Устройство для моделирования двигателя постоянного тока

Устройство для моделирования двигателя постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсинк

Соцнапнстнческнк

Респубпни

О П И С А Н И Е 8ц()414

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25. 04 ° 80 (21) 2919619/18" 2" с присоединением заявки М— (23)Приоритет (51)М. Кд.

G 06 G 7/62 (ЬвуАвувтвквкьй квввтет

CCCP ав делан язвбретевкй в вткрмтвЯ

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень ¹ 46 ($Q) 3(дК 681 ° 333 (088. 8) Дата опубликования описания 17, 12. 81

Д

Л. С. Удут, П. Г. Яковенко, В. В. Коннов и И. В. Коваленко г

1 (72) Авторы изобретения

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт,--им. С.М.Кирова (71) Заявитель (4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к вычислительной технике и может оыть использовано при исследовании систем вентильного электропривода.

Известно устройство для моделирования двигателя постоянного тока, содержащее последовательно соединенные первый и второй интеграторы, четыре инвертора и шесть разделительных элементов, которое обеспечивает моделирование двигателя с высокой точностью в режиме прерывистого тока при различных направлениях тока через двигатель. На вход устройства прикладывается ЭДС преобразователя, форма которой соответствует режиму тока нагрузки, Это приводит к усложнению моделей реверсивным. систем вентильного электропривода (11.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования двигателя пос. тоянного тока, содержащее инвертор, операционный усилитель с релейной характеристикой, два разделительных диода и три интегратора, входы ко" торых являются треия входами устройства, а выходы первого и второго интеграторов соединены с собствен" ными входами и с входом операцион" ного усилителя с релейной характеристикой, выход которого через раз10 делительные диоды соединен с входами первого и второго интеграторов, и входом третьего интегратора, выход которого соединен с входом инвертора и является выходом устрой15 ства. Выход инвертора подключен к входам первого и второго интеграторов t2j.

Это устройство обеспечивает точное моделирование двигателя постоянного тока при питании его от вентильных преобразователей только в случае раздельного управления группами вентилей, когда отсутствуют уравнительные токи между группами

840414

При питании двигателей от преобразователей, рабая ающих с уравнительными токами, такое устройство не обеспечивает точного моделирования.

Целью изобретения является повышение точности моделирования двигателя постоянного тока при питании от управляемых вентильных преобразователей, работающих с уравнительными токами.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый интегратор, первый вход которого подключен к первому входу устройства, второй интегратор, первый вход которого соединен со вто" рым входом устройства и третий интегратор, выход которого является выходом устройства, введены три сумматора, причем выходы первого и второго интеграторов подключены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего сумматоров и подключен к первому входу третьего интегратора, выход которого соединен со вторыми входами nepsoro и второго интеграторов, первый вход устройства подключен ко второму входу второго сумматора, выход которого соединен с третьим входом второго интегратора, второй вход устройства подключен ко второму входу третьего сумматора, выход которого соединен с третьим входом первого интегратора, второй вход третьего интегратора подключен к третьему входу устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - схема замещения силовой цепи.

Устройство содержит три интегратора 1-3 и три сумматора 4-6. На фиг. 2 приведена схема замещения силовой цепи реверсивного вентильного преобразователя с совместным управлением группами, нагруженного на двигатель постоянного тока, где:

1„ и i ; 1 1 - ЭДС и ток соот" ветственно первой и второй групп вен= тилей преобразователя;

R и L< R 1 и 1 - активное со-. противление и индуктивность цепи соответственно первой и второй группы;

1 и i — ЭДС и ток двигателя;

R и 1 — активное сопротивление и индуктивность цепи двигателя.

В соответствии со схемой замещения можно записать:,,-, „-,— -L -%-0=о; И1

,; 3t — — - Р=а д)

1 = 1 + lge (3) где 1.,) О; 1 О . (4)

Рещение систе)у уравнений (1) - (3) относительно и л= имеет а

5 Ч

"" «, 1,+1 1 1%„ 1()

11а-1%2, 1 Ф)

f5 - — -- - e

Д, ъ д 1 +1 1 1 11 б, Я Я ) ж

1„Я "Я 1 (ь)

* где d. * L< L gL (L <+Lg).

По выражениям (3), (6) и (5) составлено предлагаемое устройство для моделирования двигателя постоянного

25 тока, при этом дополнительно учтено, что 1с ° Ф, где с - конструктивный коэффициент двигателя. . (озффициенты передач отдельных операционных усилителей устройства расчитываются на основании коэффициентов уравнений (5) и g) известными методами.

Следует указать, что в случае, когда отсутствует ток одной из группы вентилей, что имеет место при раэ дельном управлении группами, или если уравнительным током пренебречь, то уравнение (6) и (5) упрощаются.

В„

-@-а .{ „-5)- 1 ° (q) .

1 +1

81 % Щ 1 . ю | — "-®

1 +1 1 +1 2

Устройство работает следующим образом, На первые два входа устройства подаются ЭДС четной и нечетной групп вентильного преобразователя, работающего при совместном управлении с уравнительными таками. На третий вход устройства подается напряжение, пропорциональное нагрузке двигателя.

Выходное напряжение интегратора 1, пропорциональное току нечетной группы, и выходное напряжение интегратора 2, пропорциональное току четной группы вентилей реверсивного преобразователя, суммируются на входе сумматора 4 и íà его выходе форми840414 4 руется напряжение, пропорциональное току двигателя, Выходное напряжение интегратора 3 пропорционально частоте вращения двигателя. На выходе интеграторов 1 и 2 в соответствии с уравнениями (q) и (6) суммируются напряжения, пропорциональные ЭДС отдельных групп вентилей, тока и частоты вращения двигателя и собственного тока группы. Сумматоры 5 и 6 формируют на входе интеграторов l u

2 необходимый знак ЭДС противоположной группы вентилей и тока двигателя

Предлагаемое устройство позволяет моделировать двигатель постоянного тока с более высокой точностью по сравнению с известными. Расширяет возможности использования устройства при решении задач анализа и синтеза систем вентильного электропривода постоянного тока методами математического моделирования на аналоговых вычислительных машинах. формула изобретения

Устройсто для моделирования двигателя постоянного тока, содержащее первйй интегратор, первый вход которого подключен к первому входу устройства, второй интегратор, пер5 å

l5

3Ф

И

ЭФ вый вход которого соединен со вторым входом устройства и третий интегратор, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования в него введены три сумматора,.причем выходы первого и второго интеграторов подключены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего сумматоров и подключен к первому входу третвего интегратора, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго интеграторов, первый вход устройства подключен ко второму входу второго сумматора, выход которого соединен с третьим входом второго интегратора, второй вход устройства подключен ко второму входу третьего сумматора, выход которого соединен с третьим входом первого интегратора, второй вход третьего интегратора под . ключен к третьему входу устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 630633, кл .G 06 6 7/62, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N 661570, кл. G 06 G 7/62, 1979 (прототип).

890414

Составитель В.Р; бин

Редактор М.Недолуженко Техред Е. Харитончик Корректор Г. Решетник

Заказ 11008/79 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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