Магнитный усилитель

 

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (S1) 4 Н 03 F 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕГЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3762607/24-07 (22) 11,07.84 (46) 15,02.86, Бюл. Ф 6 (71 ) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.Т.Бардачевский, А.А.Кардашов, О.Ю.Лозинский и Я.С.Паранчук (53) 621.365.22(088.8) (54) (57) 1. МАГНИТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, со держащий цепочку из последовательно включенных дросселей, предназначенную для включения в питающую сеть через нагрузку, ключи из двух тиристоров, включенных встречно-параллельно по числу дросселей в указанной цепочке и подключенных каждый параллельно соответствующему дросселю, датчик тока, входом подключенный последовательно с цепочкой из последовательно включенных дросселей, каналы управления по числу ключей, включающие в себя формирователи импульсов управления по числу тиристоров, выходами подключенные к управляющим электродам соответствующих тиристоров, задатчик тока, выхо"oM подключенный к каналам управления, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня гармонических составляющих в токе нагрузки и повышения надежности, он снабжен блоком синхронизации с одним входом и тремя выходами, а каждыи канал управления снабжен первым и вторым элементами И, блоком сравнения, одновибратором и нелинейным блоком,,включающим в себя активный делитель напряжения, диод, первый и второй резисторы, масштабный усилитель и нелинейный функциональный преобразователь, причем в каждом канале управ" ления выход активного делителя напряжения через последовательно включенные диод, первый резистор, масштабный усилитель, второй резистор и инвертор подключен к входу нелинейного функционального преобразователя, выход которого подключен к. одному входу элемента сравнения, другой вход которого подключен к первому выходу блока синхронизации, а.выход его через одновибратор подклю" чен к одним входам первого и второго элементов И, другие входы которы., подключены к второму и третьему выходам блока синхронизации соответственно, выходы первого и второго эле- ментов И подключены к входам соответствующих формирователей импульсов управления, вход блока синхронизации подключен к выходу датчика тока, вход каждого активного делителя напряжения использован в качестве входа соответствующего канала управления.

2, Усилитель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что блок синхронизации содержит усилитель - ограничитель, элемент НЕ, дифферен-. циатор, выпрямитель, одновибратор и генератор пилообразного напряжения, причем усилитель-ограничитель входом подключен к выходу датчика тока, а выходом — к входу элемента

НЕ и через последовательно включенные дифференциатор, выпрямитель и одновибратор к входу генератора пилообразного напряжения, выходы гене" ратора пилообразного напряжения, элемента НЕ и усилителя-ограничите1211851 ля использованы соответственно в качестве первого, второго и третьего выходов синхронизатора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах регулирования и стабилизации тока потребителей.

Цель изобретения — снижение уровня гармонических составляющих в токе и повышение надежности.

На фиг.1 представлена схема магнитного усилителя; на фиг.2 — схема нелинейного блока, Магнитный усилитель содержит цепочку из последовательно соединенных дросселей 1-3 через нагрузку 4 подключенную к источнику сетевого напряжения 5, датчик тока 6 входом подключенный последовательно с цепочкой иэ последовательно соединенных дросселей 1-3, ключи по числу индуктивностей, состоящих из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 7-8, 9-10, 11-12 и подключенных параллельно соответствующему дросселю в цепочке иэ последовательно соединенных дросселей 1-3, блок синхронизации, содержащий усилитель — ограничитель 13, выходом подключенный к входу элемента НЕ 14 и через последовательно соединенные дифференциатор 15, выпрямитель 16 и одновибратор 17 к входу генератора пилообразного напряжения 18, выход которого служит первым выходом блока синхронизации, вторым и третьим выходами которого служат выходы элемента НЕ 14 и усилителя — ограничителя 13 соответственно, формирователи импульсов управления 19 — 24 по числу тиристоров, выходами. подключенные к управляющим переходам соответствующих тиристоров, каналы управления по числу ключей 25, 26 и 27, содержащие каждый нелинейный блок 28, 29 и 30, входами подключенный к выходу эадатчика тока 31, а:выходом подключенный к одному входу соответствующего элемента сравнения 32, 33 и 34, другие входы которых подключе5

10 I5

45 ны к первому выходу блока синхронизации, В каждом канале управления 25, 26 и 27 выходы элементов сравнения 32, 33 и 34 через соответствующий одновибратор 35, 36 и 37 подключены к одним входам соответствующих первых

38, 39 и 40 и вторых 41, 42 и 43 элементов И, выходы которых подключены к входам соответствующих формирователей импульсов управления 19

24, Нелинейный блок каждого канала содержит активный делитель напряжения

44, вход которого служит входом нелинейного блока, а выход через последовательно включенные диод 45, первый резистор 46, масштабный усилитель 47 и второй резистор 48 и инвертор 49 подключен к входу нелинейного функционального преобразователя

50, 51 и 52, выход которого служит выходом нелинейного блока соответствующего канала 25, 26 или 27.

Магнитный усилитель работает следующим образом.

Регулирование величины тока в на- грузке осуществляется путем изменения эквивалентной величины индуктивного сопротивления цепочки иэ последовательно соедин-.нных дросселей, включенной последовательно с нагрузкой. Ключи при включении шунтируют на определенное время дроссели, в результате чего изменяется величина эквивалентного индуктивного сопротивления, включенного последовательно с нагрузкой.

Изменяя длительность замкнутого состояния каждого ключа, можно регулировать величину индуктивного сопротивления от нуля до максимального значения, определяемого суммой индуктивных сопротивлений всех включенных последовательно дросселей, Напряжение с выхода эадатчика тока 31

3 12 поступает на входы нелинейных блок,ов 28, 29 и 30 каждого канала. Нелинейный блок каждого канала преобразует входной сигнал в пропорциональную величину, представленную на их выходах в виде суммы дискретно и плавно изменяющихся составляющих.

При изменении. напряжения на входе нелинейного блока от нуля и выше вначале пороговое напряжение включеI ния диода 45 вьппе величины напряжения на выходе активного делителя напряжения 44. В результате до определенной величины напряжения на входе, масштабный усилитель и все последующие за ним элементы на входах сигнала не получают. Напряжение с выхода активного делителя напряжения и диода 45 определяют зону нечувствительности нелинейного блока. При достижении напряжением на входе определенного уровня диод 45 пропускает входной сигнал на масштабный усилитель 47, в результате напряжение на выходе будет изменяться в соответствии с коэффициентом передачи нелинейного блока.

При достижении определенного уровня масштабный усилитель стабилизирует сигнал на выходе, т.е. работает в режиме ограничения.

Таким образом, нелинейный блок осуществляет не только функциональное преобразование сигнала на входе, но и выполняет в определенных диапазонах изменения входного сигнала роль элемента, ограничивающего зону чувствительности и стабилизатора выходного сигнала, или ограничителя сигнала.

Напряжение с выхода нелинейного блока является напряжением управле ния, поступающее на вход соответст.-„ вующего элемента сравнения, на дру11851 4 гой вход которого поступает сигнал с первого выхода синхронизатора.

Сигналы, поступающие с выходов синхронизатора и нелинейных блоков

5 в каждом канале формируют сигнал эа пуска формирователя импульсов управления тиристором одного или другого направлений каждого ключа. Причем в каждом канале момент формирования импульса управления тиристором того или иного направления осуществляется независимо от других каналов и определяется только сигналом с датчика тока б и сигналом с соответствующего нелинейного блока.

Изменяя напряжение на выходах нелинейных блоков, можно регулировать время шунтирования соответствующей индуктивности от нуля до половины периода питающего напряжения.

Зависимость выходного напряжения каждого нелинейного блока определена из условия получения линейной зависимости между эквивалентным индук" тивным сопротивлением и выходныМ напряжением.

Таким образом, предлагаемое .техническое решение позволяет регулировать эквивалентную величину индуктивного сопротивления включенного последовательно с нагрузкой и при этом до минимума снизить нелинейность в цепи нагрузки, повысить точ35 ность Регулирования бла одаря с хронизации формирования импульсов управления включали с мгновенным значением тока нагрузки.

Линейность величины эквивалейтно40 го индуктивного сопротивления от входного напряжения позволяет повысить точность регулирования и снизить состав гармонических составляющих в токе нагрузки.

IZII85l Ри z.! юг.2

1 . Редактор Л,Авраменко Техред О.Ващишина Корректор В.Бутяга

Заказ 649/59 Тираж 818 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIITI "Патент", г ° Ужгород, ул, Проектная, 4