Устройство для моделирования трансформатора

Устройство для моделирования трансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ др и П -АТНО.: ..- @

О П И С Ж"Н"- й

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 468263 (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 16.05.72 (21) 1786369/18-24 (51) М. Кл. C 0 7/62 с присоединением заявки №Гасударственный наиитет

Совета Миниатрав СССР аа делам изобретений и атнрытий (32) Приоритет

Опубликовано 25.04,75. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 15.05.75 (53) УДК 681.333 (088.8) (72) Автор изобретения

А. В. Богословский (71) Заявитель

Институт автом атик и (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности к специализированным машинам, предназначенным для расчета электромеханических переходных процессов в энергетических систем ах.

Для расчета электромеханических переходных процессов в анергетических систе, мах используются статические модели алектрических сетей в сочетании с моделя- 1О ми синхронных генераторов и нагрузок, построенных на электромеханических или алектронных принципах. При расчетах электрических сетей разных напряжений, включающих трансформаторы и замкнутые кон- р туры, произведения коэффициентов трансформации, взятые вдоль замкнутых контуров, могут оказаться отличными от единицы. В этом случае возникает необходимость в элементах для моделировании ко- 20 эффициента трансформации. При атом добротность модели должна быть очень высока.

Получение высокой добротности при исполь зовании пассивных элементов типа автотрансформатора затруднительно. Для полу- б чения высокой добротности на низкой частоте модель трансформатора должна быть весьма больших размеров.

Бель изобретения - повысить точность устройства в широком диапазоне частот.

Для этого вход первого усилителя «ерез соответствующий резистор соединен с шиной нулевого потенциала устройства и с Выходом повторителя, вход которого подключен к выходу устройства и входу второго усилителя, выход которого соеди нен с шиной нулевого потенциала устройства, а выход первого усилителя через резистор подключен к шине нулевого потенциала первого выпрямителя и к выходу устройства, а вход устройства соединен с шиной нулевого потенциала второго выпрямителя.

На чертеже изображена схема устройства для моделирования трансформатора.

Устройство содержит операционные усилители 1 и 2, генератор напряжения высокой частоты 3, первичную обмотку 4 изо1 лируюшего силового трансформатора си° стемы .,питания операционных усилителей, 468263 а вторичные обмотки 5 и 6 изолирующего силового трансформатора системы питания операционных усилителей, диоды 7 и 8 системы питания операционных усилителей, сглаживающие конденсаторы 9 и 10 системы питания операционных усилителей, ре» зисторы 11-14 и повторитель 15, Устройство для моделирования трансформатора подключается к модели электрической сети при помощи клемм Ц и Ц . щ

Операционные усилители 1 и 2 получают питание от генератора высокой частоты 3 через изолирующий силовой трансфэрматор, первичная обмотка 4 которого подключена к генератору 3, а вторичные обмотки 5 и 6 соединены с выпрямительными схемами на диодах 7 и 8 со сглаживающими конденсаторами 9 и 10.

Вход Ц устройства для моделирования трансфэрматора присоединен к шине нулевэгэ потенциала усилителя 1, Выход уси-лителя 1 через резистор 11 подсоединен к выхэду Q, устройства. Вход операциэн25 ного усилителя 1 через резистор 12 соединен с "землей", а через резистор 13— с выходом повторителя 15, Вход повторители 15 соединен с входом И устройстBcl для моделирования трансформатора.

Вход операциоцногэ усилителя 2 также соединен с выходом Ц, а его выход цод2 клк1!ен к "земле". Шина нулевого потенциала операционного усилителя 2 соединена с выходом операционного усилителя 1 через резистор 14.

Операционный усилитель 1 имеет очень высокий коэффициент усиления, поэтому напряжение между IIIIIHoH нулевэгэ потенциала усилителя и его выходом устанавливает-- 40 я такой величины, при которой напряжение между входом и шиной нулевогэ потенциала усилителя будет близко к нулю. Посколь-ку операционный усилитель 1 лрак1ически н отбирает тока, потенциал входной точки, 45

;! с!!одовательнэ, и потенциал шины цулево-I э цэ1ецциала усилителя определяется чеРо;> Н«ЦРЯжЕЦЦЕ О па ФОРМУЛЕ

"a (Jl ия . tH ua

11Ii. g и Я, — вецичицы резисторов

12 13.

По!Г!.>рц1е1!Ь l 5 цврЕдаЕт Сэ Вкэд» Ila

ЬЬ в1!л;ш ц;ц!рмж .Н1!! И . без отбора тока.

1! !!>(си! в.. личины g, и, сoIilве!ст-I2 I 3 вуюшим образом, можно обеспечить нужное соотношение между напряжениями 0 и U< на входе и выходе устройства, которое будет сэхраняться при всех значениях на пряжений, Устройство для моделирования транс фэр.матора должно обеспечить и соответствую: щее изменение тока. Ток, поступающий на ! вход Ц, должен быть в (1 + К) раз

1 больше, чем ток, выходящий с клеммы 0„..

Это достигается при помощи операционного усилителя 2, который так же, как и операционный усилитель 1 имеет очень высо кий коэффициент усиления. Поэтому на его выходе устанавливается такое напряжение, которэе вызывает протекание по цепи: шина нулевого потенциала усилителя — выход усилителя тока, обеспечивающего уравнивание потенциала входной точки и шины нулевого потенциала усилителя 2. Таким образом, шина нулевого потенциала усилителя 2 будет иметь потенциал О и, следовательнэ, ток с выхода операционного усщц! теля 1 распределится между резисторами

И и обратно пропэрциональнэ цх величинам

+19

4. + R. p

Если выбрать,: ) = /

; Й, то будет выполнено основное урав- "11 нение идеального трансформатора

g„u,= 9„0

Этэ cooIIIoiueIII:= будет выпэ,!ц!я ться в широком диапазоне частот и даже на постоянном токе.

IIредме! и зuáретен и я Устройство для моделировании 1ранс— фэрматора, содержащее операционные усилители, повторитель, резисторы, гецерат!1р высокой частоты, силовой трансформатор, выпрямители с фильipol I, подключенные к соответствующим эперационным усизц! гепяк1, отличаюаеесятем, что,с целью цэвышеция Iэчностц устройства в

Ц1ИРЭКОК! Дна!!аЗОЦЕ Ч«СЧ 0 1, В IIOM ЬХЭД Це13 всч о усилителя через соответствуицций ре. зистор соединен с-. шиной нулевого !1э! !Iiпиал«устройства ц «выходо! 1!он!о!!1! .Jiil

ВХС>Д КО1ОРО! О ЦОДКЛК>ЧЕИ К ВЫХОДУ УС 1 i !и

46826З

Составитель Тимохина корректор, Е„Кашина

T.Ôàäååâà ехред T.j1åòðîâà

Тир-(1 1 Г!однисное

Ц1!!1И! !И осударственного комитета Совета Министров (((;Р по делам изобретений и огкрытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4!

1рс, (нриятие «1!атент», Москва, Г-59, Бережковская иаб., 24 ва и входу второго усилителя, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала устройства, а выход первого усилителя через резистор подключен к шине нулевого потенциала nepsoro выпрямителя н к выхо ду устройства, а вход устройства соединен с шиной нулевого потенциала второго выпрямителя.