Способ управления регулятором тока

Авторы патента:

G05F1/569 - для защиты от перегрузки

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМ ТОКА, включающий параллельно соединенные маломощный и мощный регулирующие органы, причем ток первого изменяют синфазно с разностью сигнала управления, пропорционального разности требуемого и действительного токов нагрузки, и напряжения, пропорционального напряжению на параллельных цепях, а ток второго изменяют синфазно с разностью требуемого .и действительного тока этой ,цепи, отличающийся тем, что, с целью повьшюния надежности первой цепи и улучшения качества переходного процесса, осуществляют непрерьшную выборку сигнала: управления , пропорционального разности требуемого и действительного токов нагрузки, и его запоминание, а в момент преньпаения током маломощного регулирующего )рганамаксимального допустимого значения отключают зтот сигнал и в качестве него -используют запомненный сигнал, который уменьшают в зтот и период, в момент уменьшения тока (Л первой цепи до рабочего значения вновь переходят к управлению сигналом , пропорциональным разности требуемого и действительного токов нагрузки, и его .запоминанию.

157534 А

09) (113

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК а1) С 05 F 1 569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фаа3е-4В .:Ъ 3: с

° °

Ъ (21) 3634537/24-07 (22) 11.08.83 (46) 23.05.85. Бюл.У 19 (72) В.И.Сташевский

71 Краснодарское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института источников тока (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Патент Японии У 56-28467, кл. Н 02 М 7/48, !981.

Авторское свидетельство СССР

Р 802950 кл. G 05 F 1/56, 1980. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМ ТОКА, включающий параллельно соединенные маломощный и мощный регулирующие органы, причем ток первого изменяют син@азно с разностью сигнала управления, пропорционапьного разности требуемого и действительного токов нагрузки, и напряжения, пропорционального напряжению на параллельных цепях, а ток второго изменяют синфазно с разностью требуемого .и действительного тока этой цепи, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повьш)ения надежности первой цепи и улучшения качества переходного процесса, осуществляют непрерывную выборку сигнала управления,пропорционального разности требуемого и действительного токов нагрузки, и его запоминание, а в момент превышения током маломощного регулирующе" го органа максимального допустимого значения отключают этот сигнал и в качестве него используют запомненный сигнал, который уменьшают в этот I период, в момент уменьшения тоха первой цепи до рабочего значения вновь переходят к управлению сигналом, пропорциональным разности требуемого и действительного токов нагрузки, и его запоминанию.

1 115

Изобретение относится Ic основанным на принципах управления по отклонению и но возмущениям системам регу" лирования тока с помощью маломощного управляемого источника напряжеJ ния, соединенного параллельно с мощ-. ными цепями и может быть использовано при проектировании регуляторов тока, предназначенных для точного управления током источника или пас- 10 сивной нагрузки.

Дель изобретения - повышение надежности и улучшение качества пере.ходного процесса при регулировании тока с помощью двух параллельных цепей, а именно ограничение в переходном процессе тока первой цепи на допустимом уровне, так как ток перегрузки может достигать значения тока короткого замыкания. 20

На чертеже показана блок-схема автоматического регулятора тока, реализующего предлагаемый способ.

Регулирующие органы 1 и 2 образуют параллельно соединенные соответственно первую и вторую цепи регулятора тока, управляющего током 1 нагрузки 3. Иаломощный регулирующий орган 1, являющийся источником напряжения, управляется усилителем 4, который вычитает из сигнала управления выходное напряжение усилителя 5, который с коэффициентом передачи передает напряжение на параллельных цепях U . Если регулирующий орган 1 является тиристорным преобразователем, работающим в режиме выпрямителя-инвертора, то

0„, (1}

К = вЂ”"

Е„ 40 где 0 - амплитуда синусоидальной развертки в схеме импульсно-фазового управления тиристорного преобразователя; Е 1, - напряжение на зажимах тиристорного преобразователя при нулевом угле управления.

Сигнал управления, вырабатываемый усилителем б с коэффициентом передачи К, пропорционален разности требуемого тока нагрузки вырабаf тываемого задатчиком 7, и действительного тока нагрузки, поступаюшего с датчика 8 с коэффициентом Ка. укаэанная усиленная разность с целью увеличения:точности управле- 55 ния может быть увеличена на величину, пропорциональную току первой цепи, поступающему с датчика 9 с

7534 2 коэффициентом К9. Коэффициент пропорциональности задается усилите- . лем 10 и равен

0 Р„ (Е,1

11 =К К -К,)+К„К ., )

I где i T H i вЂ” соответственно требуемый и действительный ток нагрузки;

i„ - действительный ток первой цепи.

Иощный регулирующий орган 2 управляется усилителем 11.

При этом ток второй цепи изменяется синфазно с разностью требуемого и действительного токов этой цепи. Требуемый ток второй цепи получают как разность требуемого тока нагрузки и постоянного смещения в блоке 12, равного среднему значению в диапазоне

1ср тока первой цепи

12Т=1т-11ср у где 1„, „„„- рабочий максимальный и минимальный ток первой цепи.

Действительный ток второй цепи может быть получен непосредственно датчиком тока 1, однако при наличии датчиков 8 и 9 тока его получают как разность токов 1 и,, которые поступают в усилитель 11.

Новые операции заключаются в том, что сигнал управления, например, запоминают инерционным звеном 13 и в момент превышения током первой цепи его допустимого максимального значения по сигналу компаратора 14 отключают ключом 15 сигнал управления от инерционного звена, и в тот же момент посредством коммутатора 16 подключают к усилителю 4 вместо сигнала управления напряжение с выхода инерционного звена 13, которое с этого же момента изменяют монотонно-. в направлении к нулю. В результате этих . операций ток первой цепи после достижения своего допустимого максимального значения неизбежно начнет уменьшаться. В момент уменьшения тока первой цепи до максимального рабочез 1157 го. значения вновь подключают сигнал, управления ключом 15 к инерционному звену 13, а коммутатором 16 вЂ” к суммирующему усилителю 4, и отключают от усилителя 4 выход инерционного зве5 на 13.

Компаратор 14 сравнивает действительное значение тока первой цепи, поступающее с датчика 9 через фильтр низких частот (ФНЧ ) 17, с пороговым 1О значением 1

1 пор установленным в блоке 18 и равным

1* 1 мси ке.

"1nop

15 где вЂ” допустимое максимальное эна.

1h чение тока первой цепи;

- максимальное рабочее значение этой цепи, Разница между11„, „ и ° „„ обеспечива- 2 ется наличием гистерезиса 1, в ком2 параторе 13, при этом

1 =1 +1,; 1 . =1 1

1 пор 1макс 1 пор

Возможны другие способы введения 1юц ф и 11д

ФНЧ 17 обеспечивает помехоустойчивость системы управления, защищая ее от высокочастотных помех и корот534 а ких импульсов коммутации, источником которых могут быть регулирующие органы 1 и 2.

Постоянная времени инерционного звена 13 выбирается равной сумме постоянных времен регулирующего органа 1 и ФНЧ 17, благодаря чему достигается компенсация запаздывания сигнала датчика 9 тока первой цепи относительно сигнала управления, и исключается превышением током первой цепи своего допустимого максимального значения. При этом ток первой цепи будет до тех пор колебаться между своими максимальными рабочим и допустимым значениями, пока не будет устранена причина, вызывающая его недопустимый рЬст, а точнее, пока требуемый ток нагрузки, который более чем в 10 раз может превышать допустимый максимальный ток первой цепи, не будет . достаточно скомпенсирован током второй цепи.

Таким образом, устройства 13-18 выполняют предусмотренные способом новые операции, направленные на динамическое ограничение тока первой пепи, обеспечивая .тем самым высокую надежность функционирования автоматического регулятора тока нагрузки.

ВНИИПИ Заказ 3371/47 Тираж. 863 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.уж.-ород, ул.Проектная, 4 о