Устройство для инверсного регулирования напряжения постоянного тока на двух последовательно включенных нагрузках

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНВЕРСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННО ГО ТОКА НА ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ВКЛОЧЕННЫХ НАГРУЗКАХ ПО авт. св. №345574, отличающе е-; . с я тем, что, с целью повьииения ности регулирования, устройство с жено двумя элементами сравнения, датчиками электрических параметро обеих нагрузок, блоками задания регулируемых величин и инверсного . регулирования, сумматором, блоком деления на два и блоком фазового управления выпрямителя в цепи питания обеих нагрузок, причем первый элемент сравнения входами соединен с блоком задания регулируемых величин и с выходом сумматора, который входами подсоединен к выходам датчиков электрических параметров обеих нагрузок, входы второго-ало-. ка сравнения подключены к выходам датчика электрического параметра второй нагрузки, блока задания инверсного регулирования и блока деления на два, который входом подсоединен к блоку задания регулируемых величин, выход первого элемента сравнения подключен к входу блока фазового управления выпрямителя в цепи питания обеих нагрузок, а выход второго элемента сравнения : подключен к управляющему входу регулируемого выпрямителя. dSXefP)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5Н . Н 02 N 7/155; G 05 В 11/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ®@ 4egy .: (61) 345574 (21) 2830789/24-07 (22) 18.10.79 (46) 23.11.83. Бюл. М 43 (72) A.Ì. Гривко (53) 621.316.722(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 345574, кл. Н 02 И 7/155, 1969. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНВЕРСНОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА HA ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО

ВКЛЮЧЕННЫХ НАГРУЗКАХ по авт. св.

И 345574, о т л и ч а ю щ е е-.

:с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, устройство снабжено двумя элементами сравнения, датчиками электрических параметров обеих нагрузок, блоками задания регулируемых величин и инверсного .регулирования, сумматором, блоком деления на два и блоком фазового

„„SU„„1056400 А управления выпрямителя в цепи питания обеих нагрузок, причем первый элемент сравнения входами соединен с блоком задания регулируемых величин и с выходом сумматора, который входами подсоединен к выходам датчиков электрических параметров обеих нагрузок, входы второго бло-, ка сравнения подключены к выходам датчика электрического параметра второй нагрузки, блока задания инверсного регулирования и блока деления на два, который входом подсоединен к блоку задания регулируемых величин, выход первого элемента сравнения подключен к входу блока фазового управления выпрямителя .I в цепи питания обеих нагрузок, а выход второго элемента сравнения подключен к управляющему вхсщу. регулируемого выпрямителя.

1056400

Изобретение относится к электротехнике, в.частности к устройствам преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока, а также к системам регулирования и управления общего назначения 5 и к электрическим автоматическим регуляторам.

По основному авт. сн. 9 345574 известно устройство для инверсного регулирования напряжения постоян- 10. ного тока на двух последовательно включенных нагрузках, содержащее трансформатОр, управляемый выпрямитель с блоком фазового управления и выпрямитель в цепи питания 15 обеих нагрузок.

Инверсное изменение напряжения на нагрузках с помощью устройства осуществляется за счет шунтирования на определенную часть периода управляемыми вентилями одной из нагрузок. Бремя шунтирования н каждом периоде определяется углом проводимости вентилей и изменяется блоком фазового управления. Изменение угла проводимости вентилей управляЕмого выпрямителя вызывает одновременное инверсное изменение напряжения на обеих нагрузках (1 .

Однако в известном устройстве изменение регулируемых величин (тока, напряжения, мощности) при действии возмущений со стороны питающей сети, преобразователей и нагрузок влияет на точность регулирования. Так при изменении напряжения питающей сети происходит одновременное изменение и напряжения на нагрузках, изменение угла пронодимости вентилей вызывает изменение напряжения на одной из них, а изме- gQ кение сопротивлений нагрузок приводит к произвольному изменению напряжений на нагрузках. Эта особенность проявляетоя существенно при малых значениях регулируемых величин и может привести к потере свойств инверсности, что ограничивает применение указанных устройств установками, имеющими средства стабилизации питающего напряжения и изменения параметров нагрузок.

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

Эта цель достигается тем, что устройство для инверсного регулирования напряжения постоянного тока на двух последовательно включенных нагрузках снабжено двумя элементами сравнения, датчиками электрических параметров обеих нагрузок, блоками задания регулируемых величин 60 и инверсного регулирования, сумматором, блоком деления на два и блоком фазового управления выпрямителя в цепи питания обеих нагрузок, причем первый элемент сравнения входами соединен с блоком задания регулируемых величин и с выходом сумматора, который входами подсоединен к выходам датчиков электрических параметров обеих нагрузок, входы второго блока сраннения подключены к выходам датчика электрического параметра второй нагрузки, блока задания инверсного регулирования и блока деления на два,,который входом подсоединен к блоку задания регулируемых величин, выход перного элемента сравнения подключен к входу блока фазового управления ныпрямителя в цепи питания обеих нагрузок, а ныход второго элемента сравнения подключен к управляющему входу регулируемого выпрямителя.

Указанное соединение элементов в устройстве позноляет создать два контура стабилизации регулируемых величин обеих нагрузок, при этом выпрямителем в цепи питания обеих нагрузок изменяются регулируемые величины на нагрузках, т.е. их уровень и стабилизация, а управляемым выпрямителем обеспечивается инверсное регулирование величин на нагрузках и стабилизация регулируемых величин на второй нагрузке.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для инверсного регулирования напряжения постоянного тока на двух последовательно включенных нагрузках.

Устройство для инверсного регулирования содержит трансформатор 1,, к вторичной обмотке которого присоединены управляемый выпрямитель

2 и выпрямитель 3 и цепи питания обеих нагрузок, снабженные блокамн 4 фазового управления, нагрузки 5 и 6,- соединенные между собой последовательно (нагрузка 5 включена между катодами выпрямителей, а нагрузка 6 — между общей точкой катодов управляемого выпрямителя 2 и нулевой .точкой трансформатора 1), два датчика 7 электрических парамет рон, подсоединенных к нагрузкам 5 и б, два элемента 8 сравнения, первый из которых подключен входом к выходу сумматора 9 и к блоку 10 задания регулируемых величин, а второй присоединен к датчику 7 электрических ч араметрон второй нагрузки, блоку 1.2 задания инверсного регулирования и к блоку 11 деления на два, который в свою очередь подсоединен к блоку 10 задания регулируемых величин, при этом выходы обоих элементов 8 сравнения подключены к блокам

4 фазового управления ныпрямителей

2и3.

На чертеже буквенные обозначения имеют следующие значения: Хс(P) задающее значение сигнала, соответствующего сумме инверсно регулируемых .

1056400

65 величин, Х„(Р) — задающее значение сигнала на инверсное изменение регулируемых величин, U<(P), U2(P) напряжения датчиков 7 электрических параметров, пропорциональные значениям регулируемых величин, соответнетстненно, первой У„(Р) и второй у (p) нагрузок.

Устройство содержит два контура управления. Перный контур состоит из трансформатора 1, выпрямителя 3, датчиков 7 электрических параметров обеих нагрузок 5 и б, сумматора 9, перного элемента 8 сравнения и блока задания регулируемых величин.

Этот контур предназначен для регулирования необходимого уровня инверсно изменяющихся величин и стабилизации суммарного значения регулируемых параметров нагрузок. Второй контур предназначен для иннерсного изменения регулируемых величин и стабилизации регулируемой величины второй нагрузки. В этот контур входят трансформатор 1., выпрямитель 2, нагрузка б с датчиком 7 электрического параметра, блок 11 деления на два, второй элемент 8 сравнения и блок 12 задания инверсного pery лирования, Изменение суммарного значения инверсно регулируемых величии нагру зок 5 и 6 осуществляется с помощью блока 10 задания регулируемых величин, Изменяя Х (Р), можно регулировать в заданйых пределах значения иннерсно регулируемых величин. Пусть блоком 10 задания регулируемых величин установлено значение суммы регулируемых величин, равное . Хс(Р) = f (Y„(P) + 72(Р)) у . тогда н первом элементе 8 сравнения это значение сравнивается с суммой фактических значений регулируемых величин на нагрузках, т.е. с

U<(P) + U (Р) . Для этого выходы датчиков 7 электрических параметров обеих нагрузок подсоединены к сумматору 9.

Так как обратная связь первого канала управления содержит сумму регулируемых величин, то стабилизация их осущестнляется по закону где W„(P) — передаточная функция по первому каналу регулирования суммарного значения. инверсно изменяющихся величин;

K — передаточный коэффициА ент датчика 7 электрических параметров нагрузок.

В случае изменения регулируемых величин на нагрузках под действием

55 возмущений, например увеличении

У„(Р) и У2(Р), увеличивается значение.сигйала обратной связи

0 „(P) + U (P), что приводит к уменьшению угла проводимости выпрямителя 3 и к снижению значений обеих регулируемых величин на одинаковую величину. Таким образом, При возмущениях со стороны питающей сети или изменении параметров нагрузок первый контур осуществляет компенсацию этих возмущений, т.е. стабилизацию только суммарного значения регулируемых величин. Ошибка стабилизации по этому контуру зависит от коэффициента передачи контура и вида передаточной функции Х (Р).

Второй контур осуществляет инверсное изменение регулируемых величин на нагрузках и стабилизацию регулируемой неличины на второй нагрузке.

Инверсное изменение регулируемых величин осуществляется с помощью управляемого выпрямителя 2 с блоком

4 фазового управления, на вход которого подаются сигналы, пропорциональные значениям суммы иннерсно регулируемых величин (Х ), сигналы на инверсное изменение регулируемых величин (Хи) и напряжения датчика 7 электрического параметра второй нагрузки.

Uy(P) = Хи(Р) + 0,5 Хс (P) U2(P)

Ири изменении управляющего сиг нала Х„(Р), который подается от блока 12 задания инверсного регулирования, происходит инверсное из- . менение регулируемых величин на, нагрузках 5 и б. Так как значение регулируемой величины на второй нагрузке изменяется от сигнала „ (Р) и от блока 10 задания регулируемых величин, то для компенсации этого изменения при стабилизации регулируемой величины на второй нагрузке необходимо на вход второго элемента 8 сравнения подать сигнал, пропорциональный Х, но уменьшенный в два раза. цля компенсации возмущений со стороны нагрузки б, питающей сети или выпрямителя 2 значение регулируемого параметра cpasнивается вторым элементом 8 сравнения и подается на вход управляемого выпрямителя 2. В этом случае алгоритм стабилизации имеет вид

2(Ч2 )=fX (2+Ю5 с Р З М+% (Р) К где N (P) — передаточная функция

2 по контуру регулирования второй нагрузки.

Блок 11 деления на два в эток ,контуре предназначен для получения

1056400

Составитель Н. Кецарис

Редактор А, Шишкина Техред Ж. Кастелевич Корректор Г. Решетник

Заказ 9334/53 Тираж б87 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 чилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сигнала, пропорционального половине величины задания регулируемых вели-, чин, который необходим для компенсации изменения величины обратной связи U>(P), подаваемой на вход элемента 8 сравнения при регулировании У (Р) от блока. 10 задания регулируемых величин, что повышает точность регулирования и стабилизации.

Использование изобретения позволяет осушествлять одновременное стабилизирование и регулирование инверсно изменявшихся величин на двух нагрузках и повышает точность регулирования.