Устройство регулирования тока

 

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА, содержащее блок задания тока, последовательно включенные основной источник питания, состоящий из регулятора тока и регулируемого т-фазкого вентильного преобразователя. и основной датчик выходного тока, выход которого подключен к управляющему входу регулятора тока, отличающееся тем, что,, с целью повьЕиения точности регулирования и снижения пульсации тока нагрузки, введены первый сумматор, последовательно включенные второй сумматор, дополнительный регулятор тока и быстродействующий реверсивный источник напряжения, выход которого включен встречно - параллельно с выходом основного источника питания, выход блока задания тока подключен к перi вому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом сл основного датчика тока, а выход первого сумматора подключен к входу регулятора тока основного источника питания и к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с вьЕкодом введенного дополнительного датчика тока.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУБЛИК (19) (! I) (51)4 G 05 F 1 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3467885/24-07 (22) 09.07.82 (46) 23.09.85. Бюл. ¹ 35 (72) В.Ф. Горячев, Г.N. Гринфельд, В.Д. Латышко и В.A. Соловьев (71) Комсомольский †на †А политех— нический институт и Ленинградский политехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (53) 621.314.1(088.8) (56) Автоматизированный электропривод. Сборник. Г1од ред. И.И. Петрова и др. Энергия, 1980, с. 3 15.

Автоматизированный электропривод промышленных установок. Труды МЭИ, 1975, вып. 223, с. 146 †1. (54)(57) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОКА, содержащее блок задания тока, последовательно включенные основной источник питания, состоящий из регулятора тока и регулируемого m-фазного вентильного преобразователя, и основной датчик выходного тока, выход которого подключен к управляю— щему входу регулятора тока, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью повышения точности регулирования и снижения пульсации тока нагрузки, введены первый сумматор, последовательно включенные второй сумматор, дополнительный регулятор тока и быст— родействующий реверсивный источник напряжения, выход которого включен встречно — параллельно с выходом основного источника питания, выход блока задания тока подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом основного датчика тока, а выход первого сумматора подключен к входу регулятора тока основного источника питания и к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом введенного дополнительного датчика тока.

1180859

Изобретение относится к устройствам регулировании тока и может быть использовано в электроприводах постоянного тока, реализованных по принципу регулируеМый источник тока— двигатель, в прецизионных стабилизаторах така, а также в системах подчиненного регулирования, в качестве внутреннего контура регулирования.

Целью йэобретения является повы- 10 шение точности регулирования и снижение пульсаций тока нагрузки.

На фиг. 1 представлена блок-схе- . ма предлагаемого устройства регулирования тока; на фиг. 2 — осцилло- 15 граммы переходного процесса (получаемые путем моделирования устройства на ABM при скачкообразном изменении напряжения U > на выходе устройства задания тока, а именно тока на- 20 грузки 3., тока на выходе основного .источника питания Х и тока на выходе дополнительного источника IIHTQ ния Й, ) .

Устройство содержит регулируемый 25 т — фазный вентильный преобразователь

1, вход которого через регулятор 2 тока совместно с первым входом второго сумматора 3 подключены к выходу первого сумматора 4, который своим первым входом соединен с выходом блока 5 задания тока, а вторым входом — с выходом датчика 6 выходного тока основного источника питания, образованного регулятором 2 тока

35 регулируемым ш-фазным вентильным преобразователем 1. К выходу второго сумматора 3 подключены последовательно соединенные дополнительный регулятор 7 тока и быстро действующий реверсивный источник 8 напряжения, выход которого включен параллельно основному источнику и нагрузке 9, а к второму входу сумматора 3 подключен выход датчика 10 выходного тока дополнительного источника питання, образованного дополнитель- . ным регулятором тока и быстродействующим реверсивным источником 8 напряжения.

В динамических режимах работы устройства при быстрых изменениях выходного напряжения 0 блока 5 задания тока, скорость изменения выпрямленного напряжения основного источника питания ограничивается его инерционностью. При активном характере сопротивления нагрузки 9 скорость изменения выходного тока основного источника питания совпадает со скоростью изменений его выпрямленного напряжения, при актив-. но-индуктивном характере сопротивления нагрузки (что является наиболее характерным для устройств регулирования тока) скорость изменения выходного тока источника питания меньше скорости изменения выпрямленного напряжения. Это приводит к тому, что на выходе первого сумматора 4 появляетая сигнал ошибки, который является управляющим воздействием для контура тока коррекции, включающего последовательно соединенные дополнительный регулятор 7 тока, быстродействующий реверсивный источник 8 напряжения, а также датчик 10 выходного тока.

Сигнал ошибки с выхода сумматора

4 поступает на первый вход второго сумматора 3. При этом на выходе дополнительного источника питания появляется ток Ъ, скорость изменения которого существенно вьппе скорости изменения выходного тока J основного источника питания. Учитывая, что вы- / ход дополнительного источника питания включен параллельно выходу основного источника питания и ток нагрузки 3 ц является суммой выходных токов основного и дополнительного источников питания, скорость изменения. тока. нагрузки 3 < значительно превьппает скорость изменения выходного тока

Зо основного источника 1 питания.

При существенной разнице в быстродействии основного и дополнительного источников питания при быстрых изменениях выходного напряжения

U> блока 5 задания тока в

;первоначальный момент времеви .скорость изменения тока нагрузки

Х практически определяется ско-,. ростью изменения выходного тока 3 дополнительного источника питания по мере отработки задающего воздействия изменения тока 3 о и, следовательно, сигнала с выхода датчика 6 тока приводит к уменьшению величины сигнала ошибки на выходе первого сумматора 4, а значит и тока 3 < дополнительного источника 8, что в конечном итоге обеспечивает поддержание тока нагрузки 1> на уровне, соответствующем выходному сигналу блока 5 задания тока. Процесс отработки задающего воздействия завершается, когда вы1180859

ВНИИПИ Заказ 5923/46 Тираж,862 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4 ходной ток 10 основного источника питания достигает такой величины, при которой напряжение на выходе датчика тока 6 станет равным выходному, напряжению U> блока 5 задания тока, т.е. в установившемся режиме работы устройства практически весь ток „ нагрузки 9 (за вычетом среднего значения тока пул ь саций) пр от е ка е т чер е з контур тока основного источника пита — 10 ния. Поскольку пульсации выходного тока основного источника питания не могут быть устранены за счет внутренних свойств контура этого источника, то на выходе первого сумматора 15

4 в статическом режиме работы устройства присутствует сигнал ошибки,пропорциональный току пульсаций основного источника питания. При высоком быстродействии контура тока коррек- 2п ции, частота среза которого выше частоты пульсаций, сигнал ошибки отрабатывается этим контуром. Т.е, на выходе контура тока коррекции появляется ток Х„, частота изменения и 25 амплитуда которого практически совпадает с частотой пульсаций тока Д основного источника питания, а знак тока 1 противоположен знаку пульсаций тока 30. Это приводит к резкому уменьшению пульсаций тока 3 в нагрузке 9, т.е. статистическая точность регулирования тока наг-. рузки 3ц определяется статистической точностью контура тока коррекции.

Как видно на фиг. 2, скачкообраэноеизменение задающего воздействия

U вызывает одновременное изменезт ние токов на выходе основного источника питания 1. и на выходе дополнительного источника питания 3 „, при этом в любой момент времени величина тока нагрузки 3 > определяется суммарным значением токов основного и дополнительных источников. В первой фазе переходного процесса (участок

td tl) изменение тока нагрузки 3 „ практически полностью определяется изменением выходного тока 3 к дополнительного источника питания. В момент времени С ток нагрузки 3 ц достигает установившегося значения и далее продолжает оставаться неизменным, а выходной ток 3 основного источника напряжения продолжает нарастать до установившегося значения, определяемого задающим сигналом. Возрастание выходного тока основного источника питания вызывает одновременное уменьшение выходного тока 3 дополнительного источника питания, обеспечивая тем самым неизменность тока нагрузки 3 ц. В момент времени выходной ток Эо основного источника питания достигает своего установившегося значения равного току нагрузки 1, а выходной ток 3 дополнительного. источника питания становится равным нулю, т.е. в установившемся режиме дополнительный источник питания практически разгружен.