Устройство для моделирования незаземленной индуктивности

Устройство для моделирования незаземленной индуктивности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П Й :. ij И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»> 714425. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) 3o ioJioii0 24.10.77 (21) 2539753/18 — 24 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (5 I ) M. Кл.

G 06 6 7/62. 3Ъеударетвенный кеннтет

СССР

60 ленам нзвбретеннй н етврытнй

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень М 5 (53 у УД К 681333 (088.8) Дата опубликования описания 05.02.80 (72) Автор изобретения

В. С; Бочаров

Ордена Октябрьской Революции всесоюзным государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (71) Заявитель (54) . УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

НЕЗАЗЕМЛЕННОЙ ИНДУКТИВНОСТИ

Изобретение относится к ооласти моделирования и может быть использовано в аналоговых и цифро-аналоговых системах в энергетике.

Известно устройство 11), моделирующее незаэемленные индуктивности, используемые

5 в электронных установках и приборах, Это устройство не позволяет BopbHpQBRTb величиной индуктивности в широких пределах при сохранении неизменной величины допустимого входного напряжения, что требуется, 10 например, в модели линии электропередачи при автоматической установке ее параметров от ЦВМ.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство (2) для мо15 делирования незаземленной индуктивности, содержащее первый интегратор, выход котороr0 подключен ко входам инвертирующего и неинвертирующего источников тока, выходы которых соединены с инвертирующим и неинвер20 тирующим входами первого интегратора..При подключении этого устройства к источнику

ЭДС, имеющему большое выходное сопротивление, на его входных зажимах появляется постоянное напряжение вследствие того, что снижается глубина обратной связи в источниках тока и усиливаются напряжения, обусловленные асимметрией входных каскадов операционных усилителей, входящих в состав источников тока. Это постоянное напряжение создает погрешность при моделировании электрических систем переменного тока.

Целью настоящего изобретения является повышение точности устройства. Это достигается тем, что введены операционные усилители и интеграторы, выходы которых подключены к первым входам первого и второго операционных усилителей, выходы которых соединены со входами второго и третьего интеграторов соответственно, вторые входы первого и второго операционных усилителей подключены соответственно к выхбдам инвертирующего и неинвертирующего источников тока.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит инвертирующий 1 и неинвертируюший 2 источники тока, первый интегратор 3, первый 4 и второй 5 операционные усилители, второй 6 и третий 7 интеграторы.

714425

3

Источники 1, 2 тока и первый интегратор 3. имитируют незаземленную индуктивность, обозначим ее 4<, а первый операционный усилитель 4, второй интегратор 6 и второй операционный усилитель 5 и третий интегратор 7— вспомогательные заземленные индуктивностн 4,.

Интегратор 3 содержит резисторы 8 с сопро тивлением R< и конденсаторы 9 с емкостью

С, в состав источников 1 и 2 тока входят резисторы-10, ll, 12, 13 и 14 с сопротивлениями R40> В+, R42. R15 и В соответственно, операционные усилители 4 и 5 включают в себя резисторы 15, 16, 17, 18 с солротивлеHH$IMH 845, 1 ь Йети Йщ соответственно, интеграторы 6 и 7 содержат р»езйстор» 19 с сопротивлением R и конденсатор 20 с емкостью С, Расчет элементов схемы предлагаемого устройства должен производиться с учетом соотношения,ру,,Это необходимо для уменьшения шунтирующего действия по переменному току заземленных индуктивностей .Зля постоянного тока сопротивление заземленных индуктивностей 1 < мало. Благодаря этому, для источников тока 1 и 2 имеется низкоомная нагрузка по постоянному току и погрпиность от постоянного напряжения смещения, обусловленная асимметрией входных каскадов операционных усилителей, входящих в состав источников тока 1 и 2, устраняется. Особенно сильное влияние от постоянного напряжения смещения на точность работы устройства проявляется при работе от источника с большим

> выходным сопротивлением, так как при этом значительно уменьшается глубина обратной связи в источниках тока 1 и 2 и йостоянное напряжение смещения усиливается в значительной мере.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что к зажиму, подключенному к инвертируюшему входу интегратора 3, приложено напряжение 0, (р), а к зажиму, подключенному к неинвертирующему входу интегратора 3 — напряжение 0 (р). Предполо2 жим, что Ол.(р) 7 0 (р}.

Напряжение на выходе интегратора 3 будет равно (1. () =)0,(р)-О„(р)3„— ОЪ

8 0

Ток, потребляемый ннвертирукнцим источником тока 1, будет равен

1() ОЬ(Р) fu(P)-02(Я- -- ()

R„4. %,14%8С,Р

Т0К, выдаваемый неинвертирующим источни ком тока 2, будет равен

U,,(P) $u„(P -Оя(Р),1

> (Р)= Ю

М 14 8 9

Еспи в выражениях (2) и (3) положить

R R С =t 1 то они примут внд (О >(Р>- U ъ (.рЧ (4) 1(Р) = Ь„р

5 01(рМ 2(р11

2(Из выражений (4) и (5) видно, что они отличаются только знаком, означающим, что

10 ток 1, (р) — втекающий, а Х (р) — выте2 кающнй, а сопротивление цени носит индуктивный характер.

Напряжение на выходе операционного усилителя 4 равно

U4tP) =О„(РЧ +," (6)

% ь

Напряжение на выходе интегратора 6

U ()»= Ug<»>„g Р

45 4Ч аког

Ток, протекающий через резистор R будет равен

Щ>> -U (р> Uq(p> Uqlp> >>>

1 (p>)

1Я 18 15 Ь )ч 2сР (6)

Ток> протекающий через резистор R равен ,ОД („ ® u,(pß

1)

Если для выражений (8) и (9) положить

4 iq S 61 щ 2о 8 <5 г1 15 М

Тогда общий ток, потребляемый онерапионным усилителем 4 и интегратором 6, имитирующими индуктивность 12 будет равен.

U (р2 (р = (p)e6 (p)=

40 >я Р»

Отсюда видно, что операционный усилитель 4 и интегратор 6 воспроизводят заземленную индуктивность.

Лля усилителя 5 и интегратора 7 выражения (6) —, (10) также справедливы, только

" "вместо 0 (р) в ннх будет стоять 02(P)

Благодаря подключению блоков 4, 5, 6, 7, имитирующих заземленные индуктивности, 1 имеющие индуктивное сопротивление в 100,—

0 200 раз бол шее, чем у незаземленной индуктив нбстй,"воспроизводимой блоками 1, 2, 3 и, малое сопротивление постоянному току, досцп ается положительный эффект, заключающийся в устранении постоянного напряжения смещения на зажимах устройства для моделирования незаземленной индуктивности.

Формула изобретения

Устройство для моделирования незаземленной индуктивности, содержащее первый интегратор, Составитель И. Дубинина

Теаред М.Келемеш

Редактор IL Милитеев

Корректор Н. Степ

Тираж М . Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Заказ 9291/48

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 714425 6 выход которого подключен ко входам ннве11- ветствеппо, вторые "входы первого н второго тирующего и неинвертируюшего источников"" операционных усилителей подключены соответтока, выходы которых соединены с инвертн- ственно к выходам ннвертируюшего и неинрующим н неинвертирующим входами первого вертирующсго источников тока. интегратора, от л ич аю щее с я тем, что, с целью повышения точности, в устронст- Источники информации, во введены операционные усилители и ийтетрй- принятые во внймание прн экспертизе торы, выходы которых подключены к первым 1. Ж. Марше Операционные усилители н нх входам первого и второго операционных уси- применение, "Энергия", 1974, с. 117. лителей, выходы которых соединены со вхо= - 1о 2."Электрические станции, сети и системы", дами второго н третьего интеграторов соот= Экспресс-информация, Н 21,,1970, с. 1.