Устройство для моделирования синхронногогенератора

Устройство для моделирования синхронногогенератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЛН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

24lll7

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42m, 7/48

Заявлено 21.111.1968 (№ 1227103/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.1V.1969. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 4.IX.1969

МПК G 06g

УДК 681.333:621.313. . 322 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. К. Сазонов и Б. А. Хейфиц

Институт «Знергосетьпроект»

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИНХРОННОГО

ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области моделирования энергосистем.

Известно устройство для моделирования синхронного генератора, содержащее генератор импульсов, импульсный модулятор, ключевые схемы, катодные повторители, операционные усилители и усилитель мощности, к выходу которого подключена катушка индуктивности.

Однако такое устройство недостаточно точно и имеет сложную электрическую схему.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем первый катодный повторитель подключен ко входу ключевой схемы, на другие два входа, которой подключены выходы генератора прямоугольных импульсов, а выход ключевой схемы через делитель напряжения соединен со входом усилителя преобразователя мощности, к выходу которого подключены последовательно соединенные сглаживающий фильтр и катодный повторитель.

Это упрощает устройство и повышает его точность.

На чертеже показана схема устройства для моделирования.

Оно содержит инвертирующий усилитель

1, интегрирующий усилитель 2, первый катодный повторитель 8, генератор прямоугольных и треугольных импульсов 4, импульсный модулятор 5, функциональный преобразователь б, усилитель мощности 7, катушку индуктивности 8, преобразователь мощности 9, сглаживающий фильтр 10, второй катодный повторитель 11, усилитель 12 преобразователя мощ5 ности, делители напряжения 18, 14, переменное сопротивление 15.

Генератор 4 состоит из интегратора, триггера, ключевых схем и катодных повторите10 лей. На выходе интегратора генератора 4 получаются треугольные импульсы, используемые далее для получения синусопдального напряжения, на выходе первого катодного повторителя генератора 4 — прямоугольные

15 импульсы, а на выходе второго катодного повторителя генератора 4 — прямоугольные импульсы, находящиеся в противофазе с импульсами па выходе первого катодного повторителя, 20 Генератор 4 работает как компаратор, и момент перелома пилы на выходе интеграто,ра генератора 4 совпадает с моментом изменения полярности напряжения на выходе первого катодного повторителя генератора. По25 этому треугольные импульсы на выходе интегратора и прямоугольные импульсы на выходе первого катодного повторителя сдвинуты относительно друг друга по фазе на 90 .

Фазовый сдвиг этик импульсов, равный 90, 30 сохраняется во всем рабочем диапазоне, 241117

3

Для управления частотой генератора 4 использован модулятор 5 на двенадцати диодах.

На два входа:модулятора 5 включены два напряжения с противоположными знаками, пропорциональные скольжению синхронного генератора, два других входа соединены с выходами генератора 4, а его выход подключен ко входу интегратора генератора 4.

При таком включении изменение частоты генератора 4, связанное с изменением напряжения на входах импульсного модулятора, прямо пропорционально величине скольжения модулируемого синхронного генератора.

С помощью разнополярных прямоугольных импульсов, поступающих в ключевую схему. с выходов генератора 4, из входного синусоидального напряжения U,, поступающего на вход ключевой схемы, вырезаются участки, по длительности равные половине периода прямоугольных импульсов. Если полученное напряжение на выходе усилителя преобразователя мощности сгладить или отфильтровать переменную слагающую, то полученная величина оказывается пропорциональной мошности синхронного генератора.

Для peryлировки величины Х, при переходе от одних параметров синхронного генератора к другим использовано сопротивление

15 в обратной связи усилителя 12, а для установки величины E =const, которая определяется из векторной диаграммы синхронной машины, использован делитель напряжения 18, подключенный к ключевой схеме. Делитель напряжения 18 для удобства регулировки величины Е может быть сдвоен с делителем напряжения 14 на входе усилителя мощности 7.

Для наблюдения и регистрации напряжения, пропорционального мощности синхронного генератора, выход усилителя 12,подключен к последовательно соединенным сглаживающему фильтру 10 и катодному повторителю 11.

Преобразователь мощности 9 в устройстве для моделирования синхронного генератора используется для получения напряжения, пропорционального скольжению S синхронного генератора. Так как величина скольжения получается путем интегрирования выходного напряжения преобразователя мощности, то для получения скольжения не требуется предварительной фильтрации выходного напряжения усилителя преобразователя мощности, поскольку интегратор одновременно выполняет роль сглаживающего фильтра.

Фазовый сдвиг между треугольными и прямоугольными импульсами генератора 4 не зас висит от частоты, поэтому преобразователь мощности 9 не имеет каких-либо дополнительных погрешностей при использовании натурального масштаба времени m, =1 и натуральной частоты 50 ги,.

Треугольные импульсы с выхода генератора 4 поступают на вход преобразователя б, который содержит схему арксинуса, выпол5

45 нецную на полупроводниковых диодах с помощью кусочно-линейной аппроксимации, и операционный усилитель. Вместо функционального преобразователя может быть использован полосовой фильтр.

Выход преобразователя б через делитель напряжения 14 подключен на вход усилителя мощности 7, который выполнен как трехкаскадный усилитель с двухтактным трансформаторным выходом и глубокой обратной связью по напряжению.

Выход усилителя мощности 7 подключен к катушке индуктивности 8, служащей для воспроизведения величины переходного сопротивления Х моделируемого синхронного генеd ратора. Выход катушки индуктивности 8 является точкой связи устройства для моделирования синхронного генератора с моделью внешней сети, которая воспроизводится с помощью сетевых элементов расчетной статической модели переменного тока. В этой точке получается напряжение U,, пропорциональное напряжению на зажимах синхронного генератора.

Выход устройства подключен ко входу катодного повторителя 8, который использован для уменьшения отбора мощности в схему преобразователя 9.

Преобразователь 9 содержит усилитель 12, ключевую схему, состоящую из шести диодов и двух сопротивлений, вегулировочные сопротивления 18, 15 и постоянное сопротивление.

На вход ключевой схемы преобразователя 9 через катодный повторитель 8 включено выходное напряжение устройства, т. е. напряжение модели U,, пропорциональное напряжению на зажимах синхронного генератора.

Первый управляющий вход ключевой схемы преобразователя 9 подключен к выходу первого катодного повторителя генератора 4, а второй управляющий вход ключевой схемы преобразователя мощности подключен к выходу второго катодного повторителя генератора.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования синхронного генератора, содержащее генератор импульсов, импульсный модулятор, ключевые схемы, катодные повторители, операционные усилители и усилитель мощности, к выходу которого подключена катушка ипдуктивности, отличаюи1еесл тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности вычислений, в нем первый катодный повторитель подключен ко входу ключевой схемы, на другие два входа которой подключены выходы генератора прямоугольных импульсов, а выход ключевой схемы через делитель напряжения соединен со входом усилителя преобразователя мощности, к выходу которого подключены последовательно соединенные сглаживающий фильтр и катодный повторитель.

241117

Составитель H. T. Тимохина

Техред Л. К. Малова Корректор В. Л. Шошенская

Редактор Jl. А. Утехина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1874!7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4