Устройство для моделирования синхронных машин

(д 4 С 06 С 7/62 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Николаевский кораблестроительный институт им.адм. С.ОМакарова, (72) А,П. Мещанинов, В.В. Ромакин, 10.М. Кронгауз и Н,В. Яценко (53) 681.333(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР877578, кл. С 06 С 7/62, 199.Краснов В.В, и др. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Математические модели функционирования судовых электроэнергети - ческих систем". Николаев, НКИ, 1983, с. 45.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯСИНХРОННЫХ МАШИН(57) Изобретение относится к технике моделирования процессов, системи устройств и может быть использовано в аналоговых моделях систем, содержащих синхронные машины. Цельизобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования синхронных машин, статорные обмотки которых включены по схеме"треугольник . В устройство для моделирования синхронных машин дополнительно введены четыре сумматора,четыре инвертора и шесть переключателей, Это позволяет моделироватьсинхронные машины, обмотки которыхвключены по схеме "звезда" или посхеме "треугольник", а также переключение с одной схемы на другую.13005Изобретение относится к моделированию процессов, систем и устройствс помощью АВМ иможет быть использовано в аналоговых моделях систем,содержащих синхронные машины.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетмоделирования синхронных машин, ста. -торные обмотки которых включены посхеме "треугольник",На чертеже приведена блок-схемапредложенного устройства.Устройство содержит блок 1 моделирования нулевой составляющей токанагрузки, блок 2 моделирования продольной составляющей тока нагрузки,блок 3 моделирования поперечной составляющей тока нагрузки, блок 4 моделирования напряжения возбуждениясинхронной машины, первый сумматор 5, 20первый масштабный блок 6, первый интегратор 7, первый инвертор 8,первый суммирующий операционный усилитель 9, второй инвертор 10, второйсумматор 11, третий инвертор 12, третий, четвертый, пятый сумматоры 1315, второй интегратор 16, четвертыйинвертор 17, второй суммирующий операционный усилитель 18, пятый инвертор 19, шестой и седьмой сумматорыЗО20 и 21, второй масштабный блок 22,третий интегратор 23, шестой инвертор 24, третий суммирующий операционный усилитель 25, седьмой инвертор26, третий масштабный блок 27, четв 35вертый интегратор 28, первый и второй переключатели 29 и 30, восьмойи девятый сумматоры 31 и 32, девятыйинвертор 33, третий переключатель 34,восьмой инвертор 35, четвертый и пя- "0тый переключатели 36 и 37, одиннадцатый и десятый сумматоры 38 и 39,десятый инвертор 40, шестой переключатель 41, одиннадцатый инвертор 42.Блоки 1-4 выполнены в виде источника напряжения.Устройство работает следующим образом.В зависимости от схемы включения обмоток синхронной машины ("треуголь ник" или "звезда" ) переключатели 29, 30, 34, 36, 37 и 41 устанавливаются в положение " 1" или "2" соответственно. Исходя из исследуемого режима. работы электромеханической системы, содержащей синхронную машину, в бло ке 4 моделирования напряжения воз(В - Г ) -р-" - - - С аеЕ ие вЕ, р дВ шл е 13 2буждения синхронной машины устанавливается необходимое значение напря жения на выходе, а в блоках 1-3 моделирования нулевой, продольной и поперечной составляющих тока нагрузки на выходах - значения соответствующих составляющих тока нагрузки. Выставляются заданные значения коэфсЪициентов моделиана соответствующих входах операционных усилителей. Затем проводится исследование интересующего режима. На выходах второго 10, пятого 19 и седьмого 26 инверторов получают значения соответствующих составляющих напряжения статора синхронной машины, а на выходах интеграторов 7162328 - соответствующие составляющие тока статора и значения тока возбуждения соответственно. При переходе к исследованию режима работы анализируемой системы при других параметрах синхронной машины выставляют измененное значение коэФАициентов модели на соответствующих входах. Проводят исследование интересующего режима, Для исследования системы при ином включении обмоток синхронной машины производят переключение переключателей и аналогично повторяют все операции, Кро ме того, при переключении переключателей возможно исследование переходных процессов при переключении обмоток синхронной машины с одной схемы включения на другую.Математическая модель приведенно го устройства описывается системой уравнений:Вид остальных уравнений зависитот положения синхронизированных двухполюсных переключателей ("1" илиН 21)Положение "2": Положение "1": дом донГ 3,0 = Оо3 ДЬ 2 Ь 2 % (2) Ц = - + - с 4 З 3 т- р ои о Оо = -Чо Ои= -Чгде у О.= -Ч базисная угловая частота вращения ротора синхронной машины;о Со,и, зэ зд з промежуточные переменные,введенные для упрощениязаписи уравнений синхронной машины;индуктивное сопротивлениерассеяния обмоток статора;индуктивные сопротивленияреакции якоря синхронноймашины по осям Й и и соответственно;индуктивное сопротивлениесобственного .рассеяния обмотки возбуждения; х5 аЬ ц,г - активное сопротивление расзсеяния обмоток статора;х - индуктивное сопротивление онулевой последовательности; Б - ток и напряжение. Предложенное устройство может быть использовано для исследования различных режимов работы синхронной машины, таких, как холостой ход, короткое замыкание, сброс и наброс нагрузки и др. Эти режимы работы обеспечиваются соответствующим подключением к данному устройству требуемых моделей нагрузок. ООЗ 13 4 ФормулаизобретенияУстройство для моделирования синхронных машин, содержащее блок моделирования нулевой составляющей тока нагрузки, выполненный в виде источника напряжения, блок моделирования продольной составляющей токанагрузки, выполненный в виде источ О ника напряжения, блок моделированияпоперечной составляющей тока нагруз.ки, выполненный в виде источниканапряжения, блок моделирования напряжения возбуждения синхронной маши ны, выполненный в виде источниканапряжения, семь сумматоров, тримасштабных блока, семь инверторов,четыре интегратора, три суммирующихоперационных усилителя, причем вы ход первого сумматора подключен квходу первого масштабного бЬока, выход которого соединен непосредственно с входом первого интегратора ичерез первый инвертор с первым вхо дом первого суммирующего операционного усилителя, второй вход которого подключен к выходу блока моделирования нулевой составляющей токанагрузки, выход первого суммирующего 30 операционного усилителя соединен свходом второго инвертора, выход первого интегратора соединен с первымвходом первого сумматора, выход второго сумматора через третий инвер тор соединен с первым входом третье 1го сумматора, выход которого соединен с первыми входами четвертого ипятого сумматоров, выход четвертогосумматора соединен непчсредственно 40с входом второго интегратора и черезчетвертый инвертор с вторым входомтретьего сумматора и первым входомвторого суммирующего операционногоусилителя, второй вход которого соединен с выходом блока моделированияпродольной составляющей тока нагрузки, выход второго суммирующего операционного усилителя соединен с входом пятого инвертора, выход второго 50интегратора соединен с третьим входом третьего сумматора и первым ивторым входами шестого сумматора, выход которого соединен с первым входом седьмого сумматора, выход которого соединен с входом второго масштабного блока, выход которого непосредственно соединен с входом третьего интегратора и через шестойчнвертор с вторым входом седьмого сумматора и первым входом третьего суммирулщего операционного усилителя, второй вход которого соединен с выходом блока моделирования поперечной составляющей тока нагрузки, выход третьего суммирующего операционрого усилителя соединен с входом седьмого инвертора, выход третьего интегратора соединен с первым и вто рым входами второго сумматора и третьим входом седьмого сумматора, выход пятого сумматора подключен непосредственно к входу четвертого интегратора и через третий масштаб ный блок к второму входу четвертого сумматора, выход четвертого интегратора соединен с третьим входом шестого сумматора и вторым входом пятого сумматора, третий вход которого 20 соединен с выходом блока моделирова ния напряжения возбуждения синхронной машины причем выходы второго, пятого и седьмого инверторов являют. ся выходами нулевой, продольной и поперечной составляющих напряжения синхронной машины соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования синхроннык машин, статорные обмотки которых включены по схеме "треугольник", в него дополнительно введены четыре сумматора, четыре инвертора и шесть переключа телей, причем выход первого интегратора через первый переключатель соединен с третьим входом первого суммирующего операционного усилителя, вы-, ход второгоинтегратора подключен к 40 подвижнму контакту второго переключателя, замыкающий контакт которого соединеН с третьим входом второгосуммирующего операционного усилителя, размыкающий контакт второго переключателя подключен к первым входам восьмого и девятого сумматоров,выход девятого сумматора соединен стретьим входом третьего суммирующего операционного усилителя и с замыкающим контактом третьего переключателя, подвижный контакт которогоподключен к выходу третьего интегратора, размыкающий контакт третьего переключателя соединен с вторымвходом восьмого сумматора непосредственно и через восьмой инвертор свторым входом девятого сумматора, .выход восьмого сумматора через девятый инвертор соединен с третьим входом второго суммирукщего операционного усилителя, выход второго инвертора через четвертый переключательподключен к второму входу перногосумматора, выход пятого инверторасоединен непосредственно с первымвходом десятого сумматора,с замыкающим контактом пятого переключателяи через десятый инвертор с первымвходом одиннадцатого сумматора, выход которого соединен с размыкающимконтактом пятого переключателя, подвижный контакт которого подключен кчетвертому входу, третьего сумматора,выход седьмого инвертора соединен свторыми входами десятого и одиннадцатого сумматоров, а также с замыкающим контактом шестого переключате"ля, подвижный контакт которого подключен к четвертому входу седьмогосумматора, выкод десятого сумматорачерез одиннадцатый инвертор соединен с размыкающим контактом шестогопереключателя.13 ОО 513 ставитель И, Дубининахред И.Попович ректор М, Самборска дактор И, Келе Заказ 1152/5 11303 аб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг ул. Проектная,Тираж 673ИИПИ Государственногопо делам изобретений и1 чосква, Ж, Раушска Подписнмитета СССРткрытий