Способ регулирования переменного напряжения

 

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулирующей аппаратуре в цепях переменного тока, в том числе в регуляторах светового потока. Сущность изобретения: при регулировании переменного напряжения за счет изменения числа периодов подключаемого к нагрузке питающего напряжения меняют длительность периода регулирования в пределах от периода частоты питающего напряжения до периода критической частоты видимого слияния мельканий. Для получения следующей по уровню ступени регулирования выбор соотношения длительностей включенного и выключенного состояний нагрузки осуществляют из условия получения ближайшего к предыдущему уровню напряжения . 4 ил. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 М 5/257

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4686607/07 (22) 27.03.89 (46) 15,04.93. Бюл. М 14 (71) Уфимский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) Ю.M,Ñìèðíoâ, В.Н.Левадный и А.Г.Адамов (56) Скаржепа В.А., Шелехов К.В. "Цифровое управление тиристорными преобразователями" — Л.: Энергоатомиздат, 1984.

SU М 1001429 А1, Н 02 М 3/00, 1983, SU Я 1167690 А1, Н 02 М 3/00, 1985. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕ МЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: изобретение относйтся к электротехнике и может быть использоваИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регуляторах . переменного напряжения, атом числе работающих на ламповую нагрузку.

Цель изобретения — уменьшение дискретности регулировочной характеристики широтно-импульсных регуляторов напряжения на ламповой нагрузке. Поставленная цель достигается тем, что меняют длительность периода регулирования в пределах от периода частоты питающего напряжения до периода .критической частоты видимого слияния мельканий, при этом для получения следующей по уровню ступени регулирования выбор соотношения длительностей включенного и выключенного состояний нагрузки осуществляют из условия получения ближайшего к предыдущему уровню напряжения, причем

„,. Щ,, 1809516А1 но в регулирующей аппаратуре в цепях переменного тока, в том числе в регуляторах светового потока. Сущность изобретения: при регулировании переменного напряжения за счет изменения числа периодов подключаемого к нагрузке питающего напряжения меняют длительность периода ретулирования в пределах от периода частоты питающего напряжения до периода критической частоты видимого слияния мельканий. Для получения следующей по уровню ступени регулирования выбор соотношения длительностей включенного и выключенного состояний нагрузки осуществляют из условия получения ближайшего к предыдущему уровню напряжения. 4 ил, . период импульсного регулирования не пре" вышает 20 мс и, следовательно, вводят новые режимы, причем при выходном йапряжении от 25% до 33 относительно питающего напряжения нагрузку подключают к сети в течение 3-х периодов, отклк чают в течение 5 периодов, что соответствует @

37% от напряжения сети, включают в течение 2-х периодов, выключают в течение 3-х О периодов (40%), включают в течение 3-х пе- Ql риодов(43%}, при выходном напряжении от ь

50% до 66% включают нагрузку в течение, 00

4- х периодов, выключают в течение 3-х периодов (57 ), включают в течение 3-х периодов, отключают в течение 2-х периодов (60%), включают в течение 5 периодов, отключают в течение 3-х периодов (63%), при выходном напряжении от 66 до 75% вкл ючают нагрузку в течение 5 периодов, отклю1805516

1 1 1

3 4 5

3 . 3

4 4

1 1 1

6 7 8

6 6

7 7

8, происходит выбор из 8 ячеек памяти, соот35 ветствующий определенному выходному

1 1

2 3

1 1

6 7

7

7

7

5 5

6 7

7

55 чают в течение 2-х периодов (/1, ), Общее количество уровней возрастет до двадцати одного.

Каждый режим напряжения на нагрузке можно представить в виде дроби;в знаменателеколичество периодов питающего напряжения в одном импульсном периоде регулирования выходного напряжения; в числителе-количество периодов питающего напряжения, в течение которых нагрузка включена, в одном им. пульсом периоде выходного напряжения.

Используя способы ILUMM-НЧ и ЧИМ-НЧ регулирования и исходя из условия, что период импульсного регулирования не должен превышать 20 мс, при частоте 400 Гц, можно получить следующие режимы:

Горизонтальная ветвь таблицы соответствует ЧИН-НЧ регулированию, а наклонная — ЧШИМ-НЧ. Часть позиций таблицы при этом остается неиспользуемой, хотя все они удовлетворяют условию отсутствия мерцаний светового потока: период импульсного регулирования не превышает восьми периодов питающего напряжения, то есть

20 мс.

Предлагается использовать следующие режимы;

1 1 1

4 5 8

5

3 3 3

4 5 8

5

Иэ таблицы исключены повторяющиеся режимы: 2/4 аналогичны 1/2, 6/8 аналогичны 3/4 и т,д. Общее количество режимов увеличивалось до 21. Дискретность регулировочной характеристики существенно уменьшалась (фиг. 2), 5

На фиг. 1 дана регулировочная характеристика способа-прототипа; на фиг, 2 — ре.гулировочная характеристика предлагаемого способа; на фиг. 3 — структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 4 — временные диаграммы устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство, реализующее способ, (см. фиг. 3) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, формирователь синхроимпульсов (ФСИ) 2, 0-триггер 3, программируемую логическую матрицу (ПЛМ) 4, коммутатор 5, ламповую нагрузку

6.

Сетевое напряжение поступает на вход

ФСИ 2, выход которого соединен со счетным входом D-триггера 3. Выходы 00 — 02 триггера 3 соединены с младшими адресными входами АО- А2 ПЛМ 4. С информационных выходов 00 — 02 ПЛМ 4 заведена обратная связь на входы 0 — 2 триггера 3.

Информационный выход 03 ПЛМ 4 соединен с коммутатором 5. На вход АЦП 1 подается управляющее напряжение, пропорциональное напряжению нагрузки.

Выходы АЦП 1 соединены со старшими адресными входами АЗ вЂ” А7 ПЛМ 4, АЦП 1 преобразует управляющее напряжение, пропорционально которому должно изменяться напряжение на нагрузке, в

5-разрядный цифровой код, поступающий на адресные входы АЗ- А7 ПЛМ 4. При этом напряжению. ФСИ 2 формирует фронт синхроимпульса в начале каждого периода питающего напряжения, По фронту этого импульса информация с входов DO — 02 триггера 3 передается íà его выходы QO—

Q2 поступает на адресные входы АΠ— А2

ПЛМ 4. Циклическая работа обеспечивается за счет обратной связи с выходов QO — Q2

ПЛМ 4 на входы 00 триггера 3. С выхода Q3

ПЛМ 4 поступает сигнал на коммутатор 5, который обеспечивает коммутацию нагрузки 6 в соответствии с предлагаемым способом, Рассмотрим алгоритм работы регулятора на примере конкретного режима 2/5, При этом необходимо обеспечить подключение нагрузки в течение 2-х периодов и отключение в течение 3-х периодов. Временные диаграммы для этого режима приведены на фиг. 4, Разряды QO — 02 ПЛМ 4 запрограммированы. таким образом, чтобы организовать циклическую работу регулятор в течении 5-ти периодов сетевого н пряжения. В разряде Q3 ПЛ М 4 запрограммирована последовательность включения и

1809516 " ию%

90

70

50 выключения нагрузки в течение одного цикла, Подача на входы АΠ— А2 ПЛМ 4 цифрового кода, равного единице, По фронту следующего тактового импульса этот цифровой.код через триггер 3 поступает íà входы АΠ— А2 ПЛМ 4 и вызывает появление на выходах 00 — Q2 цифрового кода, равного двум. Так будет продолжаться пока не будет сформирована последовательность из пяти периодов сетевого напряжения. Тогда на выходах QO — Q2 появится цифровой код, равный нулю, который по фронту синхроимпульса поступает на. входы АΠ— А2 ПЛМ 4.

После этого цикл повторяется.

В прототипе 2 максимальная дискретность регулирования достигает 16, что не соответствует требованиям ГОСТа по регулированию напряжения. В предлагаемом способе дискретность регулирования не превышает 7 . Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый способ позволяет использовать регуляторы, реализующие предлагаемый способ для плавного регулирования внутрикабинной освещенности летательных аппаратов.

Формула изобретения

5 Способ регулирования переменного напряжения за счет изменения числа периодов подключаемого к нагрузке питающего напряжения, по которому задают максимально возможную длительность периода

10 регулирования, отличающийся тем, что. с целью уменьшения дискретности регулирования, дополнительно меняют длительность периода регулирования в пределах от периода частоты питающего на15 пряжения до периода критической частоты видимого слйяния мельканий, при этом для получения следующей по уровню ступени регулирования выбор соотношения длительностей включенного и выключенного

20 состояний нагрузки осуществляют из условия получения ближайшего к предыдущему уровню напряжения.

1809516

2 Ф 6 8 ÓÐ Л2 У4 И И 20

Фы 8.2

1809516

Составитель Ю, Смирнов

Техред М.Моргентал Корректор Il,Ãeðåøè

Редактор Т.Иванова

Заказ 1290 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101