Устройство регулирования тока

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам автоматического регулирования постоянного тока. Цель - снижение величины динамических уравнительных токов устройства и повышение его динамических показателей. Устройство регулирования тока содержит первый источник напряжения 1 в виде регулируемого т-фазного вентильного преобразователя, основной вход которого через первый регулятор тока 2 совместно с входом четвертого кор- . ректирующего звена 11 подключен к выходу первого сумматора 4, который своим первьпч входом соединен с выходом устройства задания тока 5, а вторым входом - с выходом первого датчика тока 6 первого источника напряжения 1 . Вьгход четвертого корректирующего звена 11 соединен с первым входом второго сумматора 3, к выходу которого подключены последовательно соединенные второй регулятор тока 7 и быстродействующи) реверсивный источник напряжения 8, выход которого через второй датчик тока 10 включен встречно-параллельно основному источнику 1 и нагрузке 9, Выход второго датчика тока 10 источника 8 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5ц 4 С 05 Р 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1180859 (21) 4013020/24-07 (22) 21.01.86 (46) 23,08.87, Бюл. М - 31 (71) Комсомольский-на-Амуре политехнический институт (72) С,А. Васильченко, В.Ф, Горячев, В.Д. Латышко и В.А, Соловьев (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское .свидетельство СССР

1180859, кл. G 05 F 1/44, 1985. (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам автоматического регулирования постоянного тока, Цель — снижение величины динамических уравнительных токов устройства и повышение его динамических показателей. Устройство регулирования тока содержит первый

„„SU„„1332283 А 2 источник напряжения 1 в вице регулируемого m-ôàçíîão вентильного преобразователя, основной вход которого через первый регулятор тока 2 совместно с входом четвертого корректирующего звена 11 подключен к выходу первого сумматора 4, который своим первым входом соединен с выходом устройства задания тока 5, а вторым входом — с выходом первого датчика тока 6 первого источника напряжения 1. Выход четвертого корректирующего звена 11 соединен с первым входом второго сумматора 3, к выходу которого подключены последовательно соединенные второй регулятор тока 7 и быстродействующий реверсивный источник напряжения 8, выход которого через второй датчик тока 10 включен встречно-параллельно основному источнику 1 и нагрузке 9. Выход второго датчика тока 10 источника 8

13. 32283 подключен к второму входу второго сумматора 3. и к входу третьего корректирующего звена 12, выход которого соединен с. третьим входом первого сумматора 4, Кроме того, выход второго регулятора тока 7 через первое звено коррекции 13 соединен с вторым входом источника 1, а выход первого регулятора тока 2 через второе звено коррекции 14 — с вторым

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока, в прецизионных стабилизаторах тока, а также в системах подчиненного ре- 5 гулирования в качестве внутреннего контура регулирования.

Цель изобретения — снижение величины динамических уравнительных токов и повышение динамических показателей.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник на- 15 пряжения в виде m-фазного вентильного преобразователя 1, вход которого подключен к выходу регулятора 2 тока„ второй сумматор 3, первый сумматор 4, подключенный первым входом к выходу 20 блока 5 задания тока, датчик 6 выходного тока основного источника 1,, подключенный выходом к второму входу первого сумматора 4, дополнительный регулятор 7 тока, подключенный выходом к входу быстродействующего реверсивного источника 8 питания, первый выход которого подключен к выводу нагрузки 9 и к выходу m-фаэного вентильног0 преобразователя 1, а 30 второй вывод нагрузки 9 подключен к входу дополнительного датчика 10 тока, четвертое корректирующее звено 11 подключено входом к выходу первого сумматора 4, а выходом — к входу второго сумматора 3, третье корректирующее звено 12 подключено входом к выходу дополнительного датчика

10 тока, а выходом — к третьему входу первого сумматора 4, первое корректи б входом источника 8. Введение положительных корректирующих связей 13, 14 позволяет компенсировать воздействие источника 8 на источник 1.

Корректирующее звено 12 обеспечивает независимость действия кбнтуров регулирования тока, а звено 11 служит для обеспечения неизменности передаточной функции замкнутого контура источника 8 ° 1 ил, 2 рующее звено 13 подключено выходом к второму входу m-фазного вентильного преобразователя 1, а входом— к выходу дополнительного регулятора

7 тока, второе корректирующее звено

14 подключено к входу первого сумматора 4, а выходом — к входу второго сумматора 3.

Введение в устройство регулирования тока четырех корректирующих звеньев позволяет практически полностью устранить взаимовлияние каналов регулирования тока друг на друга, а следовательно, существенно уменьшить величину динамического уравнительного тока, При появлении рассогласования на выходе первого сумматора 4 напряжения на выходе источников 1 и 8 напряжения начинают изменяться, например увеличиваться, При этом нарастание напрядения и тока источника 8 происходит быстрее, чем источника I„ В результате (при отсутствии звеньев 13 и 14) противо-ЭДС нагрузки определяется током источника 8, который в первый момент принимает всю нагрузку на себя. Это приводит к тому, что в контуре, образованном источниками

1 и 8, возникает динамический уравнительный ток, обусловленный разностью противо-ЭДС нагрузки Е ц и ЭДС первого источника Е (Е > больше F.„), Введение положительных корректирующих связей 13 и 14, описываемых передаточными функциями (ТнР + 1)("тР + 1) Вн

И

% (т„,1 + 1)(° P + I) R„+ R

1332283

Т>> »/R„ груз ки;

L „ — индуктивность нагрузки; — эквивалентная постоянная времени быстродействующего реверсивного источника 8 напряжения — эквивалентная постоянная времени источника

1ю

Тн, = (Ь „+ Ь,)/(R „+ R,) — суммарная постоянная времени цепи нагрузки первого канала;

L — индуктивность вентиль25 о ного преобразователя (вместе со сглаживающим дросселем);

Т„, = (L»+ L >)/(R» + R ) — суммарная постоянная времени цепи нагрузки второго канала регулирования

+ 2н

К4

>1 0 Н1 (T»P + 1)(7 Р + 1) R„

W 1 (Т,,P + 1)(P + 1) Rq + R где R»,R,R — активные сопротивления нагрузки силовой части 5 второго источника напряжения и вентильного преобразователя, включая сопротивление сгла10 живающего дросселя; постоянная времени натока;

L — индуктивность силовой части источника 8, 35 позволяет компенсировать воздействие источника 8 на источник 1, т,е. устранить разность ЭДС и тем самым существенно уменьшить величину динамического уравнительного тока и обеспечить 40 независимость действия каналов регулирования тока источников 8 и 1. При условии успешной реализации передаточных функций корректирующих звеньев 13 и 14, значения эквивалентных 45 сопротивлений нагрузки первого и второго каналов регулирования тока (определяющих настройку регуляторов тока этих каналов) как в режиме "малого", так и в режиме "большого" сигналов 50 описываются выражениями

Однако эффективность компенсационного действия корректирующего звена

13 имеет ограниченный частотный диапазон, определяемый полосой пропускания источника 1 ° Поэтому пля сбес— печения независимости действия контуров регулирования тока практически в неограниченном частотном диапазоне, к выходу дополнительного датчика 10 тока подключено третье корректирующее звено 12, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора 4, Передаточная функция этого звена описывается выражением

2»

W = — -- — -W И

К3 Z + Z оса Ф о н (ТФ Р + 1) где W4, = (Т < P + 1)2 — передаточная

Фчнкция полосового фильтра;

Т, Т вЂ” постоянные времени передаточной функции полосового фильтра, T <> » Т, Ф2

Включение фильтра с передаточной . функцией И < в звено 12 необходимо для того, чтобы данное звено включалось в работу по окончанию действия звена 13.

Кроме того, для сохранения прежнего значения передаточной функции замкнутого контура источника 8 по току нагрузки в режиме малого сигнала в цепь задающего сигнала на входе второго сумматора 3 включено четвертое корректирующее звено, своим входом подключенное к выходу л первого сумматора 4. Передаточная функция этого звена описывается выражением

Таким образом, включение в устройство регулирования тока описанных четырех корректирующих звеньев позволяет обеспечить независимость действия контуров регулирования тока как в режиме малого", так и в режиме "большого" сигналов и, как следствие, уменьшить величину динамических уравнительных токов, обеспечить неизменность эквивалентного сопротивления контуров нагрузки, т.е. улучшить динамические показатели устройства при выбранной постоянной настройке регуляторов тока, Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Устройство регулирования тока по авт. св. Ф 1180859, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сниже1332283

1О

Составитель Г. Мачавариани

Редактор И. Николайчук Техред Л Олийнык

Корректор A. Обручар

Заказ 4619 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государс.твенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, r. Ужгород, ysr, Проектная, 4 ния величины динамических уравнительных токов и повышения динамических показателей, в него введены четыре корректирующих звена, первое из которых входом подключено к выходу дополнительного регулятора тока, а выходом — к второму входу m-фазного вентильного преобразователя, второе корректирующее звено подключено входом к выходу первого регулятора тока, а выходом — к второму входу быстродействующего реверсивного источника напряжения, третье корректирующее звено входом подключено к выходу дополнительного датчи ка тока, а выходом — к третьему входу первого сумматора, четвертое корректирующее звено входом подключено к выходупервого сумматора, а выходомк первому входу второго сумматора.