RU1797095C

RU1797095C - "Устройство дл моделировани системы "двигатель-насос"

Info

Publication number: RU1797095C
Application number: SU914916201A
Authority: RU
Inventors: Толяган Сиражиддинович Камалов; Камалитдин Абдуллаевич Садыков
Original assignee: Научно-исследовательский институт энергетики и автоматики АН УзССР
Priority date: 1991-03-04
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1993-02-23

Description

Изобретение относитс к области моделировани и может быть использовано при электродинамическом моделировании ком- плекса взаимосв занных динамических режимов работы насосов систем машинного орошени (водоподъемные насосные установки ). . Известны разработки и выполнены р д схем физического моделировани первичных двигателей - гидравлических турбин энергосистем, где дл построени моделей - аналогов турбин используют различные системы электропривода, причем, чаще всего двигатель посто нного тока с независимым возбуждением, момент которого регулируетс путем воздействи на возбуждение питающего двигатель-генератора или вольтодобавочной машины.

Основным недостатком этих моделей вл етс невозможность получени нелинейной , в частности, квадратичной зависимости изменени момента от скорости вращени .

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому устройству вл етс выбранна в качестве прототипа электрическа схема автоматической системы регулировани частоты вращени двигател посто нного тока. Электродвигатель независимого возбуждени управл етс тири- сторным преобразователем, собранным по трехфазной мостовой схеме. На валу двигател находитс тахогенератор. Задающее напр жение подаетс на управл ющую обмотку суммирующего магнитного усилител .

Сигнал с выходной обмотки магнитного усилител поступает на фазоимпульсный преобразователь. Фаза его выходных импульсов пропорциональна напр жению на входе. Выходные импульсы поступают на управл ющие электроды тиристоров, осу (Л

С

iO

XJ

§

ел

ществл их открытие в требуемые моменты времени.

В схеме выполнены обратные св зи по току кор , напр жению на коре (внутренние обратные св зи) и частоте вращени двигател (главна обратна св зь). Сигналы обратной св зи по току, напр жению и скорости подаютс в остальные обмотки магнитного усилител . :

Основным недостатком прототипа вл етс значительные энергозатраты.

Целью изобретени вл етс сокращение энергозатрат,

Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл моделировани системы двигатель-насос, содержащее приводной двигатель, тахогенератор, установленный на валу приводного двигател , первый регулировочный резистор, подключенный к первой клемме тахогенератора, выпр митель, усилитель, второй регулировочный резистор , тиристорный преобразователь, блок управлени тиристррным преобразователем , выход которого подключен к входу управл ющих электродов тиристорного преобразовател , согласно изобретению, введены питающий трансформатор, подключенный входом к выходу тиристорного преобразовател , а выходом - к питающей сети/блок нелинейно-степенного преобразовател , выходом подключенный ко входу блока управлени тиристорным преобразователем , а входом - соответственно к выхо- .ду первого регулировочного резистора и второй клемме тахогенератора, ко входу выпр мител , генератор посто нного тока независимого возбуждени с обмоткой независимого возбуждени , установленный на валу приводного двигател и подключенный положительным и отрицательным выходами обмотки кор соответственно к входам анодов и катодов тиристорного преобразовател , причем усилитель выполнен в виде электромашинного усилител , обмотка кор которого через второй регулировочный резистор подключена к обмотке независимого возбуждени генератора, а обмотка управлени электромашинного усилител подключена к выходу выпр мител / : . -..-... ; :

. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл емое изобретение отличаетс наличием тиристорного преобразовател с блоком управлени тиристорным преобразователем, состо щий из блока нелинейно-степенного преобразовани и фазовращающего устройства, выполненного на вертикальном принципе управлени с пилообразным напр жением. На фиг. 1 показана схема модели.

Устройство дл моделировани системы двигатель-насос (фиг. 1) содержит приводной двигатель 1, жестко св занный с генератором посто нного тока независимого возбуждени 2 и тахогенератором 3, выход которого через первый регулировочный резистор 4 и выпр митель 5 св зан с обмоткой управлени 6 электромашинного усилител 7, выход усилител 7 св зан с обмоткой независимого возбуждени 8 через второй регулировочный резистор 9.

Тиристорный преобразователь 10, подключен в цепь обмотки кор генератора посто нного тока 2 с питающим трансформатором (реактором) 11, причем, положительный выход обмотки кор генератора посто нного тока 2 подключен в анодную цепь тиристорного преобразовател 10, а его катодна цепь, подключена к отрицательному выходу обмотки кор генератора посто нного тока 2.

Вход блока управлени тиристорным преобразователем 12 через блок нелинейно-степенного преобразовани 13 подклюцен к выходу тахогенератора 3, параллельно к выпр мителю 5, а ее выход подключен к вентил м тиристорного преобразовател 10 (на фигуре эти св зи отсутствуют). .

Устройство дл моделировани системы двигатель-насос работает следующим образом. Приводной двигатель посто нного Или переменного тока 1 приводит во вращение генератор посто нного тока независимого возбуждени 2 и тахогенератора 3.

Генератор постб нноготока 2 возбуждаетс от электромашинного усилител 7, который в свою очередь, управл етс обмоткой управлени б, включенное в цепь обратной св зи по скорости, электромашинного усилител 7. - : / ; :.: ; .: . . -

Одновременно от выхода тахогенератора 3 сигнал, пропорциональный числу обо ротов приводного двигател 1 (насоса) параллельно к выпр мителю, поступает на

вход блока нелинейно-степенного преобразовани 13 блока управлени тиристорным преобразователем 12.

На фиг. 2 приведена схема блока нелинейно-стёпенного преобразовани 13 и «го

выходные характеристики в зависимости .от

частоты вращени приводного двигател 1

(насоса); :

Как видно из фиг.2, блока нелинейно- степенного преобразовани построен на статических элементах RLC, который обеспечивает на выходе нелинейно-степенную характеристику в функции частоты вращени приводного двигател 1 (насоса).

Напр жение на выходе блока нелинейно-степенного преобразовани определ етс по следующему уравнению

U

вых

V- - г

R2((QLf 2UBX VR2+()2

(УС

. С выхода блока нелинейно-степенного преобразовани 13 сигнал, поступает на фа- зовращающее устройство блока управлени тиристорным преобразователем 12. Фазовращающее устройство построено на вертикальном принципе управлени с пилообразным напр жением, где формируютс импульсы управлени , мен ющиес по нелинейно-степенному закону.

При помощи первого регулировочного резистора 4 подбираетс ток управлени электромашинного усилител 6.

Второй регулировочный резистор 9 слу- жйт дл первоначального установлени тока в обмотке возбуждени 8 генератора посто нного тока 2 и его значение определ етс напр жением и потоком возбуждени генератора в пределах его номинального значе- ни .

За вл емое устройство дл моделировани системы (двигатель-насос по сравнению с прототипом позволило передать рассеиваемую мощность генератора посто нного тока независимого возбуждени в питающую сеть, через тиристорный преобразователь .

Claims

Формула изобретени Устройство дл моделировани системы двигатель-насос, содержащее приводкой двигатель, тахогенератор, установленный на валу прй&одного двигател , первый регулировочный резистор, подключенный к первой клемме тэхогенератора, выпр митель , усилитель, второй регулировочный ре- истор, тиристорный преобразователь, блок управлени тиристорным лрёобразовате- JieM, выход .которого подключен к входу управл ющих электродов тйристорного преобразовател , о т л и ч а ю ще е с тем, что, с целью уменьшени энергозатрат, введены питающий трансформатор; подключенный входом к выходу тйристорного преобразовател а выходом - к питающей сети, блок нелинейно-степенного преобра- зовани , выходом подключенный к входу

блока управлени тиристорным преобразователем , а входом - соответственно к выходу первого регулировочного резистора и второй клемме тахогёнератора, к входу выпр мител , генератор посто нного тока независимого возбуждени с обмоткой независимого возбуждени , установленный на валу приводного двигател и подключенный положительным и отрицательным выхо- дами обмоток кор соответственно к входам анодов и катодов тиристорного преобразовател , причем усилитель выполнен в видеэлектромашйнного усилител , обмотка кор которого, через второй регулировочный резистор подключена к обмотке независимого возбуждени генератора, а обмотка управлени электромашинного усилител подключена к выходу выпр мител . .

ю to so и &s./4,

Фие.2