Устройство для моделирования синхронных машин

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых моделях систем, содержа цих синхронные машины (СМ). Целью изобретения является повышение точности решения задачи оптимизации параметров синхронной машины. Устройство содержит блок задания продольной составлякщей тока нагрузки, блок задания поперечной составляющей тока нагрузки, блок задания напряжения возбуждения СМ, сумматоры, инверторы, интеграторы, масштабные усилители, блоки умножения , источник опорного напряжения и блоки деления. Устройство позволяет, изменяя параметры статора и обмотки возбуждения, определять их оптимальные ющей , 1 ил. значения для в заданном СМ работарежиме . i (Л N) 4iik to СО со ч

СО!ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 С 06 С 7/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕПВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2!) 3806436/24-24 (22) 25.07,84 (46) 07.07.86. Бюл. 9 25 (71) Николаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С.О.Макарова (72) Л.П.Мещанинов, В.В.Ромакин, Ю.И.Касьянов и IO.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. G 06 G 7/62, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИНХРОННЫХ МЛШИН (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может

„„Я0„„1242997 A 1 быть использовано в аналоговых моделях систем, содержащих синхронные машины (СМ). Целью изобретения является повышение точности решения задачи оптимизации параметров синхронной машины. Устройство содержит блок задания продольной составляющей тока нагрузки, блок задания поперечной составляющей тока нагрузки, блок задания напряжения возбуждения CM сумматоры, инверторы, интеграторы, масштабные усилители, блоки умножения, источник опорного напряжения и блоки деления. Устройство позволяет, изменяя параметры статора и обмотки возбуждения, определять их оптимапьные значения для CM, работающей в заданном режиме. .1 ил.

1 124299? 2

Изобретение 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, инверторы 9 и 10, суммамашины (СМ). 5 торы ll — 13, и егратор 14, су маЦелью нзооретения является повыше- тор 15, интегратор 16, масштабный ние точности решения задач оптимиза- усилитель 1?, интегратор 18, блок 19 ции параметров синхронной машины. моделирования статора, содержащий

На 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- 15 мой уравнений (1):

1 К Xg did 1 1

I3,1М вЂ” — --Z - —.id - (Х + Х ) --, 1ф ! * КИ <3 К !Г К К1

С = - — Б + Х (4{ ") 2 — — 1 1Х {(1{ + Ч)

l К1 с11а 1 1 . " 1

К„ г:,{т К, К; 1- К! Ъй

1 = -- Ur — - if — „;

K { г К„

1 1 в = — „--a; с = — — -c;

Х М 4 - Ха

à = — — 11, xgf 1

d id иВК . — == — -.— -(в-,-г) °

ЙГ К 1. сдЮ; К„

---,— - ° С

К Э

d 1 (1ль

dif

d g

id — id — - p 1с =, 1.1,{ р- . 1 К

d ъ

K t . 1 Ki

1 — 1 — —; P 1 г 1 jiК где 1,{, U,r

1,, Lg х=х{+ х

1 {. э -1. {и <1,í х х„{, х, { х =х„,{ -. х продольные составляющие тока и напряжения СМ; поперечные составляющие тока и напряжения CN; ток и напряжение возбуждения; составляющие тока нагрузки по осям

d u q соответственно; составляющие индуктивного сопротивления реакции статора по осям

d u q соответственно; индуктивное сопротивление статора по продольной оси; индуктивное сопротивление статора по поперечной оси; индуктивное сопротивление рассеяния обмоток статора; индуктивное сопротивление обмотки возбуждения; з 1242

r, — активное сопротив S ление обмоток ста10

40 тора; г — активное сопротивление обмотки воз5 буждения, k. I, К К Х вЂ” масштабные коэффиЦИЕНТЫ ТОКОВ COOT ветствующих обмоток;

Кцф K „ K — масштабные коэффициенты напряжений соответствующих обмоток;

К вЂ” масштабный коэфЕ l5 фициент времени; оператор дифферент . цирования.

Обычно К„ g-- К. = К К, = ц ул — коэффициент усиления Операционного: усилителя без обратной связи> ф — базисная угловая частота вращения ротора синхронной машины;

В С F p — промежуточные ма1 4 Т 5 р шинные переменные, 3 3 введенные для упрощения записи уравнений синхронной машины.

Устройство работает следующим образом. 35

В соответствии с исследуемым режимом работы электромеханической системы, содержащей синхронную ма,шину, в блоке 3 задания напряжения возбуждения синхронной машины устанавливается необходимое значение на выходе, а в блоках I и 2 задания продольной и поперечной составляющих тока нагрузки — на выходах соответствующих составляющих тока 45 нагрузки. В блоке 19 моделирования статора на входах соответствующих масштабных усилителей выставляются необходимые, значения параметров статора. Выставляются значения мас- 50 штабных коэффициентов и параметров обмотки возбуждения на 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

997 4 тока возбуждения и соответствующиМ составляющих тока статора СМ..

При 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 изобретения

Устройство для моделирования синхронных машин, содержащее блок задания продольной составляющей тока нагрузки, блок задания поперечной составляющей тока нагрузки, блок задания напряжения возбуждения синхронной машины, шесть сумматоров, масштабньпI усилитель, четыре инвертора, три интегратора, сумматор продольного напряжения статора и сумматор поперечного напряжения статора, выходы которых являются соответственно Выходами продольной и поперечной составляющих напряжения синхронпой машины, выход первого инвертора подключен к первому входу сумматора продольного напряжения статора, выход блока задания продольной составляющей тока нагрузки соединен с 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 поперечпого напряжения статора, выход которого через четвертый инвертор соединен с первым входом второго сумматора, выход первого сумматора подключен к первому входу третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока "адания напряжения возбуждения синхронной маппшы, Выход четвертого сумматора соединен с входами первогo 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, S 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 нерного блока деления, второй вход которого соединен с выходом перного сумматора, выход первого блока деления подключен к второму входу четвертого сумматора, второй вход первого блока умножения соединен 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 нтopoI блока делания, второй нхоц которого подключен к выходу второго сумматора, выход второго блока деления соединен с входами второго ин242997 тегратора и третьего иннертора и первым входом седьмого сумматора, второй нход которого подключен к выходу первого интегратора, выход седьмого сумматора соединен с первым входом второго блока умножения, выход. которого соединен с третьим входом второго сумматора, выход третьего масштабного усилителя блока моде)p лирования статора подключен к второму входу второго блока умножения, к второму входу шестого сумматора и к первому входу третьего блока умножения, второй вход которого соединен с выходок перного инвертора, выход третьего блока умножения подключен к второму входу первого сумматора, выход второго интегратора соединен с первыми входами четвертого и пято2б го блоков умножения, второй вход пятого блока умножения подключен к выходу шестого сумматора, выход пятого блока умножения соединен с третьим входом первого сумматора, выход четвертого масштабного усилителя блока моделирования статора соединен с вторым входом четвертого блока умножения и с первым входом шестого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу первого интегратора, выход шестого блока умножения соединен с четвертым входом первого сумматора, выход четвертого блока умножения подключен к четвертому входу второго . суммато35 ра»!

242997

Составитель В.Рыбин

Техред И.Гайдош

Корректор В.Бутяга

Редактор А.Шандор

Тира к 671 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 3708/50

Производственно-полиграфическое предприятие, r . Ужгород, ул. Проектная, 4