Импульсный регулятор мощности переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соиаа Соеетскик

Сециапистическиа

Республик

< 873353 (61) Дополнительное к явт. спид-ву (Б()М. Кд.

{22) Заявлено 18,06.76 {21) 2372979/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (28) Приоритет

Н 02 М 5/22

6 05 F 3/00 тооударотванный комитат

СССР по делам иааоратаннй н открытий

Опубликовано 15.10,81. Бюллетень,% 38 (53) УДК621.314.2 (088.8) Дата опубликования описания 15.10.81 "

П. И. Кравец, Н. А. Оболенцев, В. А. Скоржепа / н К. В. Шелехов

/

=.------ ./ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве импульсного регулятора мощности в электротермических установках, подключенных к сети переменного тока.

Известны устройства импульсного регулирования мощности в цепях переменного тока (1).

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство цифрового регулирования мощности, содержащее по; о следовательно соединенные синхронизированный сетью формирователь синхроимпульсов, распределитель, многоразрядную схему совпадения, схему И, ключ, управляемый вентиль и нагруз. ку, причем входы схемы И соединены с выхо15 дом многоразрядной схемы совпадения и выходом формирователя синхроимпульсов, а входы многоразрядной схемы совпадения по. разрядно соединены с соответствующими выходами распределителя и регистра, на входы которого подается дискретный сигнал управления. В схеме совпадения этого устройства происходит выделение импульсов управления, переключающих управляемый вентиль в проводящее состояние в момент равенства нулю напряжения сети в течение периода сетевого напряжения, причем число этих импульсов в течение интервала импульсного регулирования, ! длительность которого определяется наибольшей емкостью распределителя и регистра, равно записанному в регистре в виде двоичного числа дискретному сигналу управлении. При этом в нагрузке выделяется мощность, среднее значение которой за интервал регулирования пропорционально дискретному. сигналу управления (2).

Функциональные возможности данного устройства невелики в связи с тем, что использо вание в нем двоичных распределителя и регистра в сочетании с многоразрядной схемой сов» падения приводит к ограничению диапазона изменения основных параметров устройства— длительности интервала импульсного регулирования и дискретности регулирования мощности.

Длительность интервала импульсного регулирования может принимать только значения Т, ЗТ, 7Т, 15Т (2 — 1) Тс и тд., а дискретность регулирования — значения 100, 33,3, 14,3, а 8733

6,6 †„ " и т.д. соответственно где (2 — 1)—

1 оо / и число двоичных разрядов распределителя и регистра, а Т вЂ” длительность периода сетевого напряжения.

Получение промежуточных произвольных значений длительности интервала регулирования и дискретности регулирования при использовании данного устройства невозможно.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, а именно 10 достижение возможности получения произвольных значений длительности интервала импульсного регулирования н дискретности регулирования мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в 15 устройство введены два сумматора, многоразрядный двухвходовой компаратор, выход которого соединен со вторым входом элемента И, а входы поразрядно соединены с соответствующими выходами двух сумматоров, один из которых ?0 своими информационными входами поразрядно соединен с выходами регистра, тактовым входом — с выходом формирователя синхроимпульсов, а другой сумматор своими информационными входами соединен с шинами установки 25 интервала регулирования, а тактовым входом— с выходом элемента И, причем входы предварительной установки регистра и сумматора соединены с выходом формирователя синхроимпульсов через счетчик. 3Р

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства импульсного регулирования мощности; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит синхронизированный сетью 1 формирователь 2 синхроимпульсов, последовательно соединенный с элементом 3 И, ключом 4, управляемым вентилем 5 и нагрузкой б, а также многоразрядный двухвходовой компаратор 7, выход которого соединен с соответствующими выходами двух накапливающих сумматоров 8 и 9. Сумматор 8 своими информационными входами поразрядно соединен с выходами регистра 10, тактовым входом — . 4 с выходом формирователя 2, а сумматор 9 своими информационными входами соединен с шинами 11 установки интервала регулирования, а тактовым входом — с выходом элемента ЗИ, причем входы предварительной установки регистра 10 и сумматоров 8 и 9 соединены с выходом формирователя 2 через счетчик 12, а информационные входы регистра 10 соединены с шинами 13 записи сигнала управления.

Схема работает слещчощим образом.

В исходном состоянии сумматоры 8 и 9 находятся в нулевом состоянии, в регистр 10 записан в виде числа N сигнал управления, а на шинах 11 установлено число М, задающее

53 4 требуемый интервал импульсного регулирования из условия Т "- М Т

Во всем диапазоне регулирования число и не превышает число М.

Сигналы на информационных входах компа. ратора 7 равны нулю. Компаратор на каждом

I-0M шаге реализует функцию А; не меньше

В„, где А — число на выходе сумматора 8,  — число на выходе сумматопа 9.

Выходной сигнал компаратора равен "1", если на каждом такте содержимое сумматора 8 больше или равно содержимому сумматора 9. Поскольку в исходном состоянии А =В = О, то с выхода компаратора 7 на элемент 3 подается единичный сигнал, подготавливающий схему 3 к включению.

При появлении напряжения сети 1 формирователь 2 генерирует импульсы синхронизации с частотой сети, поступающие на вход элемента 3 И, подготовленной к включению. Первый

СИ включает ключ 4, который, в свою очередь включает вентиль 5, обеспечивая коммутацию к нагрузке б единичного импульса мощности длительности Т (фиг. 2), Одновременно этот же СИ поступает на тактовый вход сумматора 8, записывая в него в момент окончания

СИ содержимое регистра 10, т.е. число N. Первый СИ, прошедший через элемент 3, поступает на тактовый вход сумматора 9, записывая в момент своего окончания в сумматор число

М.Следовательно, после окончания первого СИ, всегда обеспечивающего коммутацию к нагрузке первого импульса мощности в течение интервала регулирования Тп в сумматорах 8 и 9 устанавливаются числа А„— N и В; — М соот« ветственно. Эти числа сравниваются в компараторе 7. Сигнал сравнения с выхода компаратора на нервом такте используется для подключения к нагрузке 6 импульса мощности на втором такте, т.е. в момент прихода второго СИ. Если А„Ъ В, т.е. N > М (реально возможно лишь и = М), с выхода компаратора 7 снимается единичный сигнал, разрешающий прохождение второго СИ на включение венпьля 5. Если А; (В;, то второй СИ не проходит через схему 3 И и вентиль 5 не включается.

В первом случае А; ), В; по окончании второго СИ увеличиваются содержимые как сумматоры 8 (т.е; А » 2N, так и сумматора 9 (т.е. Ве= 2М); во втором случае по окончании второго СИ увеличивается только содержимое сумматора 8. В обоих случаях компаратор 7 выдает сигнал на схему 3, который опредеш ет, будет ли подключен к сети вентиль 5 на третьем такте (если А В ), или не будет (если А (В ), что возможно при М C 2N)

Таким образом, на каждом i-ом такте регулирования после окончания l-го СИ в компара873353 б тельно соединенных формирователя синхроимпульсов, элемента И, связанных с шинами записи сигнала управления и шинами установки интервала регулирования, и управляемого вентиля, отличающийся тем,что, с целью расширения диапазона и повышения плавности регулирования, он снабжен двумя сумматорами и двухвходовым компаратором, выход которого соединен с вторым входом

1я элемента Ир а входы с СОответствующнми выходами сумматоров, один нз которых соединен тактовым входом с выходом формирователя синхроимпульсов, информационпымн входами с выходами регистра, входы которого соединены с шинами записи сигнала управления, а второй — информационными входами соединен с шинами установки интервала регулирования, а тактовым входом — с выходом элемента И, причем входы предварительной установки регистра и сумматоров соединены с выходом формирователя синхроимпульсов через счетчик.

5 торе 7 происходит сравнение чисел Aj и В„, записанных соответственно в сумматорах 8 и 9, причем A й, 8 М j, где — число импульсов мощности, пропущенных к нагрузке в течение времени от начала интервала импульсного регулирования, до i-го такта включительно.

В течение интервала Тр в дальнейшем аналогично к нагрузке коммутируются единичные импульсы мощности, общее число которых равно сигналу управления N. По истечении М тактов (т.е. интервала Тр) на выходе счетчика 12, имеющего основание счета М и подключенного

1 к выходу формирователя 2, появляется импульс установки, который поступает на устано-. вочные входы сумматоров 8 и 9, устанавливая их в нулевое состояние, и на установочный вход регистра 10, стирая старое значение сигнала управления и записывая новое. Устройство подготовлено для отработки сигнала управления в течение последующего интервала

Тр (фнг. 2).

Формула изобретения

Импульсный регулятор мощности переменного тока, состоящий из регистра и последоваИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР й" 352265, кл. Н 02 М 5/22, 1972.

2. "Instruments and Control Systems", 1969, У 12, с. 71-72.

873353

Составитель Ю. Андреев

Техред Ж.Кастелевич

Редактор Е. Дорошенко

Корректор 10. Макаренко

Заказ 9067/81

Тираж 733

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4