Устройство для моделирования асинхронного двигателя

Союз Советскми Соцмалмстмцескмх ВесубпмкОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования оп 24 379)М, Кл.06 67/6 осударстоеииый комитетСовета Мииистров СССРоо делам иэооретеиийи открытий УДК 681,333 лете(72) Автор изобретени Ордена Октябрьской Революци проектно-изыскательский и на энергетических систем и элек сударственныйтельский институт "Энергосетьпроек Йсесоюзныи но-исследов ических сет 1) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОЙАНИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯИзобретение отно нию электрических с использовано в устра ших потребители эле говых и цифроаналог энергетики. дел ироваожет быть тся к тем и твах, воспроизвороэнергии, в аналых системах для Известно устройство для моделирования асинхронного двигателя, содержащее источник ЭДС, фильтры, резисторы и модели роторных обмоток 111, Это известное уст- тв ройство имеет недостаточное быстродействие. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее блок регулирования напряжения и мощности, соединенный через пер вый блок задания электрических потерь с блоком задания реактивной составляющей мощности, измерительным блоком, блоком задания активной составляющей мощности и со входом второго блока задания элект рических потерь выход которого непосред. ственно подключен ко входу третьего блока задания электрических потерь, и через цепочку иэ последовательно соединенных четвертого блока задания электрических 25 потерь и блока нелинейности соединен со входом второго блока задания электрических потерь, датчик тока, один выход которого подключен ко входу блока перемножения, интегратор, параллельно которому подключен ключ, и первый делитель напряжения (21, Однако и это устройство имеет низкое быстродействие.Целью изобретения является повышение быстродействия, Й предложенном устройстве это достигается тем, что в него введены второй и третий делители напряжения, блоки сравнения, цифроуправляемый резистор, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, формирователь знака и компаратор знака, входы которого подключены соответственно к выходам первого делителя напряжения и блока перемножения и ко входам интегратора, выход компаратора знака через формирователь знака соединен с информационным входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к управляющеу входу цифроуправляемого резистора, выход которого соединен с другим выходом атчика тока, вход которого подключенк выходу третьего блока задания электрических потерь, выход интегратора соединен с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых подключены к выходам второго и третьего делителей напряжения, выходы, которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам ключа и реверсивного счетчика.На чертеже предетавлена блок-схема предложенного устройства.Оно содержит блок .1 регулирования напряжении и мощности,блок 2 задания элек-. трических потерь, бпок 3 задания реактивной составляющей мощности, блок 4 за-. дания активной составляющей мощности, блоки 5-7 задания электрических потерь, блок 8 нелинейности, измерительный блок 9, датчик 10 тока,блок 11 перемножения, интегратор 12, ключ 13, компаратор 14 знака, делитеиь 15 напряжения, форми-о рователь 16 знака, реверсивиый счетчик 17, цифроуправляемый резистор 18, элемент ИЛИ 19, компараторы 20 и 21 напряжения и делители 22 и 23 напряжения.75Входное напряжение через последовательно соединенные блок 1 регулирования напряжения и мощности и блок 2 задания электрических потерь поступает на блок 3 задания реактивной составляющей мощности, блок 4 задания активнои составляУ 30 ющей мощности, второй блок 5 задании электрических потерь, выход которого подключен к третьему блоку 6 задания электрических потерь и четвертому блоку 7 задания электрических потерь, блок 8 нели 35 нейности и измерительный блок 9.Блок 1 служит для пищержания напряжения на выходе блока 2, равного номинальному при установке исходного режима и для установки масштаба по мощности устройства. Блок 2 воспроизводит электрические потери в сетях низкого напряжения, Блок 3 воспроизводит функцию статических конденсаторов, устанавливаемых в еетях низкого напряжения для повышения45 собЧ, а блок 4 имитирует такие потребители электроэнергии, как лампы накаливания, печи сопротивления, электронагревательные приборы и др. Бвки 5-7 определяют электрические потери в статорной и роторной обмотках асинхронного двигателя и ветви намагничивания. Блок 8 позволяет учитывать насыщение асинхронноГо двигателя при возрастании напряжения.55 С помощью измерительного блока 9 контРолируется напряжение на выходе блока 2 Вщания электрических потерь. Датчик 10 ТРКа, представлявший собой резистор, выД 49 т на блок 11 перемножения, являюший 60 ся преобразователем активной мощностив постоянное напряжение, информацию о токе в роторной цепи асинхронного двигателя.Информация о напряжении на блок 11перемножения поступает от входного зажима датчика 1 О. С выхода блока 11 перемноженип постоянное напряжение, соответствующее активной мощности роторнойцели асинхронного двигателя, поступаетна вход интегратора 12 с параллельноподключенным к нему ключом 13 и навход компаратора 14 знака, на вторыевходы которых подкщочено напряжение сделители 15, имеющее противоположнуюполярность по отношению к напряжению сблока 11 и определяющее заданную механическую мощность на валу асинхронногодвигателя. На выход компаратора 14 включен формирователь 16, который определяетрежим работы реверсивного счетчика 17(суммирование или вычитание). К ревер-сивному счетчику 17 подключен цифроуправляемый резистор 18, состоящий из электронных ключей с резисторами, замыкающимися на землю в соответствии с кодомна реверсивном счетчике 17, импульсы запуска на который поступают от элементаИЛИ 19, входы которого подключены к выходам компараторов 20 и 21, производящих сравнение напряжения от интегратора12 с напряжением фО цпоступающим надругие входы компараторов 20 и 21, Элемент ИЛИ 19 управляет также ключом 13,разряжающим конденсатор ьщтегратора 12.Конденсатор интегратора 12 определяет постоянную инерции асинхронного двигателя,В состоянии покоя напряжение с выхода блока 11 и напряжение с делителя 15приблизительно одинаковы по величине, нопротивоположны по знаку, Нарастание напряжения на выходе интегратора 12 происходит вследствие этого очень медленно,а импульсы запуска с выхода элементаИЛИ 19 имеют очень низкую частоту, Величина сопротивления цифроуиравляемогорезистора 18 колеблется около некоторогозначения, определяющего равенсгво напряжений с блока 11 и с делителя 15.Если в результате какого-либо возмущения напряжение на входе устройства изменяется, то нарушается баланс между напряжениями с блока 11 и с делители 15(нарушается баланс между активной и механической мощностью в асинхронном двигателе), Интегратор 12 начинает интегрировать разность этих напряжений, От ком"паратора 20 или 21 через элемент ИЛИ19 на вход реверсивного счетчика 17 пп-,ступают импульсы. Направление счета импульсов определяется знаком разбаланса. Реверсивный счетчик 17 производит переключение величины сопротивления цифро;управляемого резистора 18. Через некото рое время определяемое постоянной време-ни интегратора 12 и величиной разбаланса, величины напряжений с блока 11 и с дели.теля 15 должны сравняться, если такой режим возможен.Предложенное устройство для моделиро-вания асинхронного двигателя позволяет значительно ускорить расчетысвязанные с проектированием и эксплуатацией энергосистем, и дает существенйый экономический эффект.ИФормула изобретенияУстройство для моделирования асинхронного двигателя, содержащее блок регу О пирования напряжения и мощности, соединенный через первый блок задания электрических потерь с блоком задания реактивной составлякццей мощности, измерительным блоком, блоком задания активной составляющей мощности и со входом второго блока задания электрических потерь, выход которого непосредственно подключен ко входу третьего блока задания электрических потерь, и через цепочку из последовательно соединенных четвертого блока задания электрических потерь и блока нелинейности соединен со входом второго 3 лока задания электрических потерь, дат Ф ) чик тока, один выход которого подключен ко входу блока перемножения, интегратор, параллельно которому подключен юпоч, и первый делитель напряжения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повыщения быстродействия, введены в устройство второй и третий делители напряжения, бло- ки сравнения, цифроуправлаемый резистор, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик, фор-. мирователь знака и компаратор знака, входы которого подключены соответственнок выходам первого делителя напряжения и блока перемножения и ко входам интегратора, выход комнаратора знака через фор-, мирователь знака соединен. с информационным входом реве рсивно о счетчика, выход которого подключен к управляющему входу цифроуправляемого резистора, выход которого соединен с другим выходом датчика тока, вход которого нодвпочеи к выходу третьего блока задания электрическв( потерь, выхЬа интегратора соединен с первымя входами блоков сравнения, вторые входы которых цодюночены к выходам второго и третьего делителей напряжения, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам ключа и реверсивного счетчика.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство %324635, кп. Я 06 6 7/62, 1969.2. Авторское свидетельство %467369, кл 6 Об 6 7/62; 1972.624241 оставитель И, Загорбинехред О, Андрейко дактор Л ицен рект щз 5190/ Тираж 82 НИИЙИ Государственного ко по делам изобретен ХЗО 35, Москва, Ж, Ра6 Поднисное митета Совета Министров С ий и открытийущскаи наб., д. 4/8 ИПП фПатент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4