Регулируемый источник питания

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания и может быть использовано в системах централизованного управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения управления дозированием мощности выходного сигнала. Цель достигается введением в устройство коммутационного блока 9, пускового блока 1 и блока 2 логических преобразований с задаваемым количеством управлянлцюс входов. Блок 2 вырабатывает сигнал управления, который разрешает прохождение соответствующего сигнала с генератора 4 ч ерез элемент ИЛИ 3 на блок 5 (или 6) управляющих сигналов . В результате достигается реализация режимов многоступенчатого управления дозированием мощности с возможностью перехода со ступени на ступень с требуемой скоростью дозирования , 2 ило (С ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯО„„1451671 (д 4 С 05 F 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

УпроЕлеющиЕ Bzor7 g

Се

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4240089/24-07 (22) 27.02.87 (46) 15.01 ° 89. Бюл. Р 2 (71) Харьковское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электротермического оборудования в г.Харькове (72) 10.А.Нихинсон, В.И.Грушковский, В.А.Аликас, Т.P.Êàðáà÷èíñêàÿ, Д.А.Вайнер и А.П.Голубничий (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 442463, кл. G 05 F 1/66, 1.969.

Авторское свидетельство СССР

У 491 124, кл. G 05 F 1/66, 1970. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания и может быть использовано в системах централнзованного управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения управления дозированием мощности вью ходного сигнала. Цель достигается введением в устройство коммутационного блока 9, пускового блока 1 и блока 2 логических преобразований с задаваемым количеством управляющих входов. Блок 2 вырабатывает сигнал управления, который разрешает прохождение соответствующего сигнала с генератора 4 через элемент ИЛИ 3 на блок 5 (или 6) управляющих сигналов. В результате достигается реализация режимов многоступенчатого управления дозированием мощности с воэможностью перехода со ступени на ступень с требуемой скоростью доэирования. 2 нл.1

1451 671

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в устройствах регулирования, а также в системах централизованного управления.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения управления дозированием мощности выл одного сигнала. 10

На фиг. 1 представлена структурная блок-схема устройства; на фиг.2схема блока логических преобразований.

Устройство содержит пусковой блок г15

1, блок 2 логических преобразований с задаваемым количеством управляющих входов, элемент ИЛИ 3, генератор 4, первый 5 и второй 6 блоки управля|о"щих сигналов, первый 7 и второй 8 силовые тиристорные блоки и силовой коммутационный блок 9.

К соответствующим выходам пускового блока 1.подключены управляющий вход силового коммутационного блока

9, входы запуска и сброса блока 2 логических преобразований, нечетные выходы которого соединены с входами генератора 4, а четные — с входами элемента ИЛИ 3, подключенного одним из входов к выходу генератора 4, а выходом — к входам первого 5 и второго 6 блоков управляющих сигналов, вы ходы которых соединены соответствен но с управляющими входами первого 7 и второго 8 силовых тиристорных блоков, подключенных входами питания к соответствующим выходам силового коммутационного блока 9.

Пусковой блок содержит пусковой элемент 10, элемент 11 гальванической развязки и элемент НЕ 12.

Блок логических преобразований (фиг.2) включает входы запуска и сброса, задаваемое количество (М) управляющих входов, элементы 13-20 гальванической развязки, элементы

И 21-28, элементы 29-32 памяти, элементы ЗАПРЕТ 33-40 и элементы 41-44 времени, имеющие. встроенные задатчи50

Генератор 4 содержит задаваемое количество (И) входов, связанных с соответствующими генераторными элементами 45-48 и элемент ИЛИ 49.

Блоки 5 и 6 управляющих сигналов могут быть выполнены, как показано на фиг. 1. Каждый из этих блоков содержит диоды 50 и 51, резистор 52 и коммутационный элемент 53.

Пример выполнения силовых тиристорных блоков 7 и 8 приведен на фиг. 1.

Каждый из этих блоков содержит включенные встречно-параллельно силовые тиристоры 54 и 55, а также быстродействующий защитный элемент 56 этих тиристоров от коротких замыканий.

Силовой коммутационный блок (фиг.1) образует коммутатор 57 защиты от перегрузки и короткого замыкания и коммутатор 58 для подачи напряжения.

Для пояснения принципа работы устройства на фиг. 1 показано подключение выходов силовых тиристорных блоков 7 и 8 к сетевому трехфазному напряжению, осуществляемое через соответствукяцие нагрузки zz виде электронагревательных элементов 59-61, включенных по схеме звезда.

Исходное сос гояние устройства характеризуется отсутствием сигналов на втором и третьем выходах пускового блока 1, входе запуска блока 2

I логических преобразований и управляющем входе силового коммутационного блока 9. На первом выходе пускового блока имеется сигнал "1", так как отсутствует сигнал на выходе пускового элемента 10 этого блока, что приводит в итоге к отсутствию сигнала "1" на входе элемента НЕ 12, в результате чего íà его выходе и первом выходе пускового блока 1 формируется сигнал "1", который поступает через вход сброса блока 2 логических преобразований на входы сброса элементов 29-32 памяти. Последние переводятся в состояние, при котором на их выходах отсутствуют сигналы

"1". Отсутствуют дискретные сигналы на всех управляющих входах блока 2 логических преобразований, на выходах которого, а следовательно, и на выходах генератора 4, который находится в отключенном состоянии, также отсутствуют сигналы "1". Блоки 5 z.

6 управляющих сигналов отключены, силовой коммутационный блок .9 включен, и не подается напряжение на силовые тиристорные блоки 7 и 8, Устройство работате следующим образом.

Пусковой блок 1 переводится в рабочее состояние с помощью пускового элемента 10, который устанавливается положение, соответствующее форми1451671 рованию íà его выходе сигнала напряжения. Это напряжение через третий выход пускового блока 1 поступает на управляющий вход силового коммута.5 ционного блока 9 и через него на управляющую часть коммутатора 58, при этом силовые контакты этого аппарата замыкаются и подают сетевое трехфазное напряжение, поданное на него от ð сети предварительно включенным вручную коммутатором 57 защиты от перегрузки и короткого замыкания на силовой выход пускового блока 1. С этого силового выхода две фазы трехфазного 15 напряжения подаются на силовые входы соответствующих силовых тиристорных блоков 7 и 8, а одна фаза — непосредственно на вход электронагревательного элемента 59, соединенного .2р выходом с выходами электронагрева-. тельных элементов 60 и 61 по схеме звезда.

Одновременно сигнал напряжения с выхода пускового элемента 10 посту- 25 пает на элемент 11 гальванической развязки 11, на выходе которого формируется сигнал "1". Это сигнал подается на элемент НЕ 12 пускового блока 1, в результате чего на его 3Q выходе и первом выходе пускового блока 1 исчезает сигнал "1", которого также не будет и на входе сброса блока 2 логических преобразований, а также на входах сброса элементов 2935

32 памяти, соединенных с этим входом блока 2 логических преобразований.

Кроме того, сигнал "1" с выхода элемента 11 гальванической развязки пускового блока 1 поступает на второй „ выход этого блока и далее на вход запуска блока 2 логических преобразований. С этого входа сигнал "1" подается на один из входов элементов И 2128 и через открытый элемент ЗАПРЕТ 33 45 на первый выход блока 2 логических преобразований. С этого выхода сигнал

"1" поступает на первый вход генератора 4 и через него на генераторный элемент 45, запуская его. Генератор- ный элемент 45 начинает формировать на своем выходе импульсы и паузы, длительность которых задается встроенными в него задатчиками, причем длительность импульсов всегда долж55 на быть больше длительности дауз.

Это связано с тем, что при использовании предлагаемого устройства, например, в электронагревательных установках время подачи мощности должно быть всегда больше времени, в течение которого эта мощность не подается, так как это необходимо для постепенного нагрева рабочего пространства таких установок. Остальные генераторные элементы 46-48 также имеют встроенные задатчики для установки длительности импульсов и пауз, которые у всех генераторных элементов 45-48 генератора 4 в итоге определяются скоростью дозирования мощности каждым из них. Таким образом, импульсы с генераторного элемента 45; работающего, например, с первой скоростью дозирования мощности, поступают через элемент ИЛИ 49 на выход генератора 4 и далее через элемент

KIN 3 устройства на входы блоков 5 и

6 управляющих сигналов, через которые они подаются на управляющую часть соответствующих коммутационных элементов 53. Коммутирующая часть этих элементов становится проводящей, в результате чего синхронно с частотой питающей сети происходит формирование с помощью диодов 50 и 51, а также резистора 52 управляющих сигналов, которые поочередно открывают силовые тиристоры 54 и 55, что дает возможность снимать с электронагревательных элементов 59-61 мощность. Во время пауз, которые также формирует гег нераторный элемент 45, отсутствуют импульсы на входах блоков 5 и 6 управляющих сигналов, что приводит к закрыванию силовых тиристоров 54 и

55, прекращается. съем мощности с электронагревательных элементов 5961.

В дальнейшем на дозирование мощности, например, с первой скоростью может быть наложено ограничение, с помощью которого оно прекращается.

Для выполнения такого режима на первый управляющий вход блока 2 логических преобразований подается дискретный сигнал, который проходит на элемент 13 гальванической развязки, на выходе которого формируется сигнал "1". Этот сигнал поступает на один из входов элемента И 21. Наличие на входе этого элемента двух сигналов "1" приводит к формированию на его выходе такого же сигнала, которьп"; поступает на вход взвода элемента 29 памяти, переводят era в

1451671 6

20

30

А0 сигнала на первый управляющий вход этого же блока, при этом осуществля45 ется взвод элемента 30 памяти. Далее работа устройства происходит с использованием .четвертого управляющего входа блока 2 логических преобразований, на который подаются или не

50 подаютая дискретные сигналы, являюсостояние, приводящее к появлению на его выходе сигнала "1". Этот сигнал переводит элемент ЗАПРЕТ 33 в закрытое состояние, в результате чего на первом выходе блока 2 логических

5 ,преобразований исчезает сигнал "1", прекращается работа генераторного элемента 45, а также генератора 4, что в итоге приводит к переводу в закрытое состояние силовых тиристорных блоков 7 и 8, прекращается съем мощности с электронагревательных элементов 59-61, с помощью которых управление первой скоростью дозирования мощности осуществлялось формированием импульсов и пауз генераторным элементом 45 генератора 4.

Одновременно сигнал "1" с выхода элемента 29 памяти поступает на элемент 41 времени, запуская его, а также на один из. входов элемента И 25.

При подаче дискретного сигнала на первый управляющий вход блока 2 логических преобразований прекращается дозирование мощности, например, с первой скоростью. В дальнейшем работа устройства происходит с использованием второго управляющего входа блока 2 логических преобразований, на который подаются или не подаются дискретные сигналы, являющиеся функцией состояния какого-либо регулируемого параметра, например температуры, достигшего на предыдущем этапе при дозировании мощности с первой скоростью авоего, например, первого промежуточного значения, которое затем надо поддерживать в функции указанных дискретных сигналов дозированием мощности в течение времени, отсчитываемого элементом 41 времени, имеющего встроенный в него задатчик.

Работа устройства в функции этих дискретных сигналов происходит следующим образом. При подаче на второй управляющий вход блока 2 логических преобразований дискретного сигнала он пос тупает на вход элемента 14 гальванической развязки, формируя íà его выходе сигнал "1", поступающий на один из входов элемента И 25. Наличие на входах этого элемента трех сигналов

"1" приводит к формированию на его, выходе такого же сигнала, который через открытый элемент ЗАПРЕТ 34 проходит на второй выход блока 2 логических преобразований и далее через элемент ИЛИ 3 на входы блоков 5 и 6 управляющих сигналов, которые в итоге переводят в открытое состояние силовые тиристорные блоки 7 и 8, что приводит к съему мощности с электронагревательных элементов 59-61.

При прекращении подачи дискретного сигнала на второй управляющий вход блока 2 логических преобразований исчезает сигнал "1" на втором выходе этого блока и выходе элемента ИЛИ 3 и.входах блоков 5 и 6 управляющих сиг. налов, что приводит к отключению силовых тиристорных блоков и прекращению сьема мощности с электронагревательных элементов 59-61.

По истечении времени, задаваемого элементом 41 времени, этот элемент формирует на своем выходе сигнал "1", который переводит в закрытое состояние элемент ЗАПРЕТ 34, в результате чего на втором выходе блока 2 логических преобразований прекращается формирование сигналов "1". Одновременно сигнал "1" с выхода элемента

41 времени поступает через открытый элемент ЗАПРЕТ 35 на третий выход блока 2 логических преобразований, что приводит к запуску генератора 4, в результате чего происходит описанным путем управление второй скоростью дозирования мощности, но уже с помощью генераторного элемента 46. Б дальнейшем на дозирование мощности, например, с второй скоростью может быть снова наложено ограничение, с помощью которого оно прекращается.

Это выполняется путем подачи на третий управляющий вход блока 2 логических преобразований дискретного сигнала, при этом работа, цепей происходит аналогично работе соответствующих цепей при подаче такого же щиеся, например, функцией состояния того же регулируемого параметра, достигшего на предыдущем этапе прн дозировании мощности с второй скоростью своего, например, второго промежуточного значения, которое затем надо поддерживать в функции указанных дис-, кретных сигналов дозиронанием мощ1451671 Й ности в течение времени, отсчитываемого элементом 42 времени, а затем после отсчета времени элементом 42 устройство путем, аналогичным описанному, переходит на дозирование мощности со следующей скоростью, но уже с помощью генераторного элемента 47 генератора 4. При этом при подаче дискретных сигналов на пятый и (М1)-й входы дозирование мощности с соответствующей скоростью прекращается, а при использовании соответствующих шестого и М-го входов, на которые подаются или не подаются дискретные сигналы, осуществляется режим, аналогичный режиму при использовании второго и четвертого входов блока 2 логических преобразований, но, например, для соответствукицих промежуточных значений регулируемого параметра, состояние которого выражается в функции соответствующих дискретных сигналов.

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства достигается реализация режимов многоступенчатого управления дозированием мощности с возможностью перехода со ступени на ступень с требуемыми скоростями дозирования этой мощности, а также организации управления дозированием мощности на каждой ступени в течение задаваемого времени.

Формула изобретения

Регулируемый источник питания, содержащий два блока управляющих сигналов, генератор и два силовых тиристорных блока, один вывод каждого из которых соединен с первым выводом соответствующего защитного элемента, а другой вывод — с выводом для подключения нагрузки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения управления дозированием мощности выходного сигнала, в него введены пусковой блок, коммутационный блок, первый элемент ИЛИ и блок логических преобразований, причем пусковой блок включает пусковой элемент, элемент гальванической развязки и элемент НЕ, выход которого соединен с первым выходом пускового блока, а вход — непосредственно с вторым выходом и через элемент гальванической развязки с третьим выходом

30 пускового блина, который через пускоBQH элемент подключен к входу пускового блока, коммутационный блок включает коммутатор защиты, подсоединенный к выводу для подключения сети н последовательно соединенный с коммутатором подачи напряжения, выходом подключенным к силовым выходам коммутационного блока, а управляющим входом — к третьему выходу пускового блока, блок логических преобразований выполнен с М управляющими,,входами и включает М элементов гальванической развязки, M-элементов И, М элементов

ЗАПРРХ, M/2 элементов времени и М/2 элементов памяти, вход запуска блока логических преобразований соединен с вторым выходом пускового блока, первым входом первого элемента ЗАПРЕТ и первыми входами всех элементов И, вход сброса блока логических преобразований соединен с первым выходом пускового блока и с первыми входами всех элементов памяти, нечетные управляющие входы от 1-го до (M-1)-го через соответствующие элементы гальванической развязки подключены к вторым входам соответствующих элементов

И, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов памяти, выходами соединенных с входами соответствующих элементов времени, вторыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ и вторыми входами соответствующих четных элементов И, 35 выходы указанных элементов времени подключены к первым входам последующих четного и нечетного двух элементов ЗАПРЕТ, четные управляющие входы от 2-го до М-го через соответствующие элементы гальванической развязки соединены с третьими входами соответствующих четных элементов

И, выходы которых подключены к вто45 рым входам соответствующих четных элементов ЗАПРЕТ, при этом выходы всех элементов ЗАПРЕТ соединены с соответствующими выходами блока логических преобразований, четные из которых подключены к соответствующим входам первого элемента KIH выход которого соединен с входами блоков управляющих сигналов, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих силовых тиристорных блоков, нечетные выходы блока логических преобразований соединены с соответствующими входами генератора, выполСоставитель С.Чернышева

Техред А.Кравчук Корректор Г.Решетник

Редактор А.Огар

Заказ 7079/46 Тираж 788 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ненного на генераторных элементах, число которых соответствует числу нечетных выходов блока логических преобразований, и втором элементе

ИЛИ, входы генераторных элементов .соединены с входами генератора, а выходы — с входами второго элемента

1451б71 10

ИЛИ, выход которого подключен к соответствующему входу первого элемента ИЛИ, при этом силовые выводы .5 коммутационного блока соединены с вторыми выводами соответствующих защитных элементов.