Устройство для моделирования электромагнитной муфты скольжения

 

CoIo3 Соввтсмин

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е <»>95511

К АВТОе СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 21.07.80 (21) 2961497/18-24 (5 I ) M. Кл.

С 06.0 7/48 с присоединением заявки йа т

Вкуааретеаиай квинтет

CCCP аа аелам нзебретеннЯ н отнрытнЯ (23)Прнорнтет(53) УДК 681,33 (088.8) Опубликовано 30. 08. 82. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 30. 08.82

П. Г. Али-Заде, А. А. Барьюдин, В. И. Дж аров,А. В. Качанов и P. К. Кулиэаде (72) Авторы мзобретемия

Азербайджанский институт нефти и химии им. И. Азизбекова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

МУФТЫ СКОЛЬЖЕНИЯ

Изобретение относится к физическо му моделированию, а именно для моделирования электропривода с электромагнитной муфтой и скольжения при > проведении исследований различных режимов ее работы.

Известны устройства для физического моделирования первичных двигателей (дизель, паровая турбина), которые имитируются соответствующей системой электропривода fl) .

В указанных устройствах используется принцип функционального моделирования, при котором модель и оригинал не подобны в целом, так как опущены подробности, связанные с конкретным материальным воплощением моделирующего объекта.

Однако эти устройства не учитывают особенностей электромагнитной 20 муфты скольжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее систему гене-, ратор — двигатель постоянного тока (2>.

Недостатком известной системы яв-, ляется низкая точность моделирования электромагнитной муфты скольжения.

Цель изобретения - повышение точ ности моделирования..

Для достижения цели в устройство для моделирования"электромагнитной муфты .скольжения, содержащее приводи нс1й электродвигатель, выходной вал которого кинематически соединен с генератором постоянного тока, один вывод якоря которого соединен с одним выводом якоря электродвигате" ля постоянного тока, кинематически связанного с тахогенератором, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, выход которого соединен с первым входом управляемого тиристорного преобразователя, второй вход которого соединен с

9551 задатчиком постоянного напряжения, а выход управляемого тиристорного преобразователя соединен с обмоткой возбуждения генератора постоянного . тока, дополнительно введен блок зада" ния начальных параметров, датчик тэка и согласующий усилитель, причем другой вывод якоря генератора посто» янного тока через датчик тока соеди" нен с другим выводом якоря электро- IO двигателя постоянного тока, обмотка возбуждения которого подключена к источнику постоянного напряжения, а выхоД датчика тока через согласующий усилитель соединен с вторым входом И вычислительного блока, группа параметрических входов которого соответ,ственно подключена к выходам блока задания начальных параметров, а вычис,лительный блок содержит сумматоры, 2о умножители и квадратор, причем первый вход первого сумматора является первым входом блока, выход первага сумматора .соединен с первым входом первого умножителя, выход кото- И рого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен в первым входом второго умножителя, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, выход ко" gO торого соединен с первым входом тре тьего умножителя, выход которого является выходом блока, причем вторые входы сумматоров и умножителей образуют группу параметрических входов блока, выход первого сумматора через квадратор соединен с третьим входом второго сумматора, а третий вход третьего умножителя является вторым входом блока.

49

Особенности изобретения ясны из анализа следующих зависимостей.

Как:известно, уравнение механи-ческой характеристики в системе генератор-двигатель (Г-. Д) с обратной связью по току при постоянстве потока возбуждения двигателя имеет вид (в относительных единицах)

Его 1 (" во " 4 " 4) (() se

Ф СР е го "B0, " О н го ц > во U > Ъ ц ц > гн ВН 3Й гН

Ор, 1- г-Э «К г4н

) P - Uãí ф

15 б ю ен

R 3 — М

-a= Р

-=ц,„ м„ъ где е,, 05î относительные начальные значения ЭДС генератора и напряжения его возбуждения;

Uq - относительное значение задающего сигнала„

k> - постоянные коэффициенты;

k, - коэффициенты усиления генератора по задающему сигналу;

k< - коэффициент усиления генератора по напряжению;

k - коэффициент усиления обратной связи по току;

S - номинальное скольжение системы Г-Д;.

S

" относительное значение скорости.

Механическая характеристика электромагнитной муфты скольжения (ЭИС) в относительных единицах имеет вид (2 )Ры к (1- 1" э„ (- i з„ («g)(0g к (2) (-0) Ф5„1(М) i5 „

Параметры 5, Sk,рк, q рассчитыва1ются по формулам, известным из теории электрических машин для конкретной системы Г-Д и ЭИС, и вводятся в виде постоянных коэффициентов. и ю- -n "" и

Ю

we по и з г о !

Зыражение получено из формулы (2 + а) Фк

И

Эмс 5 Sg

+ + q

Из сравнения (1 ) (2) получаем

« - -D-его-кгк."ep u,=- ®

ыг les К2

Ц „ у)г к=—

"г м (2+ (15„(Ц, (< 4)1Фс, (, 9) %5z (1„%) 5 или

"гн (1-4 и (- ) Б, кг ун Ы < ) 5„рк

9551

Таким образом, для обеспечения подобия моментно-скоростных характеристик Г-Д и ЭИС необходимо иметь . постоянное задающее напряжение U (3) и переменный коэффициент усиления

К>(4), зависящий от скорости вращения.

На фиг. 1 представлена общая схема модели ЭМС; на фиг. 2 - схема вычислительного блока.

Устройство содержит приводной двигатель 1, генератор 2 постоянного тока с обмоткой 3 возбуждения, тахогенератор 4 скорости, датчик 5 тока, согласующий усилитель б, вычислитель" 1 ный блок 7, управляемый тиристорный преобразователь 8, эадатчик 9 постоянного напряжения, двигатель 10 постоянного тока с обмоткой 11 возбуждения и блок 12 задания начальных пара" ZO метров. Вычислительный блок 7 содержит сумматоры 13, 14 и 15, умножители 16, 17 и 18 и квадратор 19.

Устройство работает следующим образом.

Двигатель 10 постоянного тока имеет постоянное возбуждение. Регулируемое возбуждение генератора 2 осуществляется от управляемого тиристорного преобразователя 8. На вход пода" 30 ется задающее напряжение U в соответствии с выражением (3). Сигнал обратной связи с датчика 5 тока через усилитель 7 поступает на вход вычислительного блока 7, на другой вход которого поступает сигнал от тахогенератора 4. В вычислительном блоке 7 в зависимости от задаваемых параметров, определяемых конкретной системой Г-Д (S), и электромагнитной муф- 0 той скольжения (S „, p„, q ) производится преобразование в соответствии с выражением

1. Устройство для моделирования электромагнитной муфты скольжения, содержащее приводной электродвигатель, выходной вал которого кинематически соединен с генератором постоянного тока, один вывод якоря которого соединен с одним выводом якоря электродвигателя постаяннога тока, кинематически связанного с тахогенератором, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, выход которого соединен с первь1м входом управляемого тиристорного преобразователя, второй вход которого соединен с эадатчиком постоянного. напряжения, а выход управ ляемого тиристорного преобразователя соединен с обмоткой возбуждения генератора постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирова.ния, в него дополнительно введены блок задания начальных параметров, датчик тока и согласующий делитель, причем другой вывод якоря генератора постоянного тока через .датчик тока соединен с другим выводом якоря

)лектродвигателя постоянного тока, обмотка возбуждения которого под(И- ) (1-4)5 q - )(<-5)-5 5 P (г с (г а„Ь„ и осуществляется изменение сигнала обратной связи Ц„, который с выхода вычислительного блока проходит на второй вход управляемого тиристорно50 го преобразователя.

Сигнал с тахоганератора 9 (t) поступает на первый вход сумматора 13, на второй вход которого подается единичный опорный сигнал (- 1). С выхода сумматора 13 сигнал (l 0) проходит на квадратор 19, на вход первого умножителя 1б, на второй вход

15 6 которого подается параметр-сомножитель 5„ . После перемножения сигнал

Sq (1"О) поступает на вход второ о умножителя 17, на второй вход которого подается параметр k> =1-S /(2+q)x

xS„, и после перемножения сигнал, к(ц к! определяемый выражением (1-0) + S„q (1 9) S„/(2+q) 5к Р„> проходит йа вход третьего сумматора

15, на второй вход которого подается параметр k = Sr p = В 1„„/Е,„. Дальше сигнал с выхода сумматора 15 поступает на вход умножителя 18, на второй вход которого подается параметр

kq=U,„ /k<1„„, а на третий - сигнал

1(t) с выхода усилителя, и с выхода умножителя 18 сигнал обратной связи поступает на вход управляемого тиристорного преобразователя.

Выполнение устройства в соответствии с изобретением характеризуется гибкостью в управлении и универ" сальностью, которые определяются возможностью исследований систем автоматизированного электропривода с различными ЭМС.

Формула изобретения

955135

Фиа.1

ВНИИПИ Заказ 6440/56 Тираж 731 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 ключена к источнику постоянного напряжения, а выход датчика тока через согласующий усилитель соединен с вторым входом вычислительного блока, группа параметрических входов кото- 5 рого соответственно подключена к вы кодам блока задания начальных параметров.

2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ.е е с я тем, что вычислительный блок содержит. сумматоры, умножители и квадратор, причем первый вход первого сумматора является первым входом блока ., выход первого умматора соединен с первым входом первого умножцтеля, выход которого соединен с первым входом второго сум. матора, выход которого соединен с первым входом второго умножителя, выход которого соединен с первым вхо- 2В дом третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего умножителя, выход которого является выходом блока, причем вторые входы сумматоров и умножителей образуют группы параметрических входов блока, выход nepsoro сумматора через квадратор соединен с третьим выхо" дом второго сумматора, а третий вход третьего умножителя является вторым входом блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Венипов В. А. Теория подобия и моделирования. И., "Высшая школа", 197, с. 352, рис. 5.8.

2. Венипов В. А. Теория подобия и моделирования . И., "Высшая школа", 1976, с. 355, рис. 5. 11 (прототип).