Устройство для моделирования синхронной электрической машины

Союз Саветскик Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 05.7,1969 ( 1327313/18-2с присоединением заявкиПриоритет тп 4, 7/50 гп 4, 762 МПК 6 06 я 7/50 6 06 д 7/62 УДК 681.333(088Комитет по далем изобретений и открытн прн Совете Министров СССР. а- уртда В. А, Веников, А. В, Иванов-Смоленский, О. А. уи В, А. Кузнецов Московский энергетический инсти аявите УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫопротивлени ается, если в обной машины поуравнением 2) где К= -в гф =а+ГеИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике,Известны устройства для моделирования синхронной электрииеской машины. В этих устройствах работа математической модели синхронной машины совместно с физической моделью энергосистемы затруднена, математическая модель не может обеспечить необходимой отдаваемой мощности.Предложенное устройство отличается тем, 1 что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит коллекторные электрические машины по числу фаз, обмотка возбуждения каждой из которых соединена с выходом математической модели через сумматор 1 и усилитель, при этом входы математической модели подключены к измерительным элементам.Схема предлагаелена на чертеже.Физическая модподключена к клеммам фаз А, В, С и 0 устройства моделирования УМ (показан случай моделирования синхронной машины, обмотка якоря которой соединяется в звезду). На вход математической модели ММ, являющейся ча стью устройства моделирования УМ, от измерительного элемента ИЭ (например, делителя напряжения) подаются мгновенные значения фазных напряжений или измеренные мгновенмого устройства представ 20 ель ФМЗ энергосистемы ные значения токов в фазах А, В, С. Масштаб времени в математической модели ММ и в модели энергосистемы ФМЗ одинаков. От математической модели мгновенные значения напряжения и тока, рассчитанные для каждой фазы обмотки якоря моделируемой машины, поступают на вход блока согласования, который состоит из коллекторных электрических машин переменного тока М с независимым возбуждением, включенных в каждую фазу устройства моделирования УМ, а также сумматоров С и усилителей У.Необходимая величина тока и напряжения в каждой фазе обеспечивается, если э.д. с. ф в обмотке якоря коллекторной машины отвечает уравнению 1 ф - ф гф Уф,где гф - значение активногоданной фазе;Уф - напряжение фазы.Такая величина э, д. с. создмотку возбуждения коллектодается ток гв, определяемыйтс,р Гф+ Уф281022 едактор Л. А. Утехин оставитель Е. В. Тимохи ректор Л. Б. Бадылама НИИП аказ 340 аж 4 Подписное Типография, пр. Сапунов Ф - основной поток машины;и - скорость;та - сопротивление якоря;га - дополнительное сопротивление в цепиякоря;С, - коэффициент. Ток в обмотке возбуждения коллекторной машины формируется с помощью сумматора С и усилителя У (на чертеже дана схема соединений в цепи обмотки возбуждения для одной фазы устройства моделирования УМ, для других фаз она одинакова).Коэффициенты передачи по отдельным входам сумматора С настроены таким образом, что на его выходе создается напрякение где Кт - постоянный коэффициент.Между сумматорами и обмоткой возбуждения установлен усилитель У, ток на выходе которого пропорционален напряжению, пода,ваемому на его вход от сумматора, и соответствует уравнению (3).Сопротивления г, и ге включены в схему для снижения постоянных времени Т цепи обмотки возбуждения в цепи якоря.Точность работы модели тем выше, чем лучше коллекторные машины, входящие в нее, отвечают следующим условиям:1) линейности характеристики намагничивания в рабочей области машины и отсутствие петли гистерезиса;2) исключения воздействия вихревых токов в магнитной цепи машины;3) полной компенсации реакции якоря.Скорость двигателей, приводящих коллекторные машины, должна быть наиболее близкой к постоянной во всех рекимах работы. При компенсации реакции якоря в коллекторной машине переменного тока на щетках появляется лишь напряжение, соответствующее э, д. с. вращения. Таким образом, при 5 соблюдении указанных условий в каждойфазе устройства моделирования УМ создается мгновенная э. д. с., соответствующая уравнению 1, и следовательно, необходимая величина тока.10 В отличие от обычной физической модели впредлагаемом УМ легко учесть изменение конструкции и параметров электрической машины. Упрощается также ряд измерений, которые трудно проводить на вращающейся 15 машине. Возможность совместной работы с физической моделью энергосистемы позволяет исследовать электрическую машину и электриче скую систему с точки зрения пх взаимноговлияния,Устройство моделирования, построенное поданному принципу, может работать также с расчетным столом переменного тока.25 Предмет изобретения Устройство для моделирования синхрон ной электрической машины, содержащее математическую модель синхронной машины, измерительные элементы, сумматоры и усилители, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит З 5 коллекторные электрические машины по числу фаз, обмотка возбуждения каждой из которых соединена с выходом математической модели через сумматор и усилитель, при этом входы математической модели подключены к 40 измерительным элементам.