Устройство для моделирования изменения мощности нагрузки электроприемников

ОП ИСАНИИИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВПЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик 11903911(5)М. Кл, С 06 6 7/62 с присоединением заявки,)те 3 осударстванный квинтет СССР во делам нзобретеннй н открытий(72) Автор изобретения 1В.феЕрмаков "ЪМт 1, т Новочеркасский ордена Трудового Красного Зла)(реттиг. политехнический институт им. Серго дриноникщзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗИЕНЕНИЯ ИОЩНОСТИ НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОНРИЕИНИКОВ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в электроэнергетике для получения суммарных графиков нагрузки группы электроприемников, имеющих индивидуальные графики ступенчатой Формы:. электроприводов прокатных станов, некоторыхметаллорежущих станков, прессов,машин контактной электросварки и др.Известно устройство для считывания графической информации, которое содержит блоки фотоэлектрического преобразования, каждый из которых соединен с соответствующим ге -нератором пилообразного напряжения,1блок для усиления, подключенный кпоследовательно соединенным блокамфотометров и логическому элементуИЛИ, блок задержки, триггеры, переключатели, согласующие элементы илогические элементы И 1 11,Недостаток этого устройства -низкая точность,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для ввода графической,информации, содержащее блоки для Фотоэлектрического преобразования, каждый из которых соединен с соответствующим генератором пилообразного напряжения, блок для усиления, подключенный к последовательно соединенным блокам для Фотоэлектрического преобразования и элементу ИЛИ, управляющий триггер, выходы которого соединены соответственно прямой - непосредственно и через схемы И с генераторами пилообразного напряжения, инверсный - со входом элемента ИЗИ, канальные триггеры, инверсные выходы которых соединены соответственно со вторыми входами двухвходовых схем И своих каналов, а прямые - со входами ЭЛеее мента И 11 и через последовательно соединенные схемы И и схемы задержки со входами установки нуля самих903911 20 ЭО триггеров, входы установки единицыканальных триггеров соединены черезпереключатели с выходами генераторов пилообразного напряжения своихканалов или со входом установкиснуля устройства, выходы генераторовпилообразного напряжения подключены ко входам элемента И, выход которого соединен со входом установки нуля устройства, вход установкиединицы управляющего триггера соединен с пусковым входом устройства 1.1.Недостатками устройства явпяются сложность схемы и громоздкостьвсего устройства в целом (для каждого моделируеим о индивидуальногографика необходим отдельный осциллограф, требуется дополнительный высоковольтный усилитель), неудобство(необходимость для каждого новогоиндивидуального графика вырезатьиз непрозрачного материала маску,которая должна тщательно закрепляться на экране осциллографа) и низкая точность в эксплуатации, таккак неточное закрепление маски наэкране и смещение луча осциллографаприводят к значительной погрешностиустройства,Цель изобретения - упрощение иповышение точности устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования изменения мощности нагрузки электро 35 приемников, содержащее и генераторов прямоугольных импульсов, многовходовой элемент .И, выход которого соединен со входои установки нуля управ 40 ляющего Ы-триггера, прямой выход которого подключен ко входам п генераторов прямоугольных импульсов, вход установки единицы управляющего 3 В- триггера соединен с пусковым входом устройства, введены выходной сумма 45 тор и и каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные распределитель уровней и сумматор, выходы сумматоров и каналов под" ключены ко входам выходного сумматора, выход которого является выходом устройства, выход каждого генератора прямоугольных импульсов соединен с входом соответствующего распредели,теля уровней, выход и-го уровня каж дого распределителя уровней подключен к соответствующему входу многовходового элемента И. 4На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 и 3 изображены графики напряжений, поясняющие работу устройства,Устройство содержит и генераторов1 прямоугольных импульсов, и распределителей 2 уровней, и сумматоров 3,выполненных в виде операционных усилителей, имеющих 11 (1и) входныхрезисторов 4 и резисторы 5 обратнойсвязи, выходной сумматор 6, выполненный в виде операционного усилителя,имеющего и входных резисторов 7 ирезистор В обратной связи, и-входовой элемент И 9, управляющий ЗЙ-триггер 1 О,Подготовка устройства к работезаключается в следующем.Выбирается необходимое количество генераторов 1, распределителей2 и сумматоров 3. В рассматриваемом(Фиг. 2) примере число моделируемыхиндивидуальных графиков п=2. Следовательно, для получения суммарного графика нагрузки в этом случае необходимо использовать по два генератора 1,распределителя 2 и сумматора 3.Определяются частоты генератора1 по формуле.В частном случае (Фиг. 2) при оди.наковых длительностях ступеней нагрузки индивидуальных графиков2 Ф,ттгде в - количество ступеней нагрузки первого и второго индивидуальных графиков;Т - периоды индивидуальных графи12ков,1 И: -- масштаб по времени (1 - реГМ альное время 1 - машинноеф 1 Чвремя);В общем случае (Фиг. 3) при разных длительностях ступеней нагрузкииндивидуальных графиков(1)где д 1. - максимальный единичный инчтервал времени, которыиукладывается целое числораз во время протеканиякаждой ступени 1 -того суммируемого графика.Определяется необходимое количество выходов каждого распределителя 2 уровней ио Формулев частном случае (фиг. 2)(1 с Б ) ступени /-того1суммируемого графика; Ю : -- масштаб по мощностиР 11 сЭ- единичное выходное напряжение распределителей уровней.Выходы распределителей 2, соответствующие нулевой ступени нагрузки (например, на Фиг. 3), отключаются от входов сумматора 3.Отношение резисторов 8 и 7 сумматора 6 для примера (фиг, 2) равно 1. Изменение этого соотношения для каждого входа позволяет выполнять суммирование индивидуальных графиков с различными весовыми коэйФициентами.. Устройство работает следующим образом. При нажатии на кнопку "Пуск" переводится в единичное состояние триггер 10, подавая со своего прямого выхода управляющее напряжение на входы генераторов 1 прямоугольных импульсов. Генераторы 1 начинают работать с частотами, соответствующими Формуле (1), и приводят в действие распределители 2 уровней. На первых выходах всех распределителей 2 поЯвлЯетсЯ еДиничное напРЯжение ОЫХ На всех других выходах распределителей 2 присутствует нулевое напряжение О =О. В результате на выхоо2де сумматора 3 появляется напряжение О 1, а на выходе сумматора 3 - напряжение 01. На выходе сумматораи я яетгя с мма этих нап яжений 6 овл - У РЗатем на выходе генератора 1 появляется второй импульс напряжения, который переводит распределитель 2 в состояние "2". При этом напряже/ние О 811 исчезает на первом выходеИмараспределителя 22 и появляется на его втором выходе. На выходе суммаОпределяются резисторы 4 и 5 сум маторов 3. Соотношение этих резисторов должно быть следующим: 1 бтора 3 появляется напряжение О и т.д.Аналогично работает первый канал устройства, моделирующий работу первого электроприемника. При поступлении с выхода генератора 11 на вход распределителя 2 прямоугольно 1го переключающего импульса распре" делитель 2 меняет свое состояние на второе и подает единичное напряжение О/на второй вход сумматора8 ых3 . На вйходе сумматора 3 появляется напряжение О,1 и т,д.Напряжение на выходе сумматора 6 для любой ступени графика равно (фиг. 2)О =О +О2Таким образом моделируется суммарный грайик нагрузки нескольких электроприемников.Б том случае, если моделируемый индивидуальный график нагрузки имеет ступени неодинаковой длительности, выходы распределителя 2 группами подключаются к одинаковым входным резисторам 4. Например, для графика на фиг. 3 к первой группе из трех одинаковых резисторов 4 подключаются выходы распределителя 2 с пер" вого по третий, ко второй группе из пяти одинаковых резисторов 4 - выходы с 4-го по 8-й, группа выходов распределителя 2 с 9-го по 12-й не подключается ко входам сумматора 3.Если частоты генераторов 1 оказываются не кратными друг другу, то элемент И 9 и триггер 10 устройства в работе не используются.Использование в схеме устройства новых элементов и связей между ними позволило значительно его упростить, повысить удобство в эксплуатации, а для случая моделирования граФиков ступенчатой формы существенно повысить точность.формула изобретенияУстройство для моделирования изме. нения моц/ности нагрузки электроприемников, содержащее И генераторов прямоугольных импульсов, многовхо-. довой элемент И, выход которого соединен со входом установки нуля уп" равляющего 5 й-триггера, прямой выход которого подключен ко входам 1 Ъ, генераторов прямоугольных импульсов, вход установки единицы управля.ющего 3 В-триггера соединен с пусковым входом устройства, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения и повышения точности, вустройство введены выходной сумматор и И каналов, каждый иэ которыхсодержит последовательно соединенные распределитель уровней и сумматор, выходы сумматоров и каналовподключены ко входам выходного сумматора, выход которого является выходом устройства, выход каждого генератора прямоугольных импульсов соединен с входом соответствующего распределителя уровней, выход И-го уровня каждого распределителя уровней подключен к соответствующему входу многовходового элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1. Патент США М 215974,кл. 235-198, опублик. 1973.2. Авторское свидетельство СССРВ 525975, кл. С 06 К 1/00, 1976. 32 о Тираж 731 ВБИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж"35, Раушдписное аз митета СССРткрытийская наб., д. 4/ филиал 1 ПШ " Патент , г. Ужгород, ул. Проектная