Модель асинхронного двигателя

 

Pkа 112823

Класс 42v., 11оэ

21с1а, 2

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Д. И. Азарьев

МОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Заявлено 18 июня 1951 г, за № 4332/576274 в Министерство электростанций СССР

В известных моделях с применением лампового ваттметра, в схему замещения цепи ротора асинхронного двигателя вводится напряжение, снимаемое с анодной цепи лампы, коэффициент усиления которой изменяется с помощью указанного ваттметра. Такая схема не позволяет точно воспроизвести режим работы асинхронного двигателя.

В предлагаемой модели этот недостаток не имеет места, вследствие того, что сопротивление роторной цепи воспроизводится лампами, сопротивление которых изменяется аналогично изменению сопротивления роторной цепи двигателя. Это достигается путем подачи на сетки ламп напряжения от интегратора, интегрирующего во времени разность двух напряжений, одно из которых создаваемое ламповым ваттметром, пропорционально активной мощности в цепи, воспроизводящей ротор двигателя, а другое устанавливаемое с помощью потенциометра, пропорционально мощности, требуемой машиной-орудием, вращаемой двигателем.

Такое устройство модели позволяет ускорить и уточнить расчеты режимов электрических систем, производимых на расчетном столе.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема модели; на фиг. 2— представлены кривые, поясняющие работу модели.

При подаче напряжения на зажимы а и б (фиг. 1) в схеме замещения возникает ток, и в выходной цепи лампового ваттметра 1 появляется напряжение, которое после сглаживания фильтром 2 подается на потенциометр 8. Если напряжение, снимаемое с потенциометра 3, окажется меньше, чем напряжение, снимаемое с потенциометра 4, то интегратор 5 начнет интегрировать образовывающуюся разность и напряжение его выходной цепи начнет увеличиваться. Напряжение с выходной цепи интегратора 5 через потенциометр 6 подается на сетки ламп 7 и 8, сопротивление которых начнет уменьшаться, а ток в схеме замещения цепи ротора расти. № 112823

В результате, мощность станет больше, и напряжение в выходной цепи ваттметра 1 увеличится так, что напряжения, снимаемые с потенциометров 3 и 4 станут одинаковыми, и напряжение выходной цепи интегратора 5 перестанет расти.

На фиг. 2 кривая r>/s изображает изменение активного сопротивления r роторной цепи в зависимости от скольжения s . Сопротивление ламп в зависимости от напряжения U, на сетке, как показано на той же фиг. 2, меняется несколько иначе, чем сопротивление r . Поэтому непосредственная замена сопротивления r> лампой приводит к неточности воспроизведения при широком диапазоне скольжения. Кроме того, при большом скольжении напряжение на анодах ламп сильно падает, и искажается форма кривой тока в схеме замещения двигателя, что вообще не дает возможности воспроизведения режима работ двигателя при больших изменениях скольжения.

Устранить эти недостатки оказалось возможным с помощью реле 9, которое по достижении определенного предела переключает контакты 10 и 11 из положения и в положение т, в результате чего на аноды ламп подается большее напряжение. Одновременно с переключением контактов 10 и 11 с помощью контакта 12 в сеточную цепь ламп 7 и 8 от потенциометра 18 вводится добавочное напряжение, величина которого подобрана так, чтобы эквивалентное сопротивление схемы замещения осталось прежним.

Так как сопротивление r,. лампы, в зависимости от сеточного напряжения U, в точке А (фиг. 2) меняется более резко, чем в точке Б, то для того, чтобы получить ту же скорость изменения сопротивления, что и в точке Б, одновременно с переключением контактов 10, 11 и 12 изменяется постоянная интегрирования интегратора 5, и в результате изменение сопротивления ламповой схемы становится таким же, как и сопротивления rq/s схемы замещения двигателя.

Так как момент сопротивления многих машин-орудий меняется с изменением скорости вращения, то с целью учета этого обстоятельства, потенциометр 4 подключается к источнику постоянного тока через лампу 14, на сетку которой подается напряжение от выходной цепи интеrpaWpa 5. Вследствие этого при росте напряжения на выходе интегратора 5 (это напряжение растет пропорционально скольжению двигателя) сопротивление лампы 14 увеличивается, и напряжение на потенциометре 4 уменьшается, чем и воспроизводится уменыпение момента сопротивления машины-орудия.

Сопротивления 15, 1б, 17 и 18, воспроизводящие схему замещения двигателя, имеют отпайки, с помощью которых можно менять соотношения параметров схемы замещения двигателя. Номинальную мощность двигателя можно менять с помощью автотрансформаторов 19 (грубо) и

20 (точно) .

Одновременно с изменением коэффициентов трансформации автотрансформаторов 19 и 20 изменяется сопротивление дросселей 21 и 22, вследствие чего при изменении номинальной мощности моделируемого двигателя напряжение на потенциометре 8 не изменяется. Кроме того, одновременно с изменением коэффициента трансформации автотрансформатора 19 изменяется коэффициент трансформации трансформатора 23 и число включаемых ламп путем присоединения ламп 24 и 25.

Изменение коэффициента трансформации трансформатора 28 делается с той целью, чтобы напряжение, подаваемое на аноды ламп, осталось неизменным. Отсутствие зависимости сопротивления ламп 7 и 8 от величины анодного напряжения может быть достигнуто путем подачи дополнительного смещения в цепь сетки этих ламп от выпрямителя 2б. № 112823

С целью неавтоматического моделирования режимов асинхронного двигателя, модель снабжена переключателем 27, с помощью которого можно подать напряжение на сетки ламп 7 и 8, помимо интегратора, и реостатом 28, позволяющим устанавливать нужный режим.

На фиг. 1 также показана лампа 29 для усиления токов интегратора.

Предмет изобретения

1. Модель асинхронного двигателя, основанная на воспроизведении различных режимов работы двигателя с помощью схемы замещения с управляемым ламповым ваттметром и потенциометром, о т л и ч а ющ а я с я тем, что для автоматического моделирования установившихся и неустановившихся режимов, активное сопротивление роторной цепи схемы замещения двигателя воспроизводится сопротивлением лампы в соответствии с режимом работы двигателя путем подачи на сетки ламп напряжения от интегратора, интегрирующего во времени разность двух напряжений, одно из которых пропорционально активной мощности в цепи, воспроизводящей ротор двигателя, а другое †пропорционально мощности, требуемой машиной-орудием, вращаемого двигателем.

2. Модель по п. 1, о тл и ч а ющ а я ся тем, что, с целью воспроизведения широких изменений моделируемого двигателя, многократно используется один и тот же участок характеристики лампы, путем восстановления исходного режима и изменения скорости нарастания сеточного напряжения.

3. Модель по п. 1, отличающаяся тем, что для учета различных характеристик машин-орудий, в цепь питания потенциометра включена

" M», ток которой управляется от входной цепи интегратора.