Устройство для моделирования системы электроснабжения постоянного тока

СВОЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЕСНИХРЕСПУБЛИН а 4 Ь 06 Г 7/48 ОО СУДАРСТВЕННИЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТО ОПИСАНИ А ВТОРСИОМУ СВйДЕ(56) Авторское свидетельство СССРФ 641466, кл. С 06 С 7/48, 1977.Злакоманов В.В. и Яковлев Б.С,Взаимодействие динамических системс источниками энергии. М.: Знергия1980, с.176,(54) УСТРОтТВО 1 ЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЗЛЕКТРОС 1 АБЖЕНИ ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для исследования систе - мы энергоснабжения, Целью изобретения является повьппение точности, Устройство содержит блок 3 моделирования нормируемых нагрузок, блок 1 моделирования питающей сети, выпо ненный в виде источника напряжения, блок 2 моделирования энергетических и динамических характеристик, содер жащий операционный усилитель 4, уси литель 5 тока, ограничительный резистор 6 и регулировочный транзистор 7.ил.1 ч 8Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, может быть использовано для физического моделирования и исследования систем электроснабжения (СЭС) постоянного тока и предназначено для экспериментальных исследований испытаний иконтроля названных систем.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональныхвозможностей устройства за счетвоспроизведения переходных процессов в СЭС.На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.Устройство содержит блок моделирования питающей сети, выполненныйв виде источника напряжения 1, блок2 моделирования энергетических идинамических характеристик сети иблок 3 моделирования нормируемыхнагрузок. Блок 2 моделированияэнергетических и динамических характеристик сети содержит операционный усилитель 4, усилитель тока 5,ограничительный резистор б и регулировочный транзистор 7,Блок 3 моделирования нормируемых нагрузок содержит усилительный транзистор 8, нагрузочный резистор 9, датчик тоха 10, сумматор 11, усилитель 12 н узел 13 моделирования тока нормируемых нагрузок, выполненный в виде источника опорного напряжения.Устройство работает следующимобразом.С помощью блока 2 моделирования энергетических и динамических характеристик сети за счет выбора параметров и вида передаточной функции операционного усилителя 4, обеспечиваемых при включении соответствующих комплексных сопротивлений в его входную цепь и цепь обратной связи, моделируются динамические свойства (суммарная операторная проводимость) . всех подключенных к СЭС электрических систем. При этом, так как все системы подключаются на общие шины СЭС, т,е,параллельно, то их суммарная проводимость равна сумме проводимостей отдельных систем,а суммарный ток равен сумме токов всех систем. ОпЕраторное изображезие тока потребляемого блоком моделирования энергетических и динамических характеристик сети от источника нап 3809 2 ряжения 1 согласно чертежу определяется(р) - передаточная функцияоперационного усилителя 4;К коэффициент усиленияусилителя тока 5;коэффициент усиленияг 5по току регулировочноготранзистора5 Есуммарное сопротивление входной цепи регулировочного транзистора 7;Кг, - сопротивление ограничительного резистора б;Ц- напряжение на выводахисточника напряжения(или реального источника питания),При обеспечении условия где Гьт+КьК15операторная проводимость блока моделирования энергетических и динамических характеристик сети определяется и при выполнении равенства35(р): у, (р): ) у(р) блок воспроизводит динамические и энергетические характеристики всех подключаемых к СЭС электрических систем.С помощью блока 3 моделирования нормируемых нагрузок в замкнутую систему СЭС - блок моделирования энергетических и динамических характеристик сети вводятся возмущения в виде нормируемых токов нагрузки, закон изменения которьгх задается источником опорного напряжения. Для устранения влияния колебаний напряжения, обусловленных переходными процессами, на точность воспроизведения тока блок 3 моделирования нормируемых нагрузок выполнен по схеме следящей системы по току. Это достигается за счет включения сумматора 11, на два входа которого в противофазе соответственно поступают сигнал с выхода источника опор 12838 О 9 и н силу рягенстн- (Р) + )п (Р)).ьн (Г) ется- (т) где Б, (Т) нагрузок. 25 К,д 35 ного н,спряжения и сигнал с выходадатчика тока 1 О, включенного н цепьисточника напряжения 1 последовательно с усилительным транзистором8 и нагрузочным резистором 9,Выходной сигнал сумматора 11, пропорциональный отклонению тока от требуемого, поступает на вход ус;. - лителя 12 и далее на управляющий вход усилительного транзистора 8. Ток, потребляемый блоком моделирования нормируемых нагрузок, от источника напряжения 1 (или реального источника питания СЭС) определя = ОКзвыходное напряжение источника опорного напряжения;коэффициент усиления усилителя 12;коэффициент передачи по току усилительного транзистора 8;коэффициент передачи датчика 10;сопротивление нагрузачного резистора 9; суммарное сопротивление входной цепи усилительного транзистора 8,Таким образом, ток блока моделирования нормируемых нагрузок не зависит от напряжения на выводах источника напряжения 1, определяется только сигналом с выхода источника опорного напряжения и является для замкнутой системы СЭС - блок моделирования энергетических и динамических характеристик сети независимым возмущением, которое обусловливает переходный процесс, эквивалентный переходному процессу, вызванному сбросам или набросом нагрузки в реальный СЭС с известным законом комму О тации, реализуемым штатной коммутирующей аппаратурой,Действительно, изменение напряжения на шинах источника напряжения 1или реального источника питания СЭС)определяется эквивалентно изменению напряженияна шинах СЭС при сбросах и набросахнагрузки н штатных режимах работыСЭС, Варьируя законы изменения токаблока 3 моделирования нормируемыхнагру зок и передаточную функциюМ,(р) блока маделирс няния энергетических и цинамич .ских характеристиксети можно имитировать любые штатные и аварийные режимы работы СЭС и,следовательно., прн по;тключении к выводам источника напряженияизмерительного регистрирующего прибора1,например, .осциллографа) проводитьисследование и контроль качества напряжения, а также производить испытания реального источника питанияпри ноздейстнии нормируемых ударных Формула изобретения Устройство для моделирования системы электроснабжения постоянного тока, содержа:цее блок моделированияпитающей сети, выполненный н видеисточника напряжения, блок моделирования энергетических и динамических характеристик сети, состоящийиз операционного усилителя,. усилителя тока, ограничительного резистораи регулировачного транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом источника напряжения, второйвывод хоторага подключен к шине нулевого потенциала и через ограничительный резистор соединен с эмиттером регулировочнога транзистора, база которого подключена к ныхацу усилителя тока, вход которого соединенс выходом операционного усилителя,вход которого соединен с первым выводом источника напряжения, о т л ич а ю щ е е с я тем, чта, с цельюповышения точности, н него введенблок моделирования нормируемых нагрузок, .состояций из усилительноготранзистора, нягрузочнога резистора,датчика тока, сумматора, усилителяи узла моделирования тока нормируемой нагрузки, выполненного в видеисточника опорного напряжения, выход которого подключен к первомувходу сумматора, выход которого че12838ч нРн с киной нулевого плтеппилчаш,гход датчика тока подключен к втоСоставитель И,Рыбин Редактор В.Ковтун Техред И.Попович Корректор А,ОбручарЗаказ 7445/50 Тираж 670 Подписное ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул. Проектная, 4 рез усилитель соединен с. базой усилительного транзистора, эмиттер которого через нагрузочный резистор подключен к первому выводу датчика тока, второй вывод которого соедирому входу сумматора, коллектор усилительного транзистора соединен с 5 первым выводом источника напряжения.