзистор 7.

Блок 3 моделирования нормируемых нагрузок содержит усилительный транзистор 8, нагрузочный резистор

9, датчик тоха 10, сумматор 11, усилитель 12 н узел !3 моделирования тока нормируемых нагрузок, выполненный в виде источника опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

С помощью блока 2 моделирования энергетических и динамических характеристик сети за счет выбора параметров и вида передаточной функции операционного усилителя 4, обеспечиваем 1х при включении соответствующих комплексных сопротивлений в его входную цепь и цепь обратной связи, моделируются динамические свойства (суммарная операторная проводимость) . всех подключенных к СЭС электрических систем. При этом, так как все системы подключаются на общие шины

СЭС, т.е.параллельно, то их суммарная проводимость равна сумме проводимостей отдельных систем,а суммарный ток равен сумме токов всех систем. ОпЕраторное изображезие тока потребляемого блоком моделирования энергетических и динамических характеристик сети от источника нап3899 2 ряжения 1 согласно чертежу определяется

1.(р) = Ц () 1,т., (р) у

S Г,,+ 5К (р) — передаточная функция операционного усилителя 4;

К

1 коэффициент усиления усилителя тока 5; коэффициент усиления . 5 по току регулировочного транзистора 7; суммарное сопротивление входной цепи регулировочного транзистора 7;

H — сопротивление ограничительного резистора б;

U, — напряжение на выводах источника напряжения 1 (или реального источника питания), При обеспечении условия где

5е

У- (V) = — —.— - 11 () Т (и) ьм 11 (p$ oY и при выполнении равенства

35 (P) <, (p) 5 Y; (p)

1-1 блок воспроизводит динамические и энергетические характеристики всех подключаемых к СЭС электрических систем.

С помощью блока 3 моделирования нормируемых нагрузок в замкнутую систему СЭС вЂ” блок моделирования энергетических и динамических характеристик сети вводятся возмущения в виде нормируемых токов нагрузки, закон изменения которых задается источником опорного напряжения. Для устранения влияния колебаний напряжения, обусловленных переходными процессами, на точность воспроизведения тока блок 3 моделирования нормируемых нагрузок выполнен по схеме следящей системы по току. Это достигается за счет включения сумматора 11, на два входа которого в противофазе соответственно поступают сигнал с выхода источника опорГ5Е+ 15 6

К

05 операторная проводимость блока моделирования энергетических и динамических характеристик сети определяется

i 283809 и н силу рагенстн ь, (р) ется — 1-1„(с) К1, rPe U1 (t) нагрузок.

К„

35 ного н пряжения и сигнал с выхода датчика тока 10, нключеннога н цепь источника напряжения 1 последонательно с усилительным транзистором

8 и нагрузочным резистором 9.

Выходной сигнал сумматора ll, пропорциональный отклонению тока от требуемого, поступает на вход ус;— лителя 12 и далее на управляющий вход усилительного транзистора 8.

Ток, потребляемый блоком моделирования нормируемых нагрузок, от источника напряжения 1 (или реального источника питания СЭС) определя(t) = U (t)

КЗ 1О выходное напряжение источника опорного напря— жения; коэффициент усиления усилителя 12; коэффициент передачи по току усилительного транзистора 8; коэффициент передачи датчика 10; сопротивление нагрузач— ного резистора 9; суммарное сопротивление входной цепи усилительного транзистора 8.

Таким образом, ток блока моделирования нормируемых нагрузок не зависит от напряжения на выводах источника напряжения 1 определяется только сигналом с выхода источника опорного напряжения и является для замкнутой системы СЭС вЂ” блок моделирования энергетических и динамических характеристик сети независимым возмущением, которое обусловливает переходный процесс, эквивалентный переходному процессу, вызванному сбросам или набросом нагрузки в реальный СЭС с известным законом комму- 5О тации, реализуемым штатной коммутирующей аппаратурой.

Действительно, изменение напряжения на шинах источника напряжения 1 (или реального источника питания СЭС) определяется

Ъа (ti - P. (i (t)j р 1

1 +Г((р ) !1!@у 4p )f эквивалентно изменению напряжения на шинах СЭС при сбросах и набросах нагрузки н штатных режимах работы

ЭС. Варьируя законы изменения тока блока 3 моделирования нормируемых нагру зок и передаточную функцию

М,„(р) блока моделирс нания энергетических и цинамич .ских характеристик сети можно имитировать любые штатные и аварийн ie pe имы работы СЭС и, следовательно, pi1 попключении к вынодам источника напряжения измерительного регистрирующего прибора (например, .а:циллографа) проводить исследование H контроль качества напряжения, а так -е производить испытания реального источника питания при наздейстнии нормируемых ударных

Ф о р м у л а и з обретения

Устройство для моделирования системы электроснабжения постоянного тока, содержащее блок моделирования питающей сети, выполненный н виде источника напряжения, блок моделирования энергетических и динамических характеристик сети, состоящий из операционного усилителя,. усилителя тока, огран1г-.ительного резистора и регулировачного транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом источника напряжения, второй вывод хотарага подключен к шине нулевого потенциала и через ограничительный резистор соединен с эмиттером регулировочнога транзистора, база которого подключена к ныхацу усилителя тока, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, вход которого соединен с первым выводом источника напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я -å,ì,,чта, с целью повышения точности, н него введен блок моделирования нормируемых нагрузок, -состоятий из усилительного транзистора, нагрузочнога резистора, датчика тока, сумматора, усилителя и узла моделирования тока нормируемой нагрузки, выполненного в виде источника опорнаго напряжения, выход которого подключен к перному входу сумматора. выход которого че12й 380ч нРн с к!иной нулеF301 Î плтеппил Ici ш,гход датчика тока подключен к втоСоставитель И.Рыбин

Редактор В.Ковтун Техред И.Попович Корректор А.Обручар

Заказ 7445/50 Тираж 670 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 рез усилитель соединен с. базой усилительного транзистора, эмиттер которого через нагрузочный резистор подключен к первому выводу датчика тока, второй вывод которого соедирому входу сумматора, коллектор усилительного транзистора соединен с первым выводом источника напряжения.