Устройство для моделирования управляемого выпрямителя

 

О П И С А Н И Е (и) 586471

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.03.76 (21) 2330839/18-24 с присоединением заявки № (23} Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 12.01.78 (51) M. Кл.2 6 06G 7/62

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.333 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. А. Калинин и P. А. Орещенко (71) Заявитель

Новокузнецкое отделение Государственного ордена Трудовогд

Красного Знамени проектного института «Тяжпромэлектропроект» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЕМОГО

ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Изобретение относится к области вычислительнои техники и может быть использовано при моделировании устройств, содержащих управляемые вентильные преобразователи.

Известно устройство (1J для моделирования управляемого выпрямителя, содержащее операционные усилители, интегратор, диоды, функциональныи преобразователь и источники смещающего напряжения. Недостатком этого устройства является то, что оно обладает ограниченными функциональными возможностями и не позволяет моделировать коммутационные процессы управляемых вентильных преобразователей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство (2), содержащее управляемый генератор пилообразного напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход подключен к первому входу блока сравнения и через функциональный преобразователь соединен с первым входом сумматора и с информационным входом первого ключевого элемента, управляющий вход которого подключен к выходу триггера, а выход соединен с первым входом блока вычисления тока нагрузки, второй вход которого и второй вход сумматора объединены и подключены к выходу датчика противо-ЭДС, Недоста ком этого устройства также являются ограниченные функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет моде5 лирования управляемых выпрямителей с узким импульсом управления. 11оставленная цель достигается тем, что в у.стройство введены второй ключевой элемент и блок задержки, вход которого подключен к выходу бло10 ка сравнения, а выход — к управляющему входу второго ключевого элемента, информационный вход которого соединен с выходом сумматора, а выход — со входом триггера.

Схема предлагаемого устройства показана

15 на чертеже.

Устройство содержит источники напряжения управления 1, напряжения смещения 2, и напряжения задания масштаба времени 3, датчик 4 противо-ЭД(нагрузки, у прав2Q ляемый генератор 5 пилообразного напряжения 5, блок сравнения б, функциональный преобразователь 7, первый и второй ключевые элементы 8 и 9, сумматор 10, блок задержки 11, триггер 12, олок 13 вычисления ж тока нагрузки.

Устройство работает следующим образом. (1од действием напряжения источника 3 задания масштаба времени на выходе управляемого генератора 5 пилообразного напряже30 ния формируется линейно нарастающее от586471

15

20 рицательное напряжение U . Пока ) U j (U + Uó, выходное напряжение блока сравнения 6 равно нулю. Как только выходное напряжение генератора превысит сумму У,м+Uу на величину, определяемую порогом чувствительности блока сравнения 6, на выходе последнего возникает отрицательное напряжение, .поступающее на вход управляемого генератора пилообразного напряжения 5, на выходе которого формируется кусочно-линейное напряжение. Скорость изменения этого напряжения определяется величиной напряжения U . В процессе спада пилообразного напряжения на выходе блока сравнения 6 формируется кратковременный отрицательный импульс, после чего выходное напряжение блока сравнения 6 вновь падает до нуля. Выходное напряжение управляемого генератора 5 подается на вход функционального преобразователя 7, который преобразует его в отрезки синусоид, соответствующие ЭДС l на выходе реального управляемого выпрямителя. Если первый ключевой элемент 8 замкнут, под действием разности l и противо-ЭДС нагрузки 1„на выходе блока 13 вычисления тока нагрузки формируется напряжение, пропорциональное току нагрузки i„. Это напряжение, поступая па первый вход триггера 12, запрещает изменение состояния последнего и тем самым размыкание первого ключевого элемента 8.

Под действием выходного импульса блока сравнения 6, задержанного на время, равное его длительности, блоком задержки 11, второй ключевой элемент 9 замыкается, кратковременно подключая второй вход триггера 12 и выходу сумматора 10. Так как на входы сумматора 10 подаются соответственно напряжение, пропорциональное ЭДС 1„и противо-ЭДС нагрузки l„„, то на его выходе вычисляется разность 4 — 1Н. Задержка импульса, управляющего вторым ключевым элементом 9 производится блоком задержки

11, чтобы избежать неопределенности значения l и, следовательно, l — l, так как во время импульса на выходе блока сравнения

6 l изменяется скачкообразно.

При наличии сигнала, пропорционального

4 на первом входе триггера 12 в начале интервала дискретности, то есть при работе модели в режиме прерывистого тока, состояние триггера 12 не может измениться при любом знаке разности 4 — 4. Если же моделируется режим непрерывного тока, то в начале каждого интервала дискретности 4=0, поэтому

55 состояние триггера 12 определяется знаком сигнала на его втором входе, то есть знаком разности 1„— l„. При этом, если 1»,— 4)0, триггер 12 не меняет своего состояния, если же 4 — lH(0, триггер 12 меняет свое состояние и его выходной сигнал переключает первый ключевой элемент 8, снимая напряжение l„co входа блока 13 вычисления тока нагрузки и обеспечивая сигнал 4=0 на выходе последнего. Такое состояние схемы будет продолжаться до тех пор, пока противоЭДС 1 не станет по модулю равной мгновенному значению ЭДС l в начале интервала дискретности. Когда la уменьшается до значения 4, l — 1„)0 и в начале очередного интервала дискретности триггер 12 вновь меняет свое состояние, его выходной сигнал замыкает первый ключевой элемент 8 и появляется ток нагрузки i„„. Предлагаемое устройство позволяет решать более широкий класс задач ло сравнению с известным.

Формула изобретения

Устройство для моделирования управляемого выпрямителя, содержащее управляемый генератор пилообразногО напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход подключен к первому входу блока сравнения и через функциональный преобразователь соединен с первым входом сумматора и с информационным входом первого ключевого элемента, управляющий вход которого подключен к выходу триггера, а выход соединен с первым входом блока вычисления тока нагрузки, второй вход которого и второй вход сумматора объединены и подключены к выходу датчика противо-ЭДС, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования управляемых выпрямителей с узким импульсом управления, в устройство введены второй ключевой элемент и блок задержки, вход которого подключен к выходу блока сравнения, а выход— к управляющему входу второго ключевого элемента, информационный вход которого соединен с выходом сумматора, а выход — со входом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ме 481048, G 06G 7/62, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 524200, G 06G 7/62, 1976, 586471

Составитель И. В. Загорбинииа

Техред И. Михайлова

Корректор Е, Хмелева

Редактор Н. Громов

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 123/4 Изд. № 1028 Тираж 818

НПО Государственного комитста Совста Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5