Устройство для моделирования изменения мощности нагрузки электроприемников

 

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

G 06 G 7/62 с присоединением заявки,1)й

3осударстаанный квинтет

СССР во делам нзобретеннй н открытий (23)Приоритет

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень Ме 5

Дата опубликования описания 07.02.82. (53) УДК 681.333 (088.8) (72) Автор изобретения!

В.Ф. Ермаков " Ъ;;: и ! ! )

Новочеркасский ордена Трудового Крапленого.Знамени!.г, политехнический институт им. Серго дриноникщ!зе (7l) Заявитель (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, некоторых металлорежущих 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, 1З блок для усиления, подключенный к последовательно соединенным блокам фотометров и логическому элементу

ИЛИ, блок задержки, триггеры, переключатели, согласующие элементы и логические элементы И (1 1.

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 И)И, канальные триггеры, инверсные выходы которых соединены соответственно со вторыми входами двухвходовых схем И своих каналов, а прямые — со входами Wte-. мента И)1)И и через последовательно соединенные схемы И и схемы задержки со входами установки нуля самих

903911

30

1,1=а,1, 1 щ, триггеров, входы установки единицы канальных триггеров соединены через переключатели с выходами генераторов пилообразного напряжения своих каналов или со входом установки с нуля устройства, выходы генераторов пилообразного напряжения подключены ко входам элемента И, выход которого соединен со входом установки нуля устройства, вход установки единицы управляющего триггера соединен с пусковьи входом устройства ().

Недостатк 1NH устройства явпяются сложность схемы и громоздкость всего устройства в целом (для каждого моделируемого индивидуального графика необходим отдельный осциллограф, требуется дополнительный высоковольтный усилитель), неудобство (необходимость для каждого нового индивидуального графика вырезать из непрозрачного материала маску, которая должна тщательно закрепляться на экране осциллографа) и низкая точность в эксплуатации, так как неточное закрепление маски на экране и смещение луча осциллографа приводят к значительной погрешности устройства, Цель изобретения — у. рощенре и повышение точности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования изменения мощности нагрузки электро35 приемников, содержащее и генераторов

: прямоугольных импульсов, многовходовой элемент .И, выход которого соединен со входои установки нуля управ40 ляющего Ы-триггера, прямой выход которого подключен ко входам п генераторов прямоугольных импульсов, вход установки единицы управляющего SRтриггера соединен с пусковым входом устройства, введены выходной сумма45 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 каждого распределителя уровней подключен к соответствующему входу многовходового элемента И.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, на фиг. 2 и 3 изображены графики напряжений, поясняющие работу устройства, Устройство содержит и генераторов

1 прямоугольных импульсов, и распределителей 2 уровней, и сумматоров 3, выполненных в виде операционных усилителей, имеющих 11 (i c n) входных резисторов 4 и резисторы 5 обратной связи, выходной сумматор 6, выполненный в виде операционного усилителя, имеющего и входных резисторов 7 и резистор В обратной связи, п-входовой элемент И 9, управляющий SR-триггер 10.

Подготовка устройства к работе заключается в следующем.

Выбирается необходимое количество генераторов 1, распределителей

2 и сумматоров 3. В рассматриваемом (фиг. 2) примере число моделируемых индивидуальных графиков n=2. Следовательно, для получения суммарного графика нагрузки в этом случае необходимо использовать по два генератора 1, распределителя 2 и сумматора 3.

Определяются частоты генератора

1 по формуле.

В частном случае (фиг. 2) при оди. наковых длительностях ступеней нагрузки индивидуальных графиков 2 t г„ т где m — количество ступеней нагрузки первого и второго индивидуальных графиков;

Т вЂ” периоды индивидуальных графи.

1iZ ков, 1И = — — масштаб по времени (t — реГ

М альное время t — машинное

М время);

В общем случае (фиг. 3) при разных длительностях ступеней нагрузки индивидуальных графиков (1) где д t . — максимальный единичный ин

1 тервал времени, которыи укладывается целое число раз во время протекания каждой ступени 1 -того суммируемого графика.

Определяется необходимое количество выходов каждого распределителя 2 уровней по формуле в частном случае (фиг. 2) 90391

5 в общем случае (фиг. 3) (2)

Определяются резисторы 4 и 5 сум- 5 маторов 3. Соотношение этих резисторов должно быть следующим: где Р., — величина нагрузки j-той

1/ (j < ш.) ступени /-того I суммируемого графика;

N = — — масштаб по мощности

Р 11 <

Э вЂ” 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 калщого входа позволяет выполнять суммирование индивидуальных графиков с различными весовыми коэффициентами. . Устройство работает следующим образом.

При нажатии на кнопку "Пуск" переводится в единичное состояние триггер 10, подавая co /-Boelo прямого выхода управляющее напряжение на входы генераторов l прямоугольных импульсов. Генераторы 1 начинают работать с частотами, соответствующими формуле (1), и приводят в действие распределители 2 уровней. На первых . выходах всех распределителей 2 по/ является единичное напряжение 0 /

На всех других выходах распределителей 2 присутствует нулевое напряжение U =О. В результате на выхоо

2 де сумматора 3 появляется напряжение U „,,а на выходе сумматора 3 — напряжение 0 1. На выходе сумматора и я яетгя с мма этих нап яжений

6 овл у P

3атем на выходе генератора 1 появляется второй импульс напряжения, который переводит распределитель

2/ в состояние "2". При этом напряже/ ние Uel,l исчезает на первом выходе

ИХg. распределителя 2 и появляется на

его втором выходе. На выходе сумма1 6 тора 3 появляется напряжение U и т.д.

Аналогично работает первый канал устройства, моделирующий работу первого электроприемника. При поступлении с выхода генератора 1 на вход распределителя 2 прямоугольно. 1 го переключающего импульса распре" делитель 2< меняет свое состояние на второе и подает единичное напряжение U íà второй вход сумматора

8ых

3 . На вл/ходе сумматора 3 появля/ ется напряжение 01 и т,д.

Напряжение на выходе сумматора

6 для любой ступени графика равно (фиг. 2)

U =U +U

Таким образом моделируется суммарный график 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-ro 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 изобретения

Устройство для моделирования изменения моц/ности нагрузки электроприемников, содержащее И генераторов прямоугольных импульсов, многовхо-. довой элемент И, выход которого соединен со входом установки нуля уп" равляющего SR-триггера, прямой выход которого подключен ко входам

/ъ генераторов прямоугольных импуль.

903911 сов, вход установки единицы управляющего SR-триггера соединен с пусковым входом устройства, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности, в устройство введены выходной сумматор и И каналов, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные распределитель уровней и сумматор, выходы сумматоров и каналов подключены ко входам выходного сумматора, выход которого является выходом устройства, выход каждого генератора прямоугольных импульсов соединен с входом соответствующего распределителя уровней, выход

И-ro уровня каждого распределителя уровней подключен к соответствующему входу многовходового элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Патент США М 215974, кл. 235-198, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

И 525975, кл. G 06 К II/00, 1976 (прототип).

903911

12

Составитель И.Дубинина

Редактор А.Власенко Техред Т. Иаточка КоРРектоР М. Пожо

Заказ 125. 32 о Тираж 731 Подписное

ВН ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал 1ПШ " Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4