Устройство для моделирования пульсирующей нагрузки переменной частоты электрической машины

Устройство для моделирования пульсирующей нагрузки переменной частоты электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

G 06.G 7/62 с присоелинением заявки №!

1кударствснныИ комитет

СССР но делам изабретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 681 ° 333 (088.8) Опубликовано 07.10.82. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 1 1. 1 0 .82 (72) Авторы изобретения

И.И. Саляк и Е.В. Мартын

ЗЦСОЮЗНА М техничВСЫАЯ институт

Ы1ЛМРТЕКА

Львовский ордена Ленина политехничеки им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПУЛЪСИРУЮЩЕЙ

НАГРУЗКИ ПЕРЕМЕННОЙ ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для моделирования пульсирующей нагрузки электрической машины на аналоговых вычислительных машинах.

Известно устройство для моделирования пульсирующей ступенчатой нагрузки электрической машины, содержащее генератор пилообразного напряжения, нуль-орган, инвертор и модель двигателя (1 ).

1О

Однако указанное устройство позволяет моделировать только ступенчатую форму пульсирующей нагрузки..

Наиболее близким по технической сущности. к изобретению является устройство для моделирования пульсирующей нагрузки электрической машины, содержащее сумматор, генератор .пилообразного напряжения, пороговые блоки и ключи (2).

Однако известное устройство не позволяет моделировать зависящую от частоты вращения вала электрической

2 машины пульсирующую знакопеременную нагрузку произвольной формы.

Целью изобретения является повышение точности моделирования.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования пульсйрующей нагрузки электрической машины, содержащее и каналов по числу пульсаций нагрузки за один полный оборот вала электрической машины и сумматор, причем каждый канал содержит бесконтактный ключ и инвертор, выход которого соединен с первым управляющим- входом бесконтактного ключа, а выход бесконтактного ключа является выходом канала, при этом выходы бесконтактных ключей каналов подключены к соответствующим входам сумматора, введены генератор синусоидальных напряжений переменной частоты, модель электрической машины, а в каждый канал введен компаратор, причем выход сумматора соединен с входом модели электрической машины, выход которой

9646 соединен с входом генератора синусоидальных напряжений переменной частоты, выходы которого подключены к входам компараторов каналов, первые выходы которых соединены с входами инверторов, а вторые — с вторыми управляющими входами бесконтактных ключей, информационные входы которых объединены с входами компараторов.

На фиг. 1 приведена структурная i0 схема устройства для моделирования пульсирующей нагрузки переменной частоты электрической машины; на фиг. 2 пример реализации модели электрической машины; на фиг. 3 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства °

Устройство содержит генератор 1 синусоидальных напряжений переменной частоты, выходы которого соединены с входами компараторов 2, 3 и 4, имеющих зону нечувствительности, и информационными входами бесконтактных клю чей 5, 6 и 7. Управляющие входы бесконтактных ключей 5-7 соединенны с выходами компараторов 2-4 и инверторов 8, 9 и 10, входы которых соединены с .выходами компараторов 2-4„ а выходы бесконтактных ключей 5-7 соединены с входами сумматора 11, выход сум30 матора ll соединен с входом модели электрической машины 12, выход которой соединен с входом генератора 1 синусоидальных напряжений переменной частоты.

Каждый из компараторов 2-4 состоит З5 из потенциометров 13 — 14,диодов 15 и

16, резисторов 17 операционного усилителя 18, диодов 19 и 20, потенциометра 21, резистора 22, потенциомет.ра 23е

Каждый из инверторов 8-10 состоит из операционных усилителей 24, масш, табных резисторов 25, резисторов 26 обратной связи.

Модель 12 электрической машины со- 45 держит операционные усилители 27, 28, 29 и 30, резистор 31 обратной связи, масштабные резисторы 32, 33, 34, 35, 36, 37 обратной связи, масштабные 38,, 39 и 40, резистор обратной связи 41 и 50 конденсаторы 42 и 43 обратной связи.

Количество каналов, содержащих компаратор, инвертор и бесконтактный ключ, определяется формой пульсирующей нагрузки. Поскольку. все они одина- ковы, то рассмотрим работу устройства на примере формирования одной пульсации нагрузки (фиг. 3).

63 4

Устройство работает следующим образом.

При подаче на информационный вход бесконтактного ключа 5 синусоидального напряжения П выходное напряжение

U>b „ на выходе сумматора представляет собой отрезок этого синусоидального напряжения. Изменение эоны нечувствительности достигается подачей на потенциометры 13 и 14 однополярных напряжений соответствующей величины U<> (положительной полярности) и U<< (отрицательной полярности).

Напряжение U ïîäàåòñÿ одновременно на вход компаратора 2 с зоной нечувствительности и на информационный вход бесконтактного ключа 5.

Если напряжение П,по величине меньше напряжения U„, то диод 16 закрыт и на выходе компаратора 2 будет положительное напряжение 132, а на выходе инвертора 8 — равное по величине и отрицательное по знаку напряжение Ug.

Напряжения U и Ug приложены к управляющим входам бесконтактного ключа 5.

При такой полярности напряжений У2 и

Ug ключ 5 закрыт и выходное напряжение

U gbIy равно нулю, При превышении напряжения U над напряжением Б.14 (момент времени ы1, фиг. 3) диод 16 скрыт и напряжения

U g u U g меняют свои знаки. Тогда бесконтактный ключ 5 окрыт и пропускает-. ся часть напряжения U<, которое и является выходным напряжением U 0

При уменьшении полуводны синусоиды напряжения U< до величины меньшей напряжения U<4 диод 16 закрывается.

Однако напряжения на выходах компаратора 2 с зоной нечувствительности и инвертора 8 сохраняют свои знаки и величины благодаря наличию положительной обратной связи между ними. При превышении отрицательной полуволны напряжения U над напряжением U в момент времени ш1 диод 15 открывается, напряжения на выходах компаратора 2 с зоной нечувствительности и инвертора 8 меняют свой знак, бесконтактный ключ 5 закрывается и напряжение на выходе сумматора 11 становится равным нулю.

Переключения в предлагаемом устройстве осуществляются скачком и открытое и закрытое состояния ключа 5 также изменяется скачкообразно, Поэтому до момента времени mt1 (фиг. 3)

U<

964663 закрыт, а в момент времениш1„ ключ открывается и пропускает напряжение

U . В момент времениюС1 мгновенное знацение аЬ напряжения БВь х соответствует мгновенному значению а b напря- 5 жения U (они могут быть равны в случае, если передаточный коэффициент. сумматора 11 по этому входу равен .единице). В момент закрытия iо1 g мгновенное значение напряжения U>,„

cd соответствует мгновенному значению с d íàïðÿæôíèÿ У„ .

Изменение моментов включения и отключения осуществляется изменением величины напряжений U<> и- U < .. . Аналогично происходит работа других каналов. Подразумевается, что выходом модели электрической машины

12 является напряжение, моделизирующее ее частоту вращения. 20

Таким образом, благодаря использованию генератора синусоидальных напряжений переменной частоты и КоМ паратора с зоной нечувствительности возможно моделирование пульсирующей 25 знакопеременной нагрузки произволь-,:, ной формы при переменной частоте вращения вала электрической машины. формула изобретения

Устройство для моделирования пульсирующей нагрузки переменной частоты ,электрической машины, содержащее и каналов по числу пульсаций.эа один полный оборот вала электрической машины и сумматор, причем каждый канал содержит бесконтактный ключ и инвертор, выход которого соединен с первым управляющим входом бесконтактного ключа, а выход бесконтактного ключа является выходом канала, при этом выходы бесконтактных ключей каналов подключены к соответствующим входам сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, : в него введены генератор синусоидальных напряжений перменной частоты, модель электрической машины, а в каждый канал введен компаратор, причем выход сумматора соединен с входом модели электрической машины, выход которой соединен с входом генератора синусоидальных напряжений переменной частоты, выходы которого подключены, к входам компараторов каналов, первые выходы которых соединены с входа-. ми инверторов, а вторые — с вторыми, управляющими входами бесконтактных ключей, информационные входы которых объединены с входами компараторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

lf 559251, кл. G 06 G 7/62, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по завке и 2900620/18-24/015169/, кл . G 06 0 7/62, 1980 (прототип).

964663

Фс Ф

Эф

%з.

1 ф ф

Составитель Е. Фролов

Редактоо Н. Рогулич Техое@ С.Иигунова . Корректор Л. Бокшан

Заказ 7632/300» ТиРаж 731 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж»35 Раушская наб. д. 4/5 а»*»а«««»»»»»»»»

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