Устройство для моделирования одно-фазного управляемого мостовоговыпрямителя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик ро813475

К АетОВСКОММ CSHQETHlbCTSY (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 281278 (21) 2703055/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (51)М. Клз

G G 7/62

Госуяарствеииый комитет

СССР яо делам изобретений и открыти и (23) Приоритет— (53) УДК 681. 333 (088.8) Опубликовано 15.0381. Бюллетень N9 10

Дата опубликования описания 200381 (72) Автор

1 с (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОДНОФАЗ НОГО

УПРАВЛЯЕМОГО МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Изобретение относится к моделированию энергетических систем и может быть использовано при исследовании систем, содержащих однофазные мостовые выпрямители.

Известно устройство для моделированию однофазного управляемого мостового выпрямителя, содержащее операцимент

ИЛИ, элементы И 1).

Его недостаток — конструктивная сложность

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 15 к предлагаемому является устройство, содержащее генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен ко входу решающего блока, формирователь импульсов управления вентилями, 20 диоды и блок реле, контакты которого включены в цепи обратных связей операционных усилителей решающего блока (2$

Недостаток этого устройства — срав кительно невысокая точность, которая 25 обусловлена погрешностью, вносимой сопротивлениями утечки.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

Поставленная цель достигается тем, 30 что в устройство для моделирования однофазного управляемого мостового выпрямителя введены дополнительные разделительные диоды и компараторы, выход первого из которых через первый разделительный диод подключен к первому входу второго компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом решающего блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего компаратора, выход которого соединен с анодом первого дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу первого порогового блока, выход второго порогового блока соединен с анодом второго дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу второго компаратора, третий вход которого соединен с первым выходом генератора пилообразного напряжения, второй выход которого соединен со вторым входом третьего компаратора, третий вход которого через второй разделительный диод подключен к выходу четвертого компаратора, Входы первого и четвертого компараторов соединены с третьим выходом решающего блока, четвертые входя второго и третьего компараторов подключены к

813475 выходу генератора синусоидальных колебаний.

На фиг. 1 показана схема одноФазного управляемого мостового выпрямителя; на фиг. 2 - структурная схема .устройства.

Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, выход которого подключен ко входу решающего блока 2, генератор 3 пилообразного напряжения, пороговые блоки 4, 5, выполненные в виде реле, компараторы б9, разделительные диоды 10, 11. Решающий блок имеет выходы 12-14, и вход

15. Кроме того, устройство содержит дополнительные разделительные диоды

16, 17. 15

Выход 12 решающего блока 2 соединен с выходом операционного усилителя

18, на котором формируется фазный ток„, его выход 13 соединен с выходом операционного усилителя 19, на котором Щ формируется напряжение на нагрузке, а его выход 14 подключен к выходу операционного усилителя 20, на котором формируется напряжение на нагрузке с обратным знаком. 25

Период выходного напряжения генератора 3 равен половине периода напряжения на выходе генератора 1, а его выход подключен .к компаратору с парафазным выходом, порог срабатывания которого задается напряжением И „

Устройство работает следующим об- 1 разом.

Предположим, что в исходном состоянии напряжение на выходе генератора

1 положительно и по своей абсолютйой величине превышает напряжение на нагрузке. До тех пор, пока фаза этого напряжения будет меньше угла открывания управляемых диодов выпрямителя, на второй вход компаратора 8 посту- 40 пает отрицательное напряжение, которое по своей абсолютной величине больше разности напряжений на выходе генератора 1 и напряжения на нагрузке.

В этом случае напряжение на выходе 45 компаратора 8 положительно и, следовательно, реле 4 находится в обесточенном состоянии. Когда Фаза напряжения на выходе генератора 1 превышает угол открывания управляемых дио- 50 дов (величина этого угла задается уров-! уровнем И „ ), то напряжения на выхо0п дах генератора пилообразного напряжения 3 становятся равными нулю. Тогда суммарный сигнал на входе компаратора 8 становится положительным, а на его выходе — отрицательным. Это напряжение через первый дополнительный диод 16 поступает на реле 4 и вызывает размыкание его контактов. Таким образом, начинается решение уравне- щ ний, соответствукщих схеме на фиг. 2 при положительном значении электродвижущей силы (ЭДС) l. При появлении тока t в блоке 2 происходит срабатывание компаратора б и напряжение на его выходе становится положительным, причем по абсолютной величине оно превышает напряжение на выходе генератора 1. Поэтому суммарный сигнал на входе компаратора 8 будет положительным, независимо оТ знака напряжения на выходе генератора 1 до тех пор пока ток I II) О. В момент, когда ток i становится равен нулю(III = О) происходит обратное срабатывание компаратора б, и суммарный сигнал на входе компаратора 8 становится отрицательным, а на его выходе — положительным, что приводит реле 4 в обесточенное состояние, что соответствует режиму отсечки в схеме на Фиг. 2.

При отрицательном значении напряжения на выходе генератора 1 и значении его Фазы, превышающем угол открывания управляемых диодов, происходит последовательное срабатывание компаратора 9, реле 5 и компаратора 7, что соответствует работе схемы на фиг. 2 при отрицательном значении синусоидальной ЭДС

После обратного последовательного отрабатывания компаратора 7 (при

О), компаратора 9 и реле 5 устройство возвращается в исходное состояние и далее его работа протекает аналогично.

Устройство для моделирования однофазного управляемого мостового выпрямителя обладает более высокой точностью моделирования по сравнению с известным, так как оно отражает работу выпрямителя, диоды которого обладают идеальной вольт-амперной характеристикой, что позволяет полностью исключить погрешность от сопротивлений утечек.

Формула изобретения

Устройство для моделирования однофаэного управляемого мостового выпрямителя, содержащее генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен к входам решающего блока, генератор пилообразного напряжения, разделительные диоды, пороговые блоки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены дополнительные разделительные диоды и компараторы, выход первого из которых через первый разделительный диод подключен к первому входу второго компаратора, второй вход которого соединен с первым выходом решающего блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего компаратора, выход которого соединен с анодом первого дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу первого порогового блока, выход второго порогового блока соединен с анодом

813475

Соста.витель И. Дубинина

Редактор И. Касарда Техред Н.Вабурка Корректор Н. !!1выдкая

Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ЗакаЗ 776/64

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второго дополнительного разделительного диода, катод которого подключен к выходу второго компаратора, третий вход которого соединен с первым выходом генератора пилообразного напряжения, второй выход которого соединен со вторым входом третьего компаратора, третий вход которого через второй разделительный диод подключен к выходу четвертого компаратора, входы первог и четвертого компараторов соединены с третьим выходом решаю@его блока, четвертые входы второго и третьего компараторов подключены к выходу генератора синусоидальных колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богрый В. С. и др. Математическое моделирование тнристорных преобразователей. М., "Энергия", 1972, с. 147-148.

2. Метельский В. П. и др. Моделирование несимметричного мостового преобразователя, Сб. "Преобразова-!! ние параметров электрической энергии вып. 2. К., "Наукова думка", 1976, с. 70, рис. 2 (прототип).