Патент ссср 259231

 

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства № 217494

Заявлено 05.1Х.1968 (№ 1267972/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Кл. 21с, 46/50.ЧПК G 05f

УДК 621,372,078(088,8) Комитет по делам изооретеиий и открытий при Совете Министров

GCGP

Опубликовано 12.Xll.1969. Бюллетень ¹ 2 за 1970

Дата опубликования описания 6Х.1970

Предложенное устройство относится к энергетическому оборудованию, преимущественно, прецезионных электр офизических установок большой мощности.

Известно регулирующее устройство для электрических цепей большой мощности по авт. св. № 217494, содержащее непрерывный регулирующий элемент с датчиком тока, реверсивный коммутатор со схемой управления и балластные резисторы.

В известных устройствах наблюдается наличие определенной постоянной частоты коммутации балластных резисторов, что вызывает появление большого по величине динамического рассогласования в системе при больших сигналах и автоколебаний при малых сигналах.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что содержит источник тактовых импульсов, выход которого соединен с одним из входов реверсивного коммутатара. Выход упомянутого источника через последовательное соединение блока управления частотой следования тактовых импульсов и функционально-логического блока связан с выходами непрерывного регулирующего элемента и датчика тока.

Это позволяет улучшить качество регулирования дискретно-непрерывных регулирующих устройств.

На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства, Она состоит пз непрерывного регулирующего элемента 1, датчика тока 2, реверсивного

5 коммутатора 8, блока управления 4 коммутатором, функционально-логического блока 5, блока управления б источником тактовых импульсов и источника 7 тактовых импульсов.

Непрерывный регулирующий элемент 1

10 включен последовательно с датчиком тока 2 между точками А и Б. Балластные резисторы

Ri — R, подключены параллельными связями через ключи К, — К„реверсивного коммутатора 8 параллельно последовательному сое15 динению регулирующего элемента 1 с датчиком тока 2, выходы которых связаны с коммутатором 8 через блок управления 4 и последовательное соединение функционально-логического блока 5, блока управления б источни20 ком тактовых импульсов и источника 7 тактовых импульсов, В качестве непрерь:вного регулирующего элемента используется любая регулируемая в широком диапазоне частот проводимость, на25 пример транзисторы (в качестве ключей— любые элементы, допускающие частоту переключения, по крайней мере порядка 10 кгт1, например, тс же транзисторы).

Реверсцвный коммутатор построен на осноЗ0 вЕ матричных сеток или триггерных ячеек с

РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ бОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

259231

50 двумя входами, а также любым другим способом, обеспечивающим последовательный характер коммутаций.

Блок управления коммутатором представляет собой поляризованное пороговое устройство. В качестве датчика тока использован любой измеритель тока с полосой пропускания частот не меньшей, чем полоса пропускания элемента 1, например омический шунт. Источник тактовых импульсов может быть выполнен любым образом, позволяющим внешним сигналам через блок управления плавно или дискретно регулировать частоту следования импульсов. Функционально-логический блок представляет собой блок нелинейности с четной квазипараболлической амплитудной характеристикой и зоной нечувствительности.

Допустим, что в первоначальный момент п ключей открыты, а ключи, начиная с (n + 1) до т закрыты. Величина сопротивления между точками А и В определяется сопротивлением непрерывного регулирующего элемента 1 и сопротивлением подключенных балластных резисторов от 1-го до а-ro.

Управляющий сигнал U,„, поступающий на вход элемента 1, плавно изменяет его сопротивление и, следовательно, сопротивление между точками А и В. Блок управления 4 настроен так, что при подходе непрерывного регулирующего элемента 1 по какому-либо из параметров к границе допустимого íà его выходе появляется сигнал, в результате действия которого совместно с действием тактовых импульсов источника 7 с помощью реверсивного коммутатора открывается следующий, в данном случае (n + 1)-й ключ. Таким образом, суммарное сопротивление подключенных к точкам А и В резисторов изменилось на величину сопротивления (n + 1) -го резистора.

Процесс коммутации балластных резисторов заканчивается, если в результате его управляющий сигнал U», функционально связанный с разностью между заданным и измеренным значениями регулируемой величины, уменьшается по модулю до величины, при которой элемент 1 находится в области номинальных параметров. В случае, если этого не происходит, то открывается (и + 2) -й, (n + 3)-й и т. д. ключи. При этом частота тактовых импульсов источника 7 и, следовательно, скорость коммутации балластных резисторов регулируется выходным сигналом функционально-логического блока 5 в зависимости от

5 0

З0

35 характера изменения какого-либо из параметров состояния элемента 1 или их комбинации.

При использовании в качестве блока 5 нелинейности с четной квазипараболлической амплитудной характеристикой с зоной нечувствительности скорость коммутации балластных резисторов нарастает с увеличением модуля отклонения параметра состояния от номиналье1ого (тем самым уменьшается максимальная величина модуля отклонения) и уменьшается с уменьшением модуля отклонения, предотвращая перерегулирование или автоколебания.

Дальнейшее улучшение качества регулирования может быть достигнуто использованием в качестве блока 5 последовательного и параллельного соединения, с помощью согласующих и суммирующих устройств, интегродифференцирующих цепей с нелинейностью типа

«нечувствительность». B этом случае нарастание или увеличение скорости коммутации балластных резисторов опережает рост модуля отклонения параметра состояния. Кроме того, длительность наличия отклонения также определяет изменение скорости коммутации.

В некоторых случаях удовлетворительный результат х!ожет быть получен более простыми средствами, в частности при выполнении блока управления б в виде двухпозиционного элемента и блока 5 в виде подключенных входами к нелинейности типа «нечувствительность» датчиков знаков отклонения и его первой производной, связанных с выходом самого блока через схему совпадения. При совпадении знаков блок управления б устанавливает скорость коммутации резисторов равной большей из двух частот следования тактовых импульсов, при несовпадении — меньшей.

Предмет изобретения

Регулирующее устройство для электрических цепей большой мощности по авт. св. № 217494, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества регулирования, оно содержит источник тактовых импульсов, выход которого соединен с одним из входов реверсивного коммутатора; выход упомянутого источника через последовательное соединение блока управления частотой следования тактовых импульсов и функционально-логического блока связан с выходами непрерывного регулирующего элемента и датчика тока.

Составитель Г. II. Котова

Редактор Е. В. Семанова Техред 3. k. Тараненко Корректор С. М. СигаЛ

Заказ 875/б Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2