Способ регулирования постоянного напряжения в электрических цепях

 

300945

Оп ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совтв Соввтскик

Социалистичвскик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

МПК Н 02р 13/16

G 051 1/00

Заявлено 02.VI.1969 (K 1334437/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 07.IV.1971. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 11 Л I.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.314.1.07 (088.8) ЕСОЮЗНДЯ ЙI3 " 5 а °! 1 7 Е1(Д

Автор изобретения

Ф. И. Александров

Заявитель

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

Известный способ регулирования постоянного напряжения в электрических цепях путем совместного применения импульсного метода регулирования с демодуляцией импульсов реактивным фильтром и непрерывного метода регулирования с изменением активного сопротивления, которое вводят параллельно индук тивным элементам фильтра на время переходного процесса (авт, св. № 277073), не обеспечивает достаточно хорошего качества регулирования.

Предложенный способ устраняет указанный недостаток за счет того, что в процессе регулирования выделяют интервалы времени между нулевыми значениями напряжения на индуктивных элементах фильтра, определяют знак отклонения регулируемого напряжения от его заданного значения, вводят активное сопротивление дискретно на интервалах, соответствующих положительным значениям напряже ния па индуктивных элементах фильтра в случаях отклонения регулируемого напряжения от заданного в сторону уменьшения, и на интервалах, соответствующих отрицательным значениям напряжения на индуктивных элементах фильтра в случаях отклонения регулируемого напря>кения от заданного в сторону увеличения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема реализации предлагаемого способа регулирования; на фиг. 2 и 3 — кривые переходного процесса и временные диаграммы предлагаемого способа регулирования.

Предлагаемый способ используют для

5 регулирования напряжения U„«a нагрузке 1 с использованием процесса управления скважностью т импульсов э. д с. 2 с их последующей демодуляцией реактивным фильтром 8 и процесса непрерывного регули10 рования с изменением активного сопротивления 4. Особенность функциональной схемы регулирования, обеспечивающая положительный эффект, состоит в том, что сопротивление 4 участвует в процессе регулирования

lб не постоянно, а вводится дискретно параллель но индуктивным элементам 5 фильтра по особому закону и только в течение переходного процесса. На фиг. 1 дискретным элементом является ключ 6. Закономерность коммутации. ключа б заключается в том, что он может быть замкнут лишь в течение тех временных интервалов между нулевыми значениями напря>кения на последовательных индуктивных элементах 5 реактивного фильтра, которые при рсгу25 лировании «вверх» соответствуют положител;.ному значению напряжения, а при регулировании «вниз» вЂ” отрицательному значению напряжения на последовательных индуктивных элементах 5. Если уровень регулируемого на30 пряжения Ь „„на нагрузке соответствует ве300945 личине управляющего воздействия У „то ключ

6 разомкнут длительно.

На фиг. 2 и 3 показаны кривые переходного процесса (а, б, г) и временная диаграмма замыканий (в) ключа 6 в функциональной схе- 5 ,ме фиг. 1 при регулировании «вверх» (У,)0) и «вниз» (У, <О) соответственно. Процесс коммутации ключа 6 начинается в соответствии с выделенными временными интервалами (в) после начала переходного процесса. 10

Регулирование постоянного напряжения по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Предположим, что после изменения У, (фиг. 2, а) напряжение на индуктивных элементах 5 (фиг. 1) отрицательно 15 (UI,

У „<О (фиг. 2, б, в,) ключ 6 был замкнут, то на этом интервале имело бы место не возрастание напряжения l„(как это требуется при регулировании «вверх»), à его уменьшение. По 20 этому ключ 6 замкнут лишь при U )О, когда введение сопротивления 4 позволяет безынерционно увеличить величину У„(фиг. 2, г). Если сопротивление 4 управляемо, например в функции выходного напряжения, то при этом можно избежать перерегулирования. Одновременно или с некоторым запаздыванием начинает возрастать скважность т импульсов э. д. с.

2, что приводит к сужению пауз во временной диаграмме замыканий ключа 6 (фиг.2,в). В течение этих пауз уровень напряжения на нагрузке 1 поддерживается за счет емкости конденсаторов, подключенных параллельно нагрузке. Длителыюсть переходного процесса определяется временем, в течение которого отклонение напряжения от заданного уровня в интервалах па,з б.дет изменяться от максимального до допустимого установившегося значения.

Аналогично осуществляется по предлагае- 40 мому способу регулирование напряжения

«вниз» (см. фиг. 3) . При скачкообразном уменьшении У„снижается скважность импульсов э. д. с. 2. 1хл.еч 6 заикнут в течение впемениых интервалов междх нх левыми значения ми U, соответствующих Uyy )O Процесс коммутации ключа имеет место только во время переходного процесса „, в остальное же время сопротивление 4 отключено, т. е. мощность на нем не рассеивается. В интервалах 50 пауз коммутации ключа 6 (см. фиг. 3, в) роль стабилизатора напряжения на нагрузке 1 выполняет конденсатор, включенный параллельно последней.

Описанный способ регулирования имеет «=e преимущества непрерывного и импульсного способов и не имеет свойственных им недостатков.

Действительно, в процессе регулирования реактивный фильтр блокируется активным управляемым сонротивлеиием, и в этом случае не проявляется инерционность, свойственная импульсному способу регулирования. Скорость изменения напряжения иа нагрузке не ограничивается реактивностями фильтра, и поэтому предложенный способ по быстродействию приближается к непрерывному способу регулирования, в то же время суммарная по времени продолжительность переходных процессов в устройствах, реализующих предлагаемый способ, намного меньше общего времени работы, включающего установившиеся и переходиыс режимы. Поэтому средняя мощность, которая рассеивается в активном сопротивлении 4 и общие потери мощности фиг. 1, намного меньше.

Поскольку потери мощности невелики, то это позволяет получить широкие пределы регулирования напряжения при условии высокого быстродействия в этих пределах регулироваIIHH.

Предмет изобретения

Способ регулирования постоянного напряжения в электрических цепях путем совместного применения импульсного метода регулирования с демодуляцией импульсов реактивным фильтром и непрерывного метода регулирования с изменением активного сопротивления, которое вводят параллельно индуктивным элементам фильтра на время переходного процесса, отличаюи1ийсл тем, что, с целью улучшения качества регулирования, выделяют и!IтерBàëû времени между нулевыми значениямY. напряжения на индуктивных элементах фильтра, определяют знак отклонения регулируемого напряжения от его заданного значения, вводят активное сопротивление дискретно иа интервалах, соотв тствующих положительным значениям напряжения на индуктивных элементах фильтра в случаях отклонения регулируемого напряжения от заданного в сторону уменьшения и на интервалах, соответствующих отрицательш м значениям напряжения иа индуктивных элементах фильтра в случаях отклонения регулируемого напряжения от заданного в сторону увеличения.

Фа2 2

Й

Составитель В. Круглова

Редактор В, Фельдман Техред Л. В. Куклина Корректор Г. С. Мухина

Заказ 184/684 Изд ¹ 510 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва. Ж-35, Раушская нзб., д. 4/5

Тип Харьк. фил. пред. <.Патент»