Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей



Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей
Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей
Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей
Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей
Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей
Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей
Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей
Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей
H03K3/57 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

Владельцы патента RU 2669761:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области размагничивания кораблей. Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей содержит неуправляемый трехфазный источник питания переменного тока, зарядное устройство, емкостной накопитель энергии, датчик напряжения, мостовой коммутатор, датчик тока, обмотку размагничивания, устройство формирования импульсной последовательности и устройство задания параметров импульсной последовательности. Выход устройства задания параметров импульсной последовательности соединен с устройством формирования импульсной последовательности, выходы которого соединены с входом устройства управления мостовым коммутатором и с задающим управляющим входом зарядного устройства. Силовой выход зарядного устройства подключен к емкостному накопителю энергии, выход которого подключен к датчику напряжения и мостовому коммутатору. В диагональ мостового коммутатора через датчик тока и дополнительно введенный фильтр низкой частоты включена обмотка размагничивания. Технический результат заключается в улучшении точности формирования знакопеременной последовательности трапецеидальных импульсов тока в рабочих обмотках источниками питания станций безобмоточного размагничивания кораблей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области размагничивания кораблей и может быть преимущественно использовано для питания рабочих обмоток размагничивания с установкой на станциях безобмоточного размагничивания взамен используемых в настоящее время электромеханических систем и может быть использовано в качестве импульсного источника питания большой мощности, например, в единых электроэнергетических системах судов с высокоинерционными первичными источниками электроэнергии.

Источники питания для станций безобмоточного размагничивания представляют собой импульсные источники тока большой мощности, обеспечивающие протекание в рабочих и компенсационных контурах полеобразующих обмоток токов заданной формы. В частности, в рабочих обмотках размагничивания, в соответствии с существующими методиками электромагнитной обработки кораблей, для разрушения магнитного поля необходимо формировать знакопеременную последовательность трапецеидальных импульсов тока, амплитуда которых уменьшается от заданного максимального значения тока до заданного минимального значения по линейному или экспоненциальному закону. При этом мгновенная мощность на обмотке размагничивания может изменяться в диапазоне от 4.5 МВт для первого импульса до 60 Вт для последнего импульса с поддержанием заданной точности отработки импульса.

Известны устройства формирования импульсных магнитных полей (Физика и техника сильных магнитных полей. В.Р. Карасик - М: Наука, 1964, с. 112-119), основанные на использовании в качестве импульсного источника тока электрических конденсаторов, аккумуляторов, специальных электромеханических генераторов и магнитных индукторов. Там же описано используемое на практике в настоящее время на станциях безобмоточного размагничивания устройство формирования знакопеременной импульсной последовательности тока с использованием системы «мотор-генератор». Источник питания для станций безобмоточного размагничивания, построенный по данному принципу, содержит силовой трехмашинный электромеханический агрегат, состоящий из разгонного двигателя, приводного двигателя и генератора постоянного тока, формирующего знакопеременную импульсную последовательность, а также системы управления электромашинными агрегатами: устройства пуска и стабилизации частоты вращения агрегата; устройства управления током якоря генератора постоянного тока со стороны обмотки возбуждения; задающего устройства, формирующего программу формирования импульсной последовательности тока.

Недостатками этого устройства являются: высокая стоимость изготовления приводного двигателя и электромеханического генератора, низкий КПД ввиду многократного преобразования энергии, громоздкость системы, необходимость периодического обслуживания квалифицированным персоналом и др. Данные устройства не позволяют обеспечить высокую точность формирования фронта и среза трапецеидального импульса, а также имеют существенные ограничения по скорости нарастания фронта импульса и скорости спада среза импульса. Указанные недостатки обусловлены высокой инерционностью электромеханического генератора постоянного тока и максимальным значением напряжения, технически реализуемом на современных генераторах. Кроме того, в автономных станциях безобмоточного размагничивания скорость нарастания фронтов импульса ограничена техническими возможностями набора мощности дизель-электрической станцией.

Известно устройство размагничивания судна (патент RU 2616508, МПК B63G 9/06, H01F 13/00 от 22.03.2017). Устройство размагничивания содержит три ортогонально расположенные вблизи судна обмотки размагничивания, подключенные через коммутатор, катушку индуктивности и переключатель полярности к батарее накопительных конденсаторов, связанной с выходом регулируемого зарядного устройства, подсоединенного к электрической сети, и блок управления. При этом разрядный контур содержит емкость, индуктивность и сопротивление, номинальные значения, которых выбирают с целью получения затухающего колебательного режима разряда батареи накопительных конденсаторов.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности изменения формы разрядного тока в процессе размагничивания и поддержания постоянного тока в ортогональных обмотках.

Известно устройство «Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей» (патент RU 2552625, МПК B63G 9/06, H03K 3/57 от 10.06.2015), принятое за прототип. Устройство содержит источник трехфазного напряжения, соединенный с пусковым блоком с автоматическим выключателем, зарядное устройство, емкостной накопитель, мостовой коммутатор, датчик тока, регулятор параметров импульса, выход пускового блока соединен с зарядным устройством, положительный и отрицательный выходы которого через гасящие дроссели соединены с емкостным накопителем, выходы которого подключены к мостовому коммутатору, в диагональ которого через последовательно соединенные высокочастотный фильтр и датчик тока включена обмотка размагничивания, а выход датчика тока по цепи обратной связи соединен со входом регулятора параметров импульса, один выход которого соединен со входами управления мостового коммутатора, а второй выход с пусковым блоком. Кроме того, источник отличается наличием фазосдвигающего ШИМ-контроллера, вход которого соединен с суммирующим усилителем, а выходы АС и BD попарно соединены со схемами «ИЛИ», выходы которых соединены каждый с двумя схемами «И», вторые входы которых соединены с задающим устройством, одна пара схем «И» напрямую, а вторая пара - через схему «НЕ», выходы схем «И» соединены с драйверами, входящими в регулятор параметров импульса.

У известного устройства имеются следующие недостатки:

- низкая точность стабилизации тока, обусловленная выбором способа стабилизации тока посредством широтно-импульсной модуляции сигнала разности между заданным значением тока и его истинным значением в полеобразующей обмотке;

- низкое качество стабилизации площадки трапецеидального импульса тока, обусловленное наличием в силовой цепи прототипа фильтра высоких частот;

- невозможность формирования среза трапецеидального импульса, если заданное время среза меньше времени естественного разряда индуктивности полеобразующей обмотки.

Указанные недостатки не позволяют получать высокую точность формирования знакопеременной последовательности трапецеидальных импульсов тока в рабочей обмотке станции безобмоточного размагничивания, в связи с чем значительно ухудшается качество и увеличиваются сроки магнитной обработки объектов морской техники.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является качественное улучшение точности формирования знакопеременной последовательности трапецеидальных импульсов тока в рабочих обмотках источниками питания станций безобмоточного размагничивания кораблей на всех участках импульса: фронт, площадка, срез; а также снижение массогабаритных характеристик источника питания и упрощение эксплуатации.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в источнике питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей, содержащем неуправляемый трехфазный источник питания переменного тока, зарядное устройство, емкостной накопитель энергии, мостовой коммутатор, датчик тока, обмотку размагничивания, устройство задания параметров импульсной последовательности, имеются следующие отличия - выход устройства задания параметров импульсной последовательности соединен с устройством формирования импульсной последовательности, выходы которого соединены с входом устройства управления мостовым коммутатором, в который дополнительно введены два компаратора; и с задающим управляющим входом зарядного устройства, к силовым входам которого подключены выходы источника трехфазного напряжения, а силовой выход непосредственно подключен к емкостному накопителю энергии, выход которого подключен к дополнительно введенному датчику напряжения, информационный выход которого подключен к управляющему входу зарядного устройства по цепи обратной связи контура стабилизации напряжения, и мостовому коммутатору, управляющие входы которого соединены с выходами устройства управления мостовым коммутатором, в диагональ мостового коммутатора через датчик тока, информационный выход которого по цепи обратной связи контура регулирования тока обмотки размагничивания подключен к управляющему входу устройства управления силовым коммутатором, и дополнительно введенный фильтр низкой частоты включена обмотка размагничивания.

Кроме того, устройство управления мостовым коммутатором содержит два компаратора К1 и К2, при чем на инверсный вход первого компаратора К1 и на прямой вход второго компаратора К2 подаются от устройства формирования импульсной последовательности увеличенные и уменьшенные на половину значения ширины зоны нечувствительности соответственно, а на прямой вход первого компаратора К1 и инверсный вход второго компаратора К2, соединенных вместе, подается сигнал обратной связи контура регулирования тока обмотки размагничивания от датчика тока, при этом выход первого компаратора К1 соединен со входом R первого RS-триггера, входом S второго RS-триггера и с одним из входов второй логической схемы «ИЛИ», а выход второго компаратора соединен с входом S первого RS-триггера, входом R второго RS-триггера и одним из входов первой логической схемы «ИЛИ», а также выход первого RS-триггера соединен со вторым входом первой логической схемы «ИЛИ» и выход второго RS-триггера соединен со вторым входом второй логической схемы «ИЛИ», а выход первой логической схемы «ИЛИ» соединен с входами драйверов транзисторных модулей прямой диагонали, выход второй логической схемы «ИЛИ» соединен со входами драйверов транзисторных модулей обратной диагонали.

Сущность предложенного изобретения поясняется следующими чертежами:

- на фиг. 1 изображена структурная схема источника питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей;

- на фиг. 2 представлена схема электрическая принципиальная мостового коммутатора;

- на фиг. 3 представлена схема электрическая принципиальная устройства управления мостовым коммутатором;

- на фиг. 4 изображено устройство формирования импульсной последовательности;

где:

1 - неуправляемый трехфазный источник питания переменного тока;

2 - зарядное устройство;

3 - емкостной накопитель энергии;

4 - датчик напряжения;

5 - мостовой коммутатор;

5.1, 5.2, 5.3, 5.4 - драйверы;

5.5, 5.6, 5.7, 5.8 - транзисторные модули;

6 - фильтр низкой частоты;

7 - датчик тока;

8 - обмотка размагничивания;

9 - устройство управления;

9.1, 9.2 - RS-триггеры;

9.3, 9.4 - логические схемы «ИЛИ»;

10 - устройство формирования импульсной последовательности

10.1 - таймер;

10.2 - вычислительное устройство;

11 - устройство задания параметров импульсной последовательности.

Предлагаемый источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей (фиг. 1) включает неуправляемый трехфазный источник питания переменного тока 1, выход которого соединен с зарядным устройством 2, выход которого соединен с емкостным накопителем энергии 3, выходы которого подключены к датчику напряжения 4 емкостного накопителя энергии 3 и мостовому коммутатору 5, к выходам которого через последовательно соединенный фильтр низкой частоты 6 и датчик тока 7 включена обмотка размагничивания 8, выход датчика тока 7 по цепи обратной связи соединен со вторым входом устройства управления 9 мостовым коммутатором 5, первый вход устройства управления 9 соединен с первым выходом устройства формирования импульсной последовательности 10, вход которого соединен с выходом устройства задания параметров импульсной последовательности 11, второй выход устройства формирования импульсной последовательности 10 соединен с первым входом зарядного устройства 2, второй вход которого соединен с выходом датчика напряжения 4 емкостного накопителя энергии 3.

Мостовой коммутатор 5 на фиг. 2 представляет собой мостовой однофазный инвертор напряжения и содержит четыре драйвера 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 и четыре транзисторных модуля 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, при чем коллекторы транзисторных модулей 5.5 и 5.7 подключены к положительному выводу емкостного накопителя энергии 3 (фиг. 1), а эмиттеры транзисторных модулей 5.6 и 5.8 подключены к отрицательному выводу емкостного накопителя энергии 3 (фиг. 1), управление транзисторными модулями 5.5, 5.6, 5.7 и 5.8 осуществляется посредством подачи управляющих сигналов, поступающих от устройства управления 9 мостовым коммутатором 5 (фиг. 1), на драйверы 5.1, 5.2, 5.3 и 5.4 соответственно, подключенных к затворам транзисторных модулей 5.5,5.6, 5.7 и 5.8.

Регулируемая ширина зоны нечувствительности релейного управления представляет собой диапазон значений тока обмотки размагничивания 8, в пределах которого на выходе устройства управления 9 мостовым коммутатором 5 сохраняется предыдущее состояние сигналов управления драйверами 5.1, 5.2, 5.3 и 5.4, а значит, и состояния выходов драйверов 5.1, 5.2, 5.3 и 5.4, и состояние транзисторных модулей 5.5, 5.6, 5.7 и 5.8.

Для управления током обмотки размагничивания 8 с использованием релейного управления с регулируемой шириной зоны нечувствительности в устройство управления 9 мостовым коммутатором 5, (фиг. 3) дополнительно введены два компаратора К1 и К2, причем инверсный вход компаратора К1 и прямой вход компаратора К2 получают сигнал обратной связи по току обмотки размагничивания 8 с выхода датчика тока 7. Прямой вход компаратора К1 и инверсный вход компаратора К2 соединены с выходами устройства формирования импульсной последовательности 10 и получают сигналы заданных значений тока, увеличенные (Iзад1(t)) и уменьшенные (Iзад2(t)) на половину значения ширины зоны нечувствительности соответственно. При этом выход компаратора К1 соединен с входом R RS-триггера 9.1, входом S RS-триггера 9.2 и с входом А логической схемы «ИЛИ» 9.4, а выход компаратора К2 соединен с входом S RS-триггера 9.1, входом R RS-триггера 9.2 и с входом В логической схемы «ИЛИ» 9.3, а также выход RS-триггера 9.1 соединен с входом А логической схемы «ИЛИ» 9.3 и выход RS-триггера 9.2 соединен с входом В логической схемы «ИЛИ» 9.4, выход логической схемы «ИЛИ» 9.3 подключен к объединенным (на рис.не показано) входам драйверов 5.1 и 5.4 транзисторных модулей 5.5 и 5.8 соответственно, а выход логической схемы «ИЛИ» 9.4 подключен к объединенным (на рис. не показано) входам драйверов 5.2 и 5.3 транзисторных модулей 5.6 и 5.7 соответственно.

Устройство формирования импульсной последовательности 10 источника питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей на фиг. 4 содержит таймер 10.1, предназначенный для отсчета временных интервалов в реальном времени и обнуляемый по сигналу сравнения текущего значения времени таймера и заданных значений временных параметров формируемого импульса, и вычислительное устройство 10.2, сравнивающее показания таймера 10.1 с заданными значениями длительности фронта, импульса, среза и паузы и формирующее сигнал задания контура стабилизации напряжения емкостного накопителя энергии 3, причем выход таймера 10.1 соединен с одним из входов вычислительного устройства 10.2, на остальные входы которого подаются сигналы от устройства задания параметров импульсной последовательности 11 и сигнал завершения заряда емкостного накопителя энергии 3 UCгот от зарядного устройства 2, при этом два выхода вычислительного устройства 10.2, с которых передаются сигналы, определяющие заданное значение тока (Iзад1(t), Iзад2(t)) с учетом заданного значения ширины зоны нечувствительности соединены с соответствующими входами устройства управления 9 мостовым коммутатором 5, а третий выход (UСзад) соединен с одним из входов зарядного устройства 2.

Работает источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей следующим образом.

Перед началом магнитной обработки объектов морской техники источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей находится в следующем состоянии: емкостной накопитель энергии 3 отключен от неуправляемого трехфазного источника переменного тока 1 зарядным устройством 2 и характеризуется начальным запасом электрической энергии, определяемым электрической емкостью накопителя энергии 3 и имеющемся уровнем напряжения

где W - начальный запас электрической энергии, запасенный в емкостном накопителе энергии 3; С - значение емкости емкостного накопителя энергии 3; UC0 - исходное значение напряжения на емкостном накопителе энергии 3; все транзисторные модули 5.5, 5.6, 5.7, 5.8 мостового коммутатора 5 находятся в непроводящем состоянии; ток в обмотке размагничивания 8, измеренный датчиком тока 7, равен нулю.

С помощью устройства задания параметров импульсной последовательности 11 задаются параметры требуемой импульсной последовательности: длительность фронта Tф, длительность импульса TИ, длительность среза ТМ, длительность паузы между импульсами ТП, а также начальное значение амплитуды A0 (амплитуда первого импульса), конечное значение амплитуды последнего импульса АК. (амплитуда последнего импульса). Кроме того, задается декремент затухания амплитуд импульсов Д и значение ширины зоны нечувствительности ΔI, определяющая точность стабилизации заданного значения тока в обмотке размагничивания 8.

Далее, заданные параметры передаются в устройство формирования импульсной последовательности 10, которое осуществляет координированное управление двумя различными контурами регулирования: контур стабилизации уровня напряжения на емкостном накопителе энергии 3; контур регулирования программно-задаваемого тока в обмотке размагничивания 8. Координированное управление происходит следующим образом. После получения от устройства задания параметров импульсной последовательности 11 параметров требуемого импульса тока в обмотке размагничивания 8, устройство формирования импульсной последовательности 10 подает управляющий сигнал на вход устройства управления 9 мостовым коммутатором 5, запрещающий коммутацию транзисторных модулей 5.5, 5.6, 5.7, 5.8 мостового коммутатора 5.

Одновременно вычислительное устройство 10.2 обеспечивает начало работы контура стабилизации уровня напряжения на емкостном накопителе энергии 3, состоящего из зарядного устройства 2, емкостного накопителя энергии 3 и датчика напряжения 4, соединенного по цепи обратной связи с зарядным устройством 2, в следующей последовательности.

Сначала вычислительное устройство 10.2 производит расчет требуемого значения напряжения на емкостном накопителе энергии 3, обеспечивающее оптимальный запас энергии для формирования очередного импульса тока и являющееся сигналом задания контура стабилизации уровня напряжения, согласно оценке

где Imax - значение амплитуды формируемого импульса тока; Rн - активная составляющая сопротивления обмотки размагничивания 8; и передает это значение в зарядное устройство 2.

С устройства формирования импульсной последовательности 10 по окончании его настройки подается сигнал задания на зарядное устройство 2, который дает разрешение на начало заряда емкостного накопителя энергии 3. Зарядное устройство 2, преобразуя электрическую энергию переменного тока, получаемую от неуправляемого трехфазного источника переменного напряжения 1, в энергию регулируемого постоянного тока, обеспечивает стабилизацию значения напряжения емкостного накопителя энергии 3, заданного устройством формирования импульсной последовательности 10, посредством сравнения заданного значения напряжения UCзад и текущего значения, измеренного датчиком напряжения 4, а при падении выходного напряжения ниже заданной величины, обеспечивает требуемое значение зарядного тока.

После зарядки емкостного накопителя энергии 3 до заданного уровня напряжения на устройство формирования импульсной последовательности 10 от зарядного устройства 2 приходит сигнал завершения заряда емкостного накопителя энергии 3 UCгот на вычислительное устройство 10.2 устройства формирования импульсной последовательности 10. Получив сигнал завершения заряда емкостного накопителя 3 UCгот, вычислительное устройство 10.2 производит расчет управляющих сигналов управления контуром тока обмотки размагничивания 8 с учетом заданного значения ширины зоны нечувствительности, подаваемых на соответствующие входы устройства управления 9 мостовым коммутатором 5.

где Iтек(t) - текущее значение тока в обмотке размагничивания 8, измеренное датчиком тока 7. Текущее значение тока, увеличенное на половину значения ширины зоны нечувствительности, предназначено для подачи на прямой вход компаратора К1 устройства управления 9 мостовым коммутатором 5 и определяет верхнюю границу токового коридора. Текущее значение тока, уменьшенное на половину значения ширины зоны нечувствительности, предназначено для подачи на инверсный вход компаратора К2 устройства управления 9 мостовым коммутатором 5 и определяет нижнюю границу токового коридора. После данного расчета осуществляется проверка окончания паузы путем сравнения значения текущего времени t полученного с таймера 10.1, и заданной величины паузы между импульсами Тп. При положительном окончании проверки окончания паузы устройство формирования импульсной последовательности 10 формирует сигнал на разрешение процесса формирования импульса тока, при этом устанавливает на входы устройства управления мостовым коммутатором 9 рассчитанные значения границ токового коридора.

Устройство управления 9 мостовым коммутатором 5 обеспечивает поддержание тока обмотки размагничивания 8 внутри рассчитанных границ токового коридора посредством релейного управления с регулируемой шириной зоны нечувствительности и формирования соответствующих сигналов управления драйверами с 5.1 по 5.4, которые в свою очередь обеспечивают своевременное открытие или закрытие транзисторных модулей с 5.5 по 5.8, следующим образом:

В компараторах К1 и К2 происходит сравнение текущего значения тока Iтек(t) в обмотке размагничивания 8, полученного от датчика тока 7, с величиной заданного тока, увеличенного и уменьшенного на величину, равную половине ширины зоны нечувствительности. Выход компаратора К1 принимает значение, равное логической единице, при условии, что текущее значение тока больше заданного значения тока, увеличенного на половину значения ширины зоны нечувствительности. В обратном случае выход компаратора К1 принимает значение, равное логическому нолю. Выход компаратора К2 принимает значение, равное логической единице, при условии, что текущее значение тока меньше заданного значения тока, уменьшенного на половину значения ширины зоны нечувствительности. В обратном случае выход компаратора К1 принимает значение, равное логическому нолю. Таким образом оба компаратора К1 и К2 могут принимать одновременно значение, равное нулю тогда и только тогда, когда текущее значение тока находится внутри токового коридора или, что тоже самое, зоны нечувствительности, определяющей точность отработки заданного импульса тока.

Дальнейшую работу устройства управления рассмотрим на примере. Допустим, начальное текущее значение тока в обмотке размагничивания 8 находится ниже заданного значения тока, уменьшенного на величину, равную половине значения ширины зоны нечувствительности. Тогда выход компаратора К1 примет значение, равное логическому нолю, а компаратора К2 - логической единице. Тогда выход RS-триггера 9.1 установится, равным логической единице, а выход RS-триггера 9.2 - логическому нолю. В итоге выход логической схемы «ИЛИ» 9.3 установится в состояние, эквивалентное логической единице, и, тем самым, обеспечит формирования управляющего сигнала на открытие драйверов 5.1 и 5.4, которые в свою очередь обеспечит открытие транзисторных модулей 5.5 и 5.8 мостового коммутатора 5, что приведет тому, что к обмотке размагничивания 8 будет приложено напряжение емкостного накопителя энергии 3, что приведет к росту тока в обмотке размагничивания 8. При вхождении текущего значения тока в обмотке размагничивания 8 внутрь ширины зоны нечувствительности выходы обоих компараторов К1 и К2 обратятся в логические ноли. При этом выходы RS-триггеров 9.1 и 9.2 не изменятся. Таким образом, к обмотке размагничивания 8 будет также приложено напряжение емкостного накопителя 3, а, следовательно, продолжится рост тока в обмотке размагничивания 8. При достижении текущим значением тока в обмотке размагничивания 8 верхней границы зоны нечувствительности выход компаратора К1 обратится в логическую единицу, а выход компаратора К2 останется, равным логическому нолю. При этом выход RS-триггера 9.1 изменится на логический ноль, а RS-триггера 9.2 изменится на логическую единицу. Таким образом, устройство управления 9 мостовым коммутатором 5 обеспечит формирования управляющих сигналов на открытие драйверов 5.2 и 5.3, которые в свою очередь обеспечат открытие транзисторных модулей 5.6 и 5.7 мостового коммутатора 5, что приведет к тому, что к обмотке размагничивания 8 будет приложено напряжение емкостного накопителя энергии 3, взятого со знаком минус, что приведет к управляемому спаду тока в обмотке размагничивания 8. При уменьшении тока работа устройства управления 9 мостовым коммутатором 5 аналогична описанной ранее.

Мостовой коммутатор 5 обеспечивает формирование импульсов тока в обмотке размагничивания 8, отфильтрованных от высокочастотных помех фильтром низкой частоты 6.

Таким образом, за счет введения в схему источника питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей датчика напряжения 4 на емкостном накопителе энергии 3 и устройства формирования импульсной последовательности 10 позволяет организовать контур стабилизации уровня напряжения на емкостном накопителе энергии 3, что позволяет обеспечить одинаковую точность во всем диапазоне амплитуд импульсов тока от максимального до минимального.

Кроме того, дополнительное увеличение точности поддержания тока осуществляется за счет введения фильтра низких частот 6, поглощающего высокочастотную составляющую выходного тока, вносимую коммутацией ключей мостового коммутатора 5 и оставляющего неизменным низкочастотную полезную составляющую тока нагрузки 8.

Кроме того, за счет введения компараторов К1 и К2 в устройство управления 9 мостовым коммутатором 5 и, соответственно, реализации релейного управления с регулируемой шириной зоны нечувствительности достигается качественное улучшение точности формирования знакопеременной последовательности трапецеидальных импульсов тока в рабочих обмотках источниками питания станций безобмоточного размагничивания кораблей на всех участках импульса: фронт, площадка, срез.

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет обеспечить возможность измерения и стабилизации уровня заряда емкостного накопителя в зависимости от амплитуды и длительности формируемого импульса тока, что приведет к сохранению точности отработки задающего воздействия вне зависимости от амплитуды формируемого импульса, что выгодно отличает его от прототипа.

1. Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей, содержащий неуправляемый трехфазный источник питания переменного тока, зарядное устройство, емкостной накопитель энергии, мостовой коммутатор, датчик тока, обмотку размагничивания, устройство задания параметров импульсной последовательности, отличающийся тем, что выход устройства задания параметров импульсной последовательности соединен с устройством формирования импульсной последовательности, выходы которого соединены с входом устройства управления мостовым коммутатором, в который дополнительно введены два компаратора; и с задающим управляющим входом зарядного устройства, к силовым входам которого подключены выходы источника трехфазного напряжения, а силовой выход непосредственно подключен к емкостному накопителю энергии, выход которого подключен к дополнительно введенному датчику напряжения, информационный выход которого подключен к управляющему входу зарядного устройства по цепи обратной связи контура стабилизации напряжения, и мостовому коммутатору, управляющие входы которого соединены с выходами устройства управления мостовым коммутатором, в диагональ мостового коммутатора через датчик тока, информационный выход которого по цепи обратной связи контура регулирования тока обмотки размагничивания подключен к управляющему входу устройства управления силовым коммутатором, и дополнительно введенный фильтр низкой частоты включена обмотка размагничивания.

2. Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей по п. 1, отличающийся тем, что устройство управления мостовой коммутатором содержит два компаратора К1 и К2, причем на инверсный вход первого компаратора К1 и на прямой вход второго компаратора К2 подаются от устройства формирования импульсной последовательности увеличенные и уменьшенные на половину значения ширины зоны нечувствительности соответственно, а на прямой вход первого компаратора К1 и инверсный вход второго компаратора К2, соединенных вместе, подается сигнал обратной связи контура регулирования тока обмотки размагничивания от датчика тока, при этом выход первого компаратора К1 соединен со входом R первого RS-триггера, входом S второго RS-триггера и с одним из входов второй логической схемы «ИЛИ», а выход второго компаратора соединен с входом S первого RS-триггера, входом R второго RS-триггера и одним из входов первой логической схемы «ИЛИ», а также выход первого RS-триггера соединен со вторым входом первой логической схемы «ИЛИ» и выход второго RS-триггера соединен со вторым входом второй логической схемы «ИЛИ», а выход первой логической схемы «ИЛИ» соединен с входами драйверов транзисторных модулей прямой диагонали, выход второй логической схемы «ИЛИ» соединен со входами драйверов транзисторных модулей обратной диагонали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использована в радиоприемных устройствах декаметрового диапазона волн. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств указанного назначения.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве источника синусоидальных колебаний, в том числе в интегральных схемах. Техническим результатом предлагаемого RC-генератора является повышение максимальной частоты формируемых синусоидальных колебаний и уменьшение уровня нелинейных искажений выходного сигнала.

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к электроразрядным технологиям, и может быть использовано для электрогидравлического разрушения, дробления и дезинтеграции материалов.

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике. Технический результат заключается в увеличении информационной емкости кода номера меток времени.

Изобретение относится к импульсной высоковольтной технике. Технический результат заключается в повышении стабильности работы генератора высоковольтных импульсов с оптическим управлением.

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике. Технический результат – обеспечение самосинхронной реализации преобразователя унарного информационного сигнала в парафазный сигнал с единичным спейсером.

Изобретение относится к импульсной и вычислительно технике. Технический результат - обеспечение самосинхронной реализации преобразователя унарного информационного сигнала в парафазный сигнал с нулевым спейсером.

Изобретение относится к системам питания ускорителей заряженных частиц прямого действия, в частности к устройствам импульсного питания с индуктивными накопителями энергии.

Изобретение относится к устройствам электрического питания газоразрядных систем, использующих для генерации плазмы барьерный разряд, и может быть применено, в частности, для питания озонаторов, плазменных реакторов, предназначенных для реакций синтеза, конденсации, полимеризации, а также медицинских приборов и устройств обеззараживания.

Изобретение относится к устройствам преобразования электрической энергии постоянного тока, в частности к устройствам электропитания радиопередатчика, снабженных выходным СВЧ-прибором, таким как магнетрон, клистрон ЛБВ, ЛОВ и т д.

Изобретение относится к области противодействия средствам магнитометрического обнаружения ферромагнитных объектов и может быть использовано для защиты кораблей, машин и других технических объектов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при размагничивании деталей судового машиностроения после магнитной дефектоскопии. Технический результат состоит в повышении качества, снижении трудоемкости и обеспечении стабильности размагниченного состояния изделия по отношению к эксплуатационным механическим нагрузкам.

Использование: для создания полупроводниковых приборов, обладающих чувствительностью к воздействию магнитного поля. Сущность изобретения заключается в том, что пленочная система формирования магнитного поля содержит подложку, диэлектрический слой, магниточувствительный элемент, пленочные концентраторы магнитного поля, расположенные с двух сторон от элемента, чувствительного к магнитному полю, пленочный магнитный экран, где пленочные концентраторы состоят из 2 или 10 областей, разделенных немагнитным зазором, а над элементом, чувствительным к магнитному полю, между концентраторами параллельно плоскости подложки расположен пленочный магнитный экран над чувствительной областью магниточувствительного элемента.

Изобретение относится к испытанию колесных пар железнодорожного транспорта. Разъемный соленоид выполнен в виде витков из широкополосной шины, разделенных по диаметру на подвижную и неподвижную секции.

Изобретение относится к размагничивающим устройствам, в частности к устройствам, предназначенным для размагничивания судов и подводных лодок на стационарных станциях.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации магнитных свойств магнитов типа Sm-Co-Fe-Cu-Zr путем их частичного размагничивания. Технический результат состоит в повышении точности и стабильности работы навигационного оборудования и систем авиационной автоматики.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для размагничивания бурового инструмента непосредственно в составе колонны бурильных труб. Устройство для размагничивания содержит катушку для пропускания размагничиваемой колонны бурильных труб, ротор для вращения колонны бурильных труб, размещенный на устье скважины выше катушки, систему управления электроприводом буровой лебедки, предназначенной для спуска-подъема колонны бурильных труб в обсадную колонну скважины.

Изобретение относится к области размагничивания судов, в частности судов с ферромагнитным корпусом. Может быть использовано также для электромагнитной обработки вытянутых крупногабаритных ферромагнитных объектов машиностроения: валов, турбин и прочего оборудования.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к размагничиванию судов с ферромагнитными корпусами, и касается вопросов определения оптимальных параметров цикла электромагнитной обработки (ЭМО).

Изобретение относится к намагничивающему устройству для магнитно-порошкового контроля колес. Технический результат состоит в повышении плотности магнитного потока.

Автоматический регулятор магнитного поля подводного или надводного объекта содержит блок приема сигналов от навигационного комплекса, датчиков магнитного поля Земли или датчиков магнитного поля объекта, блок формирования алгоритма управления системы автоматического управления магнитным полем объекта, блоки управления компенсаторами магнитного поля объекта, компенсаторы, блок распределения сигналов управления, датчики гармоник токов, блок гальванической развязки, фильтры гармоник токов подавляемых пульсаций, блоки регулировки фаз токов, блоки усиления и согласования сигналов с параметрами соответствующей обмотки размагничивания.

Изобретение относится к области размагничивания кораблей. Источник питания для станций безобмоточного размагничивания кораблей содержит неуправляемый трехфазный источник питания переменного тока, зарядное устройство, емкостной накопитель энергии, датчик напряжения, мостовой коммутатор, датчик тока, обмотку размагничивания, устройство формирования импульсной последовательности и устройство задания параметров импульсной последовательности. Выход устройства задания параметров импульсной последовательности соединен с устройством формирования импульсной последовательности, выходы которого соединены с входом устройства управления мостовым коммутатором и с задающим управляющим входом зарядного устройства. Силовой выход зарядного устройства подключен к емкостному накопителю энергии, выход которого подключен к датчику напряжения и мостовому коммутатору. В диагональ мостового коммутатора через датчик тока и дополнительно введенный фильтр низкой частоты включена обмотка размагничивания. Технический результат заключается в улучшении точности формирования знакопеременной последовательности трапецеидальных импульсов тока в рабочих обмотках источниками питания станций безобмоточного размагничивания кораблей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх