Модель трансформатора

 

Сома Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ о>855684

К АВТОИЖ©МУ (6! ) Дополнительное и авт. сеид-ву(22) Заявлено 2L1179 (21) 2854676/18«24 (Щм. кл.з с присовдинеинам заявки l496 06 G 7/62

Госулврствеяяый комитет

СССР яо Леаам изобретеяяя . я открмтяй (23) ОрноритвтОпубликовано 150881. Ьоллетень ИВ 30

Дата опубликования описания 15,08ф1 (53) УДК 681. ЗЗЗ . (088 ° 8) (72) Автор изобретения

E.B.Ïîðòíîç (71) Заявитель (54) МОДЕЛЬ Н?АНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к аналоговой и. гибридной вычислительной технике и может быть использовано для вюделирования электрических систем переменно« го тока для воспроизведения функций трансформатора.

При моделировании электрических систем на переменном токе возникает необходимость иметь модель идеального 1О трансформатора, моделирующего только функцию преобразования напряжения в соответствии с задвинье коэффициентом трансформации. В современных моделях управление коэффициентом трансформации и другими элементами осуществляется от ЦВМ. Модели, как правило; приведены к одной ступени напряжения и трансформаторные модели осущвствляютпреобразование тока и напряжения с коэффициентом трансформации близким 2О к единице.

Известна модель трансформатора, где развязка цепей управления от земли создает трудности согласования управляющих цепей модели и ЦВМ f1(, Наиболее близким по технически . решению к изобретению модель трансформатора, содержащая каналй йапряжения и тока 2). 30

Недостатком модели является низкая точность вследствие большого коли» чества трансформаторов. Кроме того, коэффициент трансформации вводится не самой величиной era К, а отклонением К от единицы, что создает допол-. нительные трудности в органиэации управления. В моделях электрических систем, управляемых от ЦВМ, эти недостатки снижают эффективность работы комплекса модель«ЦВМ в целом.

Цель изобретения; повнаение точности модели идеальйого трансформатора без потерь.

Цель достигается тем, что в модели трансформатора, содержащий блок моделирования выходного напряжения трансформатора, блок моделирования выходного тока и датчик тока, причем вход блока моделирования выходного напряжения трансформатора является входом устройства, а выход блока моделирования выходного напряжения трансформатора через датчик тока подключен к выходу устройства, информационный выход датчика тока соединен со входом блока моделирования выходного тока, выход которого подключен ко входу блока моделирования выходного напряжения трансформатора, блок

8556 84 моделирования выходного напряжения трансформатора содержит последовательно соединенные первый повторитель напряжения, первый кодоуправляемый преобразователь коэффициента передачи и второй повторитель напряжения, причем вход первого и выход второго повторителей напряжения являются соответственно входом и выходом блока моделирования выходного напряжения трансформатора, блок моделирования выходного тока содержит второй кодоуправляемый преобразователь коэффициента передачи, информационный вход которого является входом блока моделирования выходного тока, а выход соединен со входом усилителя то- 15 ка, выход которого является выходом блока моделирования выходного тока, причем управляющие входы кодоуправляемых преобразователей коэффициента передачи являются управляющими входа- 2р ми модели.

На чертеже представлена структурная схема модели трансформатора.

Модель состоит из повторителя 1 напряжения, первого кодоуправляемого преобразователя 2 коэффициента пере25 дачи, второй повторитель 3 напряжения, датчика 4 тока, второго кодоуправляемого преобразователя 5 коэффициента передачи, усилителя б тока.

Иодель трансформатора работает следующим образом.

Первичное напряжение поступает на высокоомный вход (точка a ) первого повторителя 1 напряжения с коэфФициентом усилителя, равным единице, 35 т.е.

Формула изобретения

Иодель трансформатора, содержащая блок моделирования выходного напряжения трансформатора, блок моделирования выходного тока и датчик тока, причем вход блока моделирования выходного напряжения трансформатора является входом устройства, а выход блока моделирования выходного напряжения

К = 1 л

Напряжение с выхода этого повторителя поступает на вход кодоуправляемого преобразователя 2 коэффициента 40 передачи, с выхода которого снимается напряжение, пропорциональное его коэфл фициенту передачи, устанавливаемому кодом от ЦВМ и равного задаваемому коэффициенту трансформации Кт. Для 45 развязки выхода 2 и модели сети (нагрузки) установлен повторитель 3 напряжения, для которого

К =1

5О

Блоки 1 — 3 составляют блок моделирования выходного напряжения трансформатора 7, общий коэффициент передачи К„ которого равен

= К K, Kú = K2 = Kò 55

Для согласования первичных и вторичных цепей по току, с целью сохранения баланса мощностей на входе и выходе модели трансформатора, вводится блок

8 моделирования выходного тока. Дат- 50 чик тока вторичной стороны 4 установлен последовательно с нагрузкоч в цепи 3 повторителя. В качестве датчи ка тока может быть использован, например, трансформатор тока, или какая- 55 либо электронная измерительная схема, не вносящая искажений в режим напряжения вторичной стороны.

Сигнал из датчика 4 тока поступает на второй кодоуправляеьый преобразователь 5 коэффициента передачи с коэффициентом передачи К

Kf К ° т

К выходу преобразователя 5 подсоединен вход усилителя б тока, выход которого соединен с точкой а входа модели, вследствие чего из подсоединенной к первичной стороне линии модели сети отбирается ток, равный

3„= 3 °

Кт

Для этого необходимо, чтобы выполнялось соотношение между К и К

К„= 1

При выполнении всех этих условий имеет место баланс мощностей между первичной и вторичной стороной:

s1 3i Ui

5 =3.Ц =К -> ° ° U = S.

1 т л К. л л

Таким образом, модель идеального трансформатора, выполненная в соответствии с изобретением, реализует преобразование первичных токов и напряжений во вторичные с заданным коэффициентом трансформации Кт сохраняет неизменной проходную мощность ° При использовании в модели современных операционных усилителей на интегральных микросхемах достигается высокая точность отработки заданного К т и небольшие габариты всей модели трансформатора.

Данная модеЛь идеального трансфор- . матора может быть дополнена продольными и поперечными моделями потерь по Т, или à — образным схемам замещения. При этом при изменении Кт от падает необходимость в изменений параметров схем замещения потерь (в Гобразной схеме замещения таких параметров 4, а в Т-образной — б), что позволяет значительно упростить конструкцию, повысить надежность и уменьшить расчеты в управляющих программах ЦВМ. Следует также отметить, что данная модель обратима, т.е. совершенно безразлично какую сторону считать первичной, а какую — вторичной.

855684

Составитель И. Лебедев

Техред С. Мигунова Корректор В. Синицкая

Редактор М. Погориляк

Заказ 6916/70 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 трансформатора через датчик тока подключен к выходу устройства; информационный выход датчика тока соединен со входом блока моделирования выходного тока, выход которого подключен ко входу блока моделирования выходного напряжения трансформатора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, блок моделирования. выходного напряжения трансформатора содержит последователь- О но соединенные первый повторитель напряжения, кодоуправляемый преобразователь коэффициента передачи и второй повторитель напряжения, причем вход первого и выход второго повторителей напряженйя являются соответственно входом и выходом блока моделирования выходного напряжения трансформаторау блок моделирования выходного тока содержит кодоуправляемяй преобразователь коэффициента передачи, информационный вход которого является входом блока моделирования выходного тока, а выход-соединен со входом усилителя тока, выход которого является выходом блока моделирования выходного тока, причем управляющйе входы кодоуправляеьых преобразователей коэффициента передачи являются управляющими входами. модели.

Источники информацииg принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 468263, кл. G 06 G 7/62, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР в 369584, кл. G 06 G 7/62, 1970 (прототип).