Устройство для моделирования нагрузок на валу

46 НИЕ оюз Советски ТЕНИВИДЕТЕЛЬСТВУ ациалистически РеспубликОБРЕ АВТОРСКОМ имое от авт, свидетельствано 26.11,1971 ( 1635759/18-24)оединением заявки, Ст 06 д 7/ комитет по аел те обретении и открытиири Совете МинистровСССР УДК 681.333 О.Ш.1973. Бюллетеньиков опубликования описания 15.И.1973 Авторыизобретения убарян и А. П, Семико явител ЛУ ДЕЛИРОВАНИЯ НАГРУЗО ДВИГАТЕЛЯ В УСТР Кроме того, извенагрузки типа исптор постоянного тот конкретной схемточным быстродейточностью, либо неми по мощностисвязанное с наличузла).Цель изобретениствия и точности у я - повышение быстродтройства,Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, предназначено для воспроизведения момента сопротивления механизма и может быть использовано при электродинамическом моделировании электропривода.Известны устройства для воспроизведения нагрузок на валу двигателя, содержащие генератор постоянного тока, работающий на акт явное сопротивление. Регулирование генер а- тора осуществляется путем изменения тока возбуждения генератора в соответствии с разностью между сигналом, пропорциональным требуемому значению момента, и сигналом обратной связи, пропорциональным фактическому моменту генератора. Однако быстродействие воспроизведения:нагрузочных моментов в этих устройствах ограничено электромагнитной постоянной времени обмотки возбуждения,стная динамическая модель ытуемый двигатель-генераока обладает в зависимости ы устройства либо недостаствием, либо недостаточной достаточными возможностяили скорости (ограничение, ием щеточно-коллекторного Для этого предлагаемое устроиство содержит генератор переменного тока, механическисвязанный с валом двигателя, выпрямитель,соединенный с выходом генератора перемен 5 ного тока, и блок управления, выход которогоподключен к выпрямителю, а входы соединены с моделью приводного механизма и измерительным преобразователем мощности.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого10 устройства; на фиг. 2 - схема устройства сознакопеременным моментом сопротивления.Устройство состоит из генератора переменного тока 1, управляемого выпрямителя 2, нагрузочного резистора т, блока управления 4,15 модели приводного механизма 5, измерительного преобразователя мощности б и приводного двигателя 7,Устройство работает следующим образом.Оно представляет собой следящую систему,20 которая воспроизводит требуемую величинумомента. Изменением угла управления можноплавно регулировать величину выпрямленногонапряжения на выходе выпрямителя 2 и, темсамым, величину выпрямленного тока 1,т в ре 25 зисторе 3 в пределах от нуля до максимального значения. Управление работой тиристоровосуществляется блоком управления 4 в соответствии с разностью между сигналом, пропорциональным требуемому значению моменЗ 0 та, и сигналом обратной связи, пропорциональ 3746303ным фактическому моменту генератора. В качестве сигнала обратной связи по моменту используется напряжение, вырабатываемое измерительным преобразователем мощности б, который включен на стороне постоянного тока.В соответствии с конкретными требованиямипо точности измерения момента могут быть также введены поправки на величину момента потерь в нагрузочном генераторе и выпрямителе и на величину скорости двигателя 7.Сигнал, прогорциональный требуемому моменту, вырабатывается блоком моделирования б (моделью приводного механизма) как функция от скорости вращения двигателя, ускорения, времени, пути и т, д. Блок моделирования представляет собой математическую модель приводного механизма.Приведенная на фиг, 1 схема модели не позволяет воспроизводить характеристики механизмов со знакопеременным моментом сопротивления. Однако потребность в этом при моделировании энергосистем возникает редко. В случае такой необходимости в предложенную схему устройства должны быть дополнительно введены элементы, представленные на фиг. 2: вспомогательный источник постоянного тока 8; тиристор 9 с системой управления и искусственной коммутации 10; запорный диод 11 в цепи нагрузочного резистора.При формировании положительного момента сопротивления М, тиристор 9 закрыт, Управляемый преобразователь 2, работающий в выпрямительном режиме, нагружен на резистор 3.При формировании отрицательного участка кривой момента нагрузки (см. фиг, 2) по сигналу модели приводного механизма 5 и блока управления 10 тиристор б открывается, включая в цепь источник постоянного тока 8. Блок управления 4, который в этом случае должен обеспечивать более широкий диапазон изменения угла управления, переводит преобразователь 2 в режим зависимого инвертора. Мощность передается от источника 8 через преобразователь 2 к машине переменного тока, которая переходит в режим двигателя. Величина мощности задается моделью приводного механизма б.Быстродействие предлагаемого устройства обусловлено постоянной времени статорной цепи генератора переменного тока, Для упрощения приближенно принимают, что электромагнитные процессы при коммутации вентилей (нагрузки) не препятствуют мгновенному из менению активной электрической мощности,Допущение о мгновенном изменении электрической мощности означает отказ от учета, так называемых, апериодических слагающих тока и напряжения. Это допущение общепринято при исследовании электромеханических процессов, поскольку постоянная времени статора на 2 в -3 порядка ниже электромеханических постоянных агрегата и электромагнитной постоянной обмотки возбуждения.15 Быстродействие устройства обусловлено иприменением в регулирующих и управляющих цепях почти безынерционных звеньев.Точность воспроизведения момента обусловлена тем, что в управляемом преобразователе 2 имеется возможность воздействовать на вентиль, регулируя тем самым величину тока 1 ь в каждый период почитающего напряжения. Поэтому кривые моментов сложной формы можно воспроизводить с тем большей точностью, чем выше частота нагрузочного генератора.Применение в качестве нагрузочного генератора машины переменного тока расширяет функциональные возможности устройства в отношении величины момента модели и максиЗ 0 мальной скорости агрегата, поскольку имеетсявозможность использовать бесконтактные высокооборотные синхронные машины и асинхронные генераторы с емкостным самовозбуждением.35Предмет изобретенияУстройство для моделирования нагрузок навалу двигателя, содержащее нагрузочный ре зистор, подключенный ко входу измерительного преобразователя мощности, и модель приводного механизма, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства, оно содержит генератор пере менного тока, механически связанный с валомдвигателя, выпрямитель, соединенный,с выходом генератора переменного тока, и блок управления, выход которого подключен к выпрямителю, а входы соединены с моделью привод ного механизма и измерительным преобразователем мощности.374630Составитель В. Озеров едактор Н, Данилович Техред 3. Тараненко Корректор Н, Аук аказ 1654/10 Изд.355 Тираж 647 Подписное НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2