Устройство для моделирования нелинейных сетевых систем

 

< > 60l7I2

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.11.75 (21) 2192945/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень ¹ 13 (45) Дата опубликования описания 24.05.78

1 . (51) Ч К ч а 6 06 G 7/50

Тосударственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. П. Григоровский и В. A. Беньковский

Киевский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

НЕЛИНЕЙНЫХ СЕТЕВЫХ СИСТЕМ

Изобретен не от носится IK области вычислителыной тех1ни.ки, а именно к аналоговым вычислительным успройcTBBvl,äëÿ NoäåëèðîçBн ия потоков:жидкости или газов, и может быть использовано п р и рассчете и анализе режимов р а боты водолрсводных и друпих г1идравл ичесооих систем, подчиняющихся первому и второму законам Кирхгофа.

Известно устройство для,моделирования участков сетей трубопро вэдов, содержащее пентод в качестве переменного сопротивления, зависящею от нап!ряжения, приложеинога к модели, переменный .делитель нап ряжен ия, ряд линейных сопротивлений, источн ик нагоряжений, позволяющее моделировать нелиней ную xBipBKTcpHсTIBIKIó, однако,при вэспроиз зедени|и .ква!дра1ич ной параболы, что требуется при расчете водопроводных сетей, имеют мест о значительные,откло нен ия показателей от расчетных характвр истик (1).

Известно также устройство,лля модели|рования уча ст ка водопроводной сети, со стоящее из нелинейного элемента, в качест зе которого приняты лампы накаливания, автотрансфор1матора, имеющего коэффициент трансформацйи, и конденсатора, служащего,для компенса ц и и на магн ичивающего тока (2). Это устройство работает на переменном токе и дает во змож ность, меняя .коз ффицивнт тр ансфо рм ации,,менять коэффициент прэпорциэнальности, характеризующий .па раметры участка моделируемой .пидравлической сети и определяемые его длиной, диаметром т руб и мBIcштабяым иэфф ициентом;10 TcIKQ и,напряжению. Однако это устройство громоздко и Ilолученнь1е лараметры модел11руемой сети все еще сильно отличаются от расчетных из-за падлчия в схеме поде:1жных коита ктов, что и дает больш не погрешности.

Наиболее близким техническим решенном

K да иному изооретечию является устройство

ДЛ Я М ДЕЛ И Р 03 а г1 и Я Н ЕЛИН Ей H Ъ| Х C Е TBB Ы Х iC И стем п|рямой;кзадратичной завн Оимостью, котор ое;содержит, KBIK и данное устройство, масштабный переменный резистор н квадратичный термэчреобразэзате 11, терм опара которого подключе11а ко вхсду усилителя постоянного тока, а,нагревательны11 элемент подсоединении к первой входной клемме (3).

Недостаток указанного устройства состоит

В низкОЙ точHGIcTЯ уст11ОЙства В c 1c..lcTiBITc 1ОГО моделнр",çBKèe дает параметры отличающихся от расчетных.

Цель изобретения состсит IB,повышении точности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит магнитный усилитель, обмотка управления которого, подключена через ма сштабный переменный резистор к выходу усилителя постоянного тэка, а рабочая

601712 сюмэтка н!к.!!Очена последовательно с нагревательным элементом .ква!дратич!ного термопрсО|бразозателя и по!дсоед!ине!Иа Kio зтОДОЙ входной клемме уст!ройства.

На фиг. 1 при!ведена схема уст!ройства для мо!делирова!Иия нелинейных сетевых си стем; на фиг. 2 приведены экспериментальные вольтамперные характери!Стик и уст!ройст!за.

Устройство содержит ивадр атичный термои!реэбразозатсль 1 с на гревателыным элементси 2 и термопарой 8, усилитель посToяяного то ка 4, .масштабный пере менный рез!Истс р 5, ма г!!Итнь1й усилитель 6 с рабочей ooiMloTIKой 7 и обмэт!кэй у правления 8 iH цепь переменного тока 9.

Тармоп. ра 8 аоед!Инана через усилитель постоят!Ного тока 4 и переменный рез!Истор 5 с обмоткой управления 8 магнипного уси.7Ителя б, ipaooчая обмот ка 7 котор ого,последовательно включена в цепь переме нного така 9, связанную с 7!а!7резателыным элементом 2.

Устройство работает С7е!дующи м ооразом: при появлес!ии напряжения на зажимах цепи 9, которая сэатсит из ра бочей о!6мовки 7 матнитного усис! птеля б e,напревательн ого элемента термо!7реобразо!вателя 1, в ней !п!ротекает

ToH H 7 H иной Be 7!H IH H I. ПрH отсутст BHIH постоянного тс ка в о бмо7!ке уп,ра,влен.ия 8 маваг:-.итиого уси pHтеля б через рабОчую обмотку 7 протекает небольшой величины ток,,равный току холостого хо!да (I х. х.) трансформатора. У|меньшив величину coIIpoTHIBJIeния переменного резистора 5 до величины, и!рос!Орциона 7ьной !величине така в обмотке управлсния 6,:изгменяют реиим !работы цепи перемен.!ого тс!ка 9. Таким образом, устройс77во привес!ено в исходное по7оже!Ние, с которого:начипа!От |вести !!лсследования !моделируемого уч rcTHa гидравлической, сети. Затем увеличивают напряжен не íà зажимах цап!И9 до требуемой,зеличины, сэответ стзующей точке (30: 8,7) на графике фиг. 2.

Через нагревательный элемент 2 термоцреоб разсватс7я 1 проте!кает то к, который вызывает изменен!ле тер мо э.,д.с.;на зажимах торгмопары 8, но величина ее HeaHaH!HTeztriHaH для того, чтобы управлять мапнитным yc!Hлителем 6. Для усилен!Ия выходного аигнала

TeipMñcIlðc0оразсзателя 1 используют усилитель постоянного тока 4. Предвар итель но уаилонный TclK термопреобразо!вателя 1 протекает rcipcз переменный резистор 5 и обмотку управления 8 и тем самым вызывает уменьшение .7!Инами !еакой магнитной проии цаемости для переменного .потока в,рабочей обмотке 7 магнитного усилителя б. В соответсгзии с этим уменьшается индуктивность I рабочей обмоткгл б, а с ее !уменьшением в цепи перем енногэ тэка 9 возрастает ток. Этот ток бу дет зависеть только от абсолютного значения тока у!правления, и не за!висит от ег0 направления (знака) . СГ!едс зательно, фop ra Географической зависимости приложенного напряжения от тока, протекающего,в цепи 9, будет той же, что и термопреобразователя 1, исследуемого отдельно. Наклон параболической характеристики устройс7!ва можно изменять, меняя активн!о-!Индукти вное сопротивлен ие,в цепи управления ил!и цепи магнитного ус!Илителя б.

В усTiploHcTве это даст!игается только одной! регулиро)вкой — изменением активного со!п!роти влан ия перем!ен ного !pe3IHC Toðà 5.

Чем меньше вели чина акт|изного сопротивления,нагревательного элемента 2 те!р!мопреобразователя 1, тем меньше вел!Ичи!На напряжения, Нада!Ощего на нем,,и тем,меньше его !

5 влияние на ко!печную вел!Ичину напряжения.

В ус7!рОЙстве эта величина незначительная.

УCTipoHicIIIIO !имеет зону регулирования вольта!м!Нерной хауактерлстики нелинейно"0 элемента с зависимостью U = f(I), которая из20 меняется от точк и (30 В; 8,7 тА) до тэчки (17,5 В; 25,7mA). Изменение величины сопрэтивления переменного рез истора 5,от намина 7ыного его з начения дэ 0 позволяет из менять коэффициент пропорциональности а

25 выражения U = а1 в пределах от 0 4 до

0,26 В/mA . Для рааширения рабочей зоны достаточно подключить к обмотке управ.чения

8 последовательно еще одну обмот ку. Тогда коэффициент !пpolIIolpIrиональнсс.пи может быть

ЗО расширен до 0,004 В/тА .

П ог решность от сопоставления расчетных и экспер имента.7ыных данных, получан ных з результате исследо ван!Ия квадратичного элемента н.е превышает ++-.2 — 2,5%.

Формула изоб!ретения

Уст!ройство для моделирования нелинейных сетевых с!Истем, содержащее масштаб4О ный пЕременный, резистор и квадратичный термо!и!рео б!разователь, термопара котс рого подключе!на ко:входу уаилителя,постоянного тс!ка, а наг ревателыный элемент подсоед!инеи к !первой входной клем ме, о т л и ч а ю щ е е с я

45 тем, что, с целью по вышения точ!Нolñòè, 0Но содержит магн!Итный усилитель, обмотка управления которого под!ключена через .vraicштабный перемена!ый резистор к выходу уаилителя IIIocTQKHHoão тока, а рабочая обмотка включена пос ледозателыно с !Нагревательны м элементом ивадратич ного термолреобразователя (H подсоединена ко BTolpoH !входной клемме устройства.

Источники информации, принятые во,внимание при эксперт.лзе:

1. Авто!рс иое câHäåòå7üñòâo ¹ 120686, кл. G06 G 7/57, 1967.

2. Авторское свидетельство № 186773, .кл. С 06 F 7/36, 1965.

3. Хасни Г., Корн Г. Спра!зэчни к «Вычислительная техника», ч. 1, с. 386 — 391.

601712!

Риг 1

v (в) 35

20!

7 тА) 0 5 !0 15 20 25

Риг 2

Состав;ròåëü Г. Сорокин

Техред И. Михайлова

Редактор Т. Авдейчик

Корректор В. Гутман

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 186/333 Изд. № 144 Тираж 841

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Устройство для моделирования нелинейных сетевых систем Устройство для моделирования нелинейных сетевых систем Устройство для моделирования нелинейных сетевых систем 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к моделирующим устройствам для распределительных систем жидких потоков и может быть использовано в экологии и гидрогеологии для прогнозирования вероятностной меры опасности причинения вреда природной среде за определенный промежуток времени экологического риска, в частности для случая, когда распространение загрязнений окружающей среды подземными водами напрямую зависит от скорости ламинарной фильтрации

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения гидравлических систем дистанционного управления

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники
Наверх