Устройство для управления мощностью

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ, содержащее источник переменного напряжения, выход которого через управляемый вентиль подключен к активной нагрузке и через нуль-орган к одному из управляющих входов управляемого вентиля и к установочному входу счетчика импульсов, схему сравнения кодов, выход которой подключен к другому управляющему входу управляемого вентиля, а первая группа входов схемы сравнения кодов подключена к соответствующим выходам раэ-рядов счетчика импульсов, счётный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, отличающееся , тем, что, с целью умень- . шения нестабильности выходного сигнала , в него введены аналого-цифровой преобразователь параметров переменного напряжения, арифметико-логический блок, дешифратор адресов, матрица памяти, а счетчик импульсов выполнен в виде двоичного сумгшрующасо счетчика, при этом вход анашого-цифрового преобразователя параметров переменного напряжения подключен к выходу источника переменного напряжения , а выход - к входу арифметикологического блока, другой вход которого подсоединен к клемме для подклю (Л чения источника управляющего кода, а выход-к входу дешифратора адресов, выходом подключенного к матрице памяти , выходы матрицы памяти в свою очередь подключены к группе 2 входов схемы сравнения кодов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ORIWHWH%

РЕСПУБЛИК (19) Ol) .з(50 G 05 Г 1 66

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (,ю1 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 2778763/24-07 (22) 11.06.79 (46) 15.07.83. Бюл. 9 26 (72) И.Г .. Блинов, Е.Н. Горюнов, В.И. Иванов, A.E. МОрОзов и Б,С. Мухин (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Патент США Р 3584291, кл. 323/18, 1971.

2. Патент CldA Р 3691452,кл.323/19, 1972 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

МОЩНОСТЬЮ, содержащее источник переменного напряжения, выход которого через управляемый вентиль подключен к активной нагрузке и через нуль-орган к одному из управляющих входов управляемого вентиля и к установочному входу счетчика импульсов, схему сравнения кодов, выход которой подключен к другому управляющему входу управляемого вентиля, а первая группа входов схемы сравнения кодов подклюI чена к соответствующим выходам раз..-рядов счетчика импульсов, счетный вход которого подключен K выходу генератора импульсов, о т л и ч а ющ е e c я тем, что, с целью уменьшения нестабильности выходного сигнала, в него введены аналого-цифровой преобразователь параметров перемен- . ного напряжения, арифметико-логический блок, дешифратор адресов, матрица памяти, а счетчик импульсов выполнен в виде двоичного суммирующего счетчика, при этом вход аналого-цифрового преобразователя параметров переменного напряжения подключен к выходу источника переменного напряжения, а выход - к входу арифметикологического блока, другой вход кото- щ

O рого подсоединен к клемме для подклю. чения источника управляющего кода, а выход-к входу дешифратора адресов, выходом подключенного к матрице памяти, выходы матрицы памяти в свою очередь подключены к второй группе входов схемы сравнения кодов.

1029170

Изобретение относится к электро-. технике и автоматике и может быть ис польэовано для построения аналогоцифровых автоматизированных систем. управления технологическими процессами.

Известно устройство для управления мощностью, работа которого основана на периодическом сравнении управляющего напряжения с выходным напряжением генератора пилообразного напряжения и на отпирании управляемого вентиля, включенного последовательно с источником переменного напряжения и нагрузкой, на время, в течение которого выходное напряжение генератора пилообразного напряжения превышает управляющее напряжение (1).

Недостатком известного устройст- ва, наряду с большой длительностью рабочего цикла, является то, что при неизменном значении управляющего напряжения значение средней (за период питающего нагрузку напряжения) мощности, рассеиваемой в .нагрузке, эа время рабочего цикла меняется от ма«симальиого значения до нуля. Эти недостатки при существующей тенденции к снижению инерционности объектов управления и сокращению времени проведения многих технологических процессов, например процессов диффузии, существенно ограничивает область использования известного устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления мощностью, выбранное эа прототип и содержащее источник переменного напряжения, выход которого через управляемый вентиль подключен к активной нагрузке и через нуль-орган к одному иэ управляющих входов управляемого вентиля и к установочному входу счетчика импульсов, схему сравнения кодов, выход которой подключен к другому управляющему входу управляемого вентиля, а первая группа входов к соответствующим выходам разрядов счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов L 2) °

Счетчик импульсов в известном устройстве выполнен в виде двоичного вычитающего счетчика.

Известное устройство не обеспечивает высокую стабильность выходного сигнала, Так, при изменении значения амплитуды напряжения на выходе источника переменного напряжения на

+10 и -15% относительно номинального значение средней мощности изменяется соответственно на +21 и -27,753.

Цель изобретения - уменьшение нестабильности выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены анало-

Код и и управляющий код g8)(поступают на входы арифметико-логического блока 9. Этот блок выполняет го-цифровой преобразователь парамет ров переменного напряжения, арифметико-логический блок, дешифратор адресов и матрица памяти, а счетчик импульсов выполнен в виде двоичного суммирующего счетчика, при этом вход аналого-цифрового преобразователя параметров переменного напряжения подключен к выходу источника переменного напряжения, а выход — к входу арифметико-логического блока, другой вход которого подключен к клемме для подключения источника управляющего кода, а выход — к входу дешифратора адресов, выходом под15 ключенного к матрице памяти, выходы матрицы памяти в свою очередь подключены к второй, группе входов схемы сравнения кодов.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство для управления мощностью содержит источник 1 переменного напряжения, нуль-орган 2, управляемый вентиль 3, нагрузку 4, двоичный суммирующий счетчик 5, схему б сравнения кодов, генератор 7 импульсов, аналого-Ug@poaoA преобразователь 8 параметров переменного напряжения, арифметико-логический. блок 9, дешифратор 10 адресов, матрицу ll памяти.

Устройство работает следующим образом.

С выхода источника 1 переменного . напряжения напряжение()„() = ()- 1 (<<" (T) (U и Т амплитуда и период напряжения U„(4) поступает иа вход управляемого вентиля 3 и на вход нульоргана 2. В момент перехода напряжения 0 (4) через нуль-орган 2 вырабатываются сигналы, по которым закрывается управляемый вентиль 3, а двоичный суммирующий счетчик 5 уста" навливается в нулевое состояние.На

4 счетный вход счетчика 5 с выхода генератора 7 импульсов поступают импульсы с периодом То (Т ссТ) . С выходов разрядов счетчика 5.код Hcs, соответствующий текущему состоянию счетчика, поступает на первую группу. входов схемы 6 сравнения кодов.

Одновременно напряжение u„(4 ) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 8 параметров переменного напряжения. С выхода аналогоцифрового преобразователя 8 снимается код МИ, пропорциональный амплитуде напряжения О„(Ф ) 1 N„=)

1029170

Составитель Ю. Андреев

Редактор Н. Швьщкая Техред A.Ач Корректор A- IIGB>

Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4978/46

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 операции над укаэанными кодами сог ласно уравнению к

N11 где Й„ - значение кода на выходе 5 блока 9;.

11

Ц - нижнее допустимое эначеА" ние амплитуды напряжения

0,(а) .

Дешифратор 10 адресов по коду К 1 адресует л -ю ячейку памяти матрицы

11 памяти. Число адресуемых ячеек памяти равно максимально возможному чению ")1 мох кода (М1„ Ор1,2 3... й1шах ). В каждой ячейке памяти матрицы 11 памяти хранится код М11,определяемый заранее путем решения трансцендентного уравнения

Код >g с выхода 1--й ячейки матрицы 11 памяти поступает на вторую группу входов схемы. 6 сравнения кодов, 25

В момент равенства код в Й „и

N<< схема 6 сравнения кодов вйрабатывает сигнал, открывающий управляемый вентиль 3 ° Переменное напряжение

01(6) подключается к нагрузке 4 с сопротивлением Rp. При этом длительНОСТЬ 1;л ИНтЕРВаЛа ВРЕМЕНИ От МОМЕНта появления сигнала на выходе схе ь1ы 6 сравнения кодов до момента по-! явления сигнала (этот сигнал закрывает управляемый вентиль 3) на выходе нуль органа 2 определяется как „;- --К „Т, а значение средней (за

«Т период напряжения Q (6 ) мощности, рассеиваемой в нагрузке, как р Ь (< ®

©Р 1 и 4 /1- + — е1И вЂ” Ъ11Т

° ф I 1M

- р„ т у т %А

Tl -Na11Tnn

Учитывая равенство (1) и то, что к о н (Ф

" AH"э л, получаем р А" )(°

И „=, ср д, ЬХ1

Предлагаемое устройство обеспечивает линейную зависимость выходного сигнала от управляющего, сигнала-кода и независимость выходного сигнала от изменений амплитуды напряжения, питающего нагрузку. Это позволяет успешно испольэовать его при построе- . нии автоматизированных высокоточностных инвариантных систем управления, работающих в режиме непосредственноГо цифрового управления. Подобная система,способна обеспечить более высокое качество проведения технологических процессов и лучшую воспроиэводимость результатов .