Устройство для моделирования синхронных машин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9 9) ( 51) 4 С 06 С 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕПВСТ ВТОРСНОМУ СВИ.1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С.О.Макарова (72) Л.П,Мещанинов, В.В.Ромакин, Ю.И.Касьянов и Ю.М.Кронгауз (53) 681 .333 (088.8)(56) Краснов В.В., Мещанинов А,П, Математические модели функционирования судовых, систем, Учебное пособие, Николаев, 1981, рис, 28, с.46.Лвторское свидетельство СССР В 1149284, кл. С 06 С 7/62, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИНХРОННЫХ МАШИН(57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых моделях систем, содержащих синхронныемашины (СМ). Целью изобретения является повышение точности решениязадачи оптимизации параметров синхронной машины. Устройство содержитблок задания продольной составляющейтока нагрузки, блок задания поперечной составляющей тока нагрузки, блокзадания напряжения возбуждения СМ,сумматоры, инверторы, интеграторы,масштабные усилители, блоки умножения, источник опорного напряжения иблоки деления. Устройство позволяет,изменяя параметры статора и обмоткивозбуждения, определять их оптимапьные значения для СИ , работающей в заданном режиме.1 124299 2Изобретение относится к аналого- матор 4 продольного напряжения ставой вычислительной технике и может тора и сумматор 5 поперечного напбыть использовано в аналоговых мо- ряжения статора, инверторы 6 и 7, делях систем, содержащих синхронные сумматор 8, ицверторы 9 и 10, сумма- машины (СМ). торы 11 - 13, интегратор 14, суммаЦелью изобретения является повыше тор 15, интегратор 16, масштабный цие точности решения задач оптимиза- усилитель 1, интегратор 18, блок 19 цци параметров синхронной машины. моделирования статора, содержащий1 а чертеже представлена схема источник 20 опорного напряжения и предлагаемого устройства. масштабные усилители 21 - 24, суммаСхема содержит блок 1 задания тор 25, блоки 26 - 31 умножения, продольной составляющей тока нагруз- блоки 32 и 33 деления, ки, блок 2 задания поперечной сос- Математическая модель приведентавляющей тока нагрузки, блок 3 за- ного устройства описывается систедания напряжения возбуждения СМ, сум мой уравнений (1);1 К. Х д 1 д 1 1В - , 1,д -------- 2 ,1 д - (Х(д + Х ) -т 1,К Р К; дГ К;50 Х х, х,х =х,+, х продольные составляющие тока и напряжения СМ; поперечные составляющие тока и напряжения СМ;ток и напряжение возбуждения;составляющие тока нагрузки по осям д исоответственно;составляющие индуктивного сопротивления реакции статора по осям д и ц соответственно;индуктивное сопротивление статора по продольной оси; индуктивное сопротивление статора по поперечной оси;индуктивное сопротивление рассеянияобмоток статора;индуктивное сопротивление обмотки возбуждения;з 12 ч 2г, - активное сопротив 5ление обмоток ста 10 40 тора;г - активное сопротивление обмотки воз 5буждеция;К К Х - масштабные коэффициенты токов соответствусщих обмоток;Кц 4 Кас Ки - масштабные коэффициенты напряженийсоответствующихобмоток;К - масштабный коэф 15фициент времени;р- оператор дифферецЬ, ццрования.Обычно К,= К = К ; К, =К ц 9, КЧ 1 Роул - коэффициент усиления операционного:усилителя без обратной связи;ф - базисная угловаячастота вращенияротора синхронноймашины;В С Г В - промежуточные ма 1 4 Т 5р шинные переменные,3введенные для упрощения записиуравнений синхронной машины.Устройство работает следующим образом. 35В соответствии с исследуемым режимом работы электромеханической системы, содержащей синхронную ма,шину, в блоке 3 задания цапряжецця возбуждения синхронной машины устанавливается необходимое значение на выходе, а в блоках 1 и 2 задания продольной и поперечной составляющих тока нагрузки - на выходах соответствующих составляющих тока 45 нагрузки, В блоке 19 моделирования статора на входах соответству 1 сщих масштабных усилителей выставляются необходимые,значения параметров статора. Выставляются значения мас штабных коэффициентов и параметров обмотки возбуждения ца соответствующих входах сумматоров 4 и 5. Затем проводят исследование интересующего режима. На входах сумматоров"55 4 и 5 получают значение соответствующих составляющих напряжения статора, а на выходах интеграторов - значение 997тока возбуждения и соответствующиМ составляющих тока статора СМ.Прц решении задач оптимизации параметров синхронной машины, изменяя значения параметров статора и обмотки возбуждения, определяют их оптимальные значения для СМ, работающей в заданном режиме. При этом значение каждого параметра устанавливается на входе только одного соответствующего операционного усилителя.Формула изобретенияУстройство для моделирования синхронных машин, содержащее блок задания продольной составляющей тока нагрузки, блок задания поперечной составляющей тока нагрузки, блок задания напряжения возбуждения синхронной машины, весть сумматоров, масштабньпп усилитель, четыре инвертора, три интегратора, сумматор продольного напряжения статора и сумматор поперечного напряжения статора, выходы которых являются соответственно выходами продольной и поперечной составляющих напряжения синхронцой машины, выход первого инвертора подключен к первому входу сумматора продольного напряжения статора, выход блока задания продольной составляющей тока нагрузки соединенс вторым входом сумматора продольного напря:кения статора, выход которого через второй инвертор подключен к первому входу первого сумматора, выход третьего инвертора соединен с первым входом сумматора поперечного напряжения статора, выход блока задания поперечной составляющей тока нагрузки подключен к второму входу сумматора поперечцого напряжения статора, выход которого через четвертыц инвертор соединен с первым входом второго сумматора, выход первого сумматора подключен к первому входу третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока задания напряжения возбуждения синхронной машины, выход четвертого сумматора соединен с входами первого инвертора и первого интегратора, Выход которого подключен к третьему входу сумматора продольного напряжения статора и к первому входу пятого сумматора, выход второго интегратора соединен с третьим входом сумматора поперечного напряжения статора, 3 1 выход третьего сумматора через масштабный усилитель соединен с первым входом четвертого сумматора и с входом третьего интегратора, выход которого подключен к третьему входу третьего сумматора и к второму входу пятого сумматОра, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью понышения точности, в него введены седьмой сумматор, шесть блоков умножения, дна блока деления и блок моделирования статора, состоящий из четырех масштабных усилителей и источника опорного напряжения, выход которого соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого масштабных усилителей блока моделирования статора, ныход первого масштабного усилителя которого подключен к первым входам первого блока умножения и иерного блока деления, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, выход первого блока де" лепил подключен к второму входу четвертого сумматора, второй вход первого блока умножения соедйнен с выходом пятого сумматора, выход первого блока умножения подключен к второму входу второго сумматора, выход второго масштабного усилителя блока моделирования статора соединен с первыми входами шестого сумматора и второго блока делания, второй нхоц которого подключен к выходу второго сумматора, выход второго блока иеления соединен с входами второго ин 242997тегратора и третьего инвертора ипервым входом седьмого сумматора,второй нход которого подключен к выходу первого интегратора, выход седьмого сумматора соединен с первымвходом второго блока умножения, выход. которого соединен с третьим входом второго сумматора, выход третьего масштабного усилителя блока моде лирования статора подключен к второму входу второго блока умножения, квторому входу шестого сумматора ик первому входу третьего блока умножения, второй вход которого соединен 15 с выходок перного инвертора, выходтретьего блока умножения подключенк второму входу первого сумматора,выход второго интегратора соединенс первыми входами четвертого и пято го блоков умножения, второй входпятого блока умножения подключен квыходу шестого сумматора, выход пятого блока умножения соединен с третьим входом первого сумматора, выход 25 четвертого масштабного усилителяблока моделирования статора соединенс вторым входом четвертого блока умножения и с первым входом шестогоблока умножения, второй вход которого подключен к выходу первого интегратора, выход шестого блока умножения соединен с четвертым входом первого сумматора, выход четвертогоблока умножения подключен к четвертому входу второго . сумматорае242997 ставитель Б.Рыбинхред И.Гайдош Корректо тяг нд дактор аказ 3708/50 исн Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная Тир БИИИПИ Госу по дел 13035, Москва671 Подп ственного комитета СССР изобретений и открытий -35, Раушская наб., д.