PL49830B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 31.VII.1965 49830 KI. 21«r_2fi£L0-~ MKP G O&O ?/&Z 7 UKD Twórca wynalazku i Henryk Wozniacki, Warszawa (Polska) wlasciciel patentu: Sposób tworzenia algorytmów i programowania obliczen sieci elektrycznych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu, zwane algorytmizatorem sieciowym Stosowane obecnie sposoby tworzenia algoryt¬ mów i programowania obliczen sieci elektrycz¬ nych sa bardzo pracochlonne, gdyz polegaja na rozwiazywaniu ukladów równan o wielu niewia¬ domych lub uzyciu metod iteracyjnych. W przy¬ padku zastosowania maszyn cyfrowych do obli¬ czen i analizy sieci elektrycznych pracochlonne czynnosci przygotowania algorytmów i programów obnizaja efektywnosc uzycia tych maszyn. Dotych¬ czas nie stosuje sie algorytmizatorów sieciowych sluzacych do tworzenia algorytmów i programo¬ wania sieci elektrycznych. Stosowane obecnie ana¬ logowe analizatory sieciowe posiadaja zlozona bu¬ dowe i sa drogimi urzadzeniami. Daja one wyniki obciazone bledami uzaleznionymi od dokladnosci ich elementów i podzespolów. Wyniki te jako wielkosci pomiarowe nie posiadaja postaci formul matematycznych dogodnych do analizy i progra¬ mowania obliczen sieci elektrycznych.Sposób tworzenia algorytmów i programowania obliczen sieci elektrycznych wedlug wynalazku, polegajacy na zastosowaniu ukladu zero-impedan- cyjnego, zwanego dalej w skrócie ukladem Zl, ulatwia znacznie i zmniejsza pracochlonnosc tych czynnosci oraz umozliwia latwe ich zautomatyzo¬ wanie. Oparty na tym sposobie algorytmizator sie¬ ciowy sluzacy do tworzenia algorytmów i progra¬ mowania obliczen sieci elektrycznych pozwala uzyskiwac wyniki w postaci gotowych wzorów matematycznych na wielkosci elektryczne anali- 10 15 20 25 30 zowanej sieci elektrycznej. Algorytmizator siecio¬ wy moze byc takze uzyty w postaci przystawki programujacej do uniwersalnej elektronicznej ma¬ szyny cyfrowej.Uklad Zl jest to siec zbudowana tylko z laczni¬ ków elektrycznych polaczonych ze soba przewo¬ dami i posiadajaca taka sama strukture topolo¬ giczna co analizowana siec elektryczna. Kazdej galezi analizowanej sieci odpowiada w ukladzie Zl jeden lacznik. Przykladowy schemat analizo¬ wanej sieci elektrycznej i jej ukladu Zl przedsta¬ wia fig. 1. Na schemacie sieci elektrycznej, poka¬ zanym na fig la, symbole ylt y2,...,y5 oznaczaja admitancje poszczególnych galezi tej sieci, sym¬ bole a, p, y i 6 oznaczaja wezly sieci, symbole E2 i E4 oznaczaja napiecia zródel napieciowych, sym¬ bole Ij, I2 i I3 = Ii + I2 oznaczaja wydajnosc pra¬ dowa zródel pradowych, symbole U3 i XJ4 oznacza¬ ja obliczane napiecia na galeziach y8 i y4. Na schemacie ukladu Zl, pokazanym na fig. Ib, sym¬ bole 1, 2,..., 5 oznaczaja laczniki. Lacznik 1 odpo¬ wiada galezi yx analizowanej sieci elektrycznej, lacznik 2 odpowiada galezi y2 itd. Symbole a, 0, Y i 6 oznaczaja wezly ukladu Zl reprezentujace odpowiednio tak samo oznaczone wezly analizo¬ wanej sieci elektrycznej.Za pomoca laczników w ukladzie Zl mozna utworzyc tak zwane drzewo, tj. polaczyc galwa¬ nicznie wszystkie wezly ukladu Zl w ten sposób, aby nie powstal ani jeden obwód. Na przyklad, 4983049830 jesli w ukladzie Zl pokazanym na fig. Ib wla¬ czone zostana laczniki 2, 3 i 4, a wylaczone zosta¬ na laczniki 1 i 5, to powstanie drzewo pokazane na fig. 2a.Drzewo posiada (v-l) wlaczonych laczników, przy czym v oznacza liczbe wezlów ukladu Zl.W ukladzie Zl mozna utworzyc T róznych drzew, przy czym T = det AjlJ (1) gdzie: A^Z| jest symetryczna macierza wezlowa ukladu Zl stopnia (v-l), której elementy diago¬ nalne, ayy sa równe ilosci przewodów zbiegajacych sie w poszczególnych wezlach y a pozostale ele¬ menty, a&e '= aeg sa równe ilosci laczników la¬ czacych wezly 8 i e — ze znakiem ujemnym.Na przyklad w ukladzie Zl pokazanym na fig.Ib mozna utworzyc 2—1 0 -1 3 —1 0—1 2p róznych drzew, których schematy pokazane sa na fig. 2. Na tych schematach laczniki wlaczone przedstawiono w postaci odcinków, natomiast lacz¬ ników wylaczonych nie pokazano.Algorytm Di wartosci drzewa 1 oblicza sie we¬ dlug nastepujacego wzoru: T = det = 8 v~l Di= n yii i=l <2) gdzie yn — admitancja galezi reprezentowanej przez wla¬ czony lacznik i drzewa 1 v — liczba wezlów ukladu Zl.Na przyklad algorytm wartosci drzewa pokaza¬ nego na fig. 2a jest nastepujacy: Da = y2 • y3 • y4 Jesli w ukladzie Zl dokonamy zwarcia dwóch wezlów, to otrzymamy nowy uklad, tzw. uklad pochodny Zl. W ukladzie pochodnym Zl tworzy sie drzewa w identyczny sposób jak w ukladzie pierwotnym Zl. Na . przyklad fig. 3 przedstawia schemat ukladu pochodnego Zl powstalego w wy¬ niku zwarcia wezlów a i y w ukladzie pierwot¬ nym ZI pokazanym na fig. Ib. Fig. 4 przedstawia zas schematy wszystkich drzew tego ukladu po¬ chodnego Zl.Admitancje Y^ mierzona miedzy wezlami \i i v analizowanej sieci elektrycznej oblicza sie wedlug nastepujacego wzoru: T S Di 1=1 T" 2 Di' (3) gdzie: Di algorytm wartosci drzewa 1 ukladu Zl analizowanej sieci elektrycznej T — liczba drzew ukladu Zl DY — algorytm wartosci drzewa 1' ukladu po¬ chodnego Zl otrzymanego w wyniku zwarcia w ukladzie pierwotnym Zl wez¬ lów |it i v T' — liczba drzew ukladu pochodnego Zl.Na przyklad admitancje Yay mierzona miedzy wezlami a i y sieci elektrycznej, której schemat pokazano na fig. la, oblicza sie wedlug nastepu¬ jacego wzoru ulozonego na podstawie schematów drzew pokazanych na fig. 2 i fig. 4: y«y = (y2 • y3 • y4 + yi • y2 • y3 + y2 • y3 • ys + 5 + yi * y4 • y5 + y2 • y4 • ys + yi • y4 • y3 + yi • y3 • y5 + + yi • y2 • y5) * (yi • y2 + yi • y3 + yi • y4 + y2 • ys + + y3 • y5 + y4 • y5 + y2 • y4 + y3 • y4) W celu okreslenia wielkosci napiec na galeziach analizowanej sieci elektrycznej nalezy do tworzo- 10 nych w ukladzie Zl drzew wlaczac zastepcze zród¬ la, reprezentujace zródla napieciowe i pradowe analizowanej sieci. Na przyklad na fig. 5 uwidocz¬ nione sa schematy wszystkich drzew ukladu Zl pokazanego na fig. Ib, z wlaczonymi zródlami. 15 Na drzewie z wlaczonymi zródlami okresla sie napiecia miedzywezlowe i prady w lacznikach lub dokonuje sie ich pomiaru.Napiecie Uk na galezi k laczacej wezly ji i v analizowanej sieci elektrycznej (patrz fig. 6) obli- 20 cza sie wedlug nastepujacego wzoru: T 25 30 40 Uk £ Dj • (ui[JLt)+—) 1=1 \ yik/ T 1 D4 1=1 T 2 (Dj • ujp)+ S I—!-. ilk ) i=l i=i\dyik "-/ gdzie: T 1=1 (4) v-l Dx= II yn-algorytm wartosci drzewa 1 ukladu Z i=i yn — admitancja galezi reprezentowanej przez 35 i — ty lacznik 1 — tego drzewa v — liczba wezlów ukladu Zl T — liczba drzew ukladu Zl ^[Lli — napiecie miedzy wezlami m- i v 1 tego drzewa z wlaczonymi zródlami iik — prad w laczniku ki — tego drzewa z wla¬ czonymi zródlami; jesli w 1 — tym drze¬ wie brak jest wlaczonego lacznika k, tó iik ¦= 0 yik — admitancja galezi k. 45 Na przyklad napiecie U3 na galezi y3 sieci elek¬ trycznej, której schemat pokazany jest na fig. la. oblicza sie wedlug nastepujacego wzoru ulozonego na podstawie schematów drzew z wlaczonymi zródlami, przedstawionych na fig. 5: 50 U3 = (yx • y4 • y5 • E4 + y2 • y4 • y5 • E4 + + yi * y2' y5' E2 — y2 • y4 • I3 — yj • y2. i3_ — y2 • y5 • h — yi • y4 • h)' (y2 • y3 • y4 + yi • y2 • y3 + + y= • y3 • y5 + yi • y4 • y5 + y2 • y4 • y5 + yi • y3 • y4 + + yr*y3-y5 + yi-y2-y5) 55 Analogicznie wzór na napiecie U4 na galezi y4 (patrz fig. la), zapisany na podstawie obserwacji schematów drzew pokazanych na fig. 5, jest na¬ stepujacy: U4 = (y2 • y3 • y4 • E4 + y2 • y2 • y3 • E2 + 6o + yi • y4 • y5 • E4 + y2 • y4 • y5 • E4 + yx • y3 • y4 • E4 + + yi ' y2 • y5 * E2 + y2 • y3 • Ix — y2 • y5 • I2 + + yi • y3 • i3): (y2 • y3 • y4 + yi • y2 • y3 + yi ¦ ys • ys + + yi • y4 • y5 + y2 • y4 • ys + yi • y3 • y4 + yi vys • ys + + yi • y2 • ys) 65 Jesli w sieci istnieja tylko zródla napieciowe.49830 6 wtedy wzór na napiecie miedzy dowolnymi wezla¬ mi m- i u sieci jest nastepujacy: UpiD: S Di • u,[w 1=^1 T 1=1 (5) Wzór ten obowiazuje równiez dla wezlów \i i v nie polaczonych bezposrednio galezia.Na przyklad jesli zalozymy, ze w sieci, której schemat jest pokazany na fig. la, wydajnosc pra¬ dowa zródel pradowych Ix i I2 jest równa zero, czyli Ii = I2 = I3 = 0, wtedy napiecie miedzy we¬ zlami a i y wyniesie (patrz Fig. 5): U, «T [(y2 • ys • y4 + yi • y* • y3 + y2 • y3 • y5) • E2 + + y2* y4 • ys- (E2 —E4) + yi • y3 • y4 • EJ : : [y2 • ya • y4 + yi • y2 • y3 + y2 • y3 • y5 + yi • y4 • y5 + + y2 • y4 • ys + yi • y3 • y4 + yi • y3 • y5 + yi • y2 • y5] A zatem droga tworzenia drzew w ukladzie Zl mozna za pomoca, wzorów 3, 4 i 5 bezposrednio ustalac algorytmy na interesujace nas parametry sieci elektrycznej.Tworzenie drzew w ukladzie Zl przez wlaczanie i wylaczanie laczników tego ukladu moze byc w latwy sposób zautomatyzowane przy wykorzy¬ staniu nastepujacych wlasciwosci drzewa: ze wszystkie wezly ukladu Zl sa polaczone gal¬ wanicznie przez wlaczone laczniki drzewa, drze¬ wo nie posiada ani jednego obwodu, oraz liczba wlaczonych laczników w drzewie równa sie licz¬ bie wezlów ukladu Zl pomniejszonej o jednosc.Oparty na powyzszych zasadach algorytmizator sieciowy moze byc zbudowany w rózny sposób w zaleznosci od przeznaczenia i stopnia zautoma¬ tyzowania poszczególnych czynnosci. Algorytmiza¬ tor sieciowy posiada blok laczników sluzacy do zbudowania ukladu Zl analizowanej sieci elek¬ trycznej oraz do tworzenia za pomoca tych laczni¬ ków kolejnych drzew ukladu ZL Proces wlaczania wzglednie wylaczania laczników oparty jest o wy¬ zej wymienione trzy wlasciwosci drzewa. W przy¬ padku wykorzystania wlasciwosci pierwszej algo¬ rytmizator sieciowy posiada blok wezlów zaopa¬ trzony we wskazniki wzglednie jeden wskaznik napiecia na wezlach ukladu Zl. Dla okreslania algorytmów napiec miedzywezlowych i pradów galeziowych w analizowanej sieci elektrycznej al¬ gorytmizator sieciowy musi zawierac blok napiec miedzywezlowych i pradów zródel pradowych, blok napiec zródel napieciowych i pradów gale¬ ziowych oraz blok zródel zasilania ze wskazni¬ kiem napiecia lub blok przelaczników.Zamiast bloku zródel zasilania ze wskaznikiem napiecia i bloku przelaczników algorytmizator sie¬ ciowy thoze posiadac system wskaznikowy, wy¬ rózniajacy na przyklad w sposób swietlny krawe¬ dzie drzewa grafu analizowanej sieci elektrycznej, albo Urzadzenie rejestrujace wlaczone laczniki drzewl ukladu Zl, lub tez oba te uklady.Przykladowy uklad prostego algorytmizatora sie- ciowdi© wedlug wynalazku pokazany jest na fig. 7, Algorytmizator ten sklada sie z bloku laczników A, blOku wezlów B oraz z bloku napiec miedzy¬ wezlowych i pradów zródel pradowych C i bloku napiec zródel napieciowych i pradów galeziowych D a ponadto z bloku zródel zasilania ze wskazni¬ kiem napiecia H lub bloku przelaczników F< Pary gniazdek I, II itd. w bloku A stanowia koncówki laczników 1, 2 itd. ukladu Zl analizo- 5 wanej sieci elektrycznej. Gniazdka te nalezy po¬ laczyc ze soba za pomoca przewodów zakonczo¬ nych wtyczkami zgodnie ze struktura analizowa¬ nej sieci elektrycznej. W ten sposób otrzymuje sie uklad Zl. Do laczenia gniazdek uzywa sie izo- 10 lowanych jednoprzewodowych sznurów laborato¬ ryjnych zakonczonych obustronnie wtyczkami po¬ siadajacymi boczne otwory wtykowe* Po zestawieniu w bloku A ukladu Zl, wezly tego ukladu nalezy polaczyc za pomoca przewo- 15 dów z odpowiednimi gniazdkami a, P, yt... bloku B.Nastepnie w szereg z wlasciwymi lacznikami ukladu Zl nalezy polaczyc za pomoca przewodów pary gniazdek Elf E2,... bloku D, imitujace zaciski „+" i „—" napieciowych zródel zasilania Elf E2,... 20 analizowanej sieci elektrycznej. Do wlasciwych wezlów ukladu Zl nalezy za pomoca przewodów przelaczyc gniazdka „+" i „—" bloku C imitujace zaciski pradowych zródel zasilania Ii, I2... anali¬ zowanej sieci. Ponadto do wlasciwych wezlów 25 ukladu Zl wlacza sie za pomoca przewodów gniazdka „+" i „—" bloku C imitujace koncówki woltomierzy mierzacych szukane napiecia mie¬ dzywezlowe Ulf U2..., analizowanej sieci elektrycz¬ nej, w szereg zas z wlasciwymi lacznikami ukla- 30 du Zl wlacza sie za pomoca przewodów gniazdka „+" i „—" bloku D imitujace koncówki ampero¬ mierzy mierzacych szukane prady galeziowe Ii, i2... analizowanej sieci (plynace w obwodach am¬ peromierzy od zacisków „+" do „—"). 35 Po dokonaniu powyzszych polaczen i wlaczeniu w bloku B zródla zasilania np. z sieci energetycz¬ nej, naciskamy kolejno przyciski 1, 2 itd. w bloku A obserwujac równoczesnie swiecenie neonówek N w bloku B. Jesli po nacisnieciu przycisku 1 zad- 40 na neonówka nie zgasnie, pozostawiamy ten przy¬ cisk w stanie wlaczonym, w przeciwnym zas przypadku, tj. gdy zgasnie chociazby jedna neo¬ nówka, sprowadzamy przycisk i do stanu poczat¬ kowego (nie wlaczonego). Tak postepujemy kolej- 45 no ze wszystkimi przyciskami w ilosci równej liczbie laczników ukladu Zl. Jesli po ukonczeniu tego cyklu czynnosci liczba przycisków nie wla¬ czonych jest równa liczbie wezlów ukladu Zl pomniejszonej o jednosc, wtedy w ukladzie ZI 50 powstalo drzewo zlozone z wlaczonych laczników, których przyciski nie sa Wlaczone. Notujemy war¬ tosc tego drzewa zgodnie z wzorem (2).W przypadku uzycia bloku H — po otrzymaniu drzewa w ukladzie Zl iwylaczamy zasilanie w blo- 35 ku B i ustawiamy przelacznik w bloku H w po¬ zycje E', U'. Nastepnie wlaczamy przycisk E^ w bloku D oraz przycisk V\ w bloku C, poczym obserwujemy wskazanie woltomierza w bloku H.Jesli wskazówka woltomierza wychyli sie w kie- 60 runku „+", wtedy zapisujemy skladnik wartosci napiecia Ui w postaci iloczynu wartosci drzewa i Ei ze znakiem „+ ", w przeciwnym przypadku — ze znakiem ,—". Jesli wskazówka woltomierza nie wychyli sie, wtedy, dla napiecia Ui nie zapisujemy 65 skladnika. Analogicznie postepujemy dla dalszych49830 obliczanych napiec U2 itd., a nastepnie powtarzamy te same czynnosci dla zródel napieciowych E2 itd.Po wyczerpaniu wszystkich kombinacji napiec E i U przelaczamy przelacznik w bloku H w polo¬ zenie r, i' a nastepnie wlaczamy przycisk I'i w bloku C oraz przycisk i^ w bloku D. Jesli wska¬ zówka woltomierza w bloku H sie wychyli, to zapisujemy skladnik obliczanej wartosci pradu ii w postaci iloczynu wartosci drzewa i Ii ze zna¬ kiem, jaki wskazuje wskazówka woltomierza. Gdy wskazówka ta nie wychyli sie, nie zapisujemy skladnika obliczanej wartosci pradu ii. Te same czynnosci powtarzamy przy wlaczonym przycisku I'a w bloku C itd. az do wyczerpania wszystkich kombinacji wielkosci I, i. Po dokonaniu tych czyn¬ nosci ustawiamy przelacznik w bloku H w polo¬ zenie zerowe (srodkowe) i wlaczamy z powrotem zasilanie w bloku B w celu utworzenia nastepnego drzewa w ukladzie Zl.W przypadku uzycia, zamiast bloku H, bloku F, czynnosci po utworzeniu drzewa w ukladzie Zl sa nastepujace. Nie wylaczajac zasilania w bloku B dokonujemy kolejnych manipulacji w blokach D i C w identyczny sposób jak w przypadku uzycia bloku H. Po ustawieniu kazdej kombinacji, naci¬ skamy kolejno przyciski 1, 2 i 3 w bloku F ob¬ serwujac swiecenie neonówek N w bloku B. Za¬ pisu odpowiednich skladników obliczanych war¬ tosci napiec U i pradów i dokonujemy zgodnie z ponizsza tabela: 8 10 15 20 25 Nacisniety przycisk | bloku F 1 2 | 3 + | + | — 1 — — | + 1 we wszystkich innych | przypadkach Zapisujemy skladniki obliczanej wartosci napiecia U lub pradu i ze znakiem + ze znakiem — 0 W rubrykach 1, 2 i 3 znaki „+" oznaczaja swie¬ cenie wszystkich neonówek N w bloku B, znaki „—" oznaczaja nie swiecenie co najmniej jednej neonówki N w bloku B.Sposób tworzenia drzew w ukladzie Zl przez wlaczanie przycisków 1, 2 itd. w bloku A zilu¬ strowany zostanie na przykladzie ukladu Zl, któ¬ rego schemat pokazany jest na fig. Ib. Kolejnosc tworzenia drzew w tym ukladzie Zl obrazuje po¬ nizsza tabela: Lp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Przyciski bloku A 1_1 1 2 [3 1 1 1 1 1 1 1 \~T~ 1 1 1 14 1 1 1 1 1 1 5 1 1 1 wynik 1 drzewo pierwsze 1 „ drugie 1 „ trzecie 1 „ czwarte piate | „ szóste I „ siódme I brak drzewa 1 drzewo ósme 1 koniec | 35 40 45 50 55 60 65 Jedynka w tej tabeli oznacza wlaczony przycisk.Regula tworzenia drzew w ukladzie Zl jest zatem nastepujaca: Naciskamy przyciski 1, 2 itd. w blo¬ ku A obserwujac swiecenie neonówek N w blo¬ ku B. Pozostawiamy wlaczone tylko te przyciski, których wlaczenie nie 'powoduje zgasniecia ani jednej neonówki N. Gdy liczba nie wlaczonych przycisków jest równa liczbie wezlów ukladu Zl pomniejszonej o jednosc, wtedy otrzymujemy drzewo.W celu utworzenia nastepnego drzewa wylacza¬ my kolejno idac w lewo poczawszy od ostatniego przycisku wszystkie sasiadujace ze soba wlaczone przyciski lacznie z pierwszym wlaczonym przy¬ ciskiem nie przylegajacym do poprzednich. Jesli nie ma grupy bezposrednio sasiadujacych ze soba wlaczonych przycisków lacznie z ostatnim, wtedy wylaczamy ostatni przycisk (o ile jest wlaczony) oraz idac w lewo — nastepny wlaczony przycisk.Po wylaczeniu w opisany sposób przycisków wla¬ czamy idac w prawo kolejno wszystkie przyciski poczawszy od przylegajacego z prawej strony do ostatnio wylaczonego przycisku, obserwujac przy tym swiecenie neonówek N w bloku B. W ten sposób uzyskuje sie drugie i nastepne. drzewa w ukladzie Zl. Manipulacje przyciskami konczy sie z chwila wylaczenia wszystkich przycisków.Kazdorazowo po uzyskaniu kolejnego drzewa wykonujemy opisane poprzednio czynnosci na po¬ zostalych blokach algorytmizatora sieciowego.Zapisane skladniki wyrazen na obliczane war¬ tosci napiec Uj, U2,... dodajemy zgodnie z wzorem (5). Analogicznie sumujemy zapisane skladniki na obliczane wartosci pradów galeziowych iu i2l...Napiecia miedzywezlowe Uj, U2,... sa to napiecia w analizowanej sieci elektrycznej, powstale na skutek dzialania zródel napieciowych, prady zas galeziowe ii, i2,... sa to prady powstale na skutek dzialania zródel pradowych. Wlasciwe wartosci napiec i pradów w analizowanej sieci uzyskuje sie droga dodania (na zasadzie prawa superpozycji) wartosci pradów i napiec powstalych na skutek dzialania zródel napieciowych i pradowych.Pokazane na schemacie bloku A (fig. 7) pary gniazdek 1', 2',... sluza do wlaczenia systemu wskaznikowego lub urzadzenia rejestrujacego.Bloki A, B, C i D posiadaja ograniczona liczbe gniazdek na przyklad odpowiednia dla sieci elek¬ trycznych o co najwyzej 30 galeziach. W przypad¬ ku bardziej zlozonych sieci mozna dolaczyc do tych bloków identyczne bloki laczac za pomoca przewodów odpowiednie ich gniazdka k; Operacje na algorytmizatorze sieciowym mozna w rózny sposób zautomatyzowac. Dla przykladu na fig. 8 podany jest schemat ideowy bloku' laczni¬ ków A, na którym operacje tworzenia drzew w ukladzie Zl sa w pewnym stopniu zautomaty¬ zowane. Pozostale bloki sa identyczne jak na fig 7.Przy kolejnym wlaczaniu przycisków I,? 2, 3,... w bloku A, pokazanym na fig. 8, nie potrzeba obserwowac swiecenia neonówek N w bloku B (fig. 7), gdyz konstrukcja przycisku, pokazana na fig. 9, nie pozwala wlaczyc niewlasciwych przy¬ cisków. , v49830 9 10 tancji Po wykonaniu jednego cyklu wlaczen przyci¬ sków 1, 2, 3,... nalezy jedynie sprawdzic, czy swie¬ ca wszystkie neonówki N w bloku B. Na fig. 9 pokazana jest konstrukcja przycisku w rzucie po¬ ziomym i pionowym. Przycisk d w ksztalcie plyt- 5 ki, wykonanej z tworzywa izolacyjnego, posiada na obu bocznych scianach nalozone dwa paski przewodzace e izolowane od siebie oraz dwa krót¬ sze paski przewodzace f polaczone ze soba bolcem przewodzacymg. 10 Przesuwanie sie przycisku d w kierunku pio¬ nowym zapewnia kolek h z nalozona na niego sprezyna i. Po obu scianach bocznych przycisku . d slizgaja sie styki sprezyn stykowych a, a i b, b. Na schemacie pokazanym na fig. 8 koncówki 15 sprezyn stykowych a, a polaczone sa z parami gniazdek I, II,..., reprezentujacych koncówki lacz¬ ników ukladu Zl. Koncówki sprezyn stykowych b, b polaczone sa szeregowo z elektromagnesem n i zródlem pradu stalego np. 24V. Jesli po na- 20 cisnieciu przycisku d w ukladzie Zl powstanie obwód: + zródla zasilania, sprezyna stykowa b, pasek przewodzacy e, sprezyna stykowa a, laczni- gdzie: ki ukladu Zl, druga sprezyna stykowa a, drugi pasek przewodzacy e, druga sprezyna stykowa b, uzwojenie elektromagnesu n, — zródla zasilania, wtedy zadziala elektromagnes n i przesunie swa zwora zebatke j, która swym wystepem zatrzyma naciskany przycisk d i uniemozliwi jego wlacze¬ nie. Jesli przy naciskaniu przycisku d powyzszy obwód nie powstanie, wtedy elektromagnes n nie zadziala, a zatem zebatka j nie zatrzyma przycisku d, który pod wplywem recznego nacisku spowo¬ duje za pomoca pasków przewodzacych f zwarcie sprezyn stykowych a. Zapadka sprezynowa m swym wystepem zatrzyma przycisk d w poloze¬ niu wlaczonym. Wylaczenie przycisku d nastepuje przez odchylenie zapadki sprezynowej m. Kolej¬ nosc wylaczania przycisków d jest taka sama jak w poprzednim przykladzie. Wylaczanie to mozna w latwy sposób zautomatyzowac. Sprezyny sty¬ kowe c, c przylaczone do par gniazdek 1, 2 itd. bloku A (fig. 8) sluza do wlaczania systemu wskaz¬ nikowego lub urzadzenia rejestrujacego.Jesli analizowana siec jest ukladem czynnym ze sterowanymi zródlami np. ukladem z lampami elektronicznymi lub tranzystorami, wtedy nalezy dodatkowo zastosowac blok sterowania S, którego przykladowy uklad przedstawiony jest na fig. 10.Uklad ten zbudowany jest z przekaznika polary¬ zowanego P, przelacznika W oraz dwóch komple¬ tów przelaczników przyciskowych zaopatrzonych w gniazdka wtykowe. Pary gniazdek wtykowych Usl itd. przylaczamy za pomoca przewodów do od¬ powiednich par wezlów ukladu Zl, reprezentuja¬ cych wezly napiec sterujacych w analizowanym ukladzie czynnym, natomiast pary gniazdek wty¬ kowych isl itd. wlaczamy w szereg z lacznikami ukladu Zl, reprezentujacymi galezie pradów ste¬ rujacych w analizowanym ukladzie czynnym. Pa¬ ry gniazdek wtykowych Esl itd. oraz ISi itd. wla¬ czamy za pomoca przewodów do ukladu Zl w ten sposób, aby reprezentowaly koncówki odpowied¬ nich napieciowych i pradowych zródel sterowanych analizowanego ukladu czynnego. 65 Blok sterowania S przylaczamy do bloku H po¬ kazanego na fig. 7, laczac za pomoca przewodów odpowiednie gniazdka wtykowe +x, —x, +y, —y obu bloków.Manipulacja przelacznikami bloku S po utwo¬ rzeniu drzewa w ukladzie Zl. polega na kolejnym Wlaczaniu par przycisków napiec wzglednie pra¬ dów sterujacych oraz napiec wzglednie pradów sterowanych. Kazdorazowo po wlaczeniu , pary przycisków (np. U'sl i E'sl) obserwujemy wskaza¬ nie woltomierza V w bloku H w dwóch poloze¬ niach L i M przelacznika W w bloku S. Wyniki obserwacji wykorzystujemy do okreslenia transmi- U|u - i admitancji wejsciowej Ywe analizo¬ wanego ukladu czynnego wedlug wzorów: U|ju M|yE=0 • yE M (6) 35 40 45 50 55 60 EM przy warunku -L J.L=J1(Dl ' *V + f tD^Ski Tlip +.+ Skikj ?h T M= 2 [Di • (l+Ski n+ Skikj ?n 1-1 i ij E — sila elektromotoryczna zródla zasilania analizowanego ukladu czynnego yE — admitancja galezi, w której wlaczone jest zródlo zasilania E analizowanego ukladu czynnego Uf« — napiecie miedzy* wezlami [i i v analizo¬ wanego ukladu czynnego Di — wartosc drzewa 1 ukladu Zl ki (kj) — wspólczynnik sterowania Esi Esi • ysi TT = : (analogicznie dla kj) Ust isl ESi — napiecie sterowanego zródla analizowa¬ nego ukladu USi — napiecie sterujace zródlo ESi isi — prad sterujacy zródlo Esi ySi — admitancja galezi pradu sterujacego iSi T — liczba drzew ukladu Zl S A — kwantyfikator ogólny wskazania woltomierza V w bloku H przy wla¬ czonym przycisku U^0 w bloku Ci przycisku E'i w bloku D — po utworzeniu drzewa 1 w ukladzie Zl ki v= ^lip.i) — (analog itd.) +1 dla do- datniegc —1 dla ujem¬ nego O dla ze¬ rowego (+1 dla do¬ datniego —1 dla ujem¬ nego O dla ze- I rowego icznie dla^ wskazania woltomierza V w bloku H przy wla¬ czonych przyciskach E'si i U'si (wzglednie i'si) w bloku S, wlaczo¬ nym przycisku. U' bloku C, przycisku E\ w bloku 1} oraz prze¬ laczniku W w poloze-49830 u *n = + 1 dla do¬ datniego —1 dla ujem¬ nego O dla ze¬ rowego (analogicznie dla itd.) 4 niu L w bloku S — po utworzeniu drzewa 1 w ukladzie Zl wskazania woltomierza V w bloku H przy wla- f czonych przyciskach E'si i U'si (wzglednie i'Si) oraz przelaczniku W w polozeniu M w bloku S (przyciski E^ i tJ^u wylaczone) — po utworzeniu drzewa 1 w ukladzie Zl.Powyzsze przyklady prostych rozwiazan kon¬ strukcyjnych algorytmizatora sieciowego wskazuja na mozliwosc latwego zautomatyzowania obliczen sieci elektrycznych droga stosowania przedstawio¬ nego sposobu tworzenia algorytmów i programo¬ wania obliczen sieci elektrycznych przy pomocy ukladu ZL W przypadku analizy sieci energetycznych dla uproszczenia obliczen mozna odbiorniki energii traktowac jako zródla pradowe. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób tworzenia algorytmów i programowania obliczen sieci elektrycznych, znamienny tym, ze stykowe lub bezstykowe laczniki elektryczne w ilosci równej liczbie galezi analizowanej sieci elektrycznej laczy sie ze soba za pomoca prze¬ wodów elektrycznych w ten sposób, aby po¬ wstal uklad, zwany ukladem zero — impedan- cyjnym Zl, o tej samej strukturze topologicz¬ nej co analizowana siec elektryczna, której kaz¬ da galaz reprezentowana jest w tym ukladzie przez jeden lacznik, a nastepnie wlaczajac wzglednie wylaczajac poszczególne laczniki two¬ rzy sie kolejne drzewa w ukladzie Zl okreslajac na tej podstawie algorytm wartosci admitancji wejsciowej Yp analizowanej sieci miedzy jej dowolnymi wezlami \i i v wedlug wzoru T 2 Di 1 DV r=i gdzie: Di = II yU — algorytm wartosci drzewa 1 ukladu ZI analizowanej sieci elek¬ trycznej yn — admitancja galezi reprezentowanej przez wlaczony lacznik i drzewa 1 v — liczba wezlów ukladu Zl (równa licz¬ bie wezlów analizowanej sieci elek¬ trycznej T — liczba drzew ukladu Zl 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 DY v~2 li yi'i i=l 12 algorytm wartosci drzewa 1' ukladu pochodnego Zl otrzymanego w wyniku zwarcia w ukladzie pier¬ wotnym Zl wezlów Md T' — liczba drzew ukladu pochodnego Zl oraz algorytm wartosci napiecia Uk na dowol¬ nej galezi k przylaczonej do wezlów ,u i u ana¬ lizowanej sieci elektrycznej wedlug wzoru Z Z dDi ilk) Uk = gdzie: Di v-l i-1 T 2 Di l=---.i algorytm wartosci drzewa 1 ukladu Zl analizowanej sieci elek¬ trycznej yn — admitancja galezi reprezentowanej przez wlaczony lacznik i drzewa 1 v — liczba wezlów ukladu Zl T — liczba drzew ukladu Zl Nip — napiecie miedzy wezlami ^i i v I-tego drzewa z wlaczonymi zródlami imitu¬ jacymi zródla analizowanej sieci elek¬ trycznej iik — prad w laczniku k I-tego drzewa z wlaczonymi zródlami imitujacymi zródla analizowanej sieci elektrycznej yik — admitancja galezi k analizowanej sie¬ ci elektrycznej. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sklada sie z bloku laczników (A), zbudowanego ze stykowych lub bezstykowych laczników (1, 2 itd.) oraz par gniazdek (I, II itd.) a sluzacego do zbudowania za pomoca przewodów elektrycznych ukladu ze- ro-impedancyjnego ZI analizowanej sieci elek¬ trycznej oraz do tworzenia za pomoca laczników (1,2 itd.) kolejnych drzew ukladu Zl i z bloku wezlów (B), zbudowanego z gniazdek (a, fi, y itd.) i wskaznika lub wskazników (N) napiecia na wezlach ukladu „Zl", które to napiecie dopro¬ wadza sie w tym bloku do jednego dowolnego wezla ukladu Zl oraz z bloku (C) napiec mie¬ dzywezlowych i pradów zródel pradowych zbudowanego z przelaczników (U',, 1'^ U'2, I'2 itd.) i par gniazdek (tlj Ilf U2 I2 itd.) imituja¬ cych koncówki woltomierzy i zródel pradowych analizowanej sieci elektrycznej jak równiez z bloku (D) napiec zródel napieciowych i pra¬ dów galeziowych, zbudowanego z przelaczników (E'j i'j, E'2 i'2 itd.) i par gniazdek (E! ilf E2 i2 itd.) imitujacych koncówki zródel napieciowych analizowanej sieci elektrycznej oraz koncówki amperomierzy a ponadto z bloku (H) zródel zasilania ze wskaznikiem napiecia, zbudowane-49830 13 go z przelacznika (I', i', E', U'), gniazdek, przyla¬ czonego zródla pradu stalego oraz wskaznika na¬ piecia pradu stalego (V), sluzacego do okresla¬ nia kierunku napiecia i pradu na elementach drzewa ukladu Zl oraz z bloku sterowania S zbudowanego z przekaznika polaryzowanego (P), przelacznika (W), dwóch kompletów przelacz¬ ników (U'sl, E'sl itd., i'si, I'si itd.) zaopatrzonych w pary gniazdek (Usl, Esl itd., isl, Isi itd.) a slu¬ zacego do imitowania sterowania napieciowego i pradowego zródel analizowanych ukladów czynnych ze sterowanymi zródlami. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 2, zna¬ mienna tym, ze zamiast bloku (H) zródel zasi¬ lania ze wskaznikiem napiecia ma blok prze¬ laczników (F), który zbudowany jest z trzech 15 14 przelaczników (1, 2, 3) oraz dwóeh par gniaz¬ dek (E, i, U, I) i sluzy do okreslania znaków „ + " i „—" skladników obliczanych wartosci napiecia i pradu w analizowanej sieci elek¬ trycznej. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 2 i 3, znamienna tym, ze jest wyposazona w urza¬ dzenie wskaznikowe, wyrózniajace na przyklad w sposób swietlny krawedzie drzewa grafu analizowanej sieci elektrycznej. Odmiana u/zadzenia wedlug zastrz. 2 i 3, znamienna tym, ze jest wyposazona w urza¬ dzenie rejestrujace wlaczone laczniki drzewa ukladu Zl i zapisujace algorytmy, na obliczane wartosci napiec miedzywezlowych i pradów galeziowych analizowanej sieci elektrycznej. i3- i1+i2 OC 9c m~ lig. 3 N« A* fig. 1 2 3 2 3 2 3 Pig.4 7V lIjE hi fr t ^. i% E Li i^ h I, fi, f « h lii Ti, Ti, fig, 2 rig.e49830 RU RU R \ h(=)*C=)n(=) t 4_._ $ ¦'1 "OOVS- . + l 7Z 4< tf 4< Pig.7 +-Ó •-? ! *\ V. Pig.8 Pig.9 II b HcH^")°HH°i°f I 00 00 06 1' 2' 3' -TT--—-?* r" +y -y 9 9 UB1 + - +*Ig -*0- !a_J p^ K ?f ? ll ? 0 Ó + BB1 + 9 9 " i< l< 66 + - :J PIg.10 PZG w Pab. zam. 595-65, 350 egz. f. A-4 PL