Устройство для моделирования статического преобразователя

 

Изобретение относятся к области аналоговой вычислительной техники к может быть использовано при моделировании электрических систем с вентильными преобразователями. Целью изобретения является повышение точности моделирования за счет вьтолнения одного из мостовых ключей на ключевых, элементах и воспроизведения фазных токов с высокой точностью. Устройство содержит два мостовых ключа, блок моделирования индуктивного сопротивления, источник напряжения , датчики тока, блок управления , содержащий компараторы , генераторы , пилообразного напряжения , формирователи им I пульсов , нуль - органы , блок € элементов И и группы элемен (Л . тов И. 2 ил.

СО103 СОВЕТСНЙХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1275488 А1 др 4 G 06 6 7/62ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ м АВтОРскОмъ сВиД тйльстзУ (21) 3734333/24-24 (22) 05.01.84 (46) 07.12.86. Бюл. Ф 45 (71) Николаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им . адм . С.О. Иакарова (72) В.С. Блинцов и Е.И. Емельянова (53) 681.333(088.8) (56) Применение аиалоговых вычислительных машин в энергетических системах./Под ред. Н.И. Соколова.-И;1

Энергия, 1970, с. 147-150.

Авторское свидетельство СССР

У 525973, кл. G Об G 7/62, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано при моделировании электрических сйстем с вентильными преобразователями. Целью изобретения является повышение тоЧности моделирования за счет выполне« ния одного из мостовых ключей на . ключевых элементах и воспроизведения. фаэных токов с высокой точностью.

Устройство содержит два мостовых ключа, блок моделирования индуктивного сопротивления, источник напряжения, датчики тока, блок управления, содержащий компараторы,,генераторы, пилообразного напряжения, формирователи им—

;пульсов, нуль — органы, блок элементов И и группы элементов И. 2 ил. л и

Ю

Сл (оо

IQo

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при моделировании электрических систем с вентильными преобразователями.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема блока управления.

Устройство содержит два мостовых, ключа 1 и 2, блок 3 моделирования индуктивного сопротивления, источник 4 напряжения, выходы которого через блок 3 подключены к информационным входам 5-7 мостового ключа

1,через датчики 8-10 тока соединены с информационными входами 11-13 мос тового ключа 2. Кроме того, выходы блока 3 подключены по входам 14-16 блока 17 управления, вторые входы

18-20 которого соединены с выходами датчиков. тока, Устройство содержит также блок 21 моделирования цепи выпрямленного тока, соединенный с выходами 22 и 23 мостового ключа 1 и входами 24 и 25 источников 26 и

27 тока, выходы которых подключены к информационным входам 28 и 29 мостового ключа 2. Управляющие входы

30-41 мостовых ключей соединены с выходами блока 17 управления.

Блок 17 управления содержит делители 42 напряжения, к выходам которых подключены компараторы 43, генераторы 44 пилообразного. напря-., жения, входы которых соединены с выходами компараторов 43, а выходыс входами соответствующих формирователей 45 импульсов управления вентилями, на другие входы которых подается напряжение U, пропорциональ ное углу о управления вентилями, нульорганы 46, выходы которых соединены с первыми входами группы 47 элементов И, вторые входы которых соединены с выходами формирователей 45, третьи входы через контакт 48 — с источником 49 напряжения, а четвертые входы — с выходами компараторов 43. Выходы группы 47 соединены с входами блока 50 элементов И.

Входы 14-16 делителей 42 напряжения и входы 18-20 нуль-органов

46 являются соответственно первыми и вторыми входами блока 17 управления. Выходы 30-41 являются выходами блока 17 управления.

1275488

Мостовой ключ 1 служит для формирования и подачи в блок 21 кривых выпрямленного напряжения анодной

UA и катодной 0 срезки моделируе5 мого объекта. Мостовой ключ 2 совместно с источником 4, блоком 3 и источниками 26 и 27 образуют цепь моделирования токов i, i> и i моделируемого объекта в функции параметров фазных-цепей, цепи нагрузки и импульсов блока 17.

Делители 42 напряжения совместно с компараторами 43 служат для формирования прямоугольных импульсов отрицательной полярности. Генераторы

44 преобразует эти импульсы в пилообразные напряжения положительной полярности. Блок 21 реализует аналитическую зависимость выпрямленного

20 тока Х а от разности напряжений на катодной U и анодной U > группах вентилей преобразователя, от величины активного сопротивления R„ и индуктивности L цепи нагрузки и от величины противо-ЗДС Е„ ага — U — — U — -"- I — — Е а „° ь„ь„ (1)

Блок 17 служит для вырабо 1ки сигналов управления состоянием ключей 1 и 2. На<выходах блока 17 образуются сигналы у -у, соответстзо Зб вующие зависимостям (2) / узо (У 1 ++I ) У 1

Узд (Ó +I ) y

М б ) yç÷ где Р,. — одноместный предикат, истинное значение которого соответструет положительной разности потенциалов на аноде и катоде i-ro модели45 чуемого вентиля;

I; — одноместный предикат, исгинное значение которого соответствует наличию тока через i-й вентиль в положительном направлении; у. — управляющий импульс вентиля.

На выходах блока 17 образуются сигналы у -у

>6 41 у " р +

Ъб 1 1. у уФЖ2 1Р (3)

У40 Уб Рб Б

У 11 Уб К б

1275488

Устройство работает следующим образом.

При подаче. напряжений источника

4 на блок 3 на делителях 42 напря— жения появляются напряжения, пропорциональные напряжениям на выходах блока 3 и вызывающие появление на выходах компараторов 43 логических сигналов Р;=1 (отрицательный уровень напряжения) или <Р =0 (нулевой уровень10 напряжения), моделирующих наличие или отсутствие условий открывания вентилей но напряжению соответственно. Эти сигналы постуцают на входы группы 47 элементов И. 15

При замкнутом контакте 48 на вы-. ходах схем негативной логики элементов И появляются единичные логические сигналы у, соответствующие тем вентилям статического преобразова- 2п теля, которые должны перейти в проводящее состояние при данных значениях предикатов сР в соответствии с уравнениями (3).

Например, если кнопка 48 нажата 25 в момент времени t O, истинные значения принимают переменные у, у

Ú4 у и у, так как истинными явля41 ются значения предикатов % и Р

Это приводит к синхронному замыканию ЗО мостов их ключей 1 и 2, управляемых по входам 34, 35, 40 и 41. Синхронное замыкание указанных контактов приводит к появлению на информационных входах мостового ключа 1 катодной и анодной составляющих- выпрямленного напряжения, которые поступают на блок 21, который решает дифференциальное уравнение, 1) относительно выпрямленного тока Т.,1, с 40 помощью управляемых по напряжению источников 26 и 27 тока преобразующегося в постоянный ток i . Замкнутые контакты с управляюшими входами 40 и 41 обеспечивают протекание то- .45 ка по цепи источник 4 напряжения блок 3 — мостовой ключ 2 — источники 26 и 27 тока, причем для рассматриваемого случая разный ток фазный ток i =-i, а фазный ток i =0.50

Сигналы датчйков 9 и 10 тока вызывают следующие значения выходных переменных нуль-органов 46: I =l, I =1, 2 з I, 5 О, I =0, т. е. выход— яые переменные блока 17 управления 55 и у, сохраняют истинное значе40 4 1 ние в соответствии с зависимостями (3) даже после раэмыкания контакта

48. Появление токов i u i в фазных цепях означает конец пуска устройства. Замкнутое состояние контакта 48 означает моделирование статического преобразователя на неуправляемых вентилях-диодах, размыкание контакта

48 переводит устройство из режима пуска в режим моделирования управляемых вентилей-тиристоров. При этом на формирователях 45 путем попарного сравнения пилообразных напряжений

П„-П с выходов генераторов 44 и напряжения U< реализуется сдвиг начала прямоугольных импульсов U —1 пропорциональный требуемому углу d, управления вентилями. Падение напряжения на сопротивлениях R моделирует импульсы управления вентилями

У, -У с KPyTblM пеРеДним CIPOHTOM. CO гласование уровней напряжения импуль- сов у -у с уровнем напряжения вход1 Ь ных сигналов группы 47, а также обеспечение требуемой длительности импульсов у -у осуществляется па1 6 раметрами CR-цепи и потенциометром в цепи обратной связи операционных усилителей формирователей 45. Импульсы управления у -у поступают на вторые входы группы 47, на первые входы которого поступают прямоугольные импульсы.

Таким образом, как при замкнутом контакте 48 (режим пуска устройства и режим модулирования неуправляемых вентилей), так и при разомкнутом контакте 48 (моделирование управляемых вентилей) замыкание соответст« вующих пар ключей 1 и 2 происходит синхронно во времени, а размыкание несинхронно из-за наличия угла коммутации моделируемых вентилей.

Формула изобретения

Устройство для моделирования ,статического преобразователя, содержащее два мостовых ключа, в первую диагональ каждого из которых включены два последовательно соединенных ключевых элемента, источник напряжения, выводы которого через блок моделирования индуктивного сопротивления соединены с второй диагональю и общим выводом ключевых элементов первой диагонали первого мостового ключа, первая диагональ которого через блок моделирования цепи выпрямленного тока соединена

S 12 с первыми выводами источников тока, вторые выводы которых подключены к первой диагонали второго мостового ключа, и блок управления, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчики тока, а блок у*вправления содержит компараторы, генераторы пилообразного напряжения, формирователи импульсов, нуль-органы, две группы элементов И и блок элементов И, причем первый выходной вывод блока моделирования индуктивного сопротивления соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого компараторов, второй выходной вывод блока моделирования индуктивного сопротивления подключен к первым входам пятого и шестого компараторов и вторым входам второго и четвертого компараторов, третий выходной вывод блока моделирования индуктивного сопротивления соединен с вторыми входами первого, третьего пятого и шестого компараторов, выходы компараторов подключены к первым .входам одноименных элементов И пер75488 Ф вой группы и через соответствующие генераторы пилообразного напряжения соединены с входами одноименных формирователей импульсов, выходы кото5 рых подключены к вторым входам элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами одноименных элементов И второй группы, выходы которых подключены к управляю1О щим входам соответствующих ключевых элементов второго мостового ключа и,соответствующим входам блока элементов И, выходы которого соединены с управляющими входами соответствую1 щих ключевых элементов второго мостового ключа, вторая диагональ и общий вывод ключевых элементов первой диагонали которого соединены с первыми выходами соответствующих датчи2О ков тока, вторые выходы которых через нуль-органы подключены к вторым входам соотвующих элементов И второй группы, выходные выводы блока моделирование индуктивного соп25 ротивления соединения с входами одноименных датчиков тока.

1275488

Составитель И. Загорбинина

Редактор О. Юрковецкая Техред В.Кадар Корректор А. Зимокосов

Подписное

Заказ 6564/43 . Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект as, н 4