Электромашинное устройство для вычисления полиномов, дробно рациональных функций и определения частотных характеристик систем автоматического регулирования

Класс 42 тп, 14420, 4 ЛЪ 113979 ССР БРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ АНИЕ ИЗ ОРСКОМУ С ПИ. Горски ЭЛЕКТРОМАШИННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛИНОМОВ, ДРОБНО-РАЦИОНАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯявлено 29 мая 1957 г. за й 574035 в Когиптет по дела;иизобретений и открытий при Совете Министров СССР Изобретение отнсится к вычислительным устройствам для вычисления полиномов, дробно-рациональнь х функций и определения частотных характеристик систем автоматического регулирования, содержащим несколько синхронных генераторов, сидящих на одном валу и приводимых во вращение от двигателя с регулируемой скоростью вращения, и нелинейные функциональные преобразователи тока, питающего обмотки возбуждения синхронных генераторов.Устройство имеет два канала, питаемых от одних и тех же машин и предназначенных: один - для вычисления числителя, второй - знаметеля дробно-рациональных функций.Отличие предлагаемого вычислительного устройства заключается в том, что обмотка возбуждения каждого последуощего из синхронных генераторов питается от статорной обмотки предыдущего генератора через выпрямитель и конденсатор, включенные в цепь переменного тока статорной г мотки предыдущего генератора, имеющую емкостное сопротивление, превышающее величину активного сопротивления обмотки возбуждения синхронного генератора, работающего с ненасыщенной магнитной цепью.В основе принципа действия электромагнитного вычислительного устройства лежат свойства синхронных генераторов вырабатывать переменное напряжение, амплитуда которого зависит от частоты (скорости вращения) и тока возбуждения, а также частотные свойства электрических реактивных элементов (емкость и индуктивность), питаемых от синхронных генераторов.На чертеже изображена однолинейная электрическая схема соедпсанений преобразовательной части и одного канала электромашинного вычислительного устройства.Синхронные генераторы СГь СГ 9 и СГз приводятся во вращениедвигателем постоянного тока цПТ с широким диапазоном регулирования скорости вращения, В статорной обмотке СГ 1 (синхронный генератор с постоянными магнитами) наводиться э.д.с. Еь величина которойпропорциональна частоте (скорости вращения в): Е = Коо.К статорной обмотке СГ, через выпрямитель присоединяется потен.циометр Р, с которого снимается напряжение, пропорциональное первой степени частоты.Для получения напряжения, пропорционального квадрату частоты,используется квадратичный функциональный преобразователь, состоящий из емкости С, и активного сопротивления Рг Падение напряженияна сопротивлении Рз выракается следующей формулои:Г,=КС,Р,о= - азо 2, где Ко и а - коэффициенты пропорциональности.Для получения напряжения, пропорционального кубу частоты, используется второй синхронный генератор СГз. Его обмотка возбуждения питается через выпрямитель и емкость С, от статорной обмотки СГ.Так как и в этой цепи емкостное сопротивление много больше активного сопротивления РЬ обмотки возбуждения СГ 2, то протекающий черезнее ток возбуждения пропорционален квадрату частоты, Если магнитпая система СГ 2 не насыщена, то этот ток создает магнитный потокФ., пропорциональный квадрату частоты Ф - . У.,К,С,о-, где: У., -коэффициент самоиндукции обмотки возбуждения СГо,Этот поток наводит при вращении генератора с той же скоростью оэ.д,с. Е., величина которой пропорциональна кубу частоты.К статорной обмотке СГ 2 через выпрямитель подключен потенциометр Рз, с которого снимается напряжение, пропорциональное кубу частоты: Уз = азозНапряжение, пропорциональное четвертой степени частоты, получается с помошью функционального преобразователя СЯ. Если реактивное сопротивление емкости С, много больше активного сопротивления Й 4, то падение напряжения на потенциометре Я пропорциональночетвертой степени частоты: /4 = ащ .Дальнейшее преобразование напряжения производится третьимсинхронным генератором СГз, обмотка возбуждения которого питается через выпрямитель и емкость С от статорной обмотки СГ 2. Если магнитная система СГз также не нааыщена, то в ее статорной обмотке наводится э,д.с. Ез, пропорциональная пятой степени частоты.В статорную обмотку СГ, включен через выпрямитель потенциометр Р;, с которого и снимается напряжение, пропорциональное пятойстерени частоты у; = а 5 оз,Напряжение, пропорциональное шестой степени частоты, получаетсяс помощью функционального преобразователя Сзйз. С потенциометраР 6 снимается напряжение, пропорциональное шестой степени частоты:ф 6 = азоДальнейшее преобразование можно производить добавлением синхронных генераторов или использовать известные функциональные преобразователи на диодах, полупроводниках, тиритах и др.Таким образом, получается ряд напрякений, каждое из которыхпропорционально целой степени частоты. Если дополнить этот ряд напряжением, не зависящим от частоты"нимаемым с потенциометраЙ,(У= 4), то получается результирующая напряжений, равная:ао + а, о + а 2 о 2 + аз оз + а, о)4 -1- а: о 5 -1- аз о)6М 113979Предмет изобретения3 лектромашинное устройство для вычисления полиномов, дробно- рациональных функций и определения частотных характеристик систем автоматического регулирования, содержащее несколько синхронных генераторов, сидящих на одном валу и приводимых во вращение двигате. лем с регулируемой скоростью вращения. и нелинейные функциональные преобразователи тока, пиающсго обмотки возбуждения синхронных генераторов, о т л и ч и ю щ е е с я тем, что, с целью получения ряда напряжений, пропорциональных целой степени частоты тока возбуждения, обмотка возбуждения каждого последующего из синхронны.; генераторов питается от статорной обмотки предыдущего генератора через выпрямитель и конденсатор, смкостные сопротивление которого оольше активного сопротивления обмотки возбуждения синхронного генератора, работающего с ненасыщенной магнитной цепью. 1ДП 1