Система управления группой импульсных регуляторов

 

(ц 5886I3

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз 0оветсних

Социалистических

РесоФЛИК

"Э

1 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 16.03.76 (21) 2334409/07 с присоединением заявки Y (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень No 2 (45) Дата опубликования описания 06.02.78 (51) М. Кл Н 02Р 13/16//

G 05F 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и отирытиЙ (53) УДК 621.316.722 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. П. Лохов, В. Я. Боос, М. В. Гельман, Б. А. Евсеев и А. Н. Рыжков (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОЙ

ИМПУЛЬСНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ

Изобретение относится к области электротехники. Система может быть использована для регулирования напряжения (тока, мощности, температуры) группы потребителей, например нагревательных установок, при питании от сети как,переменного, так и постоянного напряжения.

Известен способ управления группой импульсных регуляторов, выполненных на ключевых силовых элементах, синхронизированных между собой поочередно-последовательными включениями последующих ведомыхрегуляторов при отключениях предыдущих ведущих регуляторов (1).

Система управления группой регуляторов по указанному сопособу состоит из последовательно включенных в контур релейной обратной связи каждого регулятора датчика регулируемой величины (напряжения, тока, мощности, температуры), фильтра низких частот (апериодическое звено, интегратор), релейного и суммирующих элементов и схемы управления ключами и из включенных между выходом релейного элемента устройств взаимной синхронизации, представляющих собой управляемые генераторы переменного пилообразного напряжения.

Известна система управления группой регуляторов, реализующая указанный способ без применения релейной обратной связи (2). Однако система, не использующая для импульсной модуляции релейную обратную связь, существенно сложное и не обеспечивает ста5 бплизации регулируемой величины без дополнительной обратной связи, которая дополнительно усложняет систему.

Недостатком известной системы, принятой

1р в качестве прототипа (1), является некоторое снижение энергетических показателей и увеличение колебаний напряжения сети из-за возможных включений ведомых регуляторов по отношению к моментам отключения веду15 щпх с запаздыванием илп опережением на время минимально возможной паузы между включениями, например в период напряжения сети переменного тока. При этом величина изменснпй общего тока группы регуляторов больше величины тока одного регулятора (что получается при отсутствии запаздывания илп опережения), а при большой частоте включений это значительно снижает энергетические показатели.

В целях уменьшения энергетических показателей и уменьшения влияния на питающую сеть в предлагаемой системе релейный элемент цепи обратной связи ведущего регулятора соединен с блоком синхронизации ведомо588613

3О

4О

50 го регулятора и с блоком управления ведущего регулятора через элемент задержки.

На чертеже приведена функциональная схема двух регуляторов в цепи взаимной синхронизации многих регуляторов.

Система управления состоит из ведущего

1 и ведомого 2 регуляторов, подключенных к сети 3 и работающих на свои нагрузки 4.

Каждый из регуляторов включает в себя силовой ключевой элемент 5 (например, тиристорный) со схемой управления, датчик 6 регулируемой величины, подключенный к выходу ключевого элемента при стабилизации электрической величины (мощности) или к нагрузке при стабилизации технологической величины (температуры), фильтр 7 низких частот (интегратор) с суммирующими элементами 8 на входе и 9 на выходе, релейный элемен 10, выход которого через элемент 11 импульсной задержки отключения соединен со схемой управления ключевого элемента. Между выходом элемента 11 ведущего регулятора и входом суммирующего элемента 9 ведомого регулятора включено устройство 12 взаимной синхронизации.

Ключевой элемент 5 со схемой управления выполнен так, что независимо от момента поступления сигналов на его включение и отключение сами включения происходят только в моменты перехода через нуль напряжения сети из отрицательных значений в положительные, а отключения — из положительных в отрицательные. Сигналы на включения (в виде положительного уровня) с выхода релейного элемента 10 без задержки поступают на ключевой элемент 5 через элемент 11 импульсной задержки отключения. Сигнал на отключение (в виде нулевого уровня) с выхода релейного элемента поступает на вход элемента импульсной задержки отключения, а на его выходе появляется с импульсной задержкой в момент ближайшего по времени тактового импульса. Тактовые импульсы являются общими для всех элементов импульсной задержки.

Положительный уровень сигнала на выходе релейного элемента 10 появляется при отрицательном сигнале на его входе, т. е. на выходе суммирующего элемента 9, а нулевой— при положительном. На входах элемента 9 суммируются сигналы с выхода фильтра 7 низких частот и устройства 12 взаимной синхронизации. Переменное пилообразное напряжение этого устройства синхронизировано задними фронтами сигнала элемента 11 импульсной задержки отключения ведущего регулятора. Отсутствие постоянной составляющей в сигнале на выходе элемента обеспечивается, например, включением на его выходе конденсатора или трансформатора, На вход фильтра 7 низких частот через суммирующий элемент 8 поступает разность сигналов с выхода датчика 6 и какого-то сигнала задания. В режиме автоколебаний (при отсутствии синхронизирующего сигнала) и вынужденных колебаний релейная обратная связь поддер>кивает среднее значение сигнала на выходе датчика 6 равным сигналу задания.

При возникающем в ведомом регуляторе режиме вынужденных колебаний под действием пилообразного сигнала обеспечивается точное совпадение момента включения ведомого регулятора, в момент отключения ведущего.

В предлагаемой системе схеме управления ведомого регулятора предоставляется строго фиксированное и вполне достаточное время для срабатывания релейного и ключевого элементов.

Формул а изо бр етения

Система управления группой импульсных регуляторов, соединенных по схеме ведущий — ведомый, охваченных каждый цепью обратной связи, имеющей релейный элемент, датчик регулируемой величины и фильтр низких частот, и содержащих блок синхронизации и блок управления, отличающаяся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей и уменьшения влияния на питающую сеть, релейный элемент цепи обратной связи ведущего регулятора соединен с блоком синхронизации ведомого регулятора и с блоком управления ведущего регулятора через элемент задержки.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К<377752, кл. Н 02Р 13/16, 1973.

2. Лабунцов В. А. и др. Система управления группой тиристорных регуляторов напряжения, обеспечивающая повышение коэффициента мощности, Сборник «Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника», 1975. вып. 1 (60).

588613

3 2 1

gael

Составитель Ю. Андреев

Редактор Т. Юрчикова

Техред А. Камышникова

Заказ 3327/14 Изд. ¹ 200 Тираж 917

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2

За1оии е !

1 — Дг —

Корректоры: Л. Орлова и Т. Добровольская