Способ регулирования выходного напряжения преобразователя переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования преобразователя переменного напряжения в постоянное с низким уровнем пульсации выходного напряжения. Целью изобретения является упрощение наладки преобразователя за счет независимости управления выпрямителем от параметров активного фильтра. Указанная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем управляемый выпрямитель 1, активный фильтр, выполненный в виде усилителя 3 с выходным трансформатором 4, активным фильтром управляют в зависимости от сигнала ошибки регулирования. Кроме того, снимают сигнал, пропорциональный выходному напряжению трансформатора и преобразуют во второй сигнал, пропорциональный составляющей выходного напряжения преобразователя, обусловленной действием указанного выходного напряжения трансформатора, и затем второй сигнал суммируют с сигналом ошибки регулирования и в зависимости от полученного сигнала управляют выпрямителем. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 Н О 2 M 7/ 1 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и А ВТОРСЯОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изоБРетениям и ОтнРытиям

flpM ГКНТ СССР

{21) 4173279/24-07 (22) 05.12.86 (46) 30.08.89. Бюл. ¹ 32 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина и Харьковское отделение Всесоюзного научноисследовательского института электромеханики (72) Сунанто,А.А. Борщов, Д.А. Ассуиров,. С.В. Петров и В.Ю. Розов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 819900, кл. Н 02 М 1/14, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1317610, кл. Н 02 M 1/146, 1986.

„.SU» 1504758 А 1

2 (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ПРГОБРАЗОВАТЕЛЯ ПЕРЕМЕН—

НОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования преобразователя переменного напряжения в постоянное с низким уровнем пульсации выходного напряжения. Целью изобретения является упрощение наладки преобразователя за счет независимости управления выпрямителем от параметров активного фильтра. Укаэанная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем управляемый

3 1504758 выпрямитель 1, активный фильтр, выполненный.в виде усилителя 3 с выМодным трансформатором 4, активным фильтром управляют в зависимости от сигнала ошибки регулирования. Кро5 ме того, снимают сигнал, пропорциональный выходному напряжению трансформатора и преобразуют во .второй сигнал, пропорциональный составляю4 щей выходного, напряжения преобразователя, обусловленной действием укаэанного выходного напряжения трансформатора, и затем второй сигнал суммируют с сигналом ошибки регулирования и в зависимости от полученного сигнала управляют выпрямителем. 3 ил.

Изобретение относится к электроехнике,а именно к способам регулироанияпреобразователя переменного наряжения в постоянное, содержащего уп— авляемый выпрямитель и активный фильтр может быть использовано в преоб- 20 аз ов а телях, предназначенных для пи. тания установки экспериментальной физики и других установок, требуюих напряжение с малым уровнем ульсаций напряжения, а также для 25 регулирования тока.

Цель изобретения — упрощение наладки преобразователя эа счет не зависимости управЛения выпрямителем от параметров активного фильтра. 30

На фиг . 1 изображена схема преобразователя переменного напряжения постоянное, реализующего предла аемый способ; на фиг. 2 — схема дополнительного корректирующего уэра.; на фиг . 3 — структурная схема, 35 поясняющая принцип работы системы регулирования преобразователя.

Преобразователь переменного на пряжения в постоянное состоит из. уп- 40 равляемого выпрямителя 1 с системой

2 управления, активного фильтра, выполненного в виде усилителя 3 с выходным трансформатором 4. К входу усилителя 3 подключен выход дополни- .

45 тельного регулятора 5, выполняющего с помощью сумматора 6и корректирующей цепи 7 функцию суммирования и коррекции сигналов. Один из входов регулятора 5 соединен с дополнительной обмоткой 8, а второй вход — с выходом

50 п ерв ого регулятора 9, выполняющего функцию коррекции сигналов, Вход регулятора 9 соединен с выходом сумматора 10, один из входов которого

55 соединен с выходом преобразователя, а второй — через узел 11 потенциальной развязки — с источником 12 сигнала задания. С входом системы 2 управления выпрямителем 1 узел 13 потенциальной развязки соединен выход вторorо регулятора 14, выполняющего с помощью сумматора 15 и корректирующей цепи 16 функцию суммирования и коррекции сигналов. Один из входов регулятора 14 соединен с выходом сумматора 10, а второй — через дополнительный корректирующий узел 17 — с выходом регулятора 9.

Дополнительный корректирующий узел

17 состоит иэ построенных íà операционных усилителях пропорционального звена 18, апериодического звена 19, интегрирующих звеньев ?О и 21 и инверторов 22 и 23.

Способ осуществляют следующим образом.

Выходное напряжение преобразователя (фиг. 1) можно представить в виде суммы составляющих, обусловленных действием ЭДС выпрямителя, равной е, и выходного напряжения 4е транпр сформатора. Предположим, что связь между ЗДС выпрямителя, равной е „ .и составляющей выходного напряжения, . обусловленной этой ЭДС, определяется передаточной функцией 1 «(S), а связь между выходным напряжением е трансформатора и обусловленной тр этим напряжением составляющей выходного напряжения — передаточной функцией k> S). Тогда, для преобН1 разователя можно представить структурную схему, показанную на фиг.3, в которой 11, (S) выражает передаточную функцию первого регулятора

9, 11 (Б) — результирующую передаточную функцию регулятора 14 и выпрямителя 1, а V„(S) — передаточную функцию корректирующего узла 17.

Включение регулятора 5 и введение обратной связи через дополнительную обмотку 8 обеспечивает достаточную ширину полосы пропускания, благода04758 6

20

40 с ) н1@ т.е. при условии что корректирующий узел 17 преобразует подаваемый на его вход сигнал, пропорциональный вы-; ходному напряжению трансформатора, в сигнал, пропорциональный обусловленной этим напряжением составляющей выходного напряжения преобразо1 вателя. Физически изложенное положение обьсняется тем, что при указанных параметрах ослабление сигнала,обусловленное образованием замкнутого контура обратной связи в цепи активного фильтра, компенсируюется усилением в параллельных каналах: вход задания — вход второго ,регулятора и вход задания первый регулятор — дцполнительное компенсиру45

5 15 ря которой в необходимом диапазоне частот обеспечивается пропорциональная связь между сигналом на входе регулятора 5 и выходным напряжением е тр трансформатора (в связи с этим параметр усилителя представлен на фиг.3 в виде коэффициента К усиления).Таким образом, на вход корректирующего узла 17 поступает сигнал, пропорциональный выходному напряжению е

М д трансформатора, в результате чего на вход элемента с передаточной функцией W,(S), т.е. на вход регулятора

9 в канале управления активным фильтром, подают сигнал ошибки регулирования, представляющей собой разчость между фактическим значением выходного напряжения U „, и его заданной величиной Бэ, а на вход элемента с передаточной функцией V ($), т.е. на вход корректирующей цепи 16, поступает сигнал, равный сумме выходного сигнала корректирующего узла

17 с передаточной функцией И „(Я) и сигнала ошибки регулирования. Независимость управления выпрямителем от п араметров активного фильтра, обеспечивающая простоту наладки преобразователя при условии, что передаточная функция W(S) определяющая связь между сигналом U задания и сигналом U д при разомкнутом в точке А контуре регулирования (фиг.З), будет равна р ) " н<(5 )

В свою очередь, такое равенство выполняется при соблюдении соотношения ющее устройство — вход второго регулятора.

Дополнительный корректирующий узел

17 представляет собой аналоговую модель нагрузки трансформатора 4, параметры которой определяются параметрами пассивности фильтра и нагрузки преобразователя. Пропорциональное звено 18 воспроизводит связь между выходным напряжением е < трансформатора напряжением U на конденсаторе пассивного фильтра и напряжением

U íàãðóçêè, Апериодическое звено 19;определяет связь между напряжением и током нагрузки. Интегрирующее звено 20 определяет связь между током и напряжением на конденсаторе фильтра, а интегрирующее звено 21 — между током и напряжением на индуктивности фильтра. Таким образом, с помощью введенного в преобраэователь дополнительного корректирующего узла 17 осуществляется преобразование сигнала, пропорционального выходному напряжению трасформатора, а сигнал, пропорциональный составляющей выходного напряжения, обусловленной указанным выходным напряжением трансформатора в соответствии с условием W „(S ) = KV (S). При высоких напряжениях силовой части схемы узлы 11 и 1) потенциальной развязки обеспечивают потенциальную развязку, необходимую для безопасности работы с преобразователем при его эксллуатации.

Использование предлагаемого способа упрощает наладку регуляторов в преобразователе переменного напряжения в постоянное, так как коэффициент передачи контура управления выпрямителем не зависит от режима работы активного фильтра.

Фо рмула и з о б р е т е н ия

Способ регулирования выходного напряжения преобразователя переменного напряжения в постоянное, содержащего управляемый выпрямитель и активный фильтр, выполненный в виде усилителя с выходным трансформатором, соединенным последовательно с нагрузкой, заключающийся в том, что формируют сигнал задания, измеряют выходное напряжение преобразователя и вычитают его из сигнала задания, формируя этим сигнал ошибки регулирования, затем полученный сигнал ошибки регулирования преобразует в выходное на1504758

Составитель С. Лузанов

Техред М. Ходанич

Корректор Т. Палий

Редактор А. Ревин

Заказ 5263/54 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

11 11

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 пряжение активного фильтра, о т л и— ч аюшийся тем, что, с целью, упрощения наладки преобразователя за счет независимости управления выпрямителя от параметров активного фильтра, формируют первый сигнал п роп о рцион аль ный выходному нап ряжению активного фильтра, и преобразуют !

; его во второй сигнал, пропорциональ,! ! ! ный составляющей выходного напряжения преобразователя, определяемой указанным выходным напряжением фильтра, второй сигнал суммируют с сигналом

1 ошибки регулирования, в результате чего формируют третий сигнал, затем полученный третий сигнал преобразуют в сигнал управления выпрямителем.