Устройство для моделирования асинхронного двигателя

Устройство для моделирования асинхронного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

6)?l,:гмбх,(. ó Г = д, ) ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистические республик 217793 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 21.11.77 (2! ) 2549130/18 24 с присоединением заявки М(23) Приоритет (51)M. Кл.

Ор 06 (г 7/62

Веударетееиае кеиетет

CCCP ее делен езееретеине и етеритвй

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень М 7 (53) УДК 681.333 (088;8) Дата опубликования описания 28.02.80 (72) Автор . изобретения

9. К. Сазонов

Ордена Октярьской Революции Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей

Энергосетьпроект (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники, в частности, к построению специализиро-. ванных вычислительных устройств для моделирования электроэнергетических объектов.

Известно устройство для моделирования асинхронных двигателей, предназ наченное для совместного использова» ния с моделью сети переменного тока, 16 содержащее последовательно соединен --.— ные Ь -сетку и потенциометр, подклю ченный K выходу электромеханической следяшей системы tlj.

Применение потенциометров огранис 15 чивает быстродействие устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устрой» ство, содержашее к -сетку, первый вход которой подключен к шине нулевого потенциала, последовательно соединенные усилитель мошности и блок задания электрических потерь; выходы усилителя мощности и блока задания электричес ких потерь подключены к входам датчи ка активной мощности, выход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход которого подключен к выхо ду задатчика напряжения, выход интегратора соединен с входом управляемого генератора колебаний j2).

Известные устройства позволяют мо» делировать поведение асинхронных дви- гателей при величине скольжения

$.415-.20% (5= -- : — -, где и о -синх о ронная частота, и — частота вращения ротора), однако при этом не обеспечивают решения определяемого класса задач (например, моделирование асинхронных двигателей с глубокими пазами) и имеют ограниченную точность при исследовании переходных процессов, сопровождающихся большими величинами скольже.ния в автономных энергосистемах, что ограничивает диапазон и виды исследуемых переходных режимов. Кроме того, в известных устройствах не учитывается эффект вытеснения тока, характерный !

7793

:г:.ъ - е-..З - 71 для двигателей с глубокими пазами, что снижйет тйочйость исследования переход-: ных процессов, особенно при значительной велйчине скольжения.

Целью изобретения является повышение точности моделирования переходных процдесхсг"одв в двигателе. Указанйая цель гдбстигается тем, что устройство для моделирования асинхронного двигателя содержит С -сетку, выпрямителй, модуляторы, преобраэовательд фазового угла в напряжение, фазорегулятор и пОвторитель, выгход ynpasrrяемого генератора колебаний подключен к первьгм входам преобразователя фадзовоВго

" угла в напряжение и первого модулятора, выход которого соединен-со втоврым входом Й -сетки, выходы которой подключены к соответс твук> щия- в х ой ам "

C — сетки, узловая точка которой соединена с шиной нулевого потенциала, второй вход первого модулятора через первый выйрямитель" подкЖочен к войвходув"" повторителя,"вход которого соединен с выходом блока задания элейктритчрескрирхх потерь, выход повторителя подключен к первому входу фаэорегулятора, второй вход которого соединен с выходом ггреобраэователя фазового угла в напряженое; второй вход хоторого в -вход Второге"ЗыдрМмхтвейй йодЪдйючейй х уедовой точке Р - сетки, выход второго выпрямителя" соедйнен с- первым входом "второ- го модул и ора, выход" когторогео подключен к входу усилителя мощности, второй. вход вгорого модулятора сдоединегнд сг -выходом фазорегулятора.

Блокй хема устройства для моделиро - вания асинхронного двигателя показана на чертеже, Устройство. содержит управляемый генератор 1 колебаний, R -сетку 2, усилитель 3 мощности, блок 4 задания элек.трических потерь, датчик 5 активной мощности, повторитель 6, первый и второй выйрямители 7 и 8, первый и второй модуляторы 9 и 10, интегратор 11,С - етку 12, преобразователь 13 фазбвого угла в напряжение, фазорегулятор 14, Шйну 15 нулевого потенциала, задатчик 16 напряжения;

Выход датчика 5 активной мощности соединен с первым входом интегратора

11, выход которого подключей к управ юййощему" входу управляемого генератора

1 колебаний. Второй вход интегратора

11 подключен к выходу задатчика 16 напряжения, пропорционального мощности !

4 нагрузки на валу двигателя, Выход управляемого генератора 1 колебаний напряжения соединен с основным входом амплитудного модулятора 9 и с первым входом преобразователя 13 фазового угла в напряжение. К управляющему вхо-,. . ду модулятора 9 через выпрямитель 7 подключен выход повторителя 6, вход которого соединен с выходом устройств щ ва. Выход модулятора 9 соединен с входом блока, выполненного в виде сетки резисторов с общей узловой точкой (Й -сетки 2), причем другой вход блока подключен к шине 15 нулевого потенt5 циала. Узел (или общая узлевая точка резисторов) -Сетки 2 соединен со вторым входом преобразователя 13 фазового угла в напряжение и с входом выпря -1 мителя 8. Выходы Я -сетки 2 подклюро чены к соответствующим входам блока, выполненного в виде сетки иэ конденсаторов с общей узловой точкой (С -сетки 12). Узел С -сетки 12 подключен к шине 15 нулевого потенциала.

25 Выход преобразователя 1 3 соединен

- с управляющим входом фазорегулятора

l4, который по основному входу. подключен к выходу повторителя 6. Выход фазорегулятора 14 подключен к основному

ЗО входу амплитудного-модулятора 10, управляющий вход которого соединен с выходом выпрямителя 8. Выход модулятора 1 0 через последовательно подключенный усилитель 3 мощности соединен

Ç5 с входом блока 4 задания электрических потерь, который подключен соответственно к первому и второму входам датчика .

5 активной мощности. Блок 4 выполнен в виде катушки индуктивности, реактив 40 ное сопротивление которой пропорционально сопротивлению рассеяния обмотки . статора двигателя.

Устройство работает следующим обра- зом.

45 датчик активной мощности 5 измеряет электрическую мощность на выходе устройства IB06bIM известным способом и преобразует величину этой мощности в напряжение, которое поступает на пер® вый вход интегратора 11, Задатчик 16 напряжения, величина которого пропорциональна мощности нагрузки двигателя, задает активную мощность, потребляе мую двигателем .из сети, по второму входу интегратора 1 1. На выходе интегратора 1 1 получается напряжение, пропорциональное скорости вращения ротораШр .

Устройство для моделирования асинх-ронного двигателя, содержащее - сетку, первый вход которой подключен к шине нулевого потенциала, последовательно соединенные усилитель мощности и блок задания электрических потерь, выходы усилителя мощности и блока задания электрических потерь подключены к входам датчика активной мощности, выход которого соединен с первым входом интегратора, второй вход которого подключен к выходу задатчика напряжения, выход интегратора соединен с входом управляемого генератора колебаний, отличающееся тем,что,с целью повышения точности моделирования, оно содержит С -ссееттккуу, выпрямители, модуляторы, преобразователь фазового угла в напряжение, фазорегулятор и повторитель, выход управляемого генератора колебаний подключен к первым входам преобразователя фазового угла в напря1 жение и первого модулятора, выход которого соединен со вторым входом Й -сетки, выходы которой подключены к соответствующим входам С -сетки, узловая точка которой соединена с шиной нулевого потенциала, второй вход первого модулятора через первый выпрямитель подключен к выходу повторителя, вход которого соединен с выходом блока задания электрических потерь, выход повторителя подключен к первому входу фазорегулятора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя фазового угла в напряжение, второй вход которогб и вход второго выпрямителя подключены к узловой точке Я -сетки, выход второго выпрями теля соединен с первым входом второго модулятора; выход которого подключен

\ к входу усилителя мощности, второй вход

5 Ф1 779

Управляемый генератор 1 колебаний вырабатывает периодические синусоидальные сигналы, частота которых пропорци--

/ ональна величине напряжения, поступающего с выхода интегратора 11, т. е.

5 пропорциональна скорости вращения ротора Шр . На выходе амплитудного модулятора 9 получается синусоидальное напряжение, частота которого пропорциональная скорости ротора двигателя, à 10 амплитуда пропорциональная напряжению на зажимах статора, которое поступает по управляющему входу модулятора 9 через выпрямитель 7.

Поскольку параметры Я -сетки 2 15 и С вЂ” сетки 12 выбираются в соответ ствии с параметрами схемы замещения двигателя, напряжение в узле 1 -сетки

2 оказывается пропорциональным величине ЭДС в воздушном зазоре двигателя. С помощью выпрямителя 8, модуля» тора 1 О, преобразователя 13 фазового угла в напряжение и фазорегулятора 14 напряжение в узле % -сетки 2 преобразуется в напряжение, поступающее на вход усилителя 3 мощности, которое по величине, фазе и частоте сортветствует

BQC воздушного зазора двигателя в координатах, неподвижных относительно статора.

На выходе фазорегулятора 14, основной вход которого через повторитель 6 соединен с выходом устройства, формируется напряжение, фаза которого соответствует фазе ЗДС воздушного зазора, так как в фазорегуляторе 14 входное напряжение, синфазное с напряжением . статора двигателя, поворачивается на фазовый угол, равный фазовому углу меж40 ду векторами напряжения статора и ЭДС воздушного зазора, причем преобразователь 13 измеряет фазовый угол между указанными векторами. Выпрямитель 8 и модулятор 10 позволяют -учесть изме45 некие величины амплитуды ЗДС воздуйного зазора при изменении режима рабо» ты двигателя. На выходе усилителя 3 мощности получается синусоидальное напряжение, соответствующее ЭДС воздуш50 ного зазора, которое поступает на вход блока 4 задания электрических потерь.

Зффект,. заключающийся в расширении класса решаемых задач и повышении точности вычислений, достигается. за счет использования |. -сетки 12 и совокупности блоков 6-1 О, 1 3 и 14, обеспечивающих преобразования входной информации, поступающей в 1 — сетку 2, и вы3 ходной информации, извлекаемой из

В -сетки 2, необходимые для присоединения устройства к модели сети переменного тока.

Применение устройства позволяет воспроизвбдить поведение асинхронных двигателей с глубокими пазами при значительных величинах скольжений ротора относительно поля статора, что ые представляется возможным осуществить с помощью известных устройств, и .повысить точность исследования переходных процессов в автономных энергосистемах.

Формула изобретенная.

717793

Составитель И. Дубинина

Редактор Н. Лобач Техред Э. Чужнк Корректор Н. Стец

Заказ 9850/68 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственно о комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород,.ул. Проектная, 4 второго модулятора соединен с выходом фазорегулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 467369, кл. Я 06 6 7/62, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР.

%190673, кл. Я 06 G 7/62, 1965..