Способ управления широтно-импульсным регулятором переменного напряжения

 

Союз Советских

Социвлистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>1001429 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1 0681 (21) 3300743/24-07 (31) М. Кд.з

Н 02 P 13/16 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Г1риоритет— (331 УДК 621 ° 316 ° .727(088.8 )!

Опубликовано 280203. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 280283 Ю.М. Смирнов, A.Í. Мурысев, В.N. Te и М.П. Каржаманова с

l (72) Авторы изобретения

Уфимский авиационный институт им. (71) Заявитель

I (54 ) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ

РЕГУЛЯТОРОМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электро1технике и может быть использовано в регуляторах переменного напряжения, в частности, работающих на ламповую нагрузку.

Известен способ управления тирис- торным регулятором переменного напряжения с использованием широтно-импульсного регулирования с целым числом питающего напряжения на интервале включенного состояния (1)..

Однако укаэанный способ не позволяет получить высокое качество регулирования выходного напряжения вследствие большой дискретности регулировочной характеристики в интервале импульсного регулирования.

Кроме того, не позволяет получить высоких, требуемых в ряде случаев, энергетических характеристик регулятора переменного напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ уйравления широтноимпульсным регулятором переменного напряжения заключающийся в том, что управление производят с интервалами включенного и выключенного состояния нагрузки кратными целому числу периодов напряжения сети с переменным периодом импульсного регулирования, 30 на интервале импульсного регулирования нагрузку подключают к сети несколько раэ (2).

Недостатком известного способа является то, что их применение для управления широтно-импульсными регуляторами переменного напряжения, работающими на ламповые нагрузки, невозможно, так как во всем риаййзоне регулирования возникают колебания светового потока ламп (накаливания ), обусловленные наличием в спектре светового потока лампы низкочастотной составляющей, с частотой колебаний менее 50, Гц, воспринимаемой зрительными органами в виде мерцаний светового потока. Кроме того, использование известных способов, подключенных к ламповым нагрузкам, невозможно.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей широтно-импульсных регуляторов, а именно использование их для регулирования и стабилизации уровня совещания;

Указанная цель достигается путем установления интервалов отключенного ,состояния. нагрузки неизменными и равными периоду питающего напряжения

so всем диапазоне регулирования, а

3 1001429

10 где К вЂ” количество периодов питающего напряжения во включенном состоянии нагрузки. Сигнал с выхода синхронизатора 2 подают на исполнительный орган-коммутатор 4, тем самым изменяя действующее значение переменного напряжения в пределах диапазона регулирования, т.е. изменяя при работе на ламповую нагрузку 5 световой поток. При изменении (уменьшении ) напряжения, подаваемого на вход преобразователя 1, частота его выходного напряжения изменяется (снижается ) ° Последнее

55 интервал подключенного состояния нагрузки составляет количество периодов питающего напряжения в каждом периоде импульсного регулирования во всем диапазоне, регулирования, причем количество периодов пОдключенногб состояния нагрузки пропорционально уровню напряжения на нагрузке, а период импульсного регулирования на каждом интервале регулирования устанавливают не более 20 мс.

На фиг. 1 представлены некоторые возможные варианты управления работой широтно-импульсного регулятора .переменного напряжения с ламповой нагрузкой; на фиг. 2 — типичная ос- 15 циллограмма, иллюстрирующая реализацию предлагаемого способа, подключенного к ламповой нагрузке; на фиг. 3— устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит преобразователь напряжение-частота 1, синхронизатор 2, нуль-орган 3, исполнительный орган-коммутатор.4, ламповую нагрузку 5, ограничитель 6. 25

Способ осуществляется следующим образом.

На вход преобразователя напряжение-частота 1 подают напряжение, пропорциональное необходимому уровню освещенности.. С выхода преобразователя 1 снимают напряжение прямоугольной формы, частота которого пропорциональна подаваемому на вход напряжению, и подают его на первый вход синхронизатора 2, на вход нульоргана 3 подают напряжение, пропорциональное напряжению питающей сети.

С выхода нуль-органа 3 снимают сигнал в виде тактовых импульсов, поступающих на второй вход синхрониэа- 40 тора 2 в момент перехода напряжения питающей сети через нуль. Синхронизатор 2 синхронизирует частоту сигналов, подаваемых с преобразователя

1 на первый вход синхронизатора с 45 частотой следования тактовых импульсов, поступаемых с нуль-органа 3.

Таким образом, на выходе синхронизитора 2 получаем напряжение прямоугольной формы со скважностью 7(=. 50

К

E+Ò приводит к изменению (увеличению ) скважности " выходного напряжения синхронизатора, т.е. к повышению уровня освещенности (светового потока ) лампы 5 под воздействием исполнительного органа-коммутатора 4.

Ограничитель 6 предназначен для того, чтобы напряжение, подаваемое на вход преобразователя 1, не уменьшалось ниже уровня, который соответствует выходной частоте преобразователя 1, при которой период регулирования Тр=20 мс, т.е. для исключения режима мерцания светового потока ламповой нагрузки необходимо выполнение. условия К 2Ф 20 10

Известно, что зрение воспринимает мерцания уровня освещенности с частотой не, выше 50 Гц, т.е. с периодом колЬЦаний 20 мс. Поэтому все способы управления регуляторами переменного напряжения, при которых возможно возникновение в спектре низкочастотной составляющей светового потока (менее 50 Гц ). приводят к мерцаниям последнего. Рассмотрим некоторые возможные варианты управления работой широтно-импульсного регулятора переменного напряжения с ламповой нагрузкой.

Допустим, что импульсный период регулирования Тр (фиг. 1, а ) равен

7 Тс, где Тс — период питающей сети. .Примем частоту питающей сети ! 1 f = 400 Гц с Т

Т = „= 2 5мс

1 с с

Т = 7 Т = 175 мс, что соответствует частоте

Р= Т

=58 Гц, т.е, частота колебаний уровня освещенности не воспринимается глазом.

В другом случае, если период регулирования равен Т =9 Тс (фиг.1,б), то Тр =22,5 мс или fp =44 Гц. В этом случае частота колебаний .низкочастотной составляющей. светового потока лампы должна восприниматься зрительными органами. 8 случае (фиг. 1,б), когда импульсы энергии, подаваемой на нагрузку будут равны, мерцания могут возникнуть только при Т вЂ”вЂ”

9 Тс (f 400 Гц), т.е. диапазон регулирования значительно расширяется.

Итак в лю ом случае период регулирования не должен превышать 20 мс по вышеуказанным причинам, поэтому в интервале включенного состояния нагрузки количество периодов питающей сети не должно превышать. девяти.

Таким образом, предлагаемый способ имеет расширенную область применения, позволяющую применить его для

429 6

\ составляет количество периодов питающего напряжения в каждом периоде импульсного регулирования во всем диапазоне регулирования,. причем количество периодов подключенного состояния нагрузки пропорционально уровню напряжения на нагрузке, а период импульсного регулирования ,на каждом интервале регулирования устанавливают не более 20 мс.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе регулировки и стабилизации светового потока ламп накаливания.

1. Авторское свидетельство СССР

403006, кл. Н 02 P 13/16, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 425173, кл. Н 01 Р-13/16, 1974.

Формула изобретения

Способ управления широтно-импульсным регулятором переменного напряжения, заключающийся в подключении и отключении нагрузки в течение целого числа периодов питающего напря- ð жения, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что,. с целью расширения функциональных воэможностей, устанавливают интервалы отключенного состояния нагрузки неизменными и равными периоду питающего напряжения so всем диапазоне регулирования, аинтервал. подключенного состояния нагрузки

1001429

Составитель А. Феофанов, Редактор Н. Ковалева Техред М.Гергель Корректор И. Ватрушкина

Заказ 1441/72 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4