"устройство для моделирования системы "двигатель-насос"

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (IOCI1ATEHT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4916201/24 (22) 04.03,91 (46) 23.02.93. Бюл. (Ф 7 (71) Научно-исследовательский институт энергетики и автоматики АН УЗССР (72) Т.C,ÊàìàëîB и К,А. Садыков (56) Дискретно.-непрерывные автоматические системы. — М.: Энергия, 1980, с. 80 рис, 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМЫ "ДВИГАТЕЛЬ вЂ” НАСОС" (54) Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано при

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано при электродинамическоМ моделировании комплекса взаимосвязанных динамических режимов работы насосов систем машинного орошения (водоподьемные насосные установки), Известны разработки и выполнены ряд схем физического моделирования первичных двигателей — гидравлических турбин энергосистем, где для построения моделей — аналогов турбин используют различные системы электропривода, причем, чаще всего двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, момент которого регулируется путем воздействия на возбуждение питающего двигатель-генератора или вольтодобавочной машины.

Основным недостатком этих моделей . является невозможность получения нелинейной, в частности, квадратичной зависи„„ Я„„1797095 А1

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранная в качестве прототипа электрическая схема автоматической системы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока. Электродвигатель неэа-, 4 висимого возбуждения управляется тири- IC) сторным преобразователем, собранным по 4,) трехфазной мостовой схеме. На валу двига- (Я теля находится тахогенератор. Задающее напряжение подается на управляющую обмотку суммирующего магнитного усилителя, В

Сигнал с выходной обмотки магнитного усилителя поступает на фазоимпульсный преобразователь. Фаза его выходных импульсов пропорциональна напряжению на входе. Выходные импульсы поступают на управляющие электроды тиристоров, осу1797095 преобразователем 12 независимого возбуждения генератора, а обмотка управления электромашйнного усилителя подключена к выходу выпрямите- . На фиг. 2 приведена схема блока нелиля; 0. нейно-степенного преобразования 13 и его

Сопоставительным анализ с прототи- выходныехарактеристики в зависимости,от пом показывает, что заявляемое изобретечастоты вращения приводного двигателя 1 (насоса) ние отличается наличием тиристорного преобразователя с блоком управления ти- Как видно иэ фиг.2, блока нелинейнористорным преобразователем, состоящий 55 степенного преобразования построен на статических элементах RLC, который обеспечивает на выходе нелинейно-степенную из блока нелинейно-степенного преобразования и фазовращающего устройства, выполненного на вертикальном принципе . характеристику в функции частоты вращеуправления с пилообразным напряжением. ния приводного двигателя 1 (насоса).

На фиг. 1 показана схема модели. ществляя их открытие в требуемые моменты . Устройство для моделирования систевремени. мы "двигатель-насос" (фиг. 1) содержит приB схеме выполнены обратные связи по водной двигатель 1, жестко связанный с току якоря, напряжению на якоре (внутрен- генератором постоянного тока независимоние обратные связи) и частоте вращения 5 говозбуждения2итахогенераторомЗ,выход двигателя (главная обратная связь). Сигна- которого через первый регулировочный релы обратной связи по току, напряжению и зистор4 и выпрямитель 5связан с обмоткой скорости подаются в остальные обмотки управления 6 электромашинного усилителя магнитного усилителя.. 7, выход усилителя 7 связан с обмоткой неОсновным недостатком прототипа явля- "0 зависимого возбуждения 8 через второй рвется значительные энергозатраты. гулировочный резистор 9.

Целью изобретения является сокраще- Гиристорный преобразователь 10, подние энергозатрат, ключен в цепь обмотки якоря генератора

Указанная цель достигается тем, что в . постоянного тока 2 с питающим трансфорустройство для моделирования системы 1 матором (реактором) 11; причем, положи двигатель-насос", содержащее приводной тельный выход обмотки якоря генератора двигатель, тахогенератор, установленный постоянного тока 2 подключен в анодную на валу приводного двигателя, первый регу- цепь тиристорного преобразователя 10, а лировочный резистор, подключенный к пер- его катодная цепь. подключена к отрицавой клемме тахогенератора, выпрямитель, 20 тельному выходу обмотки якоря генератора усилитель, второй регулировочный рези- постоякноготока 2. стор, тиристорный преобразователь, блок Вход блока управления тиристорным управления тиристорным преобразовате- преобразователем 12 через блок нелинейлем, выход которого подключен к входу уп- но-степенного преобразования 13 подклюравляющих электродов тиристорного 25 чен к выходу тахогенератора 3, параллельно преобразователя, согласно изобретению, к выпрямителю б, а ее выход подключен к введены питающий трансформатор, под- вентилям тиристорного преобразователя 10 ключенный входом к выходу тиристорного (на фигуре эти связи отсутствуют), преобразователя, а выходом — к питающей . Устройство для моделирования систесети, блок нелинейно-степенного преобра- 30 мы "двигатель-насос" работает следующим зователя, выходом подключенный ко входу образом,Приводнойдвигательпостоянного блока управления тиристорным преобразо- или переменного тока 1 приводит во вращевателем, а входом — соответственно к выхо- ние генератор постоянного тока независи.ду первого регулировочного резистора и . мого возбуждения 2 и тахогенератора 3 . второй клемме тахогенератора, ко входу вы- Ж Генератор постоянноготока 2 возбуждается прямителя, генератор постоянного тока ке- . of электромашийного усйлителя 7, который зависимого возбуждения с обмоткой в свою очередь, управляется обмоткой уп- независимого возбуждения, установленный равления 6, включенное в цепь обратной на валу приводного двигателя и подключен- связи по скости, электромашинного усиный положительным и отрицательным выхо- 40 лителя. 7.. . дами обмотки якоря соответСтвейно к: Одновременноотвыходатахогенерато:: входам анодов и катодов тиристорного пре- ра 3 сигнал, пропорциональный числу обообразователя, причем усилитель выполнен ротов приводного двигателя 1 (насоса) в виде электромашинного усилителя, обмот-- параллельно к выпрямителю, поступает на ка якоря которого через второй регулиро- 4б вход блока нелинейно-степенного преобравочный резистор подключена к обмотке зования 13 блока управлейия тиристорным

1797095

Напряжение на выходе блока нелинейно-степенного преобразования определяется по следующему уравнению

1Овых1 =

Заявляемое устройство для моделирования системы (" двигатель-насос" по сравнению с прототипом позволило передать рассеиваемую мощность генератора постоянного тока независимого возбуждения в питающую сеть, через тиристорный преобразователь.

Ф о р м у л а. и з о б р е т е н и я блока управления тиристорным преобразоУстройства для моделирования систе- .вателем, а входом — соответственно к выхомы двигатель-насос, содержащее привод- . ду первого регулировочного резистора и ной двигатель, тахогенератор, установлен- второй клемме тахогенератора, к входу выный на валу приводного двигателя, первйй . прямителя; генератор постоянного тока нерегулировочный резистор, подключенный к . зависимого возбуждения с обмоткой первой клемме тахогенератора, выпрями- независимого возбуждения, установленный тель, усилитель, второй регулировочйый ре- . на валу приводного двигателя и подключен. зистор, тиристорйый преобразователь, блок ный положительным и отрицательным выхо° ° правлейия тиристорным преобразовате- . дами обмоток якоря соответственно к ем, выход которого подключен к входу уп-: входам анодов и катодов тиристорного пре авляющих электродов тиристорного образователя, причем усилитель выполнен преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем,: в видеэлектромашинного усилителя, обмотчто, с цельюуменьшения энергозатрат, вве- ка якоря которого через второй регулиродены питающий трансформатор; подклю- — вочный резистор подключена к обмотке ченный входом к выходу тиристорного независимого возбуждения генератора, а преобразователя, а выходом — к питающей обмотка управления электромашинного сети, блок нелинейно-степенного преобра- усилителя подключена к выходу выпрямитеэования, выходом подключенный .к входу ля.!

С выхода блока нелинейно-степенного 10 преобразования 13 сигнал поступает на фазовращающее устройство блока управления тиристорным преобразователем 12.

Фазовращающее устройство построено на вертикальном принципе управления с пило- 15 образным напряжением, где формируются импульсы управления, меняющиеся по нелинейно-степенному закону.

При помощи первого регулировочного резистора 4 подбирается ток управления электромашинного усилителя б.

Второй регулировочный резистор 9 служитдля первоначального установления тока в обмотке возбуждения 8 генератора посто-; янного тока 2 и его значение определяется напряжением и потоком возбуждения генератора в пределах его номинального значения, 1797095

Фиг 2

Редактор Г. Бел ьс кая

Заказ 653 Тира,ж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

П во ственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101 роизводст

1

1 ! .l !

Составитель Т,Камалов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С.Лисина