СПОСІБ ПОПЕРЕДЖУЮЧОЇ ЗМІНИ НАПРУГИ ЗБУДЖЕННЯ ^±U_{<font face="Symbol">j</font>1-З}(<font face="Symbol">w</font>t)_3Б І ВИХІДНОГО ЕНЕРГЕТИЧНОГО АРГУМЕНТУ НАПРУГИ ^±U_{<font face="Symbol">j</font>1-3}sin(<font face="Symbol">w</font>t)_ВИХ ГЕНЕРАТОРА f₁(Gener^U) ПРИ ПІДКЛЮЧЕННІ ДО НЬОГО АСИНХРОННОГО ПРИВОДА f₂(Drive^Power_{<font face="Symbol">w}^{</font>±<font face="Symbol">Dw}</font>)

Спосіб попереджуючої зміни напруги збудження СUU1-3((t)зб і вихідного енергетичного аргументу напруги UU1-3sin(st)вих генератора f1(GenerU) при підключенні до нього асинхронного привода f2(DrivePowerP±±±), в якому функціональну структуру основного привода f1(DrivePowerP±±±) виконують відповідно до математичної моделі вигляду , в якій на структуру контактної системи f1(Cont(1-3) ротора f1(RotorDrive) подають додатні енергетичні аргументи напруги і умовно від'ємні енергетичні аргументи напруги ↓+/-|±±1-3U((t)|, а на функціональну структуру статора f1(StatorDrive) подають енергетичні аргументи напруги ±±1-3Uвх трьох фаз (±±1-3), в результаті чого привод активізує енергетичний аргумент моменту обертання (Моm)1), який відповідно до математичної моделі вигляду подається на ротор f1(RotorGener) генератора f1(GenerU) для активізації вихідного енергетичного аргументу напруги )UU1-3sin(st)вих і напруги збудження UU1-3((t)зб, який відповідно до математичної моделі вигляду подають на функціональні структури тиристорів f1-6(Tir)pn, і за допомогою управляючих аргументів ↓±±1-3Uупр функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера активізують додатні аргументи напруги і умовно від'ємні аргументи напруги ↑+/-|±±1-3U(Ut)|, які подають на функціональну структуру контактної системи f1(Cont(1-3) привода f1(DrivePowerP±±±), і цю процедуру реалізують шляхом подавання логічної послідовності управляючих аргументів напруги ↓±±1-3Uупр, які активізують відповідно до математичної моделі вигляду за допомогою функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера на вихідному порту f1(Port↑), на вихідному порту f3(Port↑) енергетичні аргументи напруги ±±1-3Uвх трьох фаз (±±1-3) для зміни обертів f1(DrivePowerP±±±), а на вихідному порту f2(Port↑) активізують аргумент старту ↓(1Start), який подають на перші входи функціональної структури трифазного вимикача f1[&3]-I для підключення енергетичних аргументів напруги ]UU1-3sin(st)вих генератора f1(GenerU) до зовнішнього навантаження fn(Lн,Rн), при цьому на вхідний порт f2(↓Port) функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера подають структуру інформаційних аргументів напруг [Uj]T, яка відповідає необхідному періоду Τω обертів ротора привода f1(DrivePowerP±±±), а на вхідний порт f1(↓Port) функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера подають інформаційну імпульсну послідовність напруги [Uвих±T(t)±1], яка відповідає поточному значенню T(t) періоду обертання ротора привода f1(DrivePowerP±±±), і цю інформаційну імпульсну послідовність напруг [Uвих±T(t)±] активізують відповідно до математичної моделі вигляду шляхом використання функціональної структури диска обертання f1(Diskω) з інформацією про період обертання Τω ротора привода f1(DrivePowerP±±±) і напівпровідникових структур джерела оптичного випромінювання f1(n-p↑hh) і приймача оптичного випромінювання f1(↓hhn-p), який відрізняється тим, що диск обертання f1(Disk() привода f1(DrivePowerP±±±) відповідно до математичної моделі вигляду виконують у вигляді функціональної структури лазерного диску f1(LaserDiskDInformT із записаною оптичною інформацією Inform про період обертання Τω, і фіксують її на функціональній структурі f1(FeRotorDrive) ротора привода f1(DrivePowerP±±±), при цьому відповідно до математичної моделі вигляду як зовнішнє навантаження fn(Lн,Rн) генератора f1(GenerU) вводять функціональну структуру асинхронного привода f2(DrivePowerP±±±) для активізації його енергетичного аргументу моменту обертання (MomдRotor2), а вісь функціональної структури ротора фіксують з віссю лазерного диска f2(LaserDiskDInformT) з напівпровідниковими структурами джерела оптичного випромінювання f2(n-p↑hh) і приймача оптичного випромінювання f2(↓hhn-p) для активізації інформаційних аргументів [UвихT(t)T2]↑, які за допомогою функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера відповідно до математичної моделі подають на вхідний порт f3(↓Port) для коригування логічної послідовності керуючих аргументів напруги ↓±±1-3Uупр, при цьому функціональні зв'язки привода f1(DrivePowerP±±±), асинхронного привода f2(DrivePowerP±±±) і функціональної структури генератора fi(GenerU) виконують відповідно до математичної моделі вигляду , в якій вхідні аргументи формують відповідно до аналітичного виразу вигляду .

Корисна модель належить до галузі електроенергетики, зокрема до способів керування електричними генераторами, і може бути використана при підключенні генератора до загального навантаження, яке реалізовано у вигляді функціональної структури асинхронного приводу f2(DrivePowerω±Δω). Відомо про спосіб розподілу активної потужності між генераторами (Веретенніков Л.П. Дослідження процесів у суднових електроенергетичних системах. Теорія та методи. - Л.: "Суднобудування", 1975. стор. 120), що використовується на кожному з паралельно працюючих генераторів. За допомогою датчиків активного струму вимірюються та порівнюються між собою активні струми генераторів. Потім сигнал посилюється і подається на серводвигуни, які впливають на механізм зміни уставки за частотою обертання. Різниця напруги зменшується до мінімуму. При будь-якій неузгодженості навантаження, яка перевищує межу чутливості пристрою, серводвигуни починають обертатися, змінюючи положення характеристик паралельно працюючих генераторів так, щоб при навантаженні вони з'єдналися в одній точці, яка відповідає частоті напруги на шинах і заданій потужності навантаження. Точність може бути отримана в межах 5 % номінальної потужності генератора, якщо сигнали управління розподілу потужності формувати безпосередньо в генераторі. Як найближчий аналог вибраний спосіб розподілу активної потужності між генераторами (Баранов А.П. Автоматичне керування судновими електроенергетичними установками. - М.: "Транспорт", 1981. стор. 81), в якому функціональну структуру основного привода f1(DrivePowerω±Δω) виконують відповідно до математичної моделі вигляду, в якій на структуру контактної системи f1(contφ1-3) ротора f1(RotorDrive) подають додатні енергетичні аргументи напруги і умовно від'ємні енергетичні аргументи напруги ↓+/-|±φ1-3U(ωt)|, а на функціональну структуру статора f1(StatorDrive) подають енергетичні аргументи напруги ±φ1-3Uвх трьох фаз (±φ1-3), в результаті чого привод активізує енергетичний аргумент моменту обертання (Мomω1), який відповідно до математичної моделі вигляду подають на ротор f1(RotorGener) генератора f1(GenerU) для активізації вихідного енергетичного аргументу напруги дUφ1-3sin(ωt)вих і напруги збудження іUφ1-3(ωt)зб, який відповідно до математичної моделі вигляду подають на функціональні структури тиристорів f1-6(Tir)pn, і за допомогою управляючих аргументів ↓±φ1-3Uупр функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера активізують додатні аргументи напруги і умовно від'ємні аргументи напруги ↑+/-|±φ1-3U(ωt)|, які подають на функціональну структуру контактної системи f1(contφ1-3) привода f1(DrivePowerω±Δω), і цю процедуру реалізують шляхом подавання логічної послідовності управляючих аргументів напруги ↓±φ1-3Uупр, які активізують відповідно до математичної моделі вигляду за допомогою функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера на вихідному порту f1(Port↑), на вихідному порту f3(Port↑) енергетичні аргументи напруги ±φι1-3Uвх трьох фаз (±φ1-3) для зміни обертів f2(DrivePowerω±Δω), а на вихідному порту f2(Port↑) активізують аргумент старту ↓(1Start), який подають на перші входи функціональної структури трифазного вимикача f1[&3]-I для підключення енергетичних аргументів напруги дUφ1-3sin(ωt)вих 3 генератора f1(GenerU) до зовнішнього навантаження fn(Lн, Rн), при цьому на вхідний порт f2(↓Рort) функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера подають структуру інформаційних аргументів напруг [Uj]T, яка відповідає необхідному періоду Τω обертів ротора привода f1(DrivePowerω±Δω), а на вхідний порт f1(↓Port) функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера подають інформаційну імпульсну послідовність напруг [UвихвT(t)ω1], яка відповідає поточному значенню T(t) періоду обертання ротора привода f1(DrivePowerω±Δω), і цю інформаційну імпульсну послідовність напруг [Uвих±Τ(t)ω] активізують відповідно до математичної моделі вигляду за допомогою функціональної структури диска обертання f1(Diskω) з інформацією про період обертання "Τω" ротора привода f1(DrivePowerω±Δω) і напівпровідникових структур джерела оптичного випромінювання f1(n-p↑hν) і приймача оптичного випромінювання f1(↓hνn-p) (прототип). Недоліком найближчого аналога є обмежена точність контролю за періодом обертання ротора привода і генератора, оскільки неможливо гранично мінімізувати пази або отвори в диску, який функціонально з'єднаний з ротором електричної машини. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу попереджуючої зміни напруги збудження ВUφ1-3(ωt)зб і вихідного енергетичного аргументу напруги Uφ1-3sin(ωt)вих генератора f1(GenerU) при підключенні до нього асинхронного привода f2(DrivePowerω±Δω). Поставлена задача вирішується тим, що використовується спосіб попереджуючої зміни напруги збудження ПUφ1-3(ωt)зб і вихідного енергетичного аргументу напруги Uφ1-3sin(ωt)вих генератора f1(GenerU) при підключенні до нього асинхронного привода f2(DrivePowerω±Δω), в якому функціональну структуру основного привода f1(DrivePowerω±Δω) виконують відповідно до математичної моделі вигляду, в якій на структуру контактної системи f1(contφ1-3) ротора f1(RotorDrive) подаються додатні енергетичні аргументи напруги і умовно від'ємні енергетичні аргументи напруги ↓+/-|±φ1-3U(ωt)|, а на функціональну структуру статора f1(StatorDrive) подаються енергетичні аргументи напруги ±φ1-3Uвх трьох фаз (±φ1-3), в результаті чого привод активізує енергетичний аргумент моменту обертання (Моmω1), який відповідно до математичної моделі вигляду подається на ротор f1(RotorGener) генератора fi(GenerU) для активізації вихідного енергетичного аргументу напруги дUφ1-3sin(ωt)вих і напруги збудження дUφ1-3(ωt)зб, який відповідно до математичної моделі вигляду подають на функціональні структури тиристорів f1-6(Tir)pn, і за допомогою управляючих аргументів ↓±φ1-3Uупр функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера активізують додатні аргументи напруги і умовно від'ємні аргументи напруги ↑+/-|±φ1-3U(ωt)|, які подають на функціональну структуру контактної системи f1(Contφ1-3) привода f1(DrivePowerω±Δω), і цю процедуру реалізують шляхом подавання логічної послідовності управляючих аргументів напруги ↓±φ1-3Uупр, які активізують відповідно до математичної моделі вигляду за допомогою функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера на вихідному порту f1(Port↑), на вихідному порту f3(Port↑) енергетичні аргументи напруги ±φ1-3Uвх трьох фаз (±φ1-3) для зміни обертів f1(DrivePowerω±Δω), а на вихідному порту f2(Port↑) активізують аргумент старту ↓(1Start), який подають на перші входи функціональної структури трифазного вимикача f1[&3]-I для підключення енергетичних аргументів напруги уUφ1-3sin(ωt)вих генератора f1(GenerU) до зовнішнього навантаження fn(Lн, Rн), при цьому на вхідний порт f2(↓Port) функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера подають структуру інформаційних аргументів напруг [Uj]T, яка відповідає необхідному періоду Τω обертів ротора привода f1(DrivePowerω±Δω), а на вхідний порт f1(↓Port) функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера подають інформаційну імпульсну послідовність напруги [UвихвT(t)ω1], яка відповідає поточному значенню T(t) періоду обертання ротора привода f1(DrivePowerω±Δω), і цю інформаційну імпульсну послідовність напруг [UвихвT(t)ω] активізують відповідно до математичної моделі вигляду шляхом використання функціональної структури диску обертання f1(Diskω) з інформацією про період обертання Τω ротора привода f1(DrivePowerω±Δω) і напівпровідникових структур джерела оптичного випромінювання f1(n-p↑hν) і приймача оптичного випромінювання fi(↓hνn-p), при цьому диск обертання f1(Diskω) привода f1(DrivePowerω±Δω) відповідно до математичної моделі вигляду виконують у вигляді функціональної структури лазерного диска f1(LaserDiskωInformT) із записаною оптичною інформацією Inform про період обертання Τω, і фіксують її на функціональній структурі f1(FeRotorDrive) ротора привода f1(DrivePowerω±Δω), при цьому відповідно до математичної моделі вигляду як зовнішнє навантаження fn(Lн, Rн) генератора f1(GenerU) вводять функціональну структуру асинхронного привода f2(DrivePowerω±Δω) для активізації його енергетичного аргументу моменту обертання (MomωRotor2), а вісь функціональної структури ротора фіксують з віссю лазерного диска f2(LaserDiskωInformT) з напівпровідниковими структурами джерела оптичного випромінювання f2(n-p↑hν) і приймача оптичного випромінювання f2(↓hνn-p) для активізації інформаційних аргументів [UвихT(t)ω2]↑, які за допомогою функціональної структури f1(CoreMK) ядра мікроконтролера відповідно до математичної моделі подають на вхідний порт f3(↓Port) для коригування логічної послідовності керуючих аргументів напруги ↓±φ1-3Uупр, при цьому функціональні зв'язки привода f1(DrivePowerω±Δω), асинхронного привода f2(DrivePowerω±Δω) і функціональної структури генератора fi(GenerU) виконують відповідно до математичної моделі вигляду, в якій вхідні аргументи формують у відповідності до аналітичного виразу вигляду. Здійснення запропонованого способу попереджуючої зміни напруги збудження ЗUφ1-3(ωt)зб і вихідного енергетичного аргументу напруги Uφ1-3sin(ωt)вих генератора f1(GenerU) при підключенні до нього асинхронного привода f2(DrivePowerω±Δω), що спрямований на забезпечення узгодженого керування напругою збудження генератора та обертами привода, досягається шляхом комплексної взаємодії компонентів системи, де на ротор генератора f1(GenerU) подається змінна напруга збудження нUφ1-3(ωt)зб, яка ініціює появу вихідного сигналу у вигляді напруги яUφ1-3sin(ωt)вих, що дозволяє синхронізувати роботу генератора з функціональною структурою асинхронного привода f2(DrivePowerω±Δω), керованого за допомогою математичної моделі, яка враховує такі параметри, як фазові зсуви, зміни частоти обертання та момент інерції, причому момент обертання приводного механізму визначається через (Momω1); у процесі роботи реалізується постійне регулювання параметрів у режимі реального часу за допомогою мікроконтролера f1(CoreMK), який обробляє імпульсні сигнали [UвихвT(t)ω1], відповідаючи за точність контролю періоду обертання ротора як генератора, так і привода, а також забезпечуючи своєчасне коригування параметрів у випадку змін навантаження або зовнішніх збурень, що мінімізує можливі відхилення; одночасно з цим застосовується лазерний диск f1(LaserDiskωInformT), на якому записуються параметри періоду обертання Тω, що дозволяє зчитувати ці дані через оптичні елементи, а саме джерела f1(n-p↑hν) та приймача f1(↓hνn-p) випромінювання, що дає можливість точної синхронізації привода та генератора та уникнення неузгодженостей між ними; управління системою здійснюється за допомогою логічної послідовності керуючих сигналів, які подаються через порти мікроконтролера f1(CoreMK) для активації та деактивації режимів роботи, включаючи команди на запуск і розподіл потужності через трифазний вимикач, який виконує підключення генератора до зовнішнього навантаження fn(Lн, Rн); у результаті цього енергетична система автоматично адаптується до поточних умов роботи, зберігаючи стабільність вихідної напруги та частоти навіть за змінних навантажень, що дозволяє забезпечити високий рівень точності керування обертами, знизити вплив можливих збурень на роботу системи, оптимізувати розподіл активної потужності між компонентами та підвищити загальну ефективність роботи генератора і привода. Використання запропонованого способу попереджуючої зміни напруги збудження ВUφ1-3(ωt)зб і вихідного енергетичного аргументу напруги Uφ1-3sin(ωt)вих генератора f1(GenerU) при підключенні до нього асинхронного привода f2(DrivePowerω±Δω) дозволяє з підвищеною· на 3-5 % точністю контролювати період обертання ротора як приводів, так і генератора.