Устройство для моделирования асинхронного двигателя

Саюа Советск Социалистических РеслуалиаИЗОБРЕТЕН ИЯ ТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ т авт. свидетельства 1 хс -ависимо Заявлено 20.Х 1.1969, ( 1378099/18-24).Ч Кл. б 06 д (6 рисоединением заявки Лов Иемитет ло деламобретений и открытийири Совете МинистровСССР Приоритет Опубликовано 23,Х 11.1971. Бюллетень Ъс 2 за 197Дата опубликования описания 13.111.1972 УДК 681,333 (088 8) торобретен и. М. Камша аявите ТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАН АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ1Изобретение относится к области моделирования электрических систем и предназначено для моделирования асинхронной нагрузки при расчетах токов короткого замыкания в таких системах.Известна модель асинхронного двигателя, в котором обмотка ротора двигателя моделируется электрическими цепями из последовательно соединенных резистора и конденсатора, подключенных параллельно резистору, моделирующему сопротивление взаимоиндукции статорных и роторных обмоток, соединенному с нулевой шиной, а через другой резистор и 1 Л.-фильтр, моделирующие сопротивление рассеяния статора и его активное сопротивление, - с электрическими цепями, моделирующими внешнюю сеть, Известное устройство моделирует асинхронный двигатель только в одном режиме - режиме холостого хода, когда скольжение двигателя можно припять равным нулю. Основным же режимом работы двигателя является нагрузочный, при котором скольжение двигателя не равно нулю. Но на известном устройстве такие режимы работы двигателя смоделировать нельзя, так как роторная обмотка нагруженного двигателя не моделируется электрическими цепями из последовательно соединенных резисторов и конденсаторов,В этом случае результаты моделированиявсегда будут содержать погрешность, так как ток подпитки от асинхронных двигателей на холостом ходу при коротком замыкании в сн стемс всегда больше, чем ток подпитки от нагруженных двигателей. Автоматическая защита электрической системы, спроектированная по результатам таких расчетов, может оказаться неработоспособной.о Предложенное устройство отличается от из- вестного тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в нем модель роторной обмотки выполнена в виде последовательно соединенных конденсатора, катушки индуктивб ностей, двух резисторов и источника э.д с.,причем электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора и источника э. д. с. модели роторной обмотки и первого резистора, подключена параллельно О резистору одного контура модели статорнойобмотки, а электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора модели роторной обмотки и второго резистора, подключена параллельно резистору другов го контура модели статорной обмотки,На чертеже представлена принципиальнаяэлектрическая схема устройства.Статорныс обмотки моделируются двумяэлектрическими контурами, каждый из котоЗп рых содержит источник э.д.с, (1 или 2), 1 А,Я 2 и конденсатор 13 с1Сз -где; Яо - сро: - - о: С)о - амплитуда фаз 55 бО б 5 фильтр (3 или 4), моделирующий активноеСсопротивление статора 1,ф =г. Сф: -резистор (5 или 6), моделирующий индуктивное сопротивление рассеяния статора Йо=Яо=Х; и резистор (7 или 8), соединенный с нулевой шиной и моделирующий сопротивление взаимной индукции статорных и роторных контуров двигателя Й 7=йв=3 т. Для моделирования роторной обмотки двигателя в предложенном устройстве используется электрический контур, содержащий источник э.д.с, 9, (э.д,с. которого пропорциональна току этоГ 1го контура СУо=2 - ь, где г - активноеЯдсопротивление роторной обмотки двигателя;5 - скольжение ротора двигателя; Ь - токэлектрического контура), резисторы 10 и 11,Г;равные отношению - , индуктивноеЯ сопротивление 12, равное емкостным сопротивлением Электрическая цепь контура из резистора 10 и источника э.д.с, 9 через резистор 14, моделирующий индуктивное сопротивление рассеяния роторной обмотки двигателя 014= Хв подключена параллельно резистору 7, а конденсатор 13 через резистор 11, также моделирующий сопротивление двигателя Л=Х;, подключен параллельно резистору 8.Источники э.д.с. 1 и 2 У(1) и У(1), включаемые в электрические контуры, моделирующие статорные обмотки двигателя, формируются на АВМ по формулам: ц,(11 = - иоз 1 пй - О) +ного напряжения на зажимах двигателя.Переходные процессы в контуре электрической цепи, образованном из последовательно соединенных источника напряжения 1, ю 1 С- фильтра 3 и активных резисторов 5 и 7, аналогичны процессам в статорном контуре двигателя по оси с 1.Процессы в контуре, состоящем из источника напряжения 2 1.С-фильтра 4 и активных резисторов 6 н 8, аналогичны процессам в статорном контуре двигателя по оси д,Точно так же, процессы в контуре, состоящем из активных резисторов 7, 14 и источника э.д.с. 9 соответствуют процессам в роторном 5 о 15 20 25 зо 35 оконтуре двигателя по оси д, а процессы в контуре, образованном из активных резисторов 8, 14 и конденсатора 13 - процессам в роторпом контуре двигателя по оси д.Контур электрической цепи, включающий активные резисторы 10 и 11, индуктивное со. противление 12, конденсатор 13 и источник э.д.с. 9, является вспомогательным контуром э.д.с. источника 9, пропорциональная току этого контура, формируется при помощи двух операционных усилителей (инвертора и сумматора) как удвоенное падение напряжения на резисторе 11. К выходу сумматора подключается резистор 10.Модель асинхронного двигателя предназначена для исследования переходных электромагнитных процессов при симметричных к. з. на зажимах двигателя или в электрической системе, в которую он входит. В последнем случае источники 1 и 2 модели асинхронного двигателя подключаются к модели всей систе. мы в соответствии с действительным расположением двигателя в электроэнергетических (ЭЭС) системах, а напряжения 01(г) и Ор(1) по осям И и д включаются в точках, соответствующих точке к,з. в ЭЭС.Модель асинхронного двигателя может быть использована и при исследовании электромагнитных переходных процессов, вызванных неспмметричньвш к.з. Для этого необходимо использовать известный метод приведения к,з. трехфазному к,з.Например, при учете только основной гармонической тока двухфазное к.з, можно рассматривать как трехфазное к.з. асинхронного двигателя, перед которым включено его полное сопротивление обратной последовательности Я=г+1 Х,; чтобы учесть это при моделировании двухфазного к.з., необходимо в модели двигателя вместо резисторов 5, 6 и Е,Сгд фильтров 3, 4 с параметрами й=Х, 1. - : -оо С=- -1 гд,+г, 1О)2Г +ГАналогично моделир ются н другие видынесимметричных к.з,П род м ет изобретенияУстройство для моделирования асинхронного двигателя, содержащее модели статорных обмоток, каждая из которых выполнена в виде контура из последовательно соединенных источника э.д.с., 1.С-фильтра и двух резисторов, модели роторных обмоток и резисторы, отличаощееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в нем модель роторной обмотки выполнена в виде последовательно соединенных конденсатора, катушкиРедактор Б. Нанкина Корректор Е. Зимина Заказ 342 Изд. Уо 1838 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Областная типография Костромского управления по печати иидуктивностей, двух резисторов и источника э.д.с., причем электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора и источника э.д.с. модели роторной обмотки и первого резистора, подключена параллельно резистору одного контура модели статорной обмотки, а электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора модели роторной обмотки и второго резистора, подключена параллельно резистору друго го контура модели статорной обмотки.