Устройство для моделирования двигателя постоянного тока

Дата опубликования описания 17, 12 . 81ф"звЛ. С. Удут, П. Г. Яковенко, В. В. Коннови И. В. Коваленко г(72) Авторы изобретения Томский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт,.-им. С.М,Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к вычислительной технике и может оыть использовано при исследовании систем вентильного электропривода.Известно устройство для моделирования двигателя постоянного тока, содержащее последовательно соединенные первый и второй интеграторы, четыре инвертора и шесть разделительных элементов, которое обеспе" чивает моделирование двигателя с высокой точностью в режиме прерывистого тока при различных направлениях тока через двигатель. На вход устройства прикладывается ЭДС преобразователя, форма которой соответст" вует режиму тока нагрузки, Это приводит к усложнению моделей реверсивным. систем вентильного электропривода 11.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования двигателя пос тоянного тока, содержащее инвертор,операционный усилитель с релейнойхарактеристикой, два разделительныхдиода и три интегратора, входы ко"торых являются тремя входами устройства, а выходы первого и второго ф интеграторов соединены с собствен"ными входами и с входом операцион"ного усилителя с релейной характеристикой, выход которого через разделительные диоды соединен с входами первого и второго интеграторов, и входом третьего интегратора,выход которого соединен с входоминвертора и является выходом устройства. Выход инвертора подключен квходам первого и второго интеграторов 23.Это устройство обеспечивает точное моделирование двигателя постоянного тока при питании его от вентильных преобразователей только вслучае раздельного управления группами вентилей, когда отсутствуютуравнительные токи между группами8 М 44 При питании двигателей от преобразователей, рабачающих с уравнительными токами, такое устройство необеспечивает точного моделирования,Целью изобретения является повышение точности моделирования двигателя постоянного тока при питанииот управляемых вентильных преобразователей, работающих с уравнитель"ными токами,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеепервый интегратор, первый вход которого подключен к первому входуустройства, второй интегратор, первый вход которого соединен со вто"рым входом устройства и третий интегратор, выход которого является выходом устройства, введены три сумматора, причем выходы первого и второго интеграторов подключены соответственно к первому и второму входампервого сумматора, выход которогосоединен с первыми входами второгои третьего сумматоров и подключен кпервому входу третьего интегратора,выход которого соединен со вторымивходами первого и второго интеграторов, первый вход устройства подключен ко второму входу второго сумматора, выход которого соединен с третьим входом второго интегратора, второй вход устройства подключен ко второму входу третьего сумматора, выходкоторого соединен с третьим входомпервого интегратора, второй входтретьего интегратора подключен ктретьему входу устройства. На фиг. 1 приведена схема устройства; на Фиг. 2 - схема замещения силовой цепи. Устройство содержит три интегратора 1-3 и три сумматора 4-6. На фиг. 2 приведена схема замещения силовой цепи реверсивного вентильного преобразователя с совместным управлением группами, нагруженного на двигатель постоянного тока, где: 1 и 1; 1 и 1 - ЭДС и ток соответственно первой и второй групп вен= тилей преобразователя;Й. и , Ви 1. - активное со-. противление и индуктивность цепи соответственно первой и второй группы;1 и 1 - ЭДС и ток двигателя;й и 1 - активное сопротивление и индуктивность цепи двигателя. 4В соответствии со схемой замещения можно записать;,% ) ), р, ц, )1 а- Ь %2 ь Ф)5)+ , ЬФ Ц%Я )1 Я-Я, (ь)зо Агде д. а 1. Е . ( +).).По выражениям (3), (6) и (5) составлено предлагаемое устройство длямоделирования двигателя постоянногогз тока, при этом дополнительно учтено,что 1 сФ, где с - конструктивныйкоэффициент двйгателя.,коэффициенты передач отдельныхоперационных усилителей устройстварасчитываются на основании коэффициентов уравнений (5) и (6) известными методами,Следует указать, что в случае,когда отсутствует ток одной из группы вентилей, что имеет место при раэдельном управлении группами, или если уравнительным током пренебречь,то уравнение (6) и (5) упрощаются.В( -)- - "4 Оф " Ь+1,3 % ЩЮ= - , - - 1. Е)1 г+ )ю ),Устройство работает следующим образом,На первые два входа устройства подаются ЭДС четной и нечетной группвентильного преобразователя, работающего при совместном управлении суравнительными таками, На третийО вход устройства подается напряжение,пропорциональное нагрузке двигателя.Выходное напряжение интегратора 1,пропорциональное току нечетной группы, и выходное напряжение интеграто 55 ра 2, пропорциональное току четнойгруппы вентилей реверсивного преобразователя, суммируются на входесумматора 4 и на его выходе формируется напряжение, пропорциональное току двигателя, Выходное напряжение интегратора 3 пропорционально частоте вращения двигателя. На выходе интеграторов 1 и 2 в соответствии с уравнениями5) и 6) суммируются напряжения, пропорциональные ЭДС отдельных групп вентилей, тока и частоты вращения двигателя и собственного тока группы. Сумматоры 5 и 6 Формируют на входе интеграторов 1 и 2 необходимый знак ЭДС противоположной группы вентилей и тока двигателяПредлагаемое устройство позволяет моделировать двигатель постоянного тока с более высокой точностью по сравнению с известными. Расширяет возможности использования устройства при решении задач анализа и синтеза систем вентильного электропривода постоянного тока методами математического моделирования на аналоговых вычислительных машинах. формула изобретения Устройсто для моделирования дви" гателя постоянного тока, содержащее первйй интегратор, первый вход которого подключен к первому входу устройства, второй интегратор, пер 5 И 5 3 Ф И ЭФ вый вход которого соединен со вторым входом устройства и третий интегратор, выход которого являетсявыходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования в неговведены три сумматора,.причем выходыпервого и второго интеграторов подключены соответственно к первому ивторому входам первого сумматора, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего сумматорови подключен к первому входу третвего интегратора, выход которого соединен со вторыми входами первого ивторого интеграторов, первый входустройства подключен ко второму входу второго сумматора, выход которогосоединен с третьим входом второгоинтегратора, второй вход устройстваподключен ко второму входу третьегосумматора, выход которого соединен стретьим входом первого интегратора,второй вход третьего интегратора подключен к третьему входу устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 6 ЗО 6 ЗЗ, кл.а О 6 а 7/бй, 1978.2. Авторское свидетельство СССРИ 661570, кл. 0 06 6 7/62, 1979890414 Составитель В.Рдбинко Техред Е. Харитончик Корректо едактор М.Н щетник Заказ Тираженного писное жт ж е ж Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 41008/79НИИПИ Государспо делам иэо13035, Москва,етении -35, Ре и 748 Подкомитета СССРи открытийущская наб., д, 4/5