Регулирующее устройство для электрических цепей

 

264505

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05.1Х.1968 (№ 1267973/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.III.1970. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 16Х1.1970

Кл. 21с, 46/50

МПК С 05f

УДК 621.372.078(088.8) Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. М. Гусев и В, М. Кофман

Заявитель

РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к энергетическому оборудованию преимущественно электрофизических установок большой мощности.

Известно регулирующее устройство для электрических цепей большой мощности, содержащее непрерывный регулирующии элемент, измерительный шунт со схемой управления и балластные резисторы с ключами.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что входы непрерывных регулирующих элементов параллельных соединений групп подключены к соответствующим выходом блока размножения входного сигнала, число выходов которого равно числу последовательно соединенных групп; выходы непрерывного регулирующего элемента одной из групп и последовательно соединенного с ним датчика тока через устройство выоора параметра управления соединены с общим последовательным реверсивным распределителем, имеющим число выходов, равное числу коммутирующих ключей в группе, причем одноименные входы ключей всех групп соединены с соответствующими выходами последовательного реверсивного распределителя.

Это позволяет устранить автоколебания при последовательно-параллельном соединении регулирующих устройств.

На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства, где: 1 — непрерывный регулирующий элемент; 2 — датчик тока; 8— устройство выбора параметра управления; 4 последовательный реверсивный распределитель со схемой управления; 5 — блок размножения входного сигнала; R< — R,Ä вЂ” балластные резисторы; К вЂ” ʄ— быстродействующие ключи; Р— И вЂ” базовая группа из непрерывного регулирующего элемента и балластных резисторов R — R с ключами К1 — К, а, б—

10 выходы базовои группы; в — управляющий вход непрерывного регулирующего элемента;

2,— 2 — управляющие входы быстродействующих ключей; А, Б — выходы регулирующего устройства; U„— управляющее напряжение.

js Основой регулирующего устройства является базовая группа, состоящая из непрерывного регулирующего элемента 1, в частности транзистора, параллельно или последовательно которому быстродействующими ключами

20 К1 — К подсоединены т балластных резисторов R> — R .

Базовая группа рассчитана на определенные номинальные ток и напряжение. Базовые группы по выходам а, б соединяются парал25 лельно, последовательно или параллельно-последовательно. Одноименные управляющие входы 21 — 2 ключей всех групп соединены параллельными связями с одноименными выходами общего последовательного реверсив3О ного распределителя 4 со схемой управления, 264505 нагр. макс

I ! группы макс

50 рег. макс

U группы макс

3 вход которой соединен через устройство 3 выбора параметра управления распределителем с выходами непрерывного регулирующего элемента 1 одной из групп и включенного последовательно с ним датчика тока 2. Входы в непрерывных регулирующих элементов каждого из параллельных соединений базовых групп соединены параллельными связями со входом всего регулирующего устройства в общем случае через блок размножения 5 с числом гальванически несвязанных выходов, равным числу последовательно соединенных параллельных соединений групп.

В качестве непрерывного регулирующего элемента используется любая регулируемая в широком диапазоне частот проводимость (электронная лампа, транзистор, фотосопротивление и пр.). В качестве ключей могут быть использованы любые элементы, допускающие частоту переключения, обеспечивающую требуемое быстродействие регулирующего устройства, например транзисторы. Управляющие входы ключей в общем случае должны быть гальванически развязаны с силовыми цепями.

Последовательный реверсивный распределитель построен на основе матричной сетки или триггерных ячеек с двумя входами; число выходов распределителя соответствует числу балластных резисторов в базовой группе, причем каждый выход допускает присоединение управляющих входов одноименных ключей всех параллельно-последовательных групп.

Схема управления распределителем представляет собой поляризованное пороговое устройство.

Устройство выбора параметра, на вход которого подается напряжение непрерывного регулирующего элемента и сигнал, пропорциональный току через него, представляет собой переключатель для выбора параметра управления распределителем: ток, напряжение или мощность непрерывного регулирующего элемента. Датчик тока представляет собой измерительный шунт или другой элемент, обеспечивающий сигнал на выходе, пропорциональный току на входе.

Для выяснения принципа работы регулирующего устройства условимся, что оно образовано параллельным соединением N иден тичных базовых групп, каждая из которых состоит из параллельно соединенных непрерывного регулирующего элемента и т балластных резисторов с ключами. Условимся также, что в первоначальный момент ключи во всех параллельных группах от К> до К„открыты, ключи, начиная с К„до К, закрыты. В соответствии с этим величина проводимости между точками А и Б определяется суммой проводимостей (N — Й) балластных резисторов и проводимости A,íåïðåðûâíûõ регулирующих элементов 1.

Управляющий сигнал U,„, равный разности между заданной и измеренной регулируемыми величинами, поступает на N входов в элемен5

15 го г5 зо

З5

40 тов 1, плавно изменяя их проводимость и, следовательно, проводимость между точками

А и Б. Если параметром управления реверсивным коммутатором нами выбран ток, то при достижении последним величины, близкой к максимально допустимой для данного регулирующего элемента, а следовательно, и для остальных параллельно включенных элементов, на выходе схемы управления появляется сигнал, в результате действия которого с помощью распределителя открываются Л параллельно включенных (А+1) ключей.

Проводимость между точками А и Б увеличивается на величину проводимости N параллельно включенных резисторов R,+> . Если это изменение окажется достаточным для того, чтобы разность между заданным и измеренным значениями регулируемой величины, т. е. управляющий сигнал U,„, уменьшилась до величины, при которой ток элемента 1 лежит в допустимых пределах, то процесс регулирования заканчивается. Если же величина тока остается вблизи максимального значения, открываются последовательно (Й+2)-й, (Й+3)-й и так далее ключи всех параллельных групп.

В режиме малых сигналов, т. е. малых отклонений регулируемой величины, изменение проводимости между точками А и Б происходиг только за счет изменения проводимости параллельно включенных непрерывных элементов 1.

При достижении током элемента 1 величины, близкой к минимальной, работа происходит аналогично вышеописанному с той лишь разницей, что ключи в обратной последовательности (Й вЂ” 1)-й, (й — 2)-й и так далее всех параллельных групп закрываются, уменьшая суммарную проводимость между точками А и

Б на величину проводимости Л параллельно включенных резисторов R, >, R, z и так далее соответственно.

Число параллельно включенных трупп определяется током нагрузки:

При необходимости расширить диапазон регулирования по напряжению одна или несколько параллельно включенных базовых групп могут быть включены последовательно.

Число последовательно включенных групп равно:

Работа регулирующего устройства происходит аналогично вышеописанному с той лишь разницей, что входным сигналом через блок размножения 5 управляются одновременно параллельно РЯН непрерывных регулирующих элементов, а реверсивным распределителем при каждом его входе включаются или отключаются Р рЛ ключей балластных резисторов.

264505

Предмет изобретения!

1!1

1!! !

1!1! I I

III !

Составитель Т. Котова

Техред T. П. Курилко Корректор С. А. Кузовенкова

Редактор Б. С. Нанкина

Заказ 1518 9 Тираж 500 Подписное

IlIIHHIIH Комитета пс делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР .Чосква, 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография пр. Сапунова, 2

Регулирующее устройство для электрических цепей большой мощности, содержащее датчик тока, последовательный реверсивный распределитель со схемой управления и последовательно-параллельные соединения групп элементов, каждая из которых содержит непрерывный регулирующий элемент и балластные резисторы с коммутирующими ключами, отличаюш,ееся тем, что, с целью предотвращения автоколебаний регулирующего устройства, оно содержит блок размножения входного сигнала, число выходов которого равно числу последовательно соединенных параллельных соединений упомянутых групп, и устройство выбора параметра управления, входы которого соединены с выходами непрерывного регулирующего элемента одной из групп и датчика тока, последовательно соединенного с указанным непрерывным регулирующим элементом; выход устройства выбора параметра управле10 ния соединен с общим последовательным реверсивным распределигелем, выходы которого соединены с одноименными входами клк чей всех групп.